除地球外,目前太陽系內已知最有可能曾存在生命的天體是火星和金星這兩大行星。
火星盡管現在極其荒涼,大氣稀薄,地表沒有液態水,還時不時地爆發全球性的沙塵暴,但經過大量探測,發現目前太陽系內最像地球的星球只有它,其上不僅發現有機物和地下水冰的蹤跡,還發現海洋、湖泊、河流和濃厚大氣曾經存在過的證據,因此科學家認為其歷史上大概率曾有過生命,現在地下可能還存在微生物。
上世紀登陸金星的多個蘇聯探測器發回來的數據顯示,金星宛如地獄,表面平均溫度高達460℃,高空不僅有硫酸云,還下硫酸雨,可科學家卻認為金星在很早的時候曾經可能存在生命,難道金星曾是上一個“地球”?
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盡管金星表面平均溫度比離太陽更近的水星還高,是八大行星中表面溫度最高的行星,表面大氣壓是標準大氣壓的92倍,地表沒有液態水,極度干燥酷熱,環境極其惡劣,現在幾乎不可能有生命存在。但科學家推測,金星在幾十億年前可能很像地球,或許也有液態水構成的海洋存在,并且那時金星表面溫度適宜,還未像現在這樣被失控的溫室效應所統治,因此確有可能曾存在生命。
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這種推測確有一定道理!因為根據恒星演化理論,幾十億年前的太陽,其輻射并沒有現在這么強烈,那時太陽系的宜居帶比現在更靠內。受內部核聚變反應變化影響,太陽大概每10億年光度會增強10%左右,這意味著在30多億年前,金星所接收到的太陽輻射可能只有現在的70%多。目前太陽系的宜居帶大致處于0.95~1.37天文單位之間,從金星0.72個天文單位的平均日距來看,在幾十億年前金星尚處于宜居帶內。
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金星是太陽系4顆巖石行星中大小最接近地球的,其質量約為地球的81.5%,這使得其引力足以束縛住濃厚大氣,這對液態水的存在極為有利。不過,其自轉極為緩慢,243天才轉一圈,因此難以形成穩定的全球性磁場,這也為液態水的快速消失埋下了伏筆。
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金星在幾十億年前或許也是宜居的,很可能存在液態水構成的海洋,這為生命的誕生提供了可能。從這個角度來看,金星確實可能是上一個“地球”,在幾十億年前很可能與地球環境很相似。
有趣的是隨著太陽輻射不斷增強,宜居帶外移,地球環境在10多億年后大概率將逐漸變得不再適宜復雜生命生存。溫度升高后,地表生物大量滅絕,屆時空氣中的二氧化碳及甲烷的含量將不斷上升,可能也會像金星那樣出現極端溫室效應。金星的現在或許就是“地球”未來的樣子!
火星與金星均被認為曾與地球很相似,但它們卻走向了兩個極端!火星現在變得極端干燥荒涼,沒有液態水,也沒有較強的溫室效應,是因為它的質量僅為地球的1/10,引力太弱,并且在內核快速冷卻后,無法維系全球性磁場,太陽風長驅直入,最終不僅失去了液態水,還導致大氣變得極為稀薄。
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那金星又是如何變成現在這個樣子的呢?這主要與太陽輻射增強、液態水消失及較強的火山活動有關。
液態水是自然界中極佳的溶劑,不僅是催生復雜有機化合反應的場所,還可以通過化學反應固碳,這能減少大氣中的二氧化碳。可隨著太陽輻射增強,金星表面溫度不斷升高,液態水大量蒸發,水蒸氣升入高空后被紫外線分解,氫又被太陽風持續剝離進入太空,加之金星歷史上的火山活動較為劇烈,向大氣中釋放了大量二氧化碳,最終便形成了惡性循環,使得溫室效應徹底失控。目前金星大氣約96.5%是二氧化碳,地表液態水完全蒸發殆盡。
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其實,地球歷史上曾多次經歷大冰封,能夠解凍,就與火山活動釋放出的大量二氧化碳所累積的溫室效應有關。但地球上的溫室效應卻沒有像金星那樣失控,這與地表大量液態水的長期穩定存在以及生命活動的調控有關。
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