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金星上是否存在過海洋?電腦模擬是!但經驗告訴我們不是

研究表明,金星上從來沒有海洋

(圖解:圖上的宇航員正站在岩石上,觀看著太陽從濃密的雲中緩緩升起。圖上文字翻譯:4,153,789,501 年前的金星,當地時間:12:00:00, 下雨的可能性:0% 圖片來源Manchu/CNRS)

金星上從來沒有過海洋?

金星上曾經有過海洋嗎?這是個重大的問題,因為海洋在地球最近的“鄰居”上的存在或將意味著地外生命的可能性。有一些科學家相信,金星上曾經存在過海洋,但一項最近的研究則與之衝突。一組科學家在2021年十月13日宣佈,他們的計算機模型顯示出金星從一開始就沒有海洋。

同行評價的雜誌《自然》在十月13日發表了這項研究。這組來自日內瓦大學和法國國家科學研究中心的科學家們,透過使用最先進的氣候模型,得出了他們的結論。

他們的研究表明,金星上從來就不適合降雨的發生,也不適合海洋的形成。

早在45億年前,金星隨著太陽、地球和其餘的太陽系行星一起形成。就和早期的地球一樣,幼年時期的金星也可能覆蓋著岩漿和熔岩。但在地球開始大降雨之前,其表面大氣溫度早已大大降低。如果真的要像地球上一樣降雨,那麼金星上就需要幾千年的時間才能積聚成海洋。

在太陽系的早期,太陽相比起現在暗淡了30%。儘管幼年金星所受到的太陽輻射較小,但最新的研究表明,當時的金星還是太熱,以致於無法形成海洋。如果雲層厚到足以遮擋陽光並降低溫度,那麼情況可能會有所不同。雲層可以起到緩衝的作用,並讓靠近金星表面的溫度降低。

而這項基於電腦建模的新研究表明。這種情況不太可能發生。研究表明,確實有雲層在金星的陰暗面形成。但行星的晝面卻始終暴露在陽光下。而金星的自轉又很慢,它旋轉一週的時間差不多就是一年。根據這項研究,即便那些雲層可以吸收金星表面的熱量,但它並不能起到保護金星免受太陽的照射的作用,也不能讓溫度降低到足夠使雨滴形成。反之,這些雲層造成了失控的溫室效應,使金星的表面溫度高到足以融化鉛。

根據這些科學家的說法,金星表面的高溫意味著水只會以氣態的形式存在於金星表面。因此,金星上既不會有雨水,也不會海洋。

(圖解:日內瓦的大學的馬丁·特貝爾(Martin Turbet)領導了這項新研究。據他所說,他的研究工作涉及了天體物理、氣候科學和地球物理。圖片來自Martin Turbet。)

比較金星和地球

科學家們正嘗試瞭解早期金星和早期地球的大氣層。日內瓦大學的首席科學家馬丁·特貝爾(Martin Turbet)總結道:

我們模擬了地球和金星演化之初的氣候環境,那是早在40億年之前,

當時這些行星表面仍處於熔岩狀。伴隨而來的高溫意味著任何水都只

能以水蒸氣的形式存在,就像在一個巨大的蒸汽鍋中一樣。

根據這些電腦模型,當時的地球也難逃和金星一樣的命運。如果那時地球離太陽再近一點,又或者那時的太陽和現在一樣熱,那麼地球上也可能只存在蒸汽形式的水。特爾貝繼續說道:

多虧了我們的模擬,我們才能夠證明金星上的氣候條件不允許水蒸氣

在其大氣中凝結。造成這種現象的主要原因之一是雲層優先在其的陰暗

面形成。而這些雲層還造成了十分強大的溫室效益,阻止了金星的冷卻。

日內瓦大學的艾米琳·貝蒙特(Emeline Bolmont)解釋了他們關於早期行星大氣層的新觀點是如何改變我們對自己母星的看法的:

這完全顛覆了我們長期以來對“微弱的年輕太陽悖論(Faint Young Sun paradox)”

的看法,它一直以來都被認為是地球上出現生命的主要障礙!我們曾經一度以為,

如果太陽的輻射比現在弱得多的話,那麼它就會把地球變成一個不利於生命生存的

寒冷世界。而現在,事實證明,對於當初年輕的、十分炎熱的地球來說,這個微弱的太陽可能是個意想不到的好機會。(即使地球溫度降低至溫和,適宜生命成長的溫度)

未來前往金星的計劃

所以到底誰是正確的呢?是之前表明金星上充滿水的研究,還是最新電腦模擬所展示出的“不可能”。科學家們希望未來的探索金星計劃能解釋一切。

日內瓦的大學的大衛·埃倫賴希說道:

我們的研究結果是基於理論模型,是回答金星曆史問題的重要基石。但是我們

不能僅透過電腦模擬來下最終結論。未來的三次金星太空任務所帶來的觀察結果將

對證實,或駁斥我們的猜想起到至關重要的影響。

(圖解:1975年,蘇聯“金星9號”宇宙飛船發回了有史以來第一張從金星表面發回的彩色照片。圖片來源於Venera 9/Ted Styrk的部落格)

總結:科學家們透過計算機進行了模擬,結果表面金星上從未有過海洋,因為金星上溫度沒有降到允許下雨的程度。

BY: Kelly Kizer Whitt

FY: 疊加態的怪貓

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