搞懂地球的孪生姐妹金星,或能重新定义

天文学家通常称金星为地球的双胞胎，因为两者的大小和质量都差不多。然而，从其他方面来说，如今地球和金星似乎完全不同。地球是一个充满生命的郁郁葱葱的世界，而金星则是令人毛骨悚然的“地狱”。

金星（Venus）以罗马爱神命名，是太阳系的第二个行星，其大小和密度与地球几乎一摸一样。但现在的金星则是一个地狱般的地方，浓密的二氧化碳云层覆盖着硫酸。它的表面压力是地球的90倍，并且其表面温度足以熔化铅。

四十年前，美国宇航局（NASA）的“先驱金星”（PioneerVenus）任务发现了诱人的暗示，即地球的“扭曲姐妹”星球可能曾经有过相当于海洋的浅水。戈达德空间科学研究所的迈克尔·韦（Michael·Way）博士（以下简称韦博士）在年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观点，并且可能对系外行星在类似轨道上的可居住性产生影响。

为了观察金星是否曾经有过稳定的气候，能够支持液态水的存在，韦博士和他的同事安东尼·德尔·吉尼奥(AnthonyDelGenio)假设了不同水平的水覆盖整个星球，创建了一系列五个模型来预测。

在这五种假设中，他们发现金星能够在大约30亿年的时间里保持稳定的温度，最高温度约为50摄氏度，最低温度约为20摄氏度。如果大约7-7.5亿年前没有发生一系列事件，导致储存在金星岩石中的二氧化碳“释放”或“消失”的话，今天金星的气候可能还会保持温和。

通过韦博士和同事研究的五种情形中的三种假设了现在看到的金星的地形，考虑了平均米深的海洋，平均10米的浅水层和土壤中锁定的少量水。为了进行比较，他们还加入了一个场景，包括地球的地形和米高的海洋，最后是一个完全被米深的海洋覆盖的世界。

为了模拟42亿年前、7.15亿年前和今天的环境条件，研究人员采用了一个三维大气环流模型，以解释太阳在其生命周期中升温导致的太阳辐射增加，以及大气成分的变化。

“金星目前的太阳辐射几乎是地球的两倍。然而，在我们模拟的所有场景中，我们发现金星的表面温度仍然适合液态水，”韦博士说。

在42亿年前，金星刚形成不久，它就完成了一段快速冷却的时期，它的大气由二氧化碳主导。如果在接下来的30亿年里，地球以类似地球的方式进化，那么二氧化碳就会被硅酸盐岩石吸收并锁在地球表面。到以7.15亿年前为模型的第二个纪元，大气很可能由氮和微量的二氧化碳和甲烷所主导——类似于今天的地球——并且这些条件可能一直保持稳定直到现在。

释放气体导致金星发生戏剧性变化的原因仍然是个谜，尽管可能与金星的火山活动有关。一种可能是大量岩浆冒泡，将熔岩中的二氧化碳释放到大气中。岩浆在到达地表之前就凝固了，这就形成了一个屏障，意味着气体不能再被吸收。大量二氧化碳的存在引发了失控的温室效应，导致金星现在的平均温度高达度。

在完全弄清楚金星是否适合居住的问题之前，还有两个主要的未知问题需要解决。第一个问题与金星最初冷却的速度有关，以及它是否能够首先在其表面凝结液态水。第二个未知的是，这次金星表面重见天日的事件是单一事件，还是仅仅是金星历史上百亿年前一系列事件中的最新事件。

通过科学家的模型显示，有一种真实的可能性，那就是金星可能曾经适合居住，并且与今天看到的金星完全不同。正如我们所知，在地球上，可能在宇宙的其他地方，水对生命至关重要。这个发现呼吁重新考虑人类，不仅仅是在太阳系，还有其他系外行星如何定义一个“宜居”的星球。

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