科學家說,金星並不總是地獄。它可能有海灘。

日本「曉號」太空船在紅外光下觀察到的金星。 圖片來源:AXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic

有可能地球和地球曾經同時作為擁有溫和氣候和海洋的宜人世界而存在。

然後,出了問題。

在新的研究中,行星科學家模擬了今天金星的狀況——披薩烤箱般的溫度、令人窒息的大氣層以及過去廣泛火山活動的證據——是如何形成的。結果表明,經過一系列大規模火山爆發事件和其他地質變化,金星從——就像我們今天看到的地獄般的世界。即使是被送往金星的壽命最長的機器人也只能存活兩個小時。

這項新研究的共同作者、倫斯勒理工學院的行星地球物理學家馬修·韋勒 (Matthew Weller) 告訴 Mashable:“它的溫度足以熔化鉛。” “這是一個非常不愉快的地方。”

該研究已發表在同行評審期刊中科學進步

金星和地球雖然走了兩條截然不同的氣候道路,但被認為是兄弟行星。它們的大小差不多。它們是由相同的岩石材料製成的。它們都居住在內部。那麼發生了什麼事?

韋勒解釋說:“這兩顆行星坐在那裡,然後其中一顆向另一個方向旋轉。”

可混搭光速

當然,我們無法回到過去找出原因。我們也不能派地質學家去那裡調查金星的過去。但研究人員使用先進的電腦模擬(創建了金星地質活動的 3D 球形模型)來模擬地表下的熱岩石(稱為地函)如何破壞金星的地殼,並最終導致今天出現的嚴酷後果。 「金星基本上是在自我烘烤,」韋勒說。

“金星基本上是自己烘烤的。”

運行模型表明,曾經溫和的類地金星經歷了一系列「階梯」事件,其中深層內部運動使地殼破裂,使得火山活動能夠到達金星表面。這導致熔岩重新出現在地球表面,大量火山噴出的氣體充滿了大氣層,產生了巨大的地表壓力。在大約 6,000 萬年的多個時期中,每次放氣事件都可能使金星大氣層的大氣層增加 3 到 10 倍(一個大氣層或 atm,是代表地球上一個大氣層的壓力單位)。今天,金星表面的壓力為 92 巴,即 1,350 psi。 「結合上下文來看,想像一下,你身體的一平方英寸處承受著 1,350 磅(超過 600 公斤)的重量;這就像你的拇指指甲上停著一輛小型汽車一樣,”行星協會解釋說

概念圖顯示很久以前金星上廣闊的海洋。 圖片來源:美國太空總署

1974 年,從美國太空總署水手 10 號太空船上看到的金星。 圖片來源:NASA / JPL-Caltech

目前尚不清楚這些改變行星的事件到底是什麼時候開始的。它可能是數十億年前,或更“最近”,即數億年前。但是,在許多世紀以來,地球和金星可能都擁有廣闊的海洋和宜人的溫度,水在海岸線上蕩漾。它們之間的距離大約只有 6700 萬英里(一分鐘的宇宙距離)。

「很可能兩者都適合居住,」韋勒說。

重要的是,金星與地球的二分法揭示了行星可以改變多少。一個我們今天看到的,在許多光年之外的深處,將來可能看起來完全不同。或者地球,沒有被巨大的撞擊,也可能發生顯著轉變。 「隨著時間的推移,行星會發生巨大的變化,」韋勒強調。 “這表明類地行星變得像金星一樣是多麼容易。”

“這表明類地行星變得像金星一樣是多麼容易。”

然而,這個「價值百萬美元的問題」最初是促使金星走上這條反覆發生極端火山活動、地表破裂和大量排氣的軌道的原因。這可能是在錯誤的時間發生的一次極其大規模的噴發事件,導致了失控的循環。從地質學角度來看,世界的大氣層和內部運作有著千絲萬縷的聯繫,因為大氣層的條件會影響行星表面以下發生的事情。例如在地球上,岩石風化,歷經數億年,去除吸熱二氧化碳從空中,起到穩定氣候的作用。韋勒解釋說,在金星上,急劇升高表面溫度會破壞板塊構造,切斷行星穩定自身的能力。

這可能會促使金星急劇偏離地球周圍。正如研究人員模擬的那樣,它無法扭轉。

未來幾年,金星可能會變得不再那麼神秘。一個任務稱為——「深層大氣金星稀有氣體、化學和成像調查」的縮寫——將穿過金星厚厚的雲層投放一個三英尺寬的鈦球。在短短一個小時的時間裡,探測器將吸入氣體,進行實驗,並向我們展示金星山脈的實際面貌。它將極大地提高我們對金星的理解,以及為什麼它與它的岩石「雙胞胎」地球如此不同。

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