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天文學家說,金星不可能有海洋


2021年10月15日 - 地球小編 今日宇宙 
   

今日宇宙

攝影師,科學領域創作者

老實說:在太陽系中,除了地球之外,真的沒有適合人類的地方。但這並不意味著所有糟糕的地方都是平等的;和金星大約是荒涼的溫帶岩石系外行星可以得到。

近年來,越來越多的證據表明情況並非總是如此。曾幾何時,在其狂野、任性的青年時期,金星本可以適合居住,氣候宜人,甚至是液態海洋。

好吧,也許我們應該忘記這一切。根據對金星和地球早期氣候進行建模的新研究,地球所謂的姊妹行星永遠不會冷卻到足以讓水凝結成液體的程度。

曾經是一個有毒的地獄星球,似乎永遠是一個有毒的地獄星球。

金星在許多方面與地球很相似。它的大小和成分相似,曾經,當太陽更年輕、更涼爽時,它應該有一個更溫和的氣候。

現在,它絕不是溫和的。金星的天空布滿厚厚的硫酸雲,它在 0 高度的氣壓幾乎是地球的 100 倍。如果這還不夠糟糕,它的著陸器非常熱,平均表面溫度為471 攝氏度。

但由於兩顆行星之間的相似性,科學家認為金星可能是地球未來的標志,因為太陽的亮度繼續上升。

如果金星再次像地球一樣擁有液態海洋,這一點尤其重要,而且之前的研究已經發現證據表明情況可能是這樣,尤其是當太陽比現在暗 30%時。

然而,這個微弱、年輕的太陽提出了一個悖論:在這樣的溫度下,地球應該是一個凍結的冰球,但我們有證據表明液態水存在的時間相對較早。

由瑞士日內瓦大學的天文學家 Martin Turbet 領導的一組研究人員現在不僅表明金星從來不像地球,而且找到了解決暗淡的年輕太陽悖論的方法。

我們模擬了地球和金星演化之初的氣候,也就是 40 億多年前,當時行星表面仍處於熔融狀態,Turbet 說。相關的高溫意味著任何水都會以蒸汽的形式存在,就像在一個巨大的壓力鍋中一樣。

為了讓這些蒸汽凝結成雲並在地表下雨,金星必須冷卻幾千年。只有當雲層形成以阻擋來自金星表面的太陽輻射時,才會發生這種情況。

該團隊的氣候模型表明,雲可能是在小金星上形成的——但僅限於地球較冷的夜晚。這不僅不會阻止太陽輻射到達白天,還會通過在夜晚產生強大的溫室效應使地球變暖。

這意味著水蒸氣永遠不可能在大氣中凝結,更不用說在數千年的時間裏,水蒸氣的數量足以降落在地球上以填滿整個海洋。這驗證了2013年首次使用更簡單的建模提出的“蒸汽金星”概念。

然而,有趣的是,該團隊的工作表明,即使太陽較弱,蒸汽地球也可能發生過。事實上,如果太陽輻射再強一點,地球可能會像金星一樣結束。

研究表明,年輕的微弱太陽不會讓液態地球凍結,而是讓我們這個潮濕的星球冷卻到足以讓水凝結成液體的程度。

然而,地球和金星究竟是如何走上如此不同的進化路徑還遠未得到證實,這也是行星科學家很想解開的一個謎。即使它對我們的未來沒有影響,它也可能幫助我們在更廣闊的銀河系中找到其他宜居的世界。

我們的結果基於理論模型,是回答金星歷史問題的重要組成部分,”日內瓦大學的天文學家大衛·埃倫賴希說。但我們將無法在我們的計算機上對此事做出明確裁決。未來三項金星太空任務的觀測對於確認或反駁我們的工作至關重要。