اما آیا سیارات دیگر در منظومه شمسی نیز چنین ویژگیای دارند؟
تکتونیک صفحات باعث ایجاد رشتهکوهها، زلزلهها و حرکت بلندمدت قارهها در زمین شدهاند و ممکن است شرایط لازم برای به وجود آمدن زندگی در زمین را نیز فراهم کرده باشند. اما تا جایی که میدانیم، هیچیک از دیگر اجرام منظومه شمسی امروزه تکتونیک صفحات را نشان نمیدهند. چرا کره زمین با دیگر سیارات فرق دارد؟
بردفورد فولی، دانشمند زمینفیزیک از دانشگاه پن استیت، گفت: “ما قطعاً نمیدانیم. فکر میکنم این هنوز یکی از بزرگترین مسائل حلنشده در زمینفیزیک است.”
لیتوسفر زمین — پوسته و قسمت سخت و بالایی گوشته — بهطور تقریبی به ۱۵ صفحه تقسیم شده است که همواره در حال حرکت هستند. این صفحات بهطور مداوم در حال جابهجایی، برخورد و کشیده شدن از یکدیگر هستند. اگرچه دانشمندان مطمئن نیستند که چگونه لیتوسفر به صفحات تقسیم شده است، اما جنبههایی از زمینشناسی زمین باعث ادامه حرکت موتور تکتونیک صفحات میشود.
برای اینکه یک سیاره تکتونیک صفحات را حفظ کند، باید یک گوشته همرفتی داشته باشد، فولی گفت. مواد سطحی سرد و متراکم در مناطق سابداکشن (فرورانش)، جایی که یک صفحه زیر دیگری لغزش میکند، به درون گوشته فرو میروند و مواد جدید در جایی که صفحات از هم جدا میشوند، به سمت بالا میآیند. بدون گوشته همرفتی، انرژی کافی برای حرکت صفحات وجود نخواهد داشت.
اما همرفت بهتنهایی کافی نیست تا تضمین کند که یک سیاره یا ماه تکتونیک صفحات را نشان دهد. لیتوسفر باید به اندازه کافی نازک باشد تا در ابتدا به صفحات تقسیم شود و به اندازه کافی متراکم باشد تا آن صفحات در نهایت به داخل گوشته فرو بروند، جفری کالینز، زمینشناس از کالج ویتن در ماساچوست گفت.
تعاملات بین مرزهای صفحات و آب مایع ممکن است نقشی ایفا کند، راسل پیسکلیوک، زمینفیزیکدان از دانشگاه تورنتو گفت: “وقتی این سنگها را هیدراته میکنیم و آنها به درون زمین میروند، در واقع باعث میشود که به نوعی، برای عدم توضیح بهتر، سنگها کمی بیشتر روان شوند.” “ممکن است که در مناطق سابداکشن که دو صفحه به هم میرسند، و با اقیانوسهای مایع ما، ما در واقع این روانکننده را اضافه میکنیم که به تسهیل تکتونیک صفحات کمک میکند.”
ترکیب این عوامل ممکن است توضیح دهد که چرا زمین تنها سیارهای است که امروزه تکتونیک صفحات را نشان میدهد. در یک مطالعه در سال ۱۴۰۱، کالینز و همکارانش دریافتند که ماه یخی مشتری، اروپا، در گذشته فعالیتهایی شبیه به تکتونیک صفحات از خود نشان داده است: بخشهایی از پوسته یخی ماه به صفحات تقسیم شده و این صفحات از هم جدا و برخورد کردهاند. آب گرم زیر یخ ممکن است این صفحات را شناور کرده باشد، اما چون یخ از آب کمچگالتر است، این صفحات به اقیانوسها فرو نرفتهاند، به همان روشی که صفحات زمین به درون گوشته فرو میروند.
رفتار صفحهمانند اروپا نیز تمام سطح ماه را پوشش نمیدهد. کالینز گفت: “در اروپا، به نظر میرسد که فقط به صورت پراکنده باشد، مثل این که یک لکه کوچک اینجا اتفاق میافتد، یک لکه کوچک آنجا اتفاق میافتد و سپس به نظر نمیرسد که در میان آنها اتفاقی بیفتد.” “پچهای دیگر این است که این پراکندگی در زمان نیز وجود دارد، بنابراین به نظر میرسد که روشن و خاموش میشود.”
سیارات دیگر، مانند مریخ، از یک ساختار “درپوش ایستا” استفاده میکنند. این سیارات دارای گوشتههای همرفتی هستند، اما سطح آنها به صفحات تقسیم نشده است. فولی گفت: “به جای اینکه به صفحات جداگانه تقسیم شوند که با آن گوشته همرفتی حرکت کنند، یک صفحه بزرگ تمام سطح سیاره را پوشش میدهد.” “این مانند یک درپوش بالای گوشته همرفتی آن است.”
اما بدون اینکه سیارات دیگری که تکتونیک صفحات را نشان دهند برای مقایسه با سیستم زمین وجود داشته باشد، دشوار است که دقیقا بدانیم چه چیزی باعث میشود یک سیاره تکتونیک صفحات را توسعه دهد، فولی گفت. “اگر ما صدها سیاره سنگی با شرایط مختلف داشتیم، احتمالاً میتوانستیم بهطور تجربی عوامل کلیدی را پیدا کنیم. اما انجام این کار فقط با یکی از آنها دشوار است.”
در نهایت، این پژوهشها به ما یادآوری میکنند که ویژگیهای منحصر به فرد زمین، بهویژه در زمینه تکتونیک صفحات، نقش حیاتی در شکلگیری شرایط زندگی در این سیاره ایفا کردهاند، و این ویژگیها ممکن است در دیگر سیارات یافت نشوند.
