您现在的位置是:网站首页>科普文章科普文章

金星本来是宜居的,但它上面的海洋“杀”死了它

少儿编程网2019-07-12 10:29:00科普文章 人已围观 来源:科普中国

简介现在的金星是一个地狱般的地方!它是太阳系中最热的行星,它的大气温度足以融化铅。空气也是一种有毒的烟羽,主要由二氧化碳和硫酸雨云组成。然而,科学家们推断,金星曾经是一个完全不同的地方,其表面有着一个较冷的大气层和液体海洋。   不幸的是,这一切在几十亿年前都发生了变化,因为金星经历了失控的温室效应,将金星上的自然景观变为了现在我们所知的地狱般的世界。根据一个国际科学家小组的研究,实际上可能

现在的金星是一个地狱般的地方!它是太阳系中最热的行星,它的大气温度足以融化铅。空气也是一种有毒的烟羽,主要由二氧化碳和硫酸雨云组成。然而,科学家们推断,金星曾经是一个完全不同的地方,其表面有着一个较冷的大气层和液体海洋。 

不幸的是,这一切在几十亿年前都发生了变化,因为金星经历了失控的温室效应,将金星上的自然景观变为了现在我们所知的地狱般的世界。根据一个国际科学家小组的研究,实际上可能正是这一海洋的存在,导致金星一下子就经历了这一转变。

除了酷热,金星在白天或是夜间、甚至是一年里都几乎没有温度的变化。这是由于其密集的大气层(是地球大气层压力的93倍)和极缓慢的旋转速度造成的。与地球自转的23小时56分钟4秒不一样,金星在其轴线上完成一次自转大约需要243天。

艺术家对金星的印象。图片来源:Blobbie244/Wikipedia Commons

同样值得注意的是,金星与地球和大多数其它行星(逆行旋转)旋转的方向相反。在这种缓慢的旋转过程中,金星厚厚的绝缘大气层及其低层大气中风的热量传递,使它表面的温度永远不会偏离462℃这个平均值。

一段时间以来,天文学家们一直在怀疑金星的自转速度可能要再快一些,且方向和地球相同,这可能是金星能在其表面维持液体海洋的关键因素。至于是什么原因导致了这种变化,一个流行的理论是,大规模的撞击减缓了金星的旋转,甚至扭转了它的方向。

近期发表在《天体物理学杂志快报》上的研究由Mattias Green博士(班加罗尔大学的物理海洋学家)领导进行,与美国宇航局、华盛顿大学的同事们一起测试了早期金星上的海洋是否有可能是罪魁祸首的可能性。

简单地说,由于潮汐和海底之间产生的摩擦,潮汐在行星的自转中起到了刹车的作用。在地球上,这种效应每百万年就会使一天的长度改变约20秒。为了量化早期海洋对金星所造成的刹车量,Green和他的同事们使用专门的潮汐数值模型进行了一系列的模拟。

艺术家对金星地球化的概念图,展示了一个被海洋大面积覆盖的星球表面。图片来源:Wikipedia Commons/Ittiz 

研究小组模拟了金星在不同海洋深度下的情况,自转周期从243天到64天不等。然后,他们计算了每次实验的潮汐耗散率和相关的潮汐扭矩。他们发现,海洋潮汐最多能让金星每100万年就慢下来72个地球日,这取决于它最初的旋转速度。

这表明潮汐刹车可能在1000万到5000万年内,使金星的自转速度减慢到目前的速度。由于自转速率的降低导致金星的海洋在向日侧蒸发,从而造成温室效应失控,这种潮汐的破坏有效地剥夺了金星在相当短的时间内(从地质角度来看)的宜居性。

除了提供另一个金星的旋转方式的解释以外,这项研究对于回答一些金星的最深的奥秘的问题有巨大的帮助。正如Green在班戈大学的新闻发布会上所说:

“这项工作表明,潮汐对于重塑行星的自转是多么的重要,即使该海洋只存在了几亿年,潮汐对于使行星宜居是非常重要的。”

这是艺术家对一颗类金星系外行星的效果图。图片来源:CfA/Dana Berry 

换句话说,潮汐可能是使金星从一个被海洋覆盖、能很好维持生命的世界,变成了一个无法生存的炎热地狱的原因。这些发现也可能对太阳系外行星的研究产生影响,在那里已经发现了许多“类金星”的世界。

因此,天文学家可以有信心地假设,位于其外围恒星宜居带内缘附近的系外行星具有类似的自转周期,这是因为它们的海洋减缓了它们的自转速度。也许,仅仅是也许,这项研究还有助于为将来可能的努力提供信息,使金星恢复到数十亿年前的样子——也就是使其地球化!


扩展阅读:

支持一下吧 ( )

文章评论

      匿名评论
    • 评论
    人参与,条评论
    少儿编程网

客服在线

服务时间

周一至周日 9:00-21:00