金星上的一次嚴重的氣候變化事件可能已經(jīng)將類似于地球的氣候轉(zhuǎn)化為人類無法居住的狀態(tài)。

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藝術(shù)家想象中的金星表面

卡爾頓大學(xué)理查德·恩斯特

我們可以從我們的姊妹星球金星那里學(xué)到很多有關(guān)氣候變化的知識。

金星目前的表面溫度為840華氏度（450攝氏度）——烤箱的自清潔循環(huán)溫度。大氣層以二氧化碳為主（96％），密度是地球的90倍。

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金星是一個表面完全荒涼不宜居，但大約在40英里（60公里）的云層中發(fā)現(xiàn)的磷化氫暗示微生物的存在的奇怪的地方。

金星曾經(jīng)有過類似地球的氣候。根據(jù)最近的氣候模擬，金星的大部分歷史都具有與當今地球相似的地表溫度。它也可能有海洋，雨水，也許是雪，也許是大陸和板塊構(gòu)造，甚至還有地表生命。

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不到十億年前，由于失控的溫室效應(yīng)，氣候發(fā)生了巨大變化。據(jù)推測一個密集的火山活動將足夠的二氧化碳泵入大氣中，從而導(dǎo)致這一重大的氣候變化事件，該事件使海洋蒸發(fā)并導(dǎo)致水循環(huán)結(jié)束。

變化的證明

模擬氣候設(shè)計人員的這一假設(shè)啟發(fā)了我小組中的碩士研究生Sara hawja（與地球?qū)W家克萊爾·薩姆森（Claire Samson）共同指導(dǎo)）尋找這一提議的氣候變化事件在維納斯巖石中的證據(jù)。

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自1990年代初以來，我在卡爾頓大學(xué)研究團隊以及最近在托木斯克州立大學(xué)的西伯利亞團隊一直在繪制和解釋金星的地質(zhì)和構(gòu)造歷史。

1970年代和1980年代的蘇聯(lián)維納拉和維加任務(wù)在金星上著陸、拍照并評估了巖石的組成，然后著陸器由于高溫和高壓而失效。然而，我們對金星表面的最全面的了解是由1990年代初期的NASA麥哲倫號探測器提供的，該探測器使用雷達穿透了密集的云層并生成了超過98％的金星表面的詳細圖像。

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麥哲倫號的雷達產(chǎn)生的金星表面的可視化圖像。

古老巖石

為了尋找有關(guān)重大氣候變化事件的地質(zhì)證據(jù)，我們聚焦于金星上最古老的巖石（被命名為入場券），其巖石外觀復(fù)雜，暗示著漫長而復(fù)雜的地質(zhì)歷史。我們認為這些最古老的巖石最有可能保留水蝕的證據(jù)，這是地球上重要的現(xiàn)象，應(yīng)該在大氣候變化事件之前發(fā)生在金星上。

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鑒于分辨率高度數(shù)據(jù)不佳，我們使用了間接技術(shù)來嘗試識別古老的河谷。我們證明了來自周圍火山平原的年輕熔巖流已填滿了嵌線蟲邊緣的山谷。

令我們驚訝的是，這些“入場券”山谷的格局與地球上的河流流態(tài)非常相似，由此推測這些“入場券”山谷是在類似地球氣候條件的時期由河流侵蝕形成的。我在卡爾頓和托木斯克州立大學(xué)的維納斯研究小組正在研究“入場券”熔巖流，以尋找過渡到極熱條件的任何地質(zhì)證據(jù)。

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金星表面的地形高地阿爾法地區(qū)的一部分是金星上第一個從地球雷達識別出的特征。圖片來源：NASA JPL實驗室

與地球類比

為了了解金星上的火山作用如何產(chǎn)生這種氣候變化，我們可以參考地球的生命進程來尋找相似之處。我們可以找到類似超級噴發(fā)的事件，例如630 000年前發(fā)生在黃石的最后一次噴發(fā)。

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與大約每20-30百萬年發(fā)生一次的大火成巖?。↙IP）相比，這種火山活動很小。這些噴發(fā)事件可以釋放出足夠的二氧化碳，導(dǎo)致包括大滅絕在內(nèi)的地球災(zāi)難性的氣候變化。為便于直觀感受，請試想最小的LIP產(chǎn)生的巖漿足以覆蓋整個加拿大，深度約為30英尺（10米）。最大的已知LIP產(chǎn)生的巖漿足夠覆蓋加拿大大小的區(qū)域，深度約為5英里（8公里）。

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金星上的LIP類似物包括跨過300英里（500公里）的單個火山，延伸至4300英里（7,000公里）的廣闊熔巖通道，以及相關(guān)的裂谷系統(tǒng)-地殼正在拉開長達6,000英里（10,000公里）。

如果LIP式的火山活動是金星發(fā)生重大氣候變化事件的原因，那么地球上是否會發(fā)生類似的氣候變化？可以假想未來數(shù)百萬年之后，地球上同時多個LIP爆發(fā)導(dǎo)致全球氣候變化失控，而使地球的氣候變得和金星一樣的情況。

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卡爾頓大學(xué)地球科學(xué)，科學(xué)家Richard Ernst（也是俄羅斯托木斯克州立大學(xué)教授），卡爾頓大學(xué)

摘錄：金星的表面溫度為840華氏度（450攝氏度），大氣層為二氧化碳，密度為地球的90倍。

但是，在金星的大部分歷史中，它可能都具有類似于地球的氣候，其中包括海洋，雨水，降雪，大洲和板塊構(gòu)造，甚至更具投機性，甚至還有地表生命。

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然后，不到十億年前，由于失控的溫室效應(yīng)，金星的氣候發(fā)生了巨大變化。

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作者：?EarthSky Voices?

FY：Astronomical volunteer team

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