金星,,是我們的姊妹行星,,在它形成后長達 9 億年很可能適合居住,而這一切都不需要板塊構造(行星碳的全球地質(zhì)循環(huán)),?;蛘哒f,剛剛提交給《地球物理研究雜志:行星》的一篇新論文是這樣說的,。 由于地獄般的表面溫度,、極端的壓力和沒有水,今天的金星對于一個出了問題的行星來說一直是一個警示故事,。但是有了這篇新論文,,這個想法有了新的素材,金星表面可能有液態(tài)水,,而且溫度至少有一段時間是溫和的,。然而,微生物生命在這個短暫的時期是否有時間在那里形成仍然完全是推測性的,。 該論文的主要作者,、德國波茨坦氣候影響研究所的行星物理學家丹尼斯·霍寧(Dennis Hoening)告訴我,目前尚不清楚早期金星上是否存在板塊構造,。他說,,取而代之的是,它的地幔頂部有一個絕緣的,、不動的蓋子(或“靜止蓋子”),。 霍寧及其同事的論文是第一篇用修改后的碳循環(huán)模擬金星大氣——內(nèi)部綜合演化的論文,如果沒有板塊構造,,這種循環(huán)也能起作用,。 “我們發(fā)現(xiàn)了大約9億年的廣泛早期宜居期,這表明早期金星上存在液態(tài)水的可能性比以前認為的要大得多,,”霍寧說,。 考慮到行星上的氣候調(diào)節(jié)不如地球上的有效,這是令人驚訝的,。但它仍能在一定程度上保持行星的宜居性,,霍寧說。 該團隊的推理是這樣的,。大約40億年前,,太陽要暗得多,如果金星大氣中的二氧化碳 (CO2) 比今天少得多,,那么金星表面可能存在液態(tài)水,。 作者指出,,他們的模型表明,風化過程可以使大氣中的二氧化碳保持在足夠低的水平,,以維持液態(tài)地表水,。在此期間,他們指出,,盡管風化作用確保通過火山作用從內(nèi)部脫氣的大部分二氧化碳以碳酸鹽的形式儲存在地殼中,,但部分脫氣后的二氧化碳會繼續(xù)在大氣中積累。由于溫室效應,,這最終會導致金星的表面溫度升高,。 作者指出,一旦停滯的行星的海洋蒸發(fā),,二氧化碳向大氣的供應就會加速,直到地殼中的碳酸鹽(沉積的二氧化碳化合物)耗盡,,這種脫碳只會加速失控的溫室效應,。他們指出,這會導致表面溫度急劇上升,。 作者指出,,即使沒有板塊構造,風化過程也可以將大氣中的二氧化碳保持在足夠低的水平,,從而使地表水保持液態(tài)近10億年,。他們指出,這比不包括風化的模型長5億年,。 金星在變得可居住之前是否有足夠的時間來進化微生物生命,? 霍寧說,如果有任何生命起源于早期的金星,,那么當它滅絕時,,它很可能處于最早的進化階段。 但在大約 9 億年的大關上,,霍寧說,,金星只用了大約 1 億年的時間,就從一個相對宜居的地表氣候轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯纳耆珶o法生存的氣候,。這一切都是由我們年輕的太陽光度增加的匯合造成的,。來自金星地幔和地殼的二氧化碳的火山釋放;以及液態(tài)水的災難性損失,。 至于為什么地球有板塊構造,,而我們的行星鄰居沒有? “是什么導致了板塊構造是一個價值數(shù)十億美元的問題,,”霍寧說,。他說,,計算機模擬告訴我們,我們確實需要正確的地幔和地殼材料以及板塊構造的正確表面溫度,?;魧幷f,我們可能還需要來自地幔的熱流,,甚至可能是水合地殼,。 在遙遠的未來,比如說一百萬年后,,是否有可能將金星地球化成一個宜居的星球,? “金星離太陽如此之近,以至于今天它從太陽接收的能量是地球的兩倍,,”霍寧說,。 霍寧說,在金星表面仍然允許液態(tài)水存在的唯一方法是減少二氧化碳的大氣層,,同時保持金星目前非常高的表面反射率,。這意味著太陽的大部分入射輻射仍會被反射。但這是一項艱巨的任務,,霍寧說,,金星目前的大氣二氧化碳構成比地球高出約 200,000 倍。 在這樣一次地形形成嘗試中,,金星大氣層需要消耗多少大氣二氧化碳,?霍寧說,這將需要從大氣中去除難以想象的高質(zhì)量二氧化碳,,以千克為單位,,這將等于一個后面有20個零的數(shù)字。 |
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