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数十亿年前，地球开启了一项东说念主类迄今尚未在其他星球见过的当然经过。这照旧过不仅塑造出全新地貌，还绝对重构了地球名义的碳轮回，使得咱们的星球家园在数十亿年间保捏温煦宜居。
这个当然经过就是板块构造。科学家认为，地球捏续地对其岩石外壳板块进行归并、重塑，除了造连忙球的宜居性，以致还可能是生命出现和发展的一项不能或缺的先决条目——要是莫得板块构造，湖泊河流可能早已冻结或挥发，海洋可能空泛营养物资，地球快意很可能早已偏离宜居轨说念，生命不祥无法发展到今天这么的进程。
尽管至少在表面上如斯，但由于空泛参照物，咱们难以确知板块构造对地球江河日下的生态是否至关进犯。当今尚未发现其他行星存在板块构造：在太阳系4颗岩质行星中，唯独地球以这种方式轮回利用地壳，而太阳系外也未不雅测到可信把柄。
连年来，借助詹姆斯·韦伯天际千里镜，科学家开动探索太阳系外岩质行星的地质特征——要发现有在板块构造的行星难度极大，但若能告捷，这将成为解开地球生命发祥之谜、在寰宇中寻找生命萍踪的一约莫道。
板块构造是地球的“生命保管系统”
英国牛津大学的托比亚斯·迈尔指出，尽管其他星球上的生命可能无需板块构造也能生活，但不错细倡导是，板块构造权贵耕作了地球生命衍生的可能性。在他看来，若将地球比作天际飞船，板块构造即是其生命保管系统：既是轮回再生安装，亦然恒温调度器。
板块构造论形容了地球的岩石外壳怎样闹翻成拼图般的板块，在黏稠如糖浆的地幔上漂移——在地幔高温物资朝上涌出、板块互相差别的区域，裂谷沿线的火山喷发熔岩，形成新陆地；当板块发生碰撞时，其中一块可能滑入另一块下方，将低温高密度的物资推入地幔。
海洋生物依赖从大陆搬运入海的营养而华贵，而海洋生物的闹热又将营养回馈到陆地。有科学家认为，要是不是板块构造构建大陆地壳，并收敛抬升新山脉，跟着陆地日益平坦，侵蚀作用将减缓，会导致海洋要道营养的穷乏。
更甚者，若无板块构造，地球可能根蒂不存在液态水。板块构造掌控着地球的“自然恒温器”，即碳酸盐—硅酸盐轮回。这是一个历经数百万年的轮回：大气中的二氧化碳同水及新泄漏的岩石发生响应，被谄谀到岩石中，最终通过板块构造被吞入地幔，随后又被火山重新喷发出来——这照旧过对调度大气中的二氧化碳含量至关进犯，也由此影响地表的气温均衡。
碳酸盐—硅酸盐轮回一直在为地球兜底。它在历史长河中屡次提拔地球免于快意厄运，包括至少两次“冰室地球”事件（全球绝对冰封）和屡次温室期（险些骤一火通盘生命）。若东说念主为变成的快意变化最终酿成厄运，不祥在而后数百万年间，地球快意还将靠这个轮回进行自我设备。
那么，其他星球也会存在近似的生命保管系统吗？要是板块构造经过关于地球形成宜居环境至关进犯，那么它可能关于其他星球的环境塑造也具有进犯意旨。不外，除非咱们能够在地球以外的行星上也找到近似的萍踪并加以商量，不然就无法知说念确实谜底。“仅凭商量地球，咱们不祥长久无法清爽地球板块构造的发祥。”好意思国加州大学河边分校的科尔比·奥斯特伯格认为，这恰是系新手星商量极具价值的原因。
寻找具有板块构造的行星，将濒临与探伤外星生命同等空泛的挑战，以致更为艰辛。尽管历经数十年商量，生命发祥与板块构造形成之谜仍未找到一锤定音的谜底。加拿大蒙特利尔大学的比约恩·本内克说，这是因为地质经过的记号物往往比生命迹象更微辞。
首颗系外“板块行星”插足科学家视线
就当今所知，地球板块的逐渐翻滚畅通，不祥与覆盖其上的脆弱生物上层雷同私有，以致号称惟一无二。但或又并非如斯。正如寻找外星生命雷同，寻找具有板块构造的确实类地行星亦然一场漫长的征途，需要未来几代千里镜的捏续探伤和几代商量者的不懈尽力。
不管怎样，这场探索之旅终于开赴了。畴前三年多，詹姆斯·韦伯天际千里镜开动以前所未有的淡雅度揭示少数岩质行星的奥秘。借助新本事与新取得的数据，科学家们正勇敢踏入全新限度——系新手星地质学。
视力投向太阳系外，首颗可能揭示板块构造特征的行星不祥是LHS 3844 b，这颗行星围绕着一颗距离地球约49光年的阴森小恒星运行。好意思国马萨诸塞州哈佛-史密松天体物理中心的塞巴斯蒂安·都巴指令的团队，正在商量这颗系新手星的岩质料表。“能找到这么的一颗行星实在太酷了，尤其这些行星距离地球如斯远方。”他表示我方“实在太隆盛了”。
这颗岩质行星发现于2018年，略大于地球，却紧贴恒星运行，其公转周期仅为12小时，这种轨说念使行星形成固定潮汐。而它一半长久面向恒星，另一半则“永暗无天日”，这导致其日夜半球温差高达770℃。
对地球东说念主来说，这种环境果然如同真金不怕火狱。但迈尔指出，此类行星在星河系中似乎额外多量。与围绕类日恒星运行的类地行星不同，这类“超短周期”的系新手星（即轨说念运行极快的行星），因其相对亮堂，且不雅测时间往往经过恒星前线，因此成为詹姆斯·韦伯天际千里镜的梦想不雅测贪图。
迈尔至极想探究它们是否可能存在板块构造，其构造又可能会呈现何种模式。2021年，他与团队讹诈基于不雅测数据的诡计机模子，发现LHS 3844 b可能因日夜半球顶点温差而形成了一种东说念主类前所未知的行星构造类型——半球构造。
迈尔说明，这种构造从试验看是星球的一侧发生热物资上涌，而另一侧则有冷物资千里入地幔。”他认为，这种半球构造在其他潮汐固定的行星上可能多量存在。尽管LHS 3844 b的地质构造比地球更不合称，但闹翻且可移动的地壳若能形成板块，至少可视为一种板块构造花样。这比金星、水星或火星的情况要梦想得多。除上述行星外，迈尔团队已发现至少一颗可能以近似方式轮回岩质外壳的行星。
行星火山步履或成板块转折把柄
科学家虽还无法平直探伤到其他星球上的构造板块，但可通过转折萍踪进行揣度。特定模式的火山步履即是一种可能的迹象。
行星的构造机制决定了其里面物资的畅通方式，而这对火山步履具有要紧影响。举例，地球上的火山多散布在板块旯旮，而在板块里面则极为生分。因此，火山步履自己虽非板块构造的铁证，但特定的火山散布模式可能具有指令意旨。迈尔权衡，若LHS 3844 b存在半球构造，该行星一侧的火山步履将比另一侧活跃许多。
“关于火山步履怎样受日夜半球温差的影响，这些模子能作出可考证的权衡。”荷兰格罗宁根大学的蒂姆·利希滕贝格指出，行星大小和身分也会对此产生影响，“从长久看，咱们有望借此教师系新手星板块构造的基高兴趣”。
但是，探伤系新手星的火山步履，并非将千里镜瞄准岩质行星，然后寻找发光熔岩场那么节略。相较于恒星，岩质系新手星体积过小且光度隐微，即便韦伯千里镜也难以平直不雅测。要了解这些星球上发生的情况，科学家还需讹诈奥妙的变通有贪图。
科学家们常用的一种商量智商是不雅测行星经过恒星名义时引起的恒星光泽变化：行星经过恒星前线时，因恒星发烧的光芒被守秘，导致恒星亮度看似有隐微下落。通过分析这种隐微变化，科学家可测得行星温度，并寻找出可能指向火山步履的行星名义步履模式。
但是，利希滕贝格告诫，这类测量极其艰辛，以致会高出韦伯千里镜的不雅测精度极限。人人在尝试打破的同期，还在跟踪其他可能的萍踪。比如，火山不仅开释热量，还会向行星大气喷发气体，而这些气体不祥能被探伤到。
科学家们初次不雅测到的外星火山气体，可能来自系外地球LP 791-18 d。本内克正指令一项韦伯千里镜神志，旨在细目该行星是否笼罩在富含二氧化碳的火山大气中。本内克指出，LP 791-18 d正处于它所属的恒星与一颗周边弘大行星的引力拉锯战中，由此产生的潮汐力将从里面加热该行星，从而激发剧猛火山步履。
这种征象近似于木卫一的近况，该卫星遍布数百座活火山。本内克说，木卫一是太阳系中火山步履最活跃的天体，而LP 791-18 d正处于极其相似的环境中。“若能试验探伤到这颗奇异星球的火山步履，将阐明咱们也能在其他行星上发现火山，而这些火山可能是板块构造的迹象。”
借助符合的器用，科学家终将能在岩质行星的大气中搜寻到特定火山气体的化学特征。奥斯特伯格过火团队在2023年发表了一项商量，探讨是否能够利用“宜居宇宙天文台”（好意思国国度航空航天局谋划于本世纪40年代放射，接替韦伯千里镜）等设备，探伤类地系新手星上火山步履的大气记号物。
二氧化硫一度被视为最可靠的火山步履潜在记号物，可行为近期喷发的铁证。但商量发现，其信号会被大气中的臭氧信号覆没。不外二氧化硫会随时分推移而耗尽臭氧，因此臭氧浓度的波动反而可能指向火山步履。
检测火山霾不祥亦然一个可行智商，这类烟雾会暂时笼罩其他大气特征。奥斯特伯格认为，若能进行动期一年的合并不雅测，不祥就能推断出火山步履。
2025年8月29日，喷发中的埃特纳火山。新华社/法新
平直探伤“星面” 剖释岩石类型
还有一种智商可能揭示行星构造特征：剖释其地质身分。
迈尔坦言，当韦伯千里镜的不雅测数据抹杀了LHS 3844 b等好几颗行星存在大气层时，许多东说念主感到失望。“但咱们必须将此视为机遇。若这些行星莫得大气层，反而为咱们提供了平直探伤地表的便利。”他说。
“当生活给你一颗酸柠檬，就用它作念杯柠檬水。”德国马普天文商量所的劳拉·克雷德伯格幽默地说，“当当然给你一颗无大气行星，就要念念考怎样利用它们”。
不管位于那边，岩石都承载着故事。比如玄武岩（形成夏威夷与冰岛地貌的主要岩石，多为玄色）形成于地表熔岩冷却时；绿色橄榄岩组成了地幔的主体；而花岗岩（占据地球大陆的主体，但险些不存在于太阳系其他区域）则源于岩石在板块构造中反复熔融再生的经过。
鉴于岩石可能揭示远方星球的历史，商量东说念主员正入辖下手细目某些无大气行星名义的主要岩石类型。LHS 3844 b尤其引东说念主详实，因其温度极高却未达到熔融现象，这使得热发光成为这颗岩质行星中最易被不雅测到的特征——它可揭示岩石类型，以致暗意其地表结构。
令东说念主咋舌的是，这不祥能让咱们初次窥见LHS 3844 b地表的详尽。都巴正分析韦伯千里镜的数据，试图判断该行星名义究竟是平滑的（暗意近期火山步履导致地表更新），照旧由破灭的风化层组成——在太阳系中，当岩质天体耐久泄漏于天际环境，屡次遭逢撞击和太阳风侵蚀时，便会形成风化层。若LHS 3844 b名义确由风化层组成，则很可能标明其地表年代久远，这对板块构造表面而言是个坏音讯。
此类商量记号着东说念主类初次涉足系新手星地质学这一全新限度股票配资交流，悉力于探索外星岩石宇宙的里面构造与地表特征。克雷德伯格表示，当今科学家对岩质行星的知道仍“处于最名义的阶段”。
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