金星上是否存在過海洋?電腦模擬是!但經(jīng)驗告訴我們不是
研究表明,金星上從來沒有海洋
(圖解:圖上的宇航員正站在巖石上,觀看著太陽從濃密的云中緩緩升起。圖上文字翻譯:4,153,789,501年前的金星,當?shù)貢r間:12:00:00, 下雨的可能性:0%圖片來源Manchu/CNRS)
金星上從來沒有過海洋?
金星上曾經(jīng)有過海洋嗎?這是個重大的問題,因為海洋在地球最近的“鄰居”上的存在或?qū)⒁馕吨赝馍目赡苄?。有一些科學家相信,金星上曾經(jīng)存在過海洋,但一項最近的研究則與之沖突。一組科學家在2021年十月13日宣布,他們的計算機模型顯示出金星從一開始就沒有海洋。
同行評價的雜志《自然》在十月13日發(fā)表了這項研究。這組來自日內(nèi)瓦大學和法國國家科學研究中心的科學家們,通過使用最先進的氣候模型,得出了他們的結(jié)論。
他們的研究表明,金星上從來就不適合降雨的發(fā)生,也不適合海洋的形成。
早在45億年前,金星隨著太陽、地球和其余的太陽系行星一起形成。就和早期的地球一樣,幼年時期的金星也可能覆蓋著巖漿和熔巖。但在地球開始大降雨之前,其表面大氣溫度早已大大降低。如果真的要像地球上一樣降雨,那么金星上就需要幾千年的時間才能積聚成海洋。
在太陽系的早期,太陽相比起現(xiàn)在暗淡了30%。盡管幼年金星所受到的太陽輻射較小,但最新的研究表明,當時的金星還是太熱,以致于無法形成海洋。如果云層厚到足以遮擋陽光并降低溫度,那么情況可能會有所不同。云層可以起到緩沖的作用,并讓靠近金星表面的溫度降低。
而這項基于電腦建模的新研究表明。這種情況不太可能發(fā)生。研究表明,確實有云層在金星的陰暗面形成。但行星的晝面卻始終暴露在陽光下。而金星的自轉(zhuǎn)又很慢,它旋轉(zhuǎn)一周的時間差不多就是一年。根據(jù)這項研究,即便那些云層可以吸收金星表面的熱量,但它并不能起到保護金星免受太陽的照射的作用,也不能讓溫度降低到足夠使雨滴形成。反之,這些云層造成了失控的溫室效應,使金星的表面溫度高到足以融化鉛。
根據(jù)這些科學家的說法,金星表面的高溫意味著水只會以氣態(tài)的形式存在于金星表面。因此,金星上既不會有雨水,也不會海洋。
(圖解:日內(nèi)瓦的大學的馬丁·特貝爾(Martin Turbet)領導了這項新研究。據(jù)他所說,他的研究工作涉及了天體物理、氣候科學和地球物理。圖片來自Martin Turbet。)
比較金星和地球
科學家們正嘗試了解早期金星和早期地球的大氣層。日內(nèi)瓦大學的首席科學家馬丁·特貝爾(Martin Turbet)總結(jié)道:
? ?我們模擬了地球和金星演化之初的氣候環(huán)境,那是早在40億年之前,
當時這些行星表面仍處于熔巖狀。伴隨而來的高溫意味著任何水都只
能以水蒸氣的形式存在,就像在一個巨大的蒸汽鍋中一樣。
根據(jù)這些電腦模型,當時的地球也難逃和金星一樣的命運。如果那時地球離太陽再近一點,又或者那時的太陽和現(xiàn)在一樣熱,那么地球上也可能只存在蒸汽形式的水。特爾貝繼續(xù)說道:
? ?多虧了我們的模擬,我們才能夠證明金星上的氣候條件不允許水蒸氣
在其大氣中凝結(jié)。造成這種現(xiàn)象的主要原因之一是云層優(yōu)先在其的陰暗
面形成。而這些云層還造成了十分強大的溫室效益,阻止了金星的冷卻。
日內(nèi)瓦大學的艾米琳·貝蒙特(Emeline Bolmont)解釋了他們關(guān)于早期行星大氣層的新觀點是如何改變我們對自己母星的看法的:
這完全顛覆了我們長期以來對“微弱的年輕太陽悖論(Faint Young Sun paradox)”
的看法,它一直以來都被認為是地球上出現(xiàn)生命的主要障礙!我們曾經(jīng)一度以為,
如果太陽的輻射比現(xiàn)在弱得多的話,那么它就會把地球變成一個不利于生命生存的
寒冷世界。而現(xiàn)在,事實證明,對于當初年輕的、十分炎熱的地球來說,這個微弱的太陽可能是個意想不到的好機會。(即使地球溫度降低至溫和,適宜生命成長的溫度)
未來前往金星的計劃
所以到底誰是正確的呢?是之前表明金星上充滿水的研究,還是最新電腦模擬所展示出的“不可能”。科學家們希望未來的探索金星計劃能解釋一切。
日內(nèi)瓦的大學的大衛(wèi)·埃倫賴希說道:
? ?我們的研究結(jié)果是基于理論模型,是回答金星歷史問題的重要基石。但是我們
不能僅通過電腦模擬來下最終結(jié)論。未來的三次金星太空任務所帶來的觀察結(jié)果將
對證實,或駁斥我們的猜想起到至關(guān)重要的影響。
(圖解:1975年,蘇聯(lián)“金星9號”宇宙飛船發(fā)回了有史以來第一張從金星表面發(fā)回的彩色照片。圖片來源于Venera 9/Ted Styrk的博客)
總結(jié):科學家們通過計算機進行了模擬,結(jié)果表面金星上從未有過海洋,因為金星上溫度沒有降到允許下雨的程度。
BY: Kelly Kizer Whitt
FY: 疊加態(tài)的怪貓
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