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金星和地球相似度最高,同样位于宜居带,为啥却成了生命地狱?

2024-07-13科学

你知道,金星和地球一样都位于太阳系的「宜居带」内吗?
那你知道,为什么地球变成一个生命盛放的星球,而金星却变成了一个高温高压的死亡星球吗?
这二者之间又有何种神秘联系呢?

其实金星和地球不仅仅位于太阳系的同一宜居带内,它们的体积差距也并不是很大,甚至有一种可能,地球还是以前金星的一颗卫星。
那么,金星作为地球的「前人」究竟出于什么原因,最终变成了一个死气沉沉的星球,而地球却变得生机盎然呢?

一、太阳光度变化。

地球与金星有一个共同的名字——它们都被称为「晨昏星」,因为它们的位置,有时候它们出现在太阳之前,有时候出现在太阳之后,就这样与太阳虫往复数小时,因此我们称它们为「晨昏星」。
由于地球和金星都位于太阳系的宜居带内,因此它们的温度和气候也是相对宜居的。

地球的表面有大量的液态海洋,金星的表面蕴含着一片广阔的岩浆平原;地球的大气层中氧气是占有绝对优势的,而金星的大气层中二氧化碳的含量则是占绝对优势。
同为「晨昏星」的地球和金星之间的明显差异究竟来自何处呢?
事实上,金星不仅与地球的形式相似,它与地球之间的相似性甚至能延续到其太阳光度变化上。

距今约有50多亿年前,太阳的光度约为今天的70%左右,由于太阳光度的较小,地球和金星还没有富含液态海洋和广大岩浆平原,不过,当时地球和金星之间也是有着类似的温度的。
随着太阳光度的逐渐上升,地球和金星逐渐从太阳火炉的威胁下脱逃出来,进入到太阳系的宜居带内,大气层中二氧化碳和水蒸气的含量到达一定程度之后,此时的地球和金星完全可以使得水蒸气和二氧化碳的「温室效应」和「反射效应」相互平衡,因此这个时候的地球和金星还是处于相对温暖的状态的。

二、温室效应。

金星上空气压是地球的90倍,这意味着地面以下的地方气压都相当于一个大气压。
而地球上的1大气压对应的高度大概在8-10km左右,因此,金星的高空还是可以生存的,只要能飞到距离金星表面80-100km以上的高空,人可以裸体生存。
并且,通过人造空间探测器来看,金星的表面大气层中含有94%的二氧化碳,这大概是地球大气层中二氧化碳的66000倍,这个数据是非常惊人的。

在金星的大气层中,虽然二氧化碳所占的比例非常高,但是别看它只是一个小小的分子,但是它与地球大气层中的氮气分子等不一样,它们之间的「温室效应」完全不能相提论。
二氧化碳分子是由三个原子组成的,因此每两个原子组成的「键」都会在光谱中吸收一定的光,并且二氧化碳分子间的固体较小,这使得它们在大气中就会不断的碰撞,热量也会不断地传播到其周围的分子上,这也就意味着二氧化碳大气层可以极大程度的捕获热量,因此,金星大气层就会变得十分的厚重起来。

如果只是这样,金星在大气层中积累起来的热量就会达到5000亿吨的标准。
然而,实际上金星的大气层中的二氧化碳分子还会不断的从地表和太空中捕获来相当数量的热量,125倍地球大气压也意味着大气层中的热量也会达到6250亿吨。
此外,地球上生命体的活动还会有一定的温室效应,但是这些效应在地球上的影响却是微乎其微的。

而在金星,所有的温室效应都会被放大3%左右,因此它的温室效应强烈到令人难以置信的地步。
要知道,地球上的液态海洋和冰川的蒸发散发出来的比例都是很小的,但是在地球上,这却是又一个很大的能量的耗费。
而金星,由于其温室效应极其严重,地表甚至已经可以烹饪食物了,海洋中的水也几乎都已经蒸发完了。

三、自转速度。

和地球一样,金星也是一颗自转周期与公转周期相同的行星,因此,金星的一天和一年的时间几乎是一样的,都是维纳斯全年365天。
如果在金星上,人只要在白天和黑夜之间以及太阳高度的差别来进行导航就非常方便了。

不过,在金星的极轴周围,极光只会散发出比较微弱的曙光,因此有的时候,可能就会把昼夜颠倒,白天却非常的黑暗,而黑夜又是非常的明亮,其实在金星上,有着一个巨大的优势,那就是能够看到太阳在天空中不断的升起和落下,这样一来,人们就知道一天的时间快不快了。

自转速度的快慢其实对于宜居性没有什么太大的影响,而自转速度的大小实际上与行星的构造有着重要的联系,例如火星的自转速度很慢,因此它的大气层就不能形成比较强烈的环流,这就意味着火星上就不会有非常大的温差。
而地球和金星的自转速度都非常快,如果没有适当的大气层保护的话,地球的温差就会比较大,而金星就会非常的热。

四、逆向旋转。

尽管金星和地球距离很近,但是它们却是有着非常大的差异的。
例如金星的自转方向是逆向的,这意味着在金星的「东方」日出的地方实际上正在向西方飞逝,而在西方的日落的地方则正是地面的炙热。

这一切都和早期的一颗天体相撞有关,这颗天体的质量可能是现在金星质量的5-10倍,当它刚刚形成之后,它的速度非常的快,在追逐其他的星体,但是最终,他们相撞了,这颗天体相撞之前以及相撞之后吸收到的能量也都释放出来了,这就意味着金星和这颗天体相撞的速度非常快。
那么这颗天体的角动量又都去了哪里呢?

事实上,这颗天体的角动量还是全部留在了金星的内部,这就会使得金星的自转速度非常的慢。
并且,由于这颗天体的自转方向与金星相反,因此金星从相对方向就会受到外力的「防止」,这也就意味着,金星的自转速度会减小。

而且如果太阳没有让金星升温,那么金星的自转周期就会缩短的多,也就是金星的自转就会更快一些。
就像土卫六的土卫六的自转周期只有4天多一点,这是因为土卫六的自转方向也是逆向的,因此它的自转速度会极大的增加。
而金星和地球的自转方向的差别也是非常大的,然而地球却没有那么娇气,这有可能是因为地球的质量大,也有可能是因为现在这样更加方便人们探索星际。

从金星的大气出发,它的周围真的是寂静的可怕,因为它没有风,也没有云。
因此,金星的大气层非常的稳定,没有新的气体会进入到金星的大气层,也没有乱流能够将二氧化碳气体带走。
而在地球上,由于有蓝藻的存在,它可以从二氧化碳中释放出氧气,这就使得地球上的大氧化作用有了解决二氧化碳的能力。
因此,地球和金星之间的气候差异还是非常大的,有的时候,热闹的还不止是赌场,有的时候还有悬念的天文现象。

结语

在10亿年之后,由于太阳光度的变化,太阳的光度将会持续上升,海洋中的水也会被蒸发出来,地球表面的氧气也会被剥夺,这就意味着,地球将会逐渐变成一个类似于火星的星球。

但是,也有观点认为,到时候地球上可能还是有生命存在的,只不过这些生命体极其的原始,也许它们可以存活10亿年之后,太阳恢复到刚刚形成的状态,海洋中又会出现水,这些生物也会重新进化,这也就意味着,地球的宜居带也不会一成不变。