天文学家驳斥了金星表面曾有液态水的理论

Josiah02

尽管几十年来人们一直猜测，我们最近的行星邻居金星曾经比现在更像地球，但一组天文学家发现，金星从来都不适宜居住。
剑桥大学的研究人员研究了金星大气的化学成分，并推断金星内部如今过于干燥，以至于没有足够的水让海洋在表面存在。相反，这颗行星在其整个历史中可能一直是一个炎热、不适宜居住的世界。
研究结果发表在《自然天文学》杂志上，对理解地球的独特性以及寻找太阳系外行星上的生命具有重要意义。虽然许多系外行星与金星类似，但这项研究表明，天文学家应该将重点缩小到更像地球的系外行星上。
从远处看，金星和地球就像兄弟姐妹：它们大小几乎相同，并且和地球一样是一颗岩石行星。但近距离看，金星更像是一个邪恶的孪生兄弟：它被厚厚的硫酸云层覆盖，表面平均温度接近 500°C。
尽管存在这些极端条件，几十年来，天文学家一直在研究金星是否曾经拥有能够维持生命的液态海洋，或者现在其厚厚的云层中是否存在某种神秘的“空中”生命。
“直到本世纪末我们发射探测器之前，我们无法确定金星是否能够或曾经支持过生命，”第一作者、剑桥大学天文研究所博士生特雷莎·康斯坦丁诺 (Tereza Constantinou) 表示。“但考虑到金星可能从未有过海洋，很难想象金星曾经支持过像地球一样的生命，因为生命需要液态水。”
在寻找银河系其他生命时，天文学家将重点放在围绕其主恒星运行的宜居带行星上，这些行星的温度适宜液态水在行星表面存在。金星为恒星周围宜居带的位置提供了强有力的限制。
康斯坦丁诺说：“尽管金星是距离我们最近的行星，但它对系外行星科学来说却非常重要，因为它为我们提供了一个独特的机会来探索一颗与我们进化方式截然不同、位于宜居带边缘的行星。”
关于金星自 46 亿年前形成以来其环境如何演变，主要有两种理论。第一种理论认为，金星表面的环境曾经适宜液态水存在，但大面积火山活动引发的失控温室效应导致金星变得越来越热。
第二种理论认为，金星诞生时温度很高，液态水从未能够在表面凝结。
康斯坦丁诺说：“这两种理论都是基于气候模型，但我们希望根据对金星当前大气化学的观察采取不同的方法。”
“为了保持金星大气的稳定，任何从大气中去除的化学物质也应该重新回到大气中，因为该星球的内部和外部不断地进行着化学交流。”
研究人员计算了金星大气中水、二氧化碳和羰基硫分子的当前破坏率，必须通过火山气体来恢复这些物质，才能保持大气稳定。
火山活动通过向大气排放气体，为人们提供了一扇观察金星等岩石行星内部的窗口。当岩浆从地幔上升到地表时，它会释放出来自行星深处的气体。
在地球上，火山喷发产生的气体大多是蒸汽，这是因为地球内部富含水。但是，根据维持金星大气层所必需的火山气体成分，研究人员发现金星上的火山气体最多含有 6% 的水。这些干喷发表明，金星内部（释放火山气体的岩浆来源）也脱水了。
到本世纪末，NASA 的DAVINCI 任务将能够测试并确认金星是否一直是一颗干燥、不适宜居住的行星，通过一系列飞行和向表面发射探测器。这些结果可以帮助天文学家在寻找可以在银河系其他恒星轨道上运行的行星时缩小他们的关注范围。
康斯坦丁诺说：“如果金星过去适合居住，那就意味着我们已经发现的其他行星也可能适合居住。詹姆斯·韦伯太空望远镜等仪器最适合研究靠近主星的行星的大气层，比如金星。但如果金星从来就不适合居住，那么其他类似金星的行星就不太可能适合居住或存在生命。
“我们本来希望发现金星曾经是一颗距离我们更近的行星，因此，当发现它不是时，在某种程度上会有点悲伤，但最终将搜索重点放在最有可能支持生命（至少是我们所知的生命）的行星上更有意义。”