四十億年前,太陽系內(nèi)側(cè)有三個地球,金星、火星、原始地球,它們個個都有海洋、有大氣、有機(jī)會孕育生命。
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四十億年后,兩顆變成了地獄,只剩地球一顆碩果僅存,不是地球運(yùn)氣好,是另外兩顆,一個被太陽烤死,一個被自己凍死,死法一個比一個慘烈。
如果穿越回四十億年前的太陽系,你會看到完全不一樣的景象,那時的太陽,亮度只有現(xiàn)在的百分之七十,溫和得像個年輕的燈泡,宜居帶比現(xiàn)在更寬,從金星軌道一直延伸到火星軌道,三顆行星剛好全部落在里面。
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大哥金星,離太陽最近,當(dāng)時非但不是煉獄,反而是最被看好的種子選手,NASA 戈達(dá)德太空研究所的氣候模擬顯示,早期金星擁有全球性的淺海,深度可達(dá)數(shù)百米,表面溫度穩(wěn)定在二十到五十?dāng)z氏度,和地球的熱帶海洋差不多,這種宜居狀態(tài)至少持續(xù)了二十億年
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三弟火星,雖然個頭小,但當(dāng)時一點也不荒涼,NASA 火星勘測軌道飛行器、好奇號,都找到了實打?qū)嵉淖C據(jù):四十億年前的火星,有完整的全球磁場,有厚重的二氧化碳大氣,有奔流的江河,有連片的湖泊,甚至北半球有整片的海洋,地表溫度和地球相差無幾,溫暖濕潤的環(huán)境持續(xù)了至少十億年。
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反倒是排行老二的地球,當(dāng)時最狂暴,天天火山噴發(fā),巖漿橫流,大氣里全是毒氣,還時不時被小行星撞擊,日子過得最慘,那時候要是有外星人造訪太陽系,大概率會覺得,金星最有前途,火星也不錯,地球就是個沒長開的毛頭小子。
誰能想到,四十億年過去,風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),曾經(jīng)的優(yōu)等生雙雙隕落,最不起眼的地球,反而成了唯一的生命樂園。
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今天就跟大家把這件事從頭到尾講明白:金星和火星,到底是怎么一步步死掉的?
為什么偏偏只有地球活了下來?
先說說大哥金星,它是典型的一手好牌打得稀爛,死于失控的溫室效應(yīng),很多人以為金星熱是因為離太陽近,其實不全是,四十億年前太陽暗,它剛好在宜居帶里,日子過得很舒服。
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壞就壞在,太陽會慢慢變亮,隨著太陽步入壯年,光度一點點增加,金星接收到的熱量也越來越多。海洋開始慢慢蒸發(fā),水蒸氣飄到大氣層里,要命的是,水蒸氣本身就是強(qiáng)效的溫室氣體。大氣里水蒸氣越多,保溫效果就越好,溫度就越高;溫度越高,海水蒸發(fā)得就越快,水蒸氣就越多。
這就形成了一個死循環(huán):越熱越蒸發(fā),越蒸發(fā)越熱,這還沒完,地球上有板塊運(yùn)動,有雨水沖刷,大氣里的二氧化碳會和巖石反應(yīng),變成碳酸鹽沉到地下,也就是碳循環(huán),能自動調(diào)節(jié)大氣溫度。
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但金星不一樣,隨著海水越來越少,雨水越來越少,碳循環(huán)直接斷了,火山噴出來的二氧化碳,只進(jìn)不出,在大氣里越積越多,二氧化碳加高溫水蒸氣,兩大溫室氣體聯(lián)手,直接把金星的溫度一路推上了天。
最后海洋徹底蒸干,所有的水都跑到了大氣層上層。太陽的紫外線把水分子拆成氫和氧,輕的氫原子源源不斷逃逸到太空,重的氧和地表巖石結(jié)合。
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時間一長,金星的水就徹底丟光了。
如今的金星,大氣百分之九十六都是二氧化碳,地表氣壓是地球的九十二倍,相當(dāng)于在海底九百米深的壓力。地表溫度穩(wěn)定在四百六十五攝氏度以上,鉛塊扔上去都能熔化,天上飄的云都是濃硫酸,下的雨都是硫酸雨。
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從溫潤的藍(lán)色水世界,到高溫高壓的硫酸煉獄,金星用了十幾億年,一步步滑向了深淵。
再說說三弟火星,它的死法和金星剛好相反,不是熱死的,是冷死的,根源就一個字:小,火星的質(zhì)量只有地球的十分之一,體積小,內(nèi)核涼得就快,行星的全球磁場,靠的是液態(tài)外核對流,也就是行星發(fā)電機(jī)效應(yīng)。內(nèi)核一涼,對流慢慢停了,發(fā)電機(jī)就熄火了。
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根據(jù)祝融號和 NASA 探測器的測算,火星的全球磁場,大約在三十七億到三十六億年前,就急劇減弱,幾乎消失了,磁場一沒,保護(hù)罩就沒了,太陽風(fēng),也就是太陽噴出來的高能帶電粒子,直接長驅(qū)直入,轟擊火星的大氣層。它不像地球有磁場擋著,太陽風(fēng)只能從兩極溜走。
火星沒有這層盾牌,太陽風(fēng)就像一把慢刀子,一點點刮走火星的大氣,幾億年過去,大氣越來越稀薄,氣壓越來越低。氣壓低了,液態(tài)水就沒法穩(wěn)定存在,要么沸騰蒸發(fā),要么凍結(jié)成冰,河流干了,海洋沒了,云層散了,溫度也跟著一路往下掉。
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曾經(jīng)溫暖濕潤的火星,慢慢變成了今天這個樣子:平均零下六十三攝氏度,大氣只有地球的千分之六,表面一滴水都存不住,只剩南北極的冰蓋和地下的冰層,還殘留著當(dāng)年水世界的痕跡。
那地球為什么活下來了?
說白了,就是剛剛好。
位置剛剛好,在宜居帶的黃金位置,離太陽不遠(yuǎn)不近,太陽變亮一點也沒關(guān)系,不會像金星那樣徹底失控。
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個頭剛剛好,質(zhì)量足夠大,內(nèi)核涼得慢,液態(tài)外核對流了四十六億年,到今天還在轉(zhuǎn),全球磁場穩(wěn)穩(wěn)的,牢牢擋住了太陽風(fēng),護(hù)住了大氣層和海洋。
更關(guān)鍵的是,地球有板塊構(gòu)造,金星和火星都沒有活躍的板塊運(yùn)動,唯獨地球有。板塊運(yùn)動就像地球的空調(diào),通過碳循環(huán)自動調(diào)節(jié)溫度。大氣里二氧化碳多了,雨水沖刷、巖石風(fēng)化,把碳埋進(jìn)地下;少了,火山噴發(fā)再補(bǔ)回來。
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就靠這套負(fù)反饋系統(tǒng),地球的溫度穩(wěn)穩(wěn)保持在液態(tài)水的區(qū)間,維持了幾十億年,還有兩個外掛 buff,一個是月球,一個是木星,月球的引力,牢牢穩(wěn)住了地球的自轉(zhuǎn)軸傾角,讓地球的四季穩(wěn)定,不會東倒西歪。火星就沒有大衛(wèi)星,自轉(zhuǎn)軸晃得厲害,氣候也跟著大起大落。
木星在外圍,像個巨大的吸塵器,把大部分亂飛的小行星、彗星都吸走了,大大降低了地球被毀滅性撞擊的概率,位置、大小、磁場、板塊、衛(wèi)星、外圍守護(hù),所有條件剛好湊齊,缺一個,地球可能就和金星火星一個下場。
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說地球是天選之子,真的一點都不夸張。
銀河系里很多恒星系統(tǒng)都有好幾顆類地行星,可能很多系統(tǒng)都經(jīng)歷過 “早期好幾顆宜居,后來只剩一顆甚至全滅” 的過程。這也是為什么我們找不到外星文明,可能大多數(shù)宜居行星都活不長久。
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了解完三顆行星的命運(yùn),我心里最大的感受,就是慶幸和敬畏,慶幸的是,我們的地球,剛好湊齊了所有苛刻的條件,在四十億年的時間里,一次次躲過了滅頂之災(zāi),從狂暴的巖漿星球,一步步變成了生機(jī)勃勃的藍(lán)色家園。
敬畏的是,行星的命運(yùn)其實早就寫在了誕生的那一刻,位置、大小、質(zhì)量,這些初始參數(shù),基本就決定了幾十億年后的結(jié)局。
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金星離得近了一點,火星個頭小了一點,就這一點點差距,經(jīng)過幾十億年的放大,就是天壤之別。一個成了煉獄,一個成了荒漠,只有地球,剛好卡在中間,走出了一條完全不同的路。
我們總覺得地球的宜居是理所當(dāng)然的,藍(lán)天白云、江河湖海,好像天生就該是這樣,其實根本不是,放眼整個太陽系,宜居才是偶然,荒蕪才是常態(tài),我們習(xí)以為常的一切,都是無數(shù)巧合疊加出來的奇跡。
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所以啊,別總想著移民外星,別總覺得地球不好,整個太陽系,甚至可能整個銀河系,都找不到第二顆這么完美、這么溫柔、這么適合人類的星球了,保護(hù)好這顆藍(lán)色星球,就是保護(hù)我們自己唯一的家。
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