日本“晓”号宇宙飞船在红外光下观察到的金星。 图片来源：AXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic
有可能地球和地球曾经同时作为拥有温和气候和海洋的宜人世界而存在。
然后，出了问题。
在新的研究中，行星科学家模拟了今天金星的状况——披萨烤箱般的温度、令人窒息的大气层以及过去广泛火山活动的证据——是如何形成的。结果表明，经过一系列大规模火山喷发事件和其他地质变化，金星从——就像我们今天看到的地狱般的世界。即使是被送往金星的寿命最长的机器人也只能存活两个小时。
这项新研究的共同作者、伦斯勒理工学院的行星地球物理学家马修·韦勒 (Matthew Weller) 告诉 Mashable：“它的温度足以熔化铅。” “这是一个非常不愉快的地方。”
该研究已发表在同行评审期刊中科学进步。
金星和地球虽然走了两条截然不同的气候道路，但被认为是兄弟行星。它们的大小差不多。它们是由相同的岩石材料制成的。它们都居住在内部。那么发生了什么？
韦勒解释说：“这两颗行星坐在那里，然后其中一颗向另一个方向旋转。”
可混搭光速
当然，我们无法回到过去找出原因。我们也不能派地质学家去那里调查金星的过去。但研究人员使用先进的计算机模拟（创建了金星地质活动的 3D 球形模型）来模拟地表下的热岩石（称为地幔）如何破坏金星的地壳，并最终导致今天出现的严酷后果。 “金星基本上是在自我烘烤，”韦勒说。
“金星基本上是自己烘烤的。”
运行模型表明，曾经温和的类地金星经历了一系列“阶梯”事件，其中深层内部运动使地壳破裂，使得火山活动能够到达金星表面。这导致熔岩重新出现在地球表面，大量火山喷出的气体充满了大气层，产生了巨大的地表压力。在大约 6000 万年的多个时期中，每次放气事件都可能使金星大气层的大气层增加 3 到 10 倍（一个大气层或 atm，是代表地球上一个大气层的压力单位）。今天，金星表面的压力为 92 巴，即 1,350 psi。 “结合上下文来看，想象一下，你身体的一平方英寸处承受着 1,350 磅（超过 600 公斤）的重量；这就像你的拇指指甲上停着一辆小型汽车一样，”行星协会解释说。
概念图显示很久以前金星上广阔的海洋。 图片来源：美国宇航局
1974 年，从美国宇航局水手 10 号宇宙飞船上看到的金星。 图片来源：NASA / JPL-Caltech
目前尚不清楚这些改变行星的事件到底是什么时候开始的。它可能是数十亿年前，或更“最近”，即数亿年前。但是，在许多世纪以来，地球和金星可能都拥有广阔的海洋和宜人的温度，水在海岸线上荡漾。它们之间的距离大约只有 6700 万英里（一分钟的宇宙距离）。
“很可能两者都适合居住，”韦勒说。
重要的是，金星与地球的二分法揭示了行星可以改变多少。一个我们今天看到的，在许多光年之外的深处，将来可能看起来完全不同。或者地球，没有被巨大的撞击，也可能发生显着转变。 “随着时间的推移，行星会发生巨大的变化，”韦勒强调说。 “这表明类地行星变得像金星一样是多么容易。”
“这表明类地行星变得像金星一样是多么容易。”
然而，这个“价值百万美元的问题”最初是促使金星走上这条反复发生极端火山活动、地表破裂和大量排气的轨道的原因。这可能是在错误的时间发生的一次极其大规模的喷发事件，导致了失控的循环。从地质学角度来看，世界的大气层和内部运作有着千丝万缕的联系，因为大气层的条件会影响行星表面以下发生的事情。比如在地球上，岩石风化，历经数亿年，去除吸热二氧化碳从空中，起到稳定气候的作用。韦勒解释说，在金星上，急剧升高表面温度会破坏板块构造，从而切断行星稳定自身的能力。
这可能会促使金星急剧偏离地球周围。正如研究人员模拟的那样，它无法扭转。
未来几年，金星可能会变得不再那么神秘。一个任务称为——“深层大气金星稀有气体、化学和成像调查”的缩写——将穿过金星厚厚的云层投放一个三英尺宽的钛球。在短短一个小时的时间里，探测器将吸入气体，进行实验，并向我们展示金星山脉的实际面貌。它将极大地提高我们对金星的理解，以及为什么它与它的岩石“双胞胎”地球如此不同。
