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火星并不是地球的未

2023-08-09 08:02魅力科學君趙天
奧秘 2023年7期
關鍵詞:液態水大氣層金星

●魅力科學君 文 趙天 編

火星大概是整個太陽系和我們 最“親近”的行星了,不為別的,只因它曾一度被認為是最像地球的系內行星,也一直是地球人類的 “移民”熱門目標之一。但是你知道未來的地球會變成什么樣嗎?

人們普遍猜測火星一度存在過液態海洋,也孕育出像人類一樣的智慧文明,只是由于火星體積太小,核心冷卻過早,失去了磁場的保護,受“太陽風”侵襲導致大氣層越來越稀薄,最后成為一顆生命無法存活的荒蕪星球。因此也有科學家推測,地球的核心終有一天會冷卻,恐怕那時候地球將成為另一顆“火星”。

事實上,火星并非地球的未來,金星才是!

目前的金星表面平均溫度高達464℃,因此被稱為“地獄行星”,這樣的環境別說生命,就算人類探測器都無法堅持多久——迄今在金星表面呆的時間最久的人類探測器,僅堅持了2小時。

為何金星如此之熱?源于它有一個比地球厚得多的大氣層,這導致其表面大氣壓達到了地球的92倍!且構成金星大氣層的物質中96.5%都是二氧化碳,因此金星的溫室效應為太陽系最嚴重的。

事實上,科學家研究發現,金星或許也曾擁有大片的液態水海洋、適宜的溫度和均衡的大氣壓,并非如今這幅慘狀。是太陽的不斷變亮,造就了現在的金星。

太陽之所以能發光發熱,源于其內部的核聚變反應——氫不斷聚變成氦,釋放出大量能量。但因為太陽核心的溫度和壓強,無法讓氦也發生聚變,因此隨著氫的不斷聚變,生成的氦越來越多,堆積在太陽核心,使太陽的反應殼層越來越大。這樣一來,更多的氫得以在單位時間內參與核聚變,釋放出更多能量。

這就是太陽越來越亮的根本原因。

隨著太陽的持續變亮,金星表面的溫度也越來越高,液態水的蒸發量也不斷攀升,當達到一定程度時,金星上的水幾乎都會以氣態的形式存在。在太陽光的強烈輻射下,大氣中水分子的結構會被破壞,進而分解成氫和氧,由于氫的相對質量很低,金星的引力無法對其形成有效的束縛,因此氫就會不斷地逃逸,無法形成水循環,金星上也就漸漸地失去了所有的液態水。

液態水是行星板塊運動的必不可少的條件,沒有了液態水,金星也就無法進行板塊運動,因此金星內部的壓力就只能通過火山運動來釋放。而正如我們所知,每一次火山噴發,都會釋放出大量的二氧化碳。

由于二氧化碳的相對質量較大,金星的引力可以將其牢牢地束縛,因此這些二氧化碳就會大量地“堆積”。隨著時間的流逝,金星的大氣層就越來越厚,這樣一來,金星表面的溫室效應也就越來越強烈,并最終演化成了一顆“地獄行星”。

值得注意的是,如今的太陽仍然在持續變亮,根據科學家的估算,平均每10億年,太陽的亮度就會增加大約10%。按照這樣的速度,在大約10億年之后,地球表面的平均溫度將會達到47℃至70℃,這種溫度足以蒸發地球上所有的海洋。

地球的體積、質量以及物質構成也與金星很相似,因此到了那個時候,失去了海洋的地球很可能也將會步金星的后塵,漸漸地演化成太陽系中的另一顆“地獄行星”。

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