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  • 1 # 兔斯基聊科學

    在太陽系內側的四顆類地行星中,金星的大氣層是最厚的。金星表面的大氣壓是地球的90倍。這就讓很多朋友覺得非常奇怪。金星沒有磁場,距離太陽比地球還要近,那為什麼還有如此厚的大氣層呢?這不科學啊!

    圖示:金星厚重的大氣層

    我們要弄明白這個問題, 或許深受太陽風侵害的火星能夠給我們答案。火星和金星比起來可要小得多了。火星的質量只有金星的13%。科學家透過研究發現,火星的大氣層在遠古時期也是比較厚的,厚厚的大氣層維持了火星上的海洋的存在。那時候火星能夠維持較厚的大氣層是因為火星磁場的存在。火星磁場保護了火星不大氣層受太陽風的侵蝕。但是大約在30億年前,火星磁場開始消失。失去了磁場保護的火星大氣層在太陽風的侵蝕下開始逐漸變薄。

    30億年過去了,火星大氣層消失了嗎?很顯然沒有。雖然現在火星大氣層已經變得還不到地球大氣層密度的1%,但是它的大氣層還是存在的。因此即便火星大氣失去磁場的保護,太陽用了30億年的時間還沒有把它給吹乾淨。何況是質量更大的金星呢?

    圖示:現在的火星大氣層

    金星在太陽系行星中也不算小了。金星雖然沒有地球大,但比地球小不了多少。金星的體積是地球的0.88倍,質量是地球的0.8倍。金星在太陽系中的四顆類地行星中引力也算是比較大的了。因此金星對大氣層的束縛力更強。它的大氣層要比火星更加濃密。

    金星的大氣層這麼濃密還存在著其他的原因。科學家發現,金星大約90%以上的表面都覆蓋著玄武岩熔岩。這意味著金星在過去一段時期曾經有過猛烈的火山噴發。也許就是因為火山噴發給金星大氣中注入了大量的二氧化碳。二氧化碳本身就是比較重的氣體,不容易發生逃逸。因此太陽風暴不容易吹散金星厚重的大氣層。

    還有另一個原因,科學家發現金星雖然沒有磁場,但是金星有太陽風產生的誘發磁層,可以對金星大氣層起到一定的保護作用。

    圖示:金星誘發磁層

    總之,太陽要吹散一顆行星的大氣層的過程是非常緩慢的,即使太陽變成紅巨星吞掉金星的時候,也不一定把金星的大氣層給吹乾淨呢!

  • 2 # 平常人246089341

    金星距太陽比地球近百分之三十,溫度高達四百八十五度,大氣中二氧化碳高達百分之九十七以上,金星的熱量越積越多產生了溫室效應,給金星蓋上了大棉被,起到了阻礙作用。

  • 3 # 宇宙v空間

    宇宙誕生於138億年前的大爆炸,如果沒有當初的大爆炸,今天的世界將不復存在。金星是距離地球最近的行星,它的質量和體積都和地球類似,因此被稱為地球的姊妹星,但是金星和地球的環境卻是天差地別。金星沒有磁場,沒有水源,但是它的大氣層卻比地球厚的多。

    那麼我們知道,既然磁場無法保護大氣層,那麼大氣層肯定會被太陽風吹散掉,為何金星的大氣層反而越來越厚呢。如果你看火星,你會發現火星就是沒有磁場的保護,它的大氣層逐漸的被吹散掉,然後海洋也繼而蒸發了。金星為何和火星不一樣呢!

    我們知道金星是太陽系中最活躍的星球,它內部擁有著無數個巨型火山,這些火山都是活火山,每天都會噴發大量的溫室氣體以及有毒害的氣體,而溫室氣體具有著吸熱和散熱的效果。如果金星的大氣層和地球一樣,那麼金星的溫度就會降低。但是恰恰相反。

    由於金星的溫室氣體過於的增加,因此它的質量越來越大,溫度也開始升溫,最終大氣層變為了一個微波爐,在不斷的將金星加熱。雖然太陽風在不斷的蠶食金星的大氣層,但是這種消耗速度比不上金星的補充速度,因此金星大氣層才不會被吹散掉。

    同時,由於大氣層的質量非常的龐大,它被金星牢牢的吸引住了。所以太陽風無法將金星的大氣層吹散掉。而在時間的積累下,大氣層越堆越厚,最終變為了今天的金星!

  • 4 # 小宇堂

    更正下題主的觀點:

    金星並非完全沒有磁場保護(後面詳述);

    金星的引力與地球差不多(金星和地球體積接近,質量差別也不大);

    金星的電離層是維持大氣的重要因素

    除了引力之外,金星靠電離層保持住了自己的大氣。金星大氣的電離層將其餘的大氣與太陽風分開,並形成了自己的外部感應磁場。儘管金星沒有像地球這樣的磁場,但金星仍可以維持其濃密的大氣層。

    金星可能在數十億年前擁有磁場,但是當其核心停止轉動時,減少了產生磁場的發電機效應,金星的磁場幾乎消失。

    金星在太陽系的各大行星中是少有的沒有內生磁場的行星。儘管沒有磁場保護大氣,但近金星環境確實表現出與地球等行星的許多相似之處。最新的令人驚訝的例子是金星感應磁尾中磁場重新連線的證據。

    上圖:金星可能有一顆固態的“心”。而地球的心還是熔化的。

    具有內生磁場的行星,例如地球、水星、木星和土星,被不可見的磁層包圍,磁場會使太陽風的帶電粒子(電子和質子)發生偏轉。這種偏轉會形成一個磁層,就像一個圍繞行星的保護性的“泡泡”,但由於太陽風的“吹拂”其形狀不是球形的,而是被拉長並終止於磁層背風側的細長磁尾。

    上圖:金星彗尾狀的磁尾發生磁場重連(左)。其磁尾形狀跟地球的不一樣。

    由於金星沒有固有磁場來遮蔽闖入的帶電粒子,因此太陽風有時會直接與高層大氣相互作用。但是,金星部分受到感應磁場的保護。

    與地球上一樣,太陽紫外線輻射會從金星高層大氣中的原子和分子中剝離電子,從而形成一個帶電氣體區域,稱為電離層。該電離層可以與太陽風和太陽風攜帶的磁場相互作用。在與太陽風的持續對抗中,高層大氣的電離層能夠減慢並轉移周圍的粒子流,從而在行星的背風側形成磁層,其形狀類似於彗星的尾巴。

    幾十年來對航天器的觀察表明,磁場重連現象經常發生在地球、水星、木星和土星的磁層中。當相反方向的磁力線斷開並重新連線時,就會發生將磁能轉換為動能的過程。在地球上,這種重新連線導致了磁暴和極地極光,即所謂的北極光和南極光。

    這說明了金星電離層產生的感應磁場是金星大氣保留的一個重要原因。

    金星大氣防止了高層大氣被“蒸發”

    氣體要逃逸出大氣層,它們必須達到逃逸速度,並具有不間斷的進入太空的通道。有兩種方法可以使氣體達到這樣的逃逸速度:

    第一個是溫度,在該足夠的高溫下,大氣頂部的氣體分子就可以具有足夠的速度逃逸金星的引力束縛。地球的熱層溫度約為1400攝氏度,除氫氣和氦氣外,地球的大氣基本上可以“保持”所有的其它氣體。金星熱層的溫度僅略高於300攝氏度,原因是其大氣含有高水平的CO2,這有利於熱(向外)輻射(而在近地面則是防止熱向外輻射)。

    行星的大多數能量輸入是來自恆星的紫外線輻射。輻射被吸收,氣體分子並沒有獲得額外的溫度,但是當分子被激發撞擊另一個分子時,能量就可以轉移為動能(內能)。N2和O2較難從激發態中失去能量,而CO2很容易,因此可以透過內部轉換激發稀有的振動模式,輻射出能量。

    第二種方法是透過動力學衝擊。太陽風粒子撞擊分子並傳遞動量,磁場將會對這種衝擊提供保護作用。碰撞既可以是彈性碰撞也可以是非彈性碰撞,但是在任何一種情況下,如果質子撞擊到CO2分子或N2分子,都會造成。金星的大氣密度很高,因此幾乎可以確定會發生碰撞。如果碰撞是非彈性的,則化學鍵合將吸收輸入能量,和新化學鍵形成的化合物(O=C-OH +)將處於高能振動狀態並輻射出能量(紅外線)。此外,帶電物質的運動還將產生區域性磁場,這也有利於維持大氣。

    總而言之,金星保留其大氣的原因是因為它具有一種非常有效地從頂部耗散大氣能量的機制。當然,這種機制也讓金星地表溫度變得很高。二氧化碳也會向地表反射熱量,這就是為什麼金星的表面如此高溫的原因。這兩種現象(底部高溫,頂部涼爽)是由相同的物理原理所引起的。而這成為了火星保有高密度的二氧化碳大氣的促進因素。

    其它維持金星大氣的因素

    其他因素也可能有助於金星保持大氣層。例如:

    它的大氣比地球重得多(因為二氧化碳的密度高),因此太陽風侵蝕它所需的時間更長。

    此外,金星表面仍可能存在火山活動,這將不斷補充大氣。這或多或少是在40億年前的冥古宙發生在地球上的情況,在此期間,地球的大氣層誕生了。

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