板块构造可能只发生在0.003%的行星上：地球真的很特别

板块构造、海洋和大陆可能是地球上复杂生命的秘密成分。如果这些地质特征在宇宙的其他地方很罕见，那么也许这就解释了为什么我们还没有发现有智慧的外星生命。

美国和瑞士地球科学家的最新研究表明，这些成分代表了著名的德雷克方程中缺失的变量。德雷克方程是半个多世纪前设计出来的，用来估计在银河系中发现先进文明的可能性。包括这些新的变量可能会完全改写在银河系中探测到智慧生命的可能性。

这项研究的动力，以及它对整个星系的影响，始于一个在地球上的谜团 —— 为什么生命需要这么长时间才能超越简单的有机体？

德克萨斯大学达拉斯分校的罗伯特·斯特恩说：“生命在地球上已经存在了大约40亿年，但是像动物这样复杂的有机体直到大约6亿年前才出现，这是在现代板块构造开始后不久。板块构造确实启动了进化机器，我们认为，我们知道这是为什么。”

斯特恩和他的合作者、瑞士联邦理工学院的塔拉斯·格里亚提出，板块构造 —— 在漫长的地质时间尺度上地球上层的磨擦运动 —— 有助于加速向复杂生命的过渡。

在地球历史的早期，简单的生物在海洋中形成，但人类 —— 一个能够跨越外太空交流的先进文明 —— 如果古代生命没有过渡到陆地，就不可能存在。因此，广阔、资源丰富的大陆是斯特恩和格里亚所说的像人类这样的积极交流文明（ACC）得以发展的重要先决条件。但仅凭这一点还不够：各大洲需要移动。

地球上的地质记录表明，板块构造通过五个不同的过程加速了陆地上的进化：它增加了营养物质的供应；加速了大气和海洋的氧化作用；缓和气候；造成栖息地形成和破坏的高周转率；并提供了非灾难性的环境压力，迫使生物体适应。

所有这些环境压力的最终结果就是：我们。

如果斯特恩和格里亚是对的，那么板块构造是车轮、智能手机和阿波罗计划等最终创新的必要条件。

对于银河系中的其他文明来说，要发展出类似的技术奇迹，也许他们的行星也需要板块构造。但据我们所知，它们很罕见。

地球是太阳系中唯一以板块构造为特征的行星。其他一些星球上也存在火山活动，比如金星、火星和木卫一，但这些星球只有一个单一的固体外壳，而不是多个移动的板块。类似地，像土卫二和木卫二这样的海洋世界也被冰层包裹着，任何假想的生命都无法迁移到陆地上。

我们不确定遥远的太阳系是否有板块构造的行星 —— 目前的太空望远镜没有足够的分辨率来做出这样的决定。但知道它们可能无法实现更精确的德雷克方程。

在修正后的方程中，提出了两个基本因素：拥有大片大陆和海洋的宜居系外行星的比例，以及那些板块构造持续超过5亿年的系外行星的比例。

这个版本比最初的德雷克方程要细致得多，后者只是考虑了有智慧生命存在的可居住行星的比例。

斯特恩说：“在最初的公式中，这个因素被认为接近1，或100% —— 也就是说，所有有生命的行星上的进化都将向前推进，并在足够的时间内转变为智能文明。我们的观点是：事实并非如此。”

确实。他们的数学计算将这些行星产生ACCs的比例减少到最少0.003%，最多0.2% —— 与最初的100%相去甚远。

当把德雷克方程的所有其他因素放在一起：每年形成的恒星数量，有行星的恒星数量，适合居住的行星数量，有生命的宜居行星数量，这些行星上发出可探测信号的文明数量，以及他们发出信号的时间 —— 嗯，发现外星智慧生命的机会大大减少了。

原始德雷克方程的含义是，ACC应该是普遍的，我们应该到处都能看到它们。但是，如果把板块构造纳入方程，结果就会发生改变，这就清楚地表明，我们完全可以理解为什么我们没有在银河系中看到外星人。

因此，聪明的外星生命可能比任何人想象的都要稀有。地球可能比我们所知道的更特别。这一切都要归功于我们星球的破碎、不守规矩和移动的上层地壳。