Sipërfaqja e tokës është një vend i turbullt. Malet ngrihen, kontinentet bashkohen dhe ndahen, dhe tërmetet tundin tokën. Të gjitha këto procese vijnë nga tektonika e pllakave, lëvizja e copave të mëdha të kores së Tokës.
Kjo lëvizje mund të jetë arsyeja pse jeta ekziston këtu. Toka është i vetmi planet i njohur me tektonikë pllakash dhe i vetmi planet i njohur me jetë. Shumica e shkencëtarëve mendojnë se kjo nuk është një rastësi. Duke tërhequr copa të mëdha kore në mantel, shtresën e mesme të Tokës, tektonika e pllakave tërheq karbonin nga sipërfaqja dhe atmosfera e planetit, duke stabilizuar klimën. Ai gjithashtu shtyn mineralet dhe molekulat që nxisin jetën drejt sipërfaqes. Të gjithë këta faktorë përbëjnë një vend ku jeta lulëzon nga humnerat e oqeanit në majat e larta.
Por studiuesit nuk e dinë pse ose kur filloi tektonika e pllakave, duke e bërë të vështirë përcaktimin se sa thelbësor ishte ky proces për evolucionin dhe diversifikimin e jetës. Disa mendojnë se lëvizja e pllakave u ndez vetëm 700 milionë vjet më parë, kur tashmë ekzistonte jeta e thjeshtë shumëqelizore. Të tjerë besojnë se vetëm organizmat njëqelizorë mbretëruan kur pllakat e Tokës u ndanë për herë të parë.
Në fakt, ndërsa metodat e reja i lejojnë shkencëtarët të shikojnë gjithnjë e më thellë në të kaluarën, disa tani po argumentojnë se tektonika e pllakave u shfaq shumë shpejt pas formimit të Tokës – ndoshta para vetë jetës. Nëse kjo hipotezë është e vërtetë, mund të sugjerojë se edhe jeta më primitive ka evoluar në një planet aktiv – dhe kjo do të thotë se tektonika e pllakave mund të jetë një përbërës thelbësor në kërkimin e jetës aliene.
“E vetmja mënyrë se si mund të shohim me siguri një histori afatgjatë është në planetin tonë,” tha Jesse Reiminknjë gjeoshencëtar që studion historinë e hershme të Tokës në Universitetin Shtetëror të Pensilvanisë. “Ne me të vërtetë duhet të kuptojmë ciklin jetësor të një trupi planetar përpara se të mund të bëjmë shumë me të dhënat e ekzoplaneteve.”
Shkatërrimi i provave
Vetëm Toka ka pllaka tektonike të ngjashme me bashkim pjesësh figure që përplasen së bashku dhe shkëputen si makina parakolp. Planetët e tjerë shkëmborë në sistemin diellor kanë një shtresë të vetme, të ngurtë kore – një rregullim gjeologjik që shkencëtarët e quajnë tektonikë “kapak i ndenjur” ose “kapak i vetëm”.
Në tektonikën e pllakave, copa të kores së brishtë të ngjashme me petullat dhe mantelit të sipërm kalojnë në mantelin më të nxehtë e më të lëvizshëm poshtë. Korja e re formohet në kreshtat e midoqeanit, ku boshllëqet midis pllakave ndarëse krijojnë hapësirë që magma nga manteli të ngrihet. Në një akt balancues gjeologjik, korja e dendur oqeanike shkatërrohet në zonat e subduksionit, ku njëra pjatë rrëshqet nën një tjetër. Pjesa më e vjetër e njohur e kores oqeanike, e vendosur në mesdhetaredaton vetëm 340 milionë vjet më parë, duke e bërë atë shumë të re për të qenë i dobishëm për të përcaktuar se kur u shfaq tektonika e pllakave.
Korja kontinentale është më e lehtë se korja oqeanike dhe noton mbi shkatërrimin e shkaktuar nga subduksioni. Por ende, shumë pak ka mbetur nga ditët e hershme të Tokës, dhe ajo që ka mbetur është gërryer dhe deformuar. Më pak se 7% e shkëmbinjve në sipërfaqe sot janë më të vjetër se 2.5 miliardë vjet. Kthehu para 4.03 miliardë viteve, në eonin Hadean, dhe rekordi i shkëmbit është zhdukur plotësisht. Gjysmë miliarda vitet e para të jetës së Tokës nuk lanë asnjë copëz bazalt pas.
Për shkak të këtij riciklimi të vazhdueshëm planetar, dëshmia më e vjetër e padiskutueshme e tektonikës së pllakave – shkëmbinj të formuar vetëm në zonat e subduksionit – daton vetëm rreth 700 milionë vjet. Një tjetër dëshmi e fortë, pjesët e kores oqeanike të shtyra lart në koren kontinentale gjatë fillimit të subduksionit, u shfaqën globalisht përreth 900 milionë vjet më parë. Në këtë hark kohor gjeologjik, kafshët shumëqelizore, të tilla si sfungjerët e detit dhe pelte krehër, sapo po shfaqeshin.
Disa gjeoshkencëtarë mendojnë se tektonika e pllakave ka funksionuar vetëm që nga ajo kohë. Por më shumë dyshojnë se tektonika e pllakave u shfaq më herët, në eonin arkean, i cili shkonte nga 4 miliardë në 2.5 miliardë vjet më parë. Provat bazohen kryesisht në analizat kimike të shkëmbinjve. Për shembull, rreth 3 miliardë vjet më parë, ka shenja të një sasie në rritje të kores shkrirë dhe reformuar në vend që të formohen drejtpërdrejt nga shkëmbinjtë e mantelit. Rreth 3.8 miliardë vjet më parë, një ndryshim në kiminë e mineraleve më të vjetra të Tokës sugjeron një ndryshim nga një kore e qëndrueshme dhe jetëgjatë në një kore jetëshkurtër, me pamje më modernendoshta duke treguar fillimin e subduksionit. Megjithëse nuk ka asnjë datë të vetme të rënë dakord, Arkeani duket premtues si një kohë kur në Tokë po ndodhnin ndryshime të mëdha gjeologjike.
“Ajo tregon për një tranzicion vërtet të rëndësishëm,” tha Nadja Drabonnjë shkencëtar i Tokës dhe planetarëve në Universitetin e Harvardit i cili udhëhoqi studimin duke treguar kalimin në koren më të shkurtër.
Një grusht rërë
Sa herë që filloi tektonika, gjeoshkencëtarët pajtohen se ndoshta ka ndihmuar në nxitjen e evolucionit dhe kompleksitetit të jetës.
“Mund të ketë miliarda planetë me një lloj jete primitive, por aftësia për të ndërtuar një transmetues radioje ose për të nisur një anije rakete kërkon një grup të caktuar rrethanash që ka të ngjarë të ndodhin vetëm në një planet që ka tektonikë pllakash dhe oqeane dhe oqeane dhe kontinentet”, Robert Sternnjë gjeoshkencëtar në Universitetin e Teksasit në Dallas, tha për Live Science.
Në kafshët parahistorike, aktiviteti tektonik i pllakave është i lidhur me ritme më të shpejta të evolucionitndoshta sepse lëvizjet gjeologjike ndajnë habitatet dhe krijojnë zona të reja për zhvillimin e jetës.
Tektonika e pllakave gjithashtu mund të ketë mundësuar rimëkëmbjen e jetës nga zhdukjet masive shkatërruese. Për shembull, në fund të periudhës Permian, një zhdukje masive e nxitur nga shpërthimet vullkanike që shpërndajnë dioksid karboni vrau 90% të specieve në Tokë. Jeta në planet u rikuperua përfundimisht sepse moti i shkëmbinjve kontinental shkatërron mineralet që përmbajnë karbon dhe i lan ato në oqean, ku organizmat detarë i kthejnë ato në shkëmbinj nënujorë dhe guaska që bëhen gur gëlqeror dhe përfundimisht zhyten përsëri në brendësi të planetit. Kur atmosfera bëhet e turbullt, tektonika gradualisht e zhvendos Tokën përsëri në një mjedis që është më i favorshëm për jetën.
Ndërsa pothuajse të gjithë gjeoshkencëtarët pajtohen me idenë se, pa tektonikën e pllakave, jeta në Tokë mund të kufizohet në organizmat primitivë, një grup i vogël studiuesish tani po sugjeron se tektonika e pllakave mund të ishte shfaqur edhe më herët – ndoshta duke kontribuar në origjinën e vetë jetës nga duke sjellë minerale që mbështesin jetën nga brendësia e planetit në kore.
Ky është një territor i ndërlikuar, që i shtyn studiuesit para 4 miliardë viteve më parë, në eonin Hadean. E vetmja dëshmi e drejtpërdrejtë e 500 milionë viteve të para të ekzistencës së Tokës është prania e zirkoneve, minerale që mbijetojnë duke u shkrirë në temperaturat dhe presionet e mantelit. Megjithëse shkëmbinjtë që dikur përmbanin këto minerale janë shkrirë, zirkonet – të cilat janë më të vogla se kokrrat e rërës – mbeten.
“Ata janë shumë të vegjël dhe ne thjesht ua hedhim lavamanin e kuzhinës duke u përpjekur të marrim çdo informacion të fundit të vogël që mund të marrim prej tyre,” tha Drabon për Live Science.
Këto zirkone nga Hadeani janë të rralla; të gjitha ato të gjetura në mbarë botën ka të ngjarë të përshtaten në një gisht. Megjithatë, kjo grusht ka treguar se Toka kishte një oqean qysh herët 4.4 miliardë vjet më parë – vetëm 200 milionë vjet pas formimit të planetit dhe jo shumë kohë më parë paraardhësi i gjithë jetës sot ekzistonte. Deri në 600 milionë vjet pas formimit të Tokës, sipas një studim i publikuar në qershorplaneti i kishte të dyja tokë dhe ujë të ëmbël.
Për disa studiues, kjo sugjeron se korja e Tokës mund të ketë qenë duke u ricikluar në Hadean. Uji dobëson koren, duke krijuar potencialin për thyerje dhe rrjedhimisht zhytje, tha Jun Korenaganjë gjeofizikan në Universitetin Yale. Për shkak se uji është i nevojshëm për tektonikën e pllakave, pyetja bëhet: “Pse nuk mund të kemi tektonikë pllakash nëse do të kishim ujë sipërfaqësor?” tha Korenaga.
Në punë eksperimentale e botuar në vitin 2023studiuesit shkrinë shkëmbinj në presione të larta dhe zbuluan se kushtet që imitojnë subduksionin krijojnë shkëmbinj të ngjashëm me shkëmbinjtë më të vjetër të Tokës. Korenaga argumenton gjithashtu se tektonika e pllakave është e vetmja mënyrë efektive për të reduktuar sasinë e dioksidit të karbonit në atmosferën e hershme të Tokës nga nivelet e gjetura në Venus në përqendrimet më të moderuara që ekzistonin nga fillimi i Arkeanit në Tokë.
Në mënyrë intriguese, një tjetër ngjarje e rëndësishme ndodhi gjatë Hadeanit që e bën Tokën në mënyrë të pamohueshme të ndryshme nga fqinjët e saj shkëmborë: Rreth 100 milionë vjet pasi Toka u bashkua për herë të parë, një trupi me madhësi planeti u përplas në të, duke thyer dhe shkrirë tërësisht të dy trupat dhe flakja e materialit që do të bëhej hëna. A gazeta e botuar në fillim të këtij viti modeloi këtë ndikim dhe zbuloi se përzierja e dy trupave mund të kishte krijuar shtëllunga të materialit të nxehtë në mantelin e Tokës që mund të ketë nisur subduksionin rreth 200 milionë vjet më vonë.
Shiko në
“Pse Toka është i vetmi planet shkëmbor që ka tektonikë të pllakave?” tha Qian juanautori kryesor i atij punimi dhe një student postdoktoral në gjeodinamikë në Institutin e Teknologjisë në Kaliforni. “Unë mendoj se ndikimi gjigant që formon hënën mund të jetë faktori kryesor.”
Por jo të gjithë janë të bindur nga kjo histori. Tektonika e fillimit Hadean të pllakave është një ide intriguese, T. Mark Harrisonnjë profesor emeritus i gjeoshkencës në UCLA, tha për Live Science, por provat janë ende mjaft minimale. Ai shqetësohet se gjeoshkencëtarët në të gjitha anët e çështjes janë të sigurt në pretendimet e tyre. “Por gjëja e fundit që na nevojitet është një formë e re e të menduarit në grup, e bazuar fjalë për fjalë, në një gisht plot me kokrra rëre,” shkroi Harrison në një artikull me titullin e duhur “.Ne nuk e dimë se kur filloi tektonika e pllakave.”
Jeta në botë të tjera
Nëse tektonika e pllakave ushqen jetën, apo edhe thjesht jetën komplekse, kërkimi i organizmave të tjerë midis yjeve mund ta çojë njerëzimin në një planet gjeologjikisht aktiv.
Fatkeqësisht, ne nuk mund të zbulojmë ende tektonikën e pllakave në ekzoplanetet e largëta, tha Tobias Meiernjë ekspert për dinamikën e mantelit në Universitetin e Oksfordit. Por në vitin 2021, Meier dhe ekipi i tij përdorën të dhëna termike dhe modelim kompjuterik për të përcaktuar se ekzoplaneti shkëmbor LHS 3844 be cila ndodhet 49 vite dritë nga Toka, mund të ketë një mantel aktiv dhe kore lëvizëse.
LHS 3844 b nuk ka të ngjarë të presë jetën. Ai rrotullohet shumë afër yllit të tij dhe nuk ka atmosferë. Gjysma e planetit është në dritë të përhershme të ditës, me një temperaturë prej 1412 gradë Fahrenheit (767 gradë Celsius), ndërsa tjetra është një temperaturë e ftohtë minus 429 F (minus 273 C) gjatë natës. Është ndryshimi i temperaturës midis dy anëve të planetit drejton lëvizjen e mantelit në LHS 3844 b, Meier dhe kolegët e tij raportuan në vitin 2021. Nëse është i vërtetë, ai version i tektonikës së pllakave nuk duket aspak si ai i Tokës. Por tregon diversitetin e gjeologjisë planetare që mund të fshihet diku tjetër në kozmos.
“Në fund, të kuptuarit se çfarë e shkakton tektonikën dhe nëse ajo mund të veprojë në planetë të ndryshëm do të na ndihmojë të kuptojmë nëse këta planetë do të jenë të banueshëm”, tha Meier.
Teleskopë më të fuqishëm si p.sh Teleskopi Hapësinor James Webb mund të çojë në sugjerime më të mira të gjeologjisë së ekzoplaneteve në të ardhmen e afërt. Por fqinjët e afërt të Tokës meritojnë gjithashtu shqyrtim, tha Craig O’Neillnjë gjeofizik në Universitetin e Teknologjisë të Queensland në Australi. Venusi është në vendin fqinj, dhe është ende e diskutueshme nëse ajo kishte tektonikë në të kaluarën. Kuptimi i gjeologjisë së tij aktuale, me një kapak të vetëm, mund t’i ndihmojë shkencëtarët të kuptojnë pse fatet e dy planetëve ndryshuan dhe nëse tektonika e pllakave mund të shpjegojë pse një planet ka jetë dhe tjetri ka të ngjarë jo.
“Shumë nga zhvillimet se ku do të shkojmë në tektonikën e pllakave do të vijë nga shikimi lart,” tha O’Neill për Live Science, “në vend që të shikojmë kërthizën”.