板块运动：创造地球生命所需的必要条件(2)
在挪动大陆板块的过程中，板块构造也有可能创造了多样的生态环境，促进了生物进化。百万多年来，大陆板块在地球表面漂移，从一个气候带漂移到另一个气候带。如果没有板块构造，地球就不会有如此多样的地理面貌，不会提供如此广泛的栖息环境。
板块构造也与大洋底部（ocean floor）的深海热泉密切相关。在一个板块的边缘，海水会从缝隙中侵入，侵入的海水会被岩浆加热至几百度以上，而滚烫的热水则会被再次释放入海水之中。人类首次发现深海热泉是在20世纪70年代，深海热泉是生态多样性的来源；也有科学家认为，是类似这样的热泉活动为地球带来了其第一批生命体。
板块的长期运动也影响着地球磁场。地球磁场就像一块盾牌，使大气层不被太阳风（solar wind）吹走。大气层是生命体存活的又一必要元素。地球磁场因地球熔化内核中铁元素的搅动而产生——这种激烈的搅动是由对流运动（convection）引起的，在对流运动中，温度较高的液体升起，温度较低的物质沉积。地球的内核中是否发生对流运动——对流运动是否产生磁场——取决于地球的冷却速度（cooling rate）。
"比起没有板块构造，地球内部的冷却速度在有板块构造的情况下更快，"华盛顿卡内基研究所（Carnegie Institution of Washington）地球物理学家彼得·德里斯克尔（Peter Driscoll）说道。更快的冷却速度产生对流运动和磁场。例如火星和金星就没有板块构造，也没有液态内核、磁场或我们所知的生命体形式。
板块构造对地球生物的重要性不言而喻，那么对外星生物呢？
Image copyright NASA Image caption 目前人类已经发现几千个系外行星（exoplanets）（图片来源: Nasa/Jpl-Caltech）天文学家估算，我们的星系中大约有一千亿个行星，其中包括了许多处于行星宜居带（habitable zone）的与地球大小差不多的行星，宜居带是指行星与恒星之间不太热也不太冷，允许液态水存在的区域。天文学家们甚至发现了距离太阳系最近的恒星比邻星（Proxima Centauri）的一颗行星。
处于宜居带，有液态水，这是生命体得以在任何一个星球上存活的最重要条件。除此以外，就要看板块构造如何发挥作用了。
"板块构造对生命体的存活非常有帮助，"美国斯坦福大学地球物理学家诺姆·斯利普（Norm Sleep）说道。如果一个星球具有板块构造，他说："可居住性会得到极大的改善。"
当然，任何对其他星球可居住性的讨论都仅仅基于猜想。目前为止，地球是我们所知唯一一个适于居住的星球。
"板块构造对于我们人类所知、所爱的生命体来说是不可或缺的，"美国亚利桑那州立大学（Arizona State University, US）行星科学家林迪埃尔金斯唐顿（Lindy Elkins-Tanton）说道。"但它对于广义上的生命来讲，并不是必需的。"
比方说，在地球上，板块构造最主要的任务是调节碳循环。可是在另一个星球上，也许不需要板块构造执行这样一项维持碳循环的任务。
Image copyright Alamy Image caption 即使没有板块运动，夏威夷的火山也会喷发（图片来源: Mint Images Limited /Alamy）一些火山，比如那些创造出夏威夷群岛的火山，就不需要板块运动。
"只要有这些火山活动，就有办法将二氧化碳输送至大气中，福利说道。"火山活动同时还会产生新的可风化岩石，所以能够完成碳循环的这两个部分。"
没有板块下压，却仍旧能将碳元素输送进地球内部，完成这一点有些复杂。没有板块构造的星球被称为"静止盖层星球"（stagnant-lid planet），这样的星球，其表面是一层坚硬的外壳，外壳将碳元素锁在内部。然而，外壳内侧深处温暖而柔软，比地幔更厚，又因为它足够柔软，因此像糖蜜一般具有渗透功能，能够将碳元素渗入星球内部，再通过火山活动释放出碳元素。
然而，即使我们所说的这种碳循环是可以发生的，它持续的时间可能并不长，该星球的可居住时间或许很短。如果没有板块构造，福利说道，火山活动迟早会消亡。
一些研究者认为，地球生命也许并不需要板块构造。2016年，悉尼麦考瑞大学（Macquarie University in Sydney）行星科学家克雷格·奥奈尔（Craig O'Neill）发明了一套电脑模型，该模型发现地球在很久以前——甚至生命体首次出现的41亿年前——并没有板块构造。如果生命体首次出现在地球上时，地球并没有板块构造，那么这意味着，板块构造对生命体并不是必需的。
不过也有其他研究者认为，下此结论为时尚早。"我们需要批判地看待有关地球初期的任何猜想，福利说道。利用不同的模型做不同的假设，会得出不同的答案。
Image copyright Science Photo Library Image caption 图示为地球表面出现时的面貌（图片来源：Richard Bizley/SPL）最终，研究者们同意，板块构造在生命体的出现上确有贡献。但是没人能断定板块构造对生命体是必需的。"我们对板块构造的了解还不够，所以尚无法判断其对可居住性是否起到了关键作用，埃尔金斯·唐顿说道。直到20世纪后半叶，科学家们才发展出相关理论，他们尚未完善对地球的研究，更不要说对其他星球的研究了。
使得有关地球的理论更加复杂的一个因素是板块构造与生命体之间的密切关系。"这些地质循环令地球更加适宜居住，"斯利普说道。但是，生物条件也同样重要。"生命体已经进化了40亿年，以使自身的特征适应在这样一个拥有板块构造的星球上生活。"也许地球生命对板块构造的依赖仅仅是进化使然。
即使板块构造对生命体是必需的，天文学家大概也无法说出，某个行星是否具备板块构造。太阳系以外的行星实在太过遥远，即使是最好的望远镜也只能辨别出行星大气层中的化学成分，而能做到这一点已经是很了不起的了。在星际穿越旅行成真之前，我们基本上无法观测某一行星是否具有板块构造。
"我们只能检测我们自己的星球及其板块构造，因为我们就站在上面，"埃尔金斯·唐顿说道。
板块构造仅仅是影响星球可居住性的众多因素中的一个。也许要到科学家们发现外星人，他们才可能解开有关生命体的奥秘。而现在，地球是我们人类所知的唯一一个有生命的星球。