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金星,對科學家來說是一個矛盾般的存在,無數研究讓金星徘徊在希望星球的邊界,讓科學家對它“又愛又恨”!而最新研究讓人類再次對這顆地獄行星充滿了希望!

1978年,美國宇航局的先驅者號的任務到達了金星,並發現了金星表面可能曾經有海洋存在的跡象。從那時起,人類安排了幾次探測任務派往金星,收集其表面和大氣的資料。之後,一幅關於金星如何從一個“類地”行星轉變成今天這樣一個炎熱而又地獄般的地方的“大作”誕生了!

7億年前的命運轉折點

這一切都開始於大約7億年前,當時一次大規模的地表修整引發了失控的溫室效應,導致金星的大氣變得異常稠密和炎熱。但是這意味著在金星形成後的20到30億年裡,這顆行星可能一直保持著適宜居住的環境。根據最近的一項研究,這足以讓生命在“地球的姐妹”金星上出現。

在不久前瑞士日內瓦舉行的2019年歐洲行星科學大會(EPSC-DPS)上,美國國家航空航天局戈達德太空科學研究所(GISS)的邁克爾·韋和安東尼·德爾吉尼奧分享了關於金星氣候歷史的新觀點,表明了金星不為人知的一面。

為了進行他們的研究,邁克爾博士和德爾吉尼奧博士建立了一系列的5個模擬,並且根據不同的水覆蓋水平來測試了金星的環境。考慮到太陽在其生命週期中變得越來越熱,科學家們還採用了一個考慮到大氣成分變化和太陽輻射逐漸增加的三維環流模型。

在五個場景中的其中三個場景,科學家假定了金星的地形與今天的情況大致相同,其中海洋從最小深度10米到最大約310米,還有少量的水被鎖在土壤中。他們還考慮了一個場景,即地球的地形和310米深的海洋,另一個場景是金星完全被158米的海洋所覆蓋。

金星的希望

最後,所有的五次模擬都表明了同樣的驚人結果:金星在大約30億年的時間裡能夠保持穩定的溫度,區間從20°C到50°C不等。科學家興奮地表示,如果不是一系列的事件導致了金星地下80%的物質重新浮出地表,比如地殼中二氧化碳的釋放,它甚至可能在今天還可以居住。正如邁克爾博士所解釋的:金星的氣候可能已經穩定了數十億年,但是7億年前那次全球的地表重整事件導致了它從類似地球的氣候轉變為我們今天看到的地獄般的世界。

根據最新的研究,到大約7.15億年前,金星大氣與今天的地球相似,主要由氮氣和微量的二氧化碳和甲烷組成。如果不是一次大規模的地表龜裂排氣事件,這些條件本可以一直穩定到現在。但是造成這種現象的原因仍然是個謎,科學家們認為,這是由於一次地質事件導致金星陸地80%的面積重新浮出地表。,其中包括大量岩漿冒出氣泡並向大氣中釋放大量的二氧化碳。而且岩漿在到達地表之前就會凝固,從而形成一道屏障,阻止二氧化碳被地表重新吸收,地表的結構重整同時導致大量氣體被釋放到大氣中,無法被岩石重新吸收。其實在地球上也曾發生了一些大規模釋放氣體的現象,例如5億年前西伯利亞陷阱的形成,但是金星所遭遇的規模強烈。總之那次巨大規模的氣體釋放徹底改變了金星,並且徹底引起了恐怖的溫室效應,最終將這顆行星現在地獄般地溫度,大約平均462℃。

雖然金星目前的太陽輻射幾乎是我們地球上的兩倍,然而,科學家在五個場景模型中發現金星仍然可以支援液體水存在的表面溫度。

這些調查結果與美國國家航空和航天局戈達德空間飛行中心、行星科學研究所(PSI)、烏普薩拉大學和哥倫比亞大學的同事們在2016年進行的類似研究相似。在這項研究中,他們的團隊利用來自麥哲倫任務的資料,建立了一個三維氣候模擬的序列,以研究海洋在古代金星上的存在如何影響其宜居性。

兩個關鍵問題

據此,他們斷定,如果金星的自轉週期比16個地球日還慢,那麼直到7.15億年前,金星的氣候都是適宜居住的。然而,在有證據證明金星還適合居住之前,還有兩個主要的未知問題需要解決。

首先,科學家們需要確定金星冷卻的速度有多快,以及它是否能夠首先在其表面凝結液態水。其次,導致金星轉變的全球氣體釋放事件究竟是一個單一的大規模事件,還是僅僅發生了數十億年的一系列事件的一部分,目前仍然不得而知。

科學家表示,因此,人類需要更多的探測任務來研究金星,更詳細地了解它的歷史和演變。然而該研究的模型顯示,金星確實有可能適合居住,而且與我們今天看到的金星有很大的不同。這為在所謂的‘金星帶’發現的系外行星提供了各種各樣的線索,因為金星帶可能存在液態水和溫帶氣候的特徵。期待!

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