 麥哲倫飛船拍攝的金星。Credit: NASA/JPL (神秘的地球uux.cn)據美國物理學家組織網(by Justin Jackson , Phys.org):今天金星的大氣幹燥缺氧。但最近的研究表明,早期行星可能有液態水和反射雲,可能有持續的可居住條件。芝加哥大學地球物理科學係的研究人員建立了一個新的依賴於時間的金星大氣成分模型來探索這些說法。他們的發現已經發表在《國家科學院學報》上。 水在我們的太陽係中無處不在,通常以冰或大氣氣體的形式存在,盡管偶爾以液體形式存在。在所有的行星上,許多衛星上,從內部小行星帶的外環到冰冷的柯伊伯帶,再到2光年外遙遠的奧爾特雲,都有水存在。 金星是一顆炎熱、幹燥、多岩石的行星,比我們的地球略小,在其厚厚的二氧化碳大氣中隻有痕量的水蒸氣,先前的研究試圖模擬其過去的大氣。根據過去模型的構建方式,會出現截然不同的氣候圖像。 金星可能一直是一個無法居住的熱團,在其岩漿海洋結晶過程中失去了氧氣,並且從未在其表麵形成液態水。由於沒有任何固碳的方法,不斷增加的大氣二氧化碳將地球包裹在厚厚的毯子中,導致目前地表的大氣壓力比地球高92倍,使金星比水星更熱,盡管它離太陽的距離是水星的兩倍。即使最終被冰冷的彗星撞擊也不足以將水保留在地表。 此外,其他模型表明,在早期的太陽係中,當太陽輻射減少30%時,金星可能有一個適中的表麵溫度,其表麵有更薄的大氣層和液態水——也許是海洋——就在7億年前,在失控的溫室效應將它煮沸之前。 芝加哥大學的研究人員決定用他們自己的模型來解決這個問題。他們采取了獨特的方法,首先假設曾經有一個具有可居住氣候的海洋,用大量不同的海平麵填充計算機模型,並通過三種不同的蒸發和除氧過程來處理這些海洋。他們用三個不同的時間相關起點運行該模型,總共94,080次,通過一個評分係統,他們可以確定結果最接近金星當前實際大氣的運行。 根據在PNAS發表的研究結果,在94080次運行中,隻有幾百次在我們今天看到的實際金星大氣範圍內。假設金星上的可居住時代需要在30億年前結束,其整個表麵(總水圈)的最大海洋深度為300米。結果表明,金星有超過70%的曆史是不適合居住的,比一些先前的估計長四倍。 科學家們有理由相信,岩石星球上的液態水是生命存在的必要條件,因為我們在潮濕的岩石星球上有一個生命的例子,沒有其他東西可以與之相比。根據化石記錄,地球上的生命被認為開始於大約35億至40億年前,當估計分子進化時鍾時,還可以追溯到大約45億年前。如果30億年前金星表麵確實有液態水,它也可能孕育了生命。 |