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金星是如何變「地獄」的?地球也將面臨相同命運


在這張由日本航天局「拂曉號」探測器於2016年11月20日拍攝的照片中,可以看到金星表面籠罩的詭異而可怕的大氣層。民眾科學家凱文·吉爾(Kevin Gill)對這張照片做了紅外線和紫外線色彩處理。

  在這張由日本航天局「拂曉號」探測器於2016年11月20日拍攝的照片中,可以看到金星表面籠罩的詭異而可怕的大氣層。民眾科學家凱文·吉爾(Kevin Gill)對這張照片做了紅外線和紫外線色彩處理。


  新浪科技訊 北京時間8月12日消息,據國外媒體報道,人人都想離開地球、到太陽系中探索一番,卻沒有意識到地球上有多美好。我們有充足的空氣、多到用不完的液態水、能夠保護我們不受宇宙輻射傷害的強大行星磁場、以及讓我們筋強骨壯的地心引力。

  想想這些,地球其實挺好的。


  但儘管如此,我們還是忍不住將目光投向「鄰居們」,試圖找到能前去造訪、甚至居住的行星。目前人們的注意力全都放在火星上,大家都爭相前去打造自己的「紅色家園」。


  那麼金星呢?金星的體積和質量都和地球差不多,離地球還比火星更近些。金星的氣候也比火星更溫暖。那麼,我們為什麼不努力去金星上看一看呢?


  這是因為,金星差不多就是一座煉獄。

  但丁的地獄之旅


  在描述金星的可怕之處時,很難不用一些極盡誇張的辭彙。你可以在腦海里想像一下、你能想到的最可怕的行星長什麼樣子,而金星比那還糟糕呢。


  先從大氣層說起。地球上的城市空氣污染再糟糕,也不及金星之一毫。金星大氣幾乎全部由二氧化碳構成,並且極為稠密,表面氣壓高達地球上的90倍,相當於地球海面下方1.6公里處的壓強。要想在其中穿行,你差不多只能像游泳一樣游過去。金星大氣中的氮氣只佔4%,但比地球大氣中的氮氣總和還要多。


  而在金星的大氣層頂部,則是由硫酸構成的雲層。硫酸雲反射光線的能力很強,金星標誌性的明亮光芒就是這麼來的。由於雲層反射性太強,下面的大氣層又太稠密,只有不到3%的陽光能夠到達金星表面,令人很難感受到晝夜之分。


  儘管缺少陽光,金星表面的平均溫度卻高達370攝氏度,足以使鉛融化。在部分地區,如深深的峽谷中,溫度甚至可達400攝氏度,因此金星地表呈現出毫無生機的紅色。

  說到晝夜之分,金星的旋轉方式是太陽系中最特殊的。首先,它的自轉方向是自東向西,即太陽在西方升起、在東方落下。其次,它的自轉速度極為緩慢,一年僅持續兩天就結束了。


  此外,金星一度也有過板塊運動,但很久之前就停止了,如今金星地殼處於鎖死狀態。


  總而言之,金星就是座煉獄。


  萬劫不復


  那麼,地球的這位姐妹究竟是怎麼變得如此扭曲的呢?

  由於構成金星的物質與地球很相似,質量和體積也與地球大致相同,科學家相信,金星在太陽系形成早期應該還是比較溫和的。它的表面可能也有過液態水海洋,藍藍的天空中飄浮著蓬鬆的白雲,總之相當舒適宜人。


  但四十五億年前的太陽也與今日不同,那時的太陽更小、也更黯淡。而隨著太陽這樣的恆星年齡逐漸增長,亮度也會穩步增加。因此在幾十億年前,金星尚處於宜居帶中。然而,隨著太陽逐漸老去,宜居帶也不斷外移。金星到達宜居帶內側邊緣後,情況就開始急轉直下了。


  隨著金星溫度升高,海洋開始蒸發,大量水蒸氣進入大氣中。而水蒸氣的保溫能力很強,致使表面溫度進一步提高,導致海水蒸發得更厲害,使更多水蒸氣進入大氣中,更多的熱量被困住無法散逸……如此形成了一個惡性循環,情況也開始徹底失去控制。


  最終,金星變成了一座失控的溫室。所有水都蒸發到了大氣中,大量熱量無從散發,導致表面溫度持續上漲。

  在此之前,金星表面的液態水能夠充當「潤滑劑」的作用,幫助板塊運動平穩進行。但海洋消失之後,板塊運動也陷入了死局,金星地殼被徹底鎖死。而板塊運動對於調節大氣中的二氧化碳有著至關重要的作用。簡單來說,碳能夠與土壤和岩石中的元素結合,然後伴隨著持續數百萬年的板塊運動,被深深埋入地下。但一旦沒有了板塊運動,封鎖在土壤中的碳就會緩緩逸出、或是隨火山運動一泄而出。因此海洋蒸發後,金星上的碳便失去了「隔絕層」。時間久了,大氣中的水蒸氣在足夠的陽光照射下,便會分解成氫和氧。氫逃逸到了太空中,氧則與碳結合形成二氧化碳,取代了大氣中原本由水蒸氣佔據的那部分質量。


  地球的未來


  隨著金星大氣層變得愈加稠密,金星表面的狀況也變得愈加形同煉獄。


  稠密的大氣層甚至可能拖慢了金星的自轉,致使金星如今的自轉速度如此緩慢。


  這個過程可能持續了1億年左右。整個過程結束後,金星上任何生命存在的可能性都徹底告絕。


  這就是地球那位「扭曲」姐妹的故事。最糟糕的是,這就是地球日後的命運。太陽仍在不斷老去,亮度也在不斷增加,宜居帶也在穩步向外移動。在接下來的幾億年里,地球遲早有一天會到達宜居帶的內邊緣。到時,地球上的海洋也會開始蒸發,溫度也會急劇升高,板塊運動也將徹底停止,大氣也將為二氧化碳所充斥。


  到了那時,太陽系中便不止有一座煉獄、而是兩座了。(葉子)


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