金星是太陽系的四顆類地行星之一,被視為地球的孿生兄弟,同樣主要由巖石物質(zhì)組成,含有一些水,并有大氣層。金星上是否曾經(jīng)有過海洋,一直是個未解之謎。瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)和瑞士國家行星能力研究中心(NCCR)領(lǐng)導(dǎo)的天體物理學(xué)家團(tuán)隊在最新一期《自然》雜志上發(fā)表論文稱,氣候模型顯示金星上從未有過海洋。
此前研究表明,早期金星有溫和的環(huán)境,存在海洋。而最新研究結(jié)果表明,事實并非如此。
只有當(dāng)氣溫降低到一定程度時,水蒸氣才會凝結(jié)成小水滴,形成降雨。日內(nèi)瓦大學(xué)科學(xué)系研究員、NCCR行星協(xié)會成員馬丁·特貝特解釋說:“我們模擬了地球和金星在40多億年前進(jìn)化之初的氣候,當(dāng)時行星表面還處于熔融狀態(tài)?!?/p>
使用復(fù)雜的大氣三維模型,研究小組研究了這兩個行星的大氣如何演變,以及在這個過程中是否會形成海洋。模型顯示,氣候條件不允許水蒸氣在金星的大氣層中凝結(jié)。盡管數(shù)十億年前太陽光度大約是今天的70%,但當(dāng)時的氣溫不足以讓金星的溫度低到形成海洋的程度。
造成這一現(xiàn)象的主要原因之一是,云層優(yōu)先在金星的夜間形成,這些云層沒有遮擋陽光,反而使金星的大氣逆輻射增加,表面溫差減小,阻止了金星表面溫度的快速下降。高地表溫度阻止了降雨的形成,因此海洋永遠(yuǎn)無法形成。
令人驚訝的是,模型還顯示,地球可能很容易遭受與金星相同的命運(yùn)。如果地球離太陽更近一點,或太陽在它“年輕”時期與現(xiàn)在的光度一樣,人類的家園就會有天壤之別。很可能是年輕太陽相對較弱的輻射使地球能夠凝結(jié)水并形成海洋。
該研究合著者、日內(nèi)瓦大學(xué)教授埃米琳·博爾蒙特說:“這完全顛覆了長期以來我們看待所謂‘黯淡太陽悖論’的方式,它一直被認(rèn)為是地球上生命出現(xiàn)的一大障礙?!逼湔擖c是,年輕的太陽熱量比今天少很多,不足以使地球維持液態(tài)水的存在,地球會變成一個不利于生命生長的冰球。但事實證明,對于年輕的、熾熱的地球來說,當(dāng)時微弱的太陽可能是生命存在的意外驚喜。
論文另一位作者、日內(nèi)瓦大學(xué)天文系教授戴維·埃倫賴希說:“這一結(jié)果是回答金星歷史問題的重要理論基石。”未來,歐洲空間局的“EnVision”金星探測任務(wù)對于證實這一結(jié)論至關(guān)重要。
(責(zé)任編輯:蔡文斌)