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金星在演变为如今极端的“地狱模式”前,如何在近30亿年的历史中保持着宜居的环境

时间:2020-08-17 11:20:30       来源:科技日报

近日,美国国家航空航天局戈达德空间研究所的迈克尔·韦和安东尼·德尔·杰尼奥共同提出了一套金星演化框架,这套框架整合了多种地形特征以及不同日照情况。相关论文发表于《地球物理学研究杂志:行星》杂志。该研究表明了金星在演变为如今极端的“地狱模式”前,如何在近30亿年的历史中保持着宜居的环境。

很多科学家推测,一开始金星就处于极度干燥的状态,从未出现过液态水。在太阳系刚刚形成时(大约45亿年前),金星已经是距离太阳第二近的行星,它所接收的太阳光足以使任何气态水都消散在太空中;此外,宇宙辐射也会阻碍生命的形成,就像早期地球的情况一样。迈克尔·韦解释说,如果没有出现其他因素缓解这些问题,“什么都无法存在”。而他和杰尼奥认为,确实可能存在一个这样的因素——一片巨大的云层,这种云层是在行星演化的早期生成的。

与地球不同,金星不是每24小时自转一周,它绕自轴旋转一周需要243个地球日,极为漫长。另外,它绕太阳公转的时间也和自转时长类似,为225个地球日。因此,金星的一面长期暴露于阳光下,另一面则处于漫长的黑夜中。厚重的大气层能轻松地将热量从日间的一面传到夜晚的一面,以此维持星球的温度。但在此次研究模型中,向阳面出现了一片巨大的云层,它充当了阳光的防护盾,反射了阳光,还将气温冷却到足以生成液态水的程度。

很多研究人员都考虑过金星一度十分宜居的想法。新发布的模型虽然也表明金星曾经十分宜居,但却与传统理论不同,研究人员认为金星可能是经过一系列的演变,才沦为今天我们所见的“地狱熔炉”。

此次研究人员提出了一种机制。通过对比远古地球的情况,我们或许能更好地理解这一机制。大约在2.5亿年前,地球上的地壳出现了很深的裂痕,地下的岩浆涌出地表并向大气释放了大量二氧化碳气体。96%的海洋生物以及70%的陆生生物死于这次史上最大规模的灭绝事件。在随后100万年的时间里,火山爆发吐出了至少10万立方千米的熔岩。

尽管在地球上并没有多个喷发事件同时发生的情况。不过,科学家认为多场巨型火山喷发事件没理由不能同时发生。如果这件事发生在金星上,释放出的二氧化碳将把这颗星球变为炎炎地狱。

研究人员认为,正是如此大规模的火山持续喷发,才使金星表面覆盖了大量火山岩,变成如今的模样。

但也有许多科学家认为,金星从来都不适宜生物生存。有科学家表示,直到探索金星的飞船返航前,我们都可以用模型来做研究。但仅仅靠模拟结果并不能论证什么,因为我们必须对模型的结果进行验证。

美国莱斯大学地球物理学家阿德里安·列那迪奇表示,如果这种情景是成立的,则说明类似金星的星球实际上存在孕育生命的潜力,我们在搜寻的过程中不能忽略它们。