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天堂变地狱?远古时期的金星很有可能适宜生命居住

发布日期:2019-10-17 03:30:43   人气:4249

假设金星表面有一个水的插图。(照片:美国宇航局)

一项新的研究表明,在金星形成后的20-30亿年里,这颗行星可能有一个完美的宜居环境,这意味着生命有足够的时间出现在金星上。

1978年,美国宇航局的先驱金星探测器发现了金星表面曾经存在浅海的证据。从那以后,一些后续任务也调查了金星的表面和大气,揭示了金星从“类地”行星转变成现在的地狱的新细节。

据信,大约7亿年前,金星经历了一次导致失控温室效应的大规模事件。在此之前,金星可能已经有20亿到30亿年的温和气候和液态水了。

美国宇航局戈达德太空研究所的研究人员分享了一系列五种模拟,显示了金星基于不同水平液态水覆盖的环境。

根据欧洲行星协会的一份声明,所有五种模拟都表明金星可能能够在大约30亿年内保持68华氏度(20摄氏度)到122华氏度(50摄氏度)的稳定温度。

研究人员之一迈克尔·威在一份声明中说:“我们的假设是金星可能已经保持稳定的气候数十亿年了。几乎在全球范围内影响金星的失控事件导致其陆地气候转变为我们现在所见的地狱。”

在稳定的天气条件下,金星可以支持液态水的存在,液态水可以孕育生命。事实上,研究人员还表示,如果失控事件没有发生,金星今天可能仍然适合居住。

然而,这一失控事件引发了一系列其他事件,导致储存在金星岩石中的二氧化碳释放到金星大气中,导致金星大气的密度和温度上升,无法维持生命。

研究人员使用三维环流模型来创建不同的模拟环境。该模型包括42亿年前、7.15亿年前和现在的大气成分数据,还考虑了太阳辐射的逐渐增加(随着太阳在其生命周期中变得越来越热)。

此外,五个模拟场景中的三个假设金星的地形将与当前情况相似。在这些模拟场景中,海洋的深度从30英尺(10米)到1000英尺(310米)不等,土壤含有少量的水。

为了进行比较,研究人员还考虑了另外两种情况,一种是金星与地球的地形相似,深度为1000英尺(310米),另一种是金星的整个表面被500英尺(158米)深的海洋覆盖。

威在一份声明中说,“目前,金星的太阳辐射几乎是地球的两倍。然而,在我们模拟的所有场景中,我们发现金星表面的温度仍然适合液态水的存在。”然而,“金星上发生了一些事情,大量温室气体被释放到大气中,无法被岩石重新吸收。”

42亿年前,金星形成后不久,金星经历了一段快速冷却时期。随着金星的演化,硅酸盐岩石将慢慢吸收大气中的二氧化碳,并将其锁定在金星的地壳中。

直到7.15亿年前,金星的大气可能已经被氮气占据,只剩下少量二氧化碳和甲烷——就像今天的地球一样。模拟显示,如果没有失控的二氧化碳事件,这些大气条件可能会一直保持稳定。

尽管大规模失控事件的确切原因尚不清楚,但可能与金星的火山活动有关。随着岩浆和熔融岩石涌入金星表面,大量二氧化碳将被释放回大气。研究人员说,如果岩浆在到达地表之前凝固,它将形成一道屏障,防止温室气体被重新吸收。

过去地球上也发生过类似的事件。例如,“西伯利亚陷阱”是过去5亿年中已知的最大火山活动之一。研究人员称,该事件向大气中释放了大量有毒温室气体,导致物种大规模灭绝。

威说:“我们需要更多地研究金星的使命,更详细地了解它的历史和演变。我们的模型显示金星在过去可能是可居住的,与我们今天看到的金星大不相同。这一发现为金星带的系外行星提供了各种可能性,金星带的行星实际上可能有液态水和温和的气候。

他们的发现在9月20日于日内瓦举行的欧洲行星科学会议和美国天文学会行星科学分部的联席会议上公布。