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金星和地球相似度最高,同樣位於宜居帶,為啥卻成了生命地獄?

2024-07-13科學

你知道,金星和地球一樣都位於太陽系的「宜居帶」內嗎?
那你知道,為什麽地球變成一個生命盛放的星球,而金星卻變成了一個高溫高壓的死亡星球嗎?
這二者之間又有何種神秘聯系呢?

其實金星和地球不僅僅位於太陽系的同一宜居帶內,它們的體積差距也並不是很大,甚至有一種可能,地球還是以前金星的一顆衛星。
那麽,金星作為地球的「前人」究竟出於什麽原因,最終變成了一個死氣沈沈的星球,而地球卻變得生機盎然呢?

一、太陽光度變化。

地球與金星有一個共同的名字——它們都被稱為「晨昏星」,因為它們的位置,有時候它們出現在太陽之前,有時候出現在太陽之後,就這樣與太陽蟲往復數小時,因此我們稱它們為「晨昏星」。
由於地球和金星都位於太陽系的宜居帶內,因此它們的溫度和氣候也是相對宜居的。

地球的表面有大量的液態海洋,金星的表面蘊含著一片廣闊的巖漿平原;地球的大氣層中氧氣是占有絕對優勢的,而金星的大氣層中二氧化碳的含量則是占絕對優勢。
同為「晨昏星」的地球和金星之間的明顯差異究竟來自何處呢?
事實上,金星不僅與地球的形式相似,它與地球之間的相似性甚至能延續到其太陽光度變化上。

距今約有50多億年前,太陽的光度約為今天的70%左右,由於太陽光度的較小,地球和金星還沒有富含液態海洋和廣大巖漿平原,不過,當時地球和金星之間也是有著類似的溫度的。
隨著太陽光度的逐漸上升,地球和金星逐漸從太陽火爐的威脅下脫逃出來,進入到太陽系的宜居帶內,大氣層中二氧化碳和水蒸氣的含量到達一定程度之後,此時的地球和金星完全可以使得水蒸氣和二氧化碳的「溫室效應」和「反射效應」相互平衡,因此這個時候的地球和金星還是處於相對溫暖的狀態的。

二、溫室效應。

金星上空氣壓是地球的90倍,這意味著地面以下的地方氣壓都相當於一個大氣壓。
而地球上的1大氣壓對應的高度大概在8-10km左右,因此,金星的高空還是可以生存的,只要能飛到距離金星表面80-100km以上的高空,人可以裸體生存。
並且,透過人造空間探測器來看,金星的表面大氣層中含有94%的二氧化碳,這大概是地球大氣層中二氧化碳的66000倍,這個數據是非常驚人的。

在金星的大氣層中,雖然二氧化碳所占的比例非常高,但是別看它只是一個小小的分子,但是它與地球大氣層中的氮氣分子等不一樣,它們之間的「溫室效應」完全不能相提論。
二氧化碳分子是由三個原子組成的,因此每兩個原子組成的「鍵」都會在光譜中吸收一定的光,並且二氧化碳分子間的固體較小,這使得它們在大氣中就會不斷的碰撞,熱量也會不斷地傳播到其周圍的分子上,這也就意味著二氧化碳大氣層可以極大程度的捕獲熱量,因此,金星大氣層就會變得十分的厚重起來。

如果只是這樣,金星在大氣層中積累起來的熱量就會達到5000億噸的標準。
然而,實際上金星的大氣層中的二氧化碳分子還會不斷的從地表和太空中捕獲來相當數量的熱量,125倍地球大氣壓也意味著大氣層中的熱量也會達到6250億噸。
此外,地球上生命體的活動還會有一定的溫室效應,但是這些效應在地球上的影響卻是微乎其微的。

而在金星,所有的溫室效應都會被放大3%左右,因此它的溫室效應強烈到令人難以置信的地步。
要知道,地球上的液態海洋和冰川的蒸發散發出來的比例都是很小的,但是在地球上,這卻是又一個很大的能量的耗費。
而金星,由於其溫室效應極其嚴重,地表甚至已經可以烹飪食物了,海洋中的水也幾乎都已經蒸發完了。

三、自轉速度。

和地球一樣,金星也是一顆自轉周期與公轉周期相同的行星,因此,金星的一天和一年的時間幾乎是一樣的,都是維納斯全年365天。
如果在金星上,人只要在白天和黑夜之間以及太陽高度的差別來進行導航就非常方便了。

不過,在金星的極軸周圍,極光只會散發出比較微弱的曙光,因此有的時候,可能就會把晝夜顛倒,白天卻非常的黑暗,而黑夜又是非常的明亮,其實在金星上,有著一個巨大的優勢,那就是能夠看到太陽在天空中不斷的升起和落下,這樣一來,人們就知道一天的時間快不快了。

自轉速度的快慢其實對於宜居性沒有什麽太大的影響,而自轉速度的大小實際上與行星的構造有著重要的聯系,例如火星的自轉速度很慢,因此它的大氣層就不能形成比較強烈的環流,這就意味著火星上就不會有非常大的溫差。
而地球和金星的自轉速度都非常快,如果沒有適當的大氣層保護的話,地球的溫差就會比較大,而金星就會非常的熱。

四、逆向旋轉。

盡管金星和地球距離很近,但是它們卻是有著非常大的差異的。
例如金星的自轉方向是逆向的,這意味著在金星的「東方」日出的地方實際上正在向西方飛逝,而在西方的日落的地方則正是地面的炙熱。

這一切都和早期的一顆天體相撞有關,這顆天體的品質可能是現在金星品質的5-10倍,當它剛剛形成之後,它的速度非常的快,在追逐其他的星體,但是最終,他們相撞了,這顆天體相撞之前以及相撞之後吸收到的能量也都釋放出來了,這就意味著金星和這顆天體相撞的速度非常快。
那麽這顆天體的角動量又都去了哪裏呢?

事實上,這顆天體的角動量還是全部留在了金星的內部,這就會使得金星的自轉速度非常的慢。
並且,由於這顆天體的自轉方向與金星相反,因此金星從相對方向就會受到外力的「防止」,這也就意味著,金星的自轉速度會減小。

而且如果太陽沒有讓金星升溫,那麽金星的自轉周期就會縮短的多,也就是金星的自轉就會更快一些。
就像土衛六的土衛六的自轉周期只有4天多一點,這是因為土衛六的自轉方向也是逆向的,因此它的自轉速度會極大的增加。
而金星和地球的自轉方向的差別也是非常大的,然而地球卻沒有那麽嬌氣,這有可能是因為地球的品質大,也有可能是因為現在這樣更加方便人們探索星際。

從金星的大氣出發,它的周圍真的是寂靜的可怕,因為它沒有風,也沒有雲。
因此,金星的大氣層非常的穩定,沒有新的瓦斯會進入到金星的大氣層,也沒有亂流能夠將二氧化碳瓦斯帶走。
而在地球上,由於有藍藻的存在,它可以從二氧化碳中釋放出氧氣,這就使得地球上的大氧化作用有了解決二氧化碳的能力。
因此,地球和金星之間的氣候差異還是非常大的,有的時候,熱鬧的還不止是賭場,有的時候還有懸念的天文現象。

結語

在10億年之後,由於太陽光度的變化,太陽的光度將會持續上升,海洋中的水也會被蒸發出來,地球表面的氧氣也會被剝奪,這就意味著,地球將會逐漸變成一個類似於火星的星球。

但是,也有觀點認為,到時候地球上可能還是有生命存在的,只不過這些生命體極其的原始,也許它們可以存活10億年之後,太陽恢復到剛剛形成的狀態,海洋中又會出現水,這些生物也會重新前進演化,這也就意味著,地球的宜居帶也不會一成不變。