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在金星从地狱变成行星之前,海洋可能已经使它变暖:ScienceAlert

在金星从地狱变成行星之前,海洋可能已经使它变暖:ScienceAlert

金星可能是我们夜空中最明亮、最美丽的天体之一,但不要被愚弄了。

正如我们所知,我们的邻近星球不适合生命生存 – 一个人类永远无法踏入的有毒、灼热的世界。

尽管宜居性不同,但金星与地球有一些惊人的相似之处。 这两颗行星的大小、质量和密度都相同,并且具有非常相似的成分。 这就提出了一个问题:金星是否适合居住?

一项新的研究发现,如果金星具有宜居条件并且其表面存在液态水,那是很久以前的事了,而且只持续了很短的一段时间,之后金星就变成了今天这样的干旱干燥的世界。

芝加哥大学的行星科学家亚历山德拉·沃伦 (Alexandra Warren) 和埃德温·凯特 (Edwin Kite) 对金星大气层的历史进行了建模,以确定氧气流失的速度和机制——这反过来又揭示了,如果金星有液态水(一些科学家怀疑),它会更比30亿年前。

这就是金星现在的样子。 它非常干燥,氧气含量非常低。 它的大气由 96% 的二氧化碳、3% 的氮气以及微量的其他气体组成,例如二氧化硫。

它的大气层很厚,压力是地球大气层的90倍以上 大风 下雨了 硫酸.

而且因为它的大气层太厚了,热量无法散逸。 平均而言,金星是太阳系所有行星中表面温度最高的 464摄氏度 (867 华氏度)。

在太阳系历史的早期,当太阳不那么强大时,金星可能要温和得多,有液态水的湖泊和海洋。

行星科学家想知道金星是如何以及为什么会变成现在这样的状态; 因为金星非常像地球——一些气候模型表明金星最近可能有水 不到十亿年前—— 研究它的历史可以帮助我们了解我们的母星有多大可能走上同样的道路。

金星大气中缺氧的情况有点令人费解。 如果这颗行星有液态海洋,那么当金星升温时,水会蒸发到大气中,分解成氢气和氧气 光解离由阳光引起的化学反应。

氢会逃逸到太空中,但氧气应该保留下来。

沃伦和凯特想知道氧气会去哪里,所以他们建立了一个基于宜居金星的模型。 他们在金星上放置了海洋,增加了可能导致氧气流失的机制,并修改了参数,例如水量和水存在的时间范围。

他们让模型运行了 94,080 次,如果在比赛结束时,分子氧、水和一氧化碳的含量在金星大气中今天这些气体的上限范围内,则认为它是成功的。

最后,只有一小部分模型运行成功,并且显示出一些有趣的趋势。

一种可能性是金星的氧气与火山喷出的碳结合形成二氧化碳,但这似乎不太可能。

相反,氧气似乎可能会遭受两种命运之一:泄漏到太空中,或者被锁在行星表面的可氧化岩浆中,例如玄武岩。 海洋一定不会在超过 30 亿年内干涸。

但是金星过去的火山活动范围可能会受到金星大气中仍然存在的放射性氩气量的限制。 通过确定金星过去的火山活动有多活跃,研究人员能够估计出这颗行星可能拥有多少水。

答案是不够的。 金星的海洋深度不能超过 300 米(984 英尺)。 这还不到地球平均水平的 10% 3,688米 海洋深度。

因此,这些发现调和了金星当前大气层中的缺氧与早期宜居条件之间的关系,但研究人员表示,两者之间的差距很小。

当考虑到氩寄存器时,这个差距会变窄。 当考虑到金星当前大气的全部范围时,只有不到 0.4% 的运行是成功的。

未来的任务可能会尝试测量金星表面的成分,以帮助确定这颗行星是否真的落入了这个非常狭窄的缝隙中。

研究发表于 美国国家科学院院刊.

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