高温干燥，地狱般的金星，生命或许永无机会
2023-05-10 10:48:55 科普中国网
金星蒸桑拿，生命难成长。最新研究探索生命在金星的可能性。
(相关资料图)
一项研究表明，金星的温度太高了，很难存在海洋。
图注：1990年2月14日，伽利略号木星探测器拍到的金星。这张照片用蓝色着色，以记录云层细节。（图源：NASA/JPL）
毕竟，对于外星猎人来说，金星可能不是一个那么诱人的目标。
近年来，研究人员越来越多地将离太阳第二近的这块岩石，金星，视为潜在的生命住所。例如，建模研究表明，远古时的金星拥有过广阔的海洋和温和的气候，这种情况可能已经持续了数十亿年。
当然，今天的金星是出了名的地狱；它的表面异常干燥，温度极高，足以熔化铅。但一些科学家认为，如果金星在任何时候存在过生命的话，那生命可能在那里继续存在，漂浮在大约30英里（50公里）高的云层中，那里的温度和压力与我们在地球海平面上所感受到的相似。
图注：太阳系示意图。从左至右，太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、矮行星冥王星。（图源： kappamapgroup）
然而，一项新的研究给这种希望泼了冷水。
像所有新生的行星一样，年轻的金星非常热——对液态水的海洋来说太过温暖了。它的可用水几乎全部蒸发，在整个行星范围内造成了一种类似桑拿的状况。
之前的认为金星环境有利于生命的建模研究确定，这颗行星冷却到足以容纳液态地表水，这在很大程度上要归功于其云层。云层将大量太阳辐射反弹回太空，“微弱的年轻的太阳”也是一个促成因素；在太阳系的早期，我们恒星的亮度只有现在的70%。
图注：2012年，宇航局的麦哲伦航天器拍摄了金星坑坑洼洼的表面的雷达图像。但自20世纪80年代以来，还没有着陆器带着相机登陆这颗行星。（图源：popsci）
在线发表在《自然》杂志上的这项研究中，由瑞士日内瓦天文台博士后研究员马丁·特贝特带领的科学家使用一种新模型模拟了古代金星的气候。他们得出了非常不同的结果。
特贝特和他的团队发现，年轻的金星可能会将云层限制在行星的背阳面，在那里，就生命的建立而言，云层比没有用处还要糟糕。（金星没有因为潮汐原因被太阳锁定，因此它没有永久的背阳面；这里背阳面指的是任何时候恰好背对太阳的任何半球。）
这些云不仅没有反射阳光，还通过温室效应捕获了大量热量，提高了金星的温度。因此，金星从来没有冷却到足以降雨，进而形成河流、湖泊以及海洋的程度。
宾夕法尼亚州立大学和宇航局艾姆斯研究中心的天文学家詹姆斯·卡斯廷和切斯特·哈曼在同一期《自然》杂志的“新闻与观点”栏目中分别撰文写道：“如果作者是正确的，金星总是一个地狱。”。（卡斯廷和哈曼不是研究团队的成员。）
图注：2021年2月，帕克太阳探测器飞过金星时拍下的图像。（图源：popsci）
对金星表面进行更深入的研究，可以对该行星的古代气候提供一些清晰的信息。例如，卡斯廷和哈曼指出了被称为“嵌块”的行星的“高度变形区域”，这些区域的成分被认为与地球上的大陆岩石相似。
卡斯廷和哈曼写道：“在我们的星球上，这种岩石是在液态水存在下发生的变质过程形成的（变质过程指矿物质在不熔化的情况下发生变化）。”他们还提到：“如果“嵌块”是玄武质的，就像地球上的正常海底一样，那么就不需要液态水来产生“嵌块”，这进一步支持了特贝特及其同事的假设。”
宇航局新选定的VERITAS（“金星发射率,无线电科学,干涉合成孔径雷达,地形学和光谱学任务”的简称）任务，计划于2028年发射，如果一切按照计划进行，该任务将从轨道上研究“嵌块”。但卡斯廷和哈曼写道，想要对金星这些有趣的特征有一个明确的了解可能需要着陆器。
图注：VERITAS示意图。（图源：futura-sciences）
对地球以及更深远的影响
这项新的研究还发现，很久以前，如果太阳再亮一点儿，地球很可能会走上金星的路线：根据特贝特和他的团队开发的模型，一个拥有当前亮度92%而不是70%的年轻太阳，很可能会把我们的星球变成温室。
卡斯廷和哈曼指出，对于那些围绕其他恒星运行的世界以及旨在了解它们的研究人员来说，这一研究结果也会产生影响。
两人写道：“那些在常规宜居带的内侧附近运行的地外行星，可能行星表面存在液态水，但实际上可能并不适合居住。”。
BY: Mike Wall
FY: 大恐龙龙
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