新研究显示金星曾经可居住的证据

时间：2021-08-24 16:52:02 来源：

金星可能是一个温带行星，拥有2到3亿年的液态水，直到7亿年前开始发生戏剧性的转变，重新出现在地球的80％左右。戈达德空间科学研究所的迈克尔·韦今天在2019年EPSC-DPS联合会议上提出的一项研究为维纳斯的气候历史提供了新的视角，并且可能对系外行星在类似轨道上的可居住性产生影响。

四十年前，美国宇航局（NASA）的“先驱金星”（Pioneer Venus）任务发现了诱人的暗示，即地球的“扭曲姐妹”星球可能曾经拥有浅海的水。为了了解金星是否曾经有过稳定的气候能够支持液态水，Way博士和他的同事Anthony Del Genio创建了一系列五个模拟，假设不同的水覆盖率。

在所有五种情况下，他们发现金星能够在大约30亿年内将最高温度维持在最高约50摄氏度和最低约20摄氏度之间的稳定温度。如果没有一系列事件导致大约700-7.5亿年前行星岩石中储存的二氧化碳释放或“释放出气”，今天金星甚至可能仍保持温和的气候。

“我们的假设是金星可能已经稳定了数十亿年的气候。Way表示，近全球重铺事件可能是其从类地球气候向我们今天所见的地狱温室的转变的原因。”

Way和Del Genio研究的五个场景中的三个假设了今天我们所看到的金星的地形，并考虑了平均310米的深海，平均10米的浅水层和少量滞留在土壤中的水。为了进行比较，它们还包括一个具有地球地形和310米海洋的场景，最后是一个完全被158米深度的海洋所覆盖的世界。

为了模拟42亿年前，7.15亿年前和今天的环境条件，研究人员改编了3D总循环模型，以说明太阳在其一生中变暖时太阳辐射的增加以及大气的变化成分。

尽管许多研究人员认为金星超出了太阳系宜居区域的内边界，并且太靠近太阳而无法容纳液态水，但这项新研究表明情况可能并非如此。

“金星目前的太阳辐射几乎是地球上的两倍。但是，在我们建模的所有场景中，我们都发现金星仍可以支持液态水的表面温度。” Way说。

金星形成后不久，即42亿年前，金星将完成一段快速冷却，其大气将被二氧化碳所控制。如果在接下来的30亿年中，行星以类似于地球的方式进化，那么二氧化碳将被硅酸盐岩石吸收并锁定在地表中。到第二个时期（以7.15亿年前为模型）时，大气层很可能已被氮，微量的二氧化碳和甲烷所占主导地位（与今天的地球类似），并且这些条件可能一直保持稳定直到现在。

导致金星发生巨大变化的瓦斯释放的原因是一个谜，尽管可能与地球的火山活动有关。一种可能性是大量岩浆冒出，将二氧化碳从熔融岩石中释放到大气中。岩浆在到达地面之前已经凝固，这形成了一个屏障，这意味着气体无法被重新吸收。大量二氧化碳的存在引发了失控的温室效应，这导致了今天金星上的平均462度高温。

“金星发生了什么事，那里大量的气体释放到了大气中，无法被岩石重新吸收。在地球上，我们有一些大规模除气的例子，例如5亿年前与大规模灭绝有关的西伯利亚陷井的建立，但规模如此之大。它彻底改变了金星。” Way说。

在金星是否可能适合居住之前，还需要解决两个主要的未知数。首先涉及金星最初的冷却速度，以及首先是否能够在其表面冷凝液态水。第二个未知数是全球重铺事件是单个事件还是仅仅是金星数十亿年历史中一系列事件中的最新事件。

Way说：“我们需要执行更多的任务来研究金星，并对其历史和演变有更详细的了解。”“但是，我们的模型表明，金星确实有可能与我们今天所看到的金星相适应，并且与之完全不同。这为所谓的“维纳斯带”（Venus Zone）发现的系外行星开辟了各种各样的含义，事实上，这里可能是液态水和温带气候。

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