金星過去可能曾經適合生命存在
金星可能是一個溫暖的行星,曾經在二到三十億年期間,表面八成地方擁有液態水,直到七億年前開始發生戲劇性的轉變。 戈達德太空科學研究所(Goddard Institute for Space Science)的米高·韋(Michael Way)提出的一項研究為金星的氣候歷史提供了新的觀點,並可能對系外行星在類似軌道上的可居住性產生影響。
四十年前,美國太空總署的先鋒金星(Pioneer Venus)計劃發現了一些蛛絲馬跡,顯示金星球可能曾經擁有海洋。 為了了解金星是否曾經有過一個穩定的氣候能夠支持液態水,韋博士和他的同事安東尼·德爾·吉尼奧(Anthony Del Genio)建立了五個電腦模擬,假設水覆蓋程度不同。
在所有這五個場景中,他們發現金星能夠在大約三十億年內將最高溫度維持在最高約攝氏五十度與最低約攝氏二十度之間的穩定溫度。 如果沒有一系列事件導致大約七百至七億五千萬年前金星岩石中儲存的二氧化碳釋放出來,今天金星可能仍保持溫和的氣候。
韋博士指出,假設是金星可能已經穩定了數十億年的氣候,某些近乎全球的表面重現事件,可能是金星其從類地氣候到我們今天所見的地獄溫室的轉變的原因。
研究中的五個場景中的三個假設我們今天所看到的金星的地形,並考慮了平均三百一十米的深海,平均十米的淺水層和少量滯留在土壤中的水。 為了進行比較,硏究團隊還包括一個具有地球地形和三百一十米海洋的場景,最後是一個完全被一百五十八米深的海洋所覆蓋的世界。
為了模擬四十二億年前,七億一千五百萬年前和今天的環境條件,研究人員改編了一般立體環流模型,用來說明隨著我們的太陽在其一生中變暖以及變化的大氣成分。
導致金星發生巨大變化的氣體釋放的原因是一個謎,儘管可能與它的火山活動有關。 一種可能性是大量岩漿冒出,將二氧化碳從熔融岩石中釋放到大氣中。 岩漿在到達金星地面之前已經凝固,這形成了一個屏障,這意味著氣體無法被重新吸收。 大量二氧化碳的存在引發了失控的溫室效應,這導致了今天金星上的平均攝氏四百六十二度的高溫。
在判斷金星是否可能適合生命存在之前,還需要解決兩個主要的未知數。 首先涉及金星最初冷卻的速度,以及是否能夠在其表面冷凝液態水。 第二個未知數是金星發生戲劇性的轉變是單個事件還是僅僅是金星數十億年歷史中一系列事件中的最新事件。
【圖:美國太空總署;文:節譯自物理學機構網頁】