本來宜居的金星 被海洋“殺”死變成了地獄

現(xiàn)在的金星是一個(gè)地獄般的地方！它是太陽系中最熱的行星，它的大氣溫度足以融化鉛?？諝庖彩且环N有毒的煙羽，主要由二氧化碳和硫酸雨云組成。

然而，科學(xué)家們推斷，金星曾經(jīng)是一個(gè)完全不同的地方，其表面有著一個(gè)較冷的大氣層和液體海洋。不幸的是，這一切在幾十億年前都發(fā)生了變化，因?yàn)榻鹦墙?jīng)歷了失控的溫室效應(yīng)，將金星上的自然景觀變?yōu)榱爽F(xiàn)在我們所知的地獄般的世界。

根據(jù)一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組的研究，實(shí)際上可能正是這一海洋的存在，導(dǎo)致金星一下子就經(jīng)歷了這一轉(zhuǎn)變。

除了酷熱，金星在白天或是夜間、甚至是一年里都幾乎沒有溫度的變化。這是由于其密集的大氣層（是地球大氣層壓力的93倍）和極緩慢的旋轉(zhuǎn)速度造成的。

與地球自轉(zhuǎn)的23小時(shí)56分鐘4秒不一樣，金星在其軸線上完成一次自轉(zhuǎn)大約需要243天。

藝術(shù)家對(duì)金星的印象。圖片來源：Blobbie244/Wikipedia Commons

同樣值得注意的是，金星與地球和大多數(shù)其它行星（逆行旋轉(zhuǎn)）旋轉(zhuǎn)的方向相反。在這種緩慢的旋轉(zhuǎn)過程中，金星厚厚的絕緣大氣層及其低層大氣中風(fēng)的熱量傳遞，使它表面的溫度永遠(yuǎn)不會(huì)偏離462℃這個(gè)平均值。

一段時(shí)間以來，天文學(xué)家們一直在懷疑金星的自轉(zhuǎn)速度可能要再快一些，且方向和地球相同，這可能是金星能在其表面維持液體海洋的關(guān)鍵因素。

至于是什么原因?qū)е铝诉@種變化，一個(gè)流行的理論是，大規(guī)模的撞擊減緩了金星的旋轉(zhuǎn)，甚至扭轉(zhuǎn)了它的方向。

近期發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上的研究由Mattias Green博士（班加羅爾大學(xué)的物理海洋學(xué)家）領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行，與美國(guó)宇航局、華盛頓大學(xué)的同事們一起測(cè)試了早期金星上的海洋是否有可能是罪魁禍?zhǔn)椎目赡苄浴?/p>

簡(jiǎn)單地說，由于潮汐和海底之間產(chǎn)生的摩擦，潮汐在行星的自轉(zhuǎn)中起到了剎車的作用。

在地球上，這種效應(yīng)每百萬年就會(huì)使一天的長(zhǎng)度改變約20秒。為了量化早期海洋對(duì)金星所造成的剎車量，Green和他的同事們使用專門的潮汐數(shù)值模型進(jìn)行了一系列的模擬。

藝術(shù)家對(duì)金星地球化的概念圖，展示了一個(gè)被海洋大面積覆蓋的星球表面。圖片來源：Wikipedia Commons/Ittiz

研究小組模擬了金星在不同海洋深度下的情況，自轉(zhuǎn)周期從243天到64天不等。然后，他們計(jì)算了每次實(shí)驗(yàn)的潮汐耗散率和相關(guān)的潮汐扭矩。他們發(fā)現(xiàn)，海洋潮汐最多能讓金星每100萬年就慢下來72個(gè)地球日，這取決于它最初的旋轉(zhuǎn)速度。

這表明潮汐剎車可能在1000萬到5000萬年內(nèi)，使金星的自轉(zhuǎn)速度減慢到目前的速度。由于自轉(zhuǎn)速率的降低導(dǎo)致金星的海洋在向日側(cè)蒸發(fā)，從而造成溫室效應(yīng)失控，這種潮汐的破壞有效地剝奪了金星在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)（從地質(zhì)角度來看）的宜居性。

除了提供另一個(gè)金星的旋轉(zhuǎn)方式的解釋以外，這項(xiàng)研究對(duì)于回答一些金星的最深的奧秘的問題有巨大的幫助。正如Green在班戈大學(xué)的新聞發(fā)布會(huì)上所說：

“這項(xiàng)工作表明，潮汐對(duì)于重塑行星的自轉(zhuǎn)是多么的重要，即使該海洋只存在了幾億年，潮汐對(duì)于使行星宜居是非常重要的。”

換句話說，潮汐可能是使金星從一個(gè)被海洋覆蓋、能很好維持生命的世界，變成了一個(gè)無法生存的炎熱地獄的原因。

這些發(fā)現(xiàn)也可能對(duì)太陽系外行星的研究產(chǎn)生影響，在那里已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多“類金星”的世界。

因此，天文學(xué)家可以有信心地假設(shè)，位于其外圍恒星宜居帶內(nèi)緣附近的系外行星具有類似的自轉(zhuǎn)周期，這是因?yàn)樗鼈兊暮Ｑ鬁p緩了它們的自轉(zhuǎn)速度。

也許，僅僅是也許，這項(xiàng)研究還有助于為將來可能的努力提供信息，使金星恢復(fù)到數(shù)十億年前的樣子——也就是使其地球化！