احتمالا تا حالا شنیدی که سطح زمین همیشه در حال تغییره: کوه‌ها بلند و کوتاه میشن، قاره‌ها از هم جدا میشن و دوباره به هم می‌پیوندن، زلزله‌ها هم که همیشه داستان دارن! همه اینا به خاطر حرکت صفحات تکتونیکی‌ان—یعنی اون تیکه‌های گنده‌ای که سطح زمین رو مثل پازل کنار هم قرار دادن و هی جابه‌جا میشن. (صفحات تکتونیکی یا Plate Tectonics یعنی حرکت تکه‌های عظیم پوسته زمین روی لایه‌های زیرین خودش.)
حالا نکته جالب اینجاست که فقط زمین تو کل سیاره‌هایی که می‌شناسیم صفحات تکتونیکی داره و اتفاقا فقط همین‌جاست که حیات پیچیده شکل گرفته! بیشتر دانشمندها فکر می‌کنن این قضیه اتفاقی نیست. چون این حرکت صفحات باعث میشه کربن از سطح و جو زمین بره تو لایه‌های عمیق‌تر و در عین حال مواد معدنی و مولکول‌های موردنیاز برای زندگی رو هم به سطح برگردونه. این یعنی همه‌چی برای شکوفا شدن حیات از اعماق اقیانوس تا قله کوه‌ها آماده‌ست.
اما این راز اینجا تموم نمیشه! هنوز هیچ‌کس دقیق نمی‌دونه این حرکت صفحات کِی یا چرا شروع شده؛ حتی بین دانشمندها هم کلی اختلاف نظر هست. بعضیا فکر می‌کنن فقط ۷۰۰ میلیون سال پیش این حرکت شروع شده—یعنی زمانی که موجودات چندسلولی ساده و نه چندان پیچیده وجود داشتن. بعضیا هم معتقدن وقتی صفحات اولین‌بار ترک خوردن فقط تک سلولی‌ها بودن.
ولی با روش‌های جدید، بعضی دانشمندها دارن میگن شاید صفحات تکتونیکی خیلی زودتر و تقریبا هم‌زمان با شکل‌گیری زمین راه افتادن، حتی قبل از اینکه حیات اصلا وجود داشته باشه!
اگه این درست باشه، شاید حیات حتی در ابتدایی‌ترین حالتش هم روی یه سیاره فعال از نظر زمین‌شناسی شکل گرفته باشه. این یعنی اگر قراره دنبال حیات هوشمند بیرون از زمین بگردیم، باید اول سیاراتی رو پیدا کنیم که صفحات تکتونیکی دارن!
چرا فقط زمین؟
حالا این حرکت تکه‌های پوسته زمین، یه چیزی کاملا منحصر به فرده. تو بقیه سیاره‌های سنگی منظومه شمسی مثل مریخ یا زهره (ونوس)، پوسته سیاره حالت یک‌تکه و سفت داره، که بهش تو زمین‌شناسی میگن «پوسته راکد» یا “stagnant lid”. یعنی هیچ خبری از پازل‌بازی صفحات تکتونیکی نیست.
اما روی زمین، این تکه‌ها روی لایه داغ‌تر و نرم‌تر زیرشون شناور شدن. وقتی این تکه‌ها از هم دور میشن، گدازه (یا همون ماگما) از زیر بالا میاد و پوسته جدید درست میشه؛ وقتی هم دو تا تیکه بهم میخورن، یکی زیر اون یکی می‌ره و نابود میشه—به این نقطه‌ها میگن “zones of subduction” یا مناطق فرورانش، که کلی آتشفشان و زلزله هم اون جاها میاد.
یه نکته خفن اینه که قدیمی‌ترین تکه‌های پوسته اقیانوسی فقط حدود ۳۴۰ میلیون سال سن دارن، در حالی که زمین ۴.۵ میلیارد سالشه! دلیلش اینه که این تیکه‌های اقیانوسی مدام تو مناطق فرورانش نابود میشن.
از طرف دیگه، ۹۳ درصد سنگ‌هایی که الان رو سطح زمین می‌بینیم، جوان‌تر از ۲.۵ میلیارد سال هستن! یعنی از قدیمای زمین تقریباً هیچ سنگی نمونه. مخصوصاً اگه برگردیم عقب‌تر از ۴ میلیارد سال پیش (دوران هادئن یا Hadean eon)، اصلاً شواهد سنگی وجود نداره! فقط چندتا ریزدانه به اسم زیرکن (Zircon) مونده که کوچکتر از دونه شن‌ان و فوق‌العاده مقاوم.
چطوری این حرکت تاثیر گذاشته روی حیات؟
تقریباً همه ژئوساینتیست‌ها (یا همون دانشمندهای زمین‌شناس) قبول دارن که حرکت صفحات تکتونیکی باعث شده حیات پرشاخ‌وبرگ و متنوعی روی زمین شکل بگیره.
مثلا یه نظریه اینه که می‌گه حتی شاید میلیاردها سیاره با نوعی حیات ابتدایی تو کیهان باشه، اما پیچیده شدن زندگی (مثلا آدم‌هایی که رادیو می‌سازن یا موشک می‌فرستن هوا!) نیاز به شرایط خاصی داره—از جمله همین تکتونیک صفحه‌ای و داشتن هر دو نوع قاره و اقیانوس.
صفحات تکتونیکی حتی باعث شدن تکامل سریع‌تر بشه، چون حرکت این صفحات، زیستگاه‌های مختلف رو می‌سازه و هی تغییرشون میده. این یعنی گونه‌ها سریع‌تر با محیط جدید دارن سازگار میشن و تکامل شکل می‌گیره. حتی نسل‌هایی مثل ماهی کولاکانت یا Coelacanth (یه جور ماهی خیلی باحال و باستانی) احتمالا به خاطر همین تکون خوردن قاره‌ها به وجود اومدن.
علاوه بر این، این فعالیت‌ها باعث شده که حیات بعد از انقراض‌های بزرگ، دوباره برگرده! مثلاً در پایان دوره پرمین (Permian Period)، یه انقراض عظیم به خاطر فوران‌های آتشفشانی و افزایش دی اکسید کربن رخ داد و ۹۰ درصد موجودات مردن. ولی به لطف شسته شدن مواد معدنی کربن‌دار از قاره‌ها و برگشت اون‌ها به داخل زمین، اتمسفر دوباره متعادل شد و حیات برگشت.
همه این‌ها با هم نشون میده که بدون حرکت صفحات، احتمالاً حیات روی زمین فقط محدود به میکروب‌های ساده میشد!
ماجرای زیرکن‌ها و باز هم سوال بی‌جواب!
از اون‌جایی که اون دوران‌های خیلی ابتدایی زمین همه‌چی نابود شده، تنها یه عالمه کریستال‌های ریز زیرکن به جا مونده که معلوم شده بعضیاشون ۴.۴ میلیارد سال عمر دارن! این زیرکن‌ها نشون دادن همون اوایل، زمین آب داشته و حتی به احتمال زیاد قاره و آب شیرین هم داشته، خیلی زودتر از چیزی که فکر می‌کردیم.
بعضی دانشمندها میگن حتی همون موقع‌ها هم پوسته زمین درحال بازیافت شدن بوده (یعنی یه جورایی حرکت صفحات داشت شروع میشد)، چون وجود آب روی سطح می‌تونه پوسته رو ضعیف کنه و شرایط برای فرورانش و شکستن پنل‌ها آماده میشه.
حتی آزمایش‌هایی انجام دادن که سنگ‌ها رو تحت فشار بالا ذوب کردن و دیدن سنگ‌هایی که شبیه به قدیمی‌ترین سنگ‌های زمینن تولید میشه—تقریباً همون حرکتی که در مناطق فرورانش الان اتفاق می‌افته.
یه اتفاق دیگه هم اینه که حدود ۱۰۰ میلیون سال بعد از شکل‌گیری زمین، یه جرم سیاره‌مانند خورد زمین و هم زمین و هم اون جرم رو حسابی له و ذوب کرد و تکه‌هایی که پرتاب شدن، ماه رو شکل دادن. بعضیا فکر می‌کنن همین ضربه وحشتناک باعث شده حرکت صفحات شاید شروع بشه.
اما خب همه با این فرضیه‌ها حال نمی‌کنن و شواهد هنوز خیلی کمه. مثلاً ت. مارک هریسون، یکی از اساتید دانشگاه یو‌سی‌ال‌ای می‌گه: «هرچقدر هم زیرکن‌ها خفن باشن، باز باید کلی سوال بدون جواب رو قبول کنیم!»
صفحات تکتونیکی و جستجوی حیات در سیاره‌های دیگه
اگه حرکت صفحات زمین واقعاً برای شکل‌گیری حیات پیچیده لازمه، پس وقتی دنبال موجودات فضایی باشیم باید سراغ سیاراتی بریم که فعالیت زمین‌شناسی دارن.
حالا نکته اینجاست که فعلا ما نمی‌تونیم از این فاصله‌های دور فعالیت صفحات رو روی سیاره‌های دیگه ردیابی کنیم، اما یه سری مدل کامپیوتری اینو نشون دادن که سیاره‌ای به اسم LHS 3844 b (فقط ۴۹ سال نوری با ما فاصله داره!) شاید پوسته‌اش متحرک باشه و جابجا بشه. حتی اگه این سیاره هوای زندگی نداره (یه طرفش داغ و یه طرفش یخ‌زده است چون جو نداره)، ولی نشون میده تو کیهان یه عالمه ساختار زمین‌شناسی عجیب و غریب ممکنه وجود داشته باشه!
در آینده با تلسکوپ‌هایی مثل جیمز وب (James Webb Space Telescope یعنی قوی‌ترین چشمه فضایی فعلا برای دیدن دنیاهای دور)، شاید ردپای بیشتری از این اتفاق‌های هیجان‌انگیز تو سیارات دیگه پیدا کنیم. اما یکی دیگه از راه‌های جالب هم اینه که خود سیاره‌های همسایه‌مون رو بررسی کنیم. مثلاً هنوز معلوم نیست زهره تو گذشته صفحات تکتونیکی داشته یا نه و همین مقایسه زهره و زمین شاید به ما بفهمونه چرا یکی مرکز حیات شده و اون یکی نه!
در نهایت، شاید برای جواب دادن به راز قدیمی‌ترین اتفاقات زمین، باید هی نگاه‌مون رو بالاتر بیاریم و دنبال نشونه‌ها بین ستاره‌ها و سیاره‌های عجیب باشیم، نه فقط تو سنگ‌های کهنه پای خودمون!
منبع: +
