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炼狱般的金星

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  金星的表面温度高达462℃,比距离太阳最近的水星都热,足以把玻璃熔化。
中国论文网 /9/view-9838713.htm
  
  在地球上看起来,除了太阳和月亮,金星是天空中最亮的星球了。自古以来,人们对金星的描述和关注就非常多,古代的玛雅人、埃及人、希腊人和巴比伦人都对金星的运行有很详尽的描述。金星无论从体积还是从组成上都与地球相似,人们在思考,金星与地球是否是孪生姐妹呢?也许那上面适合人类居住呢?
  
  恐怖的金星世界
  
  但是20世纪六七十年代以来,有关金星的探测结果令人大失所望:金星与地球相比简直是一个地狱、一个天堂。
  金星的表面温度高达462℃,比距离太阳最近的水星都热,足以把玻璃熔化。其实金星大气上层有一层具有强烈反光的雾,可以把80%的阳光反射回太空,但是为什么金星表面还异常炎热?原来金星大气中90%多是二氧化碳,这种温室气体阻止了金星表面热量的消散。不断积蓄的热量导致金星表面就像烧红的铁块一样,不断向外辐射强烈的红外线,但是这种热辐射却在金星大气的反射、散射之后,只有少部分才能传入太空。
  金星大气不光是金星的“棉被”,而且还是异常厚重的“棉被”,厚达60千米,密度很大,大气压力达到地球大气压的100倍,在这样的大气层下面行走就像在1000米深的海洋中行走一样困难,其实在1000米深的海洋中,若没有保护措施,人就会被压扁。在地球上,漫步在微风拂面的杨柳岸上,该是多么惬意的事情,但是在金星上,若有微风拂面而来,你要赶快躲避,否则就会像被汽车撞击那样痛苦。
  金星上空也有云,但这云层并不是水蒸气凝成的云朵,而是由硫酸小液滴形成的硫酸云,探测器若被这种云层接触到就会被腐蚀掉。
  金星表面异常干燥,基本都是光秃秃的岩石组成,只是在大气层中含有很少量的水蒸气。
  看样子,金星是又热又酸又干燥,且具有超大的气压,真是炼狱一般。
  
  水消失之谜
  
  金星大气层中所有的水蒸气凝成水也只能在金星表面覆盖上一层3毫米厚的水膜,而若地球变成圆滑的球,地球上海洋和空气中的水足以在地球表面覆盖上3千米厚的水层。但是金星与地球靠得那么近,这两个星球形成之时的条件应该是基本一样,为什么金星和地球上的水量竟相差那么多?最大的可能是金星形成后最初的一段时间,金星和地球的环境是一样的,但是后来金星表面上的水逐渐消失了。
  若金星原本是有海洋的,那么海洋后来又如何消失了?
  以前的推测认为,金星比地球距离太阳近,接收到的热量比较多,这些热量使海洋中的水被蒸发进入大气层。不要忘了,水蒸气也是温室气体,大气层中的水蒸气多了,就会进一步使金星表面升温,于是更多的水被蒸发到空中,这样恶性循环下去,金星的海洋就被蒸干了,金星表面的温度也达到了400℃。
  这个理论看似有理,但是金星大气怎么能容纳那么多水蒸气呢?唯一的可能性是水蒸气逃离了金星进入了太空。但不要忘了,金星可以束缚住60千米厚的稠密的大气层,水蒸气也应该会被束缚住而不会轻易逃离的,就像水蒸气不会轻易逃离地球一样。
  2005年12月,欧洲宇航局的“金星快车”号探测器进入金星上空探测,这才揭开了金星上的水消失之谜。原来,金星几乎没有磁场来抵御太阳风的吹拂,金星大气的最顶层气体在不断地被太阳风掠走。大气中的水蒸气在紫外线的照射下会剥离成氢离子和氧离子,于是水就以氢离子和氧离子的形式被太阳风掠走了。探测器探测到,太阳风掠走的氢和氧的比例确实是水中两种元素的比例:2∶1。这个数据告诉我们:在几十亿年的历史中,金星表面的水被阳光蒸发到空中后,又不断被太阳风吹走了。
  
  全球灾变
  
  金星的大气就这样不断地被太阳风吹走,但是金星为什么还有这么厚重的大气层?另外,金星大气如何变成了现在的状况?那么多的二氧化碳和硫酸从哪里来?难道不断有火山等地质活动制造气体?
  科学家还有一个不解的问题:金星表面80%多的岩石都非常年轻,只有几亿年的年龄,而金星的年龄应该是40多亿年了,难道我们的推测错了,金星是个非常年轻的星球?
  仔细分析,岩石的年龄是根据其内部的同位素衰变来探测的,这种探测方式探测到的是岩浆在地球结晶后形成的岩石的年龄,并不是金星的年龄。若金星在几亿年前发生过全球性的地壳变动,地下的岩浆在地表冷却,就会造成这种地表比较年轻的现象。
  这两个问题都牵扯到金星曾经经历过地质灾变。根据金星地球的玄武岩都是大约6亿年前形成的,可以推测,大约6亿年前,金星表面已经异常干燥,地壳运动由于没有水作为润滑剂,也变得很困难,但是地下的岩浆活动却一刻也没有停止,这种岩浆活动由于地壳运动的困难,轻易不会爆发,但是积蓄到更大能量后,一旦爆发就是全球性的爆发,简直就像原子弹爆炸的连锁反应一样,火山、地震一起活动起来。于是金星地表大部分都被岩浆覆盖了,这样,金星地表的岩石就只有6亿岁了。
  
  生命之谜
  
  若金星原本是个类似地球的星球,那么金星上很可能曾经拥有生命,也许生命在6亿年前的那次灾变中全部被岩浆烧成了二氧化碳。
  另外,在现在金星的大气中,也很可能藏有生命。例如,金星大气的上层有一些强烈吸收紫外线的斑块,就像海洋中的藻类形成的斑块一样。这些斑块是什么?有人怀疑这些斑块有可能是生命组成的,就像地球大气层中也有生命生存在潮湿的云雾中一样。只是在金星上空,这些生物的光合作用利用的是紫外光,这些生命也发展出了抵御酸雾的能力,而且也许还利用这些硫酸类物质进行光合作用呢。
  另外,金星大气的背光面还经常出现绿色闪光,科学家解释说,那是两个氧原子撞到一起形成一个氧分子时所释放的光,但是氧原子又从何而来?科学家认为是强烈的阳光照射二氧化碳或水蒸气就可以把氧原子剥离下来。那么问题又来了,氧原子的出现需要强烈的阳光,为什么绿色闪光会出现在黑暗的一面?当然,金星大气快速的流动可以让氧原子进入背光面。那么是否有另一个可能性:这些绿色的闪光会不会是生命发出的荧光呢?
  这些绿色闪光并不是闪电,因为它没有闪电发生时对电波的那种干扰现象。但是,金星上确实有闪电,金星上的闪电是无法击向地面的,因为它无法穿过厚重的大气到达金星地表,但是这些闪电在大气中却可以制造出各种气体和物质,为生命的产生创造条件。
  从现在金星的发展趋势来看,金星大气仅有的少量水蒸气还在被太阳风无情地掠走,金星将会变得更加干燥。若金星不再出现地壳运动,也许有一天金星上厚重的大气也将会被逐渐吹走,那时金星将变成像水星一样的星球。
  (选自《科学之谜》)

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