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金星曾有30亿年的时间可能存在生命 但在7亿多年前气候急剧变化

2019/9/26 15:48:00 移动版

金星曾有30亿年的时间可能存在生命 但在7亿多年前气候急剧变化

金星曾有30亿年的时间可能存在生命 但在7亿多年前气候急剧变化

据俄罗斯卫星网:在日前在日内瓦举行的欧洲行星科学大会上,两名科学家介绍了自己创建的金星气候模型。模拟结果显示,金星曾有30亿年的时间可能存在生命,但在7亿多年前,气候急剧变化,变得不再适宜生命存在。

研究报告作者之一、美国国家航空航天局(NASA)戈达德太空研究所专家Michael Way表示:"我们假设,金星可能有过数十亿年的稳定气候。金星从一个气候与地球类似的星球变成我们如今看到的地狱一般的炎热之地,很可能是金星表面几乎整体改变导致。 "

早在1978年“先驱者金星2号”就发现了金星上曾存在浅海的迹象。现在行星学家认为,曾有相当长的一段时间,金星地表存在液态水,拥有板块构造和稳定的温带气候。Michael Way和他的同事Anthony Del Genio对金星气候进行了五种模拟。前三种假设金星地形和我们现在看到的一样,设置三种情况:海洋深度310米、海洋深度10米以及只有少量水锁在土壤之中。为了对比,另外两种假设金星地表与地球一样,设置两种情况:海洋深度310米以及整个星球被158米深的海洋覆盖。

五种模拟结果均表明,金星曾在大约30亿年的时间里拥有稳定气候,温度在20至50摄氏度之间。在这样的条件下,完全有可能存在生命。

但大约在7-7.5亿年前,由于某种原因,金星内部突然释放出大量的二氧化碳,引发温室效应,平均气温升至462度,正如今天观测到的一样。专家认为,最有可能是火山活动导致。先前结合在硅酸盐岩石中的二氧化碳在岩石熔化过程中被释放出来,进入金星大气。而凝固的岩浆制造了一个屏障,阻止岩石再次固定这种气体。

相关报道:计算机模型表明古老金星过去可能是宜居的

据cnBeta:外媒New Atlas报道,新的计算机模型表明,金星可能在7亿多年前是宜居的。根据一系列可能的情况,戈达德太空科学研究所的Michael Way和Anthony Del Genio得出结论称,在大气发生根本性转变之前,该行星在大约20亿-30亿年前可能存在液态水。

目前的金星拥有残酷的自然条件。它的不透明大气层中的二氧化碳含量为96.5%,或时常降落具有腐蚀性的酸雨。此外,金星表面平均温度至少达462°C(864°F),该温度足以熔化铅。这意味着金星上不可能有任何液态水,这意味着它无法成为一颗宜居的星球。

然而,过去40年中一系列太空探测器制作的详细雷达图表明,过去金星表面曾有海洋。如果真是这样,那么这个星球必须有一个截然不同的环境,该环境足够凉爽,可以容纳液态水。

为了证实这一猜测,Way和Del Genio根据金星上不同的水覆盖水平进行了一系列五个模拟。其中包括深度为310米的海洋,深度为10 米的海洋,将水锁定在土壤中的浅层海洋,具有类似地球地形的深海和一个这个星球完全被158米的水所覆盖的场景。

为了模拟42亿年前和7.15亿年前的金星,两人通过3D总体环流模型运行了这些场景,其中考虑了不断变化的大气层和随时间增加的太阳辐射。

他们发现,在每种情况下,金星都保持在20摄氏度至50摄氏度之间的稳定温度范围内-这并非完全符合地球标准,但足以冷却液态水。更重要的是,这个星球可以保持这种温度达30亿年。如果这些模型成立,它们表明金星尽管接收到的太阳辐射两倍于地球,但仍位于太阳系的宜居带内。

原因是在42亿年前金星首次形成时,它迅速冷却,并且大气中的二氧化碳通过与30亿年前地球上发生的相同的机制吸收到了地壳中的硅酸盐中。这将留下一个以氮气为主,微量的二氧化碳和甲烷的类地球大气。

但是发生了什么事?根据研究小组的说法,在大约7.15亿至7亿年前,可能是由于火山活动突然释放了大量二氧化碳气体。当二氧化碳从熔融岩浆中冒出时,后者被冷却以形成“盖子”,从而阻止气体被重新吸收。随着大气层变得越来越厚,这使温度上升到现在的水平,从而引发了温室效应的失控。

Way表示:“当那里大量的气体被释放到了大气中,无法被岩石吸收,金星发生了一些变化。在地球上,我们有一些大规模除气的例子,例如,5亿年前与大规模灭绝有关的西伯利亚地盾的形成。它彻底改变了金星。”研究小组强调,仍然有很多主要问题要回答,包括水是否能够在遥远的过去凝结在金星上,除气是一次事件还是数十亿年的一系列事件。

Way说道:“我们需要执行更多的任务来研究金星,并对金星的历史和演化有更详细的了解。但是,我们的模型表明,金星确实有可能与我们今天看到的金星相适应,并且与之截然不同。这为在所谓的“金星区”(Venus Zone)中发现的系外行星开辟了各种各样的含义,实际上是液态水和温带气候。”

该研究于日内瓦举行的2019年EPSC-DPS联合会议上进行了介绍。

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