新研究发现金星从未拥有过海洋和生命所需的条件

据外媒报道，金星可以被看作是地球的邪恶双胞胎。乍一看，它的质量和大小跟我们的母星相当，其同样主要由岩石材料组成，拥有一些水和大气。然而仔细观察就会发现，它们之间存在着惊人的差异。金星厚厚的二氧化碳大气层、极端的表面温度和压力以及硫酸云，这些则跟地球上的生命所需的条件形成了鲜明的对比。然而情况可能并不总是这样的。

以往的研究表明，金星在过去可能是一个更加好客的地方，它有自己的液态水海洋。由日内瓦大学(UNIGE)和瑞士PlanetS国家研究中心(NCCR)领导的一个天体物理学家小组研究了金星是否拥有过更温和的时期。发表在《自然》上的研究结果表明，情况并非如此。

金星最近已经成为天体物理学家的一个重要研究课题。ESA和NASA今年已经决定在未来十年向这颗离太阳第二近的行星展开不少于三次太空探索任务。这些任务旨在回答的关键问题之一是金星是否曾经拥有早期海洋。由UNIGE理学院天文学系研究员、NCCR PlanetS成员Martin Turbet领导的天体物理学家试图用地球上的工具来回答这个问题。

“我们模拟了地球和金星演化初期的气候，即40多亿年前，当时行星的表面仍是熔融的”Martin Turbet介绍道，“相关的高温意味着任何水都会以蒸汽的形式存在，就像在一个巨大的压力锅中。”

通过使用复杂的三维大气模型，类似于科学家用来模拟地球当前气候和未来演变的模型，该团队研究了这两颗行星的大气将如何随时间演变以及海洋是否会在这个过程中形成。

Martin Turbet指出：“由于我们的模拟，我们能够表明，气候条件不允许水蒸气在金星的大气中凝结。这意味着温度从来没有低到足以让其大气层中的水形成可以落在其表面的雨滴。相反，水仍是大气中的一种气体，海洋从未形成。而造成这种情况的主要原因之一是优先在地球的夜间一侧形成的云层。这些云层造成了非常强大的温室效应，阻止了金星像以前认为的那样迅速冷却。”

产生严重后果的微小差异

令人惊讶的是，天体物理学家的模拟结果还显示，地球可能很容易遭受跟金星相同的命运。如果地球离太阳再近一点或太阳在“年轻时”像现在一样闪耀，我们的地球家园今天就会看起来非常不同。很可能是年轻太阳相对较弱的辐射使地球冷却到足以凝结形成我们海洋的水。研究论文的共同作者Emeline Bolmont表示：“这完全颠覆了我们对长期以来被称为‘微弱年轻太阳悖论’的看法。它一直被认为是地球上出现生命的一个主要障碍！” 当时的论点是，如果太阳的辐射比今天弱得多，它就会把地球变成一个对生命充满敌意的冰球。但事实证明，对于年轻的、非常热的地球来说，这个弱的太阳实际上可能是一个不希望出现的机会。”

“我们的结果是基于理论模型的，是回答金星历史问题的一个重要基石，但我们将不能在我们的计算机上对这个问题作出明确的裁决。未来三个金星空间任务的观测对于确认--或反驳--我们的工作至关重要，”研究报告的共同作者、UNIGE天文学系教授、NCCR PlanetS成员David Ehrenreich说道。