《科学之友》
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地球“双胞胎”缘何沦为“地狱行星”
2012-10-22 19:50:39爱尔┃文
金星和地球在形成之初是完全相似的“双胞胎”
金星上也曾拥有液态水甚至辽阔的海洋
大气压力本来也和地球差不多
在这样的自然条件下
金星也完全可以像地球一样孕育生命
2012年6月6日，天空中上演了罕见的“金星凌日”天象。当时，金星和太阳、地球排成了一条直线，地球上的观测者可以看到一颗“黑痣”（金星）缓缓划过太阳的脸庞，而下一次“金星凌日”天象将等到2117年。
虽然金星的大小和地球最接近，它的直径仅比地球小5%，但金星的表面温度却高达480 ℃，大气压力是地球的90倍，让很多科学家不敢想象金星上曾有生命存在过。不过，美国和英国科学家宣称，金星和地球在形成之初是完全相似的“双胞胎”——金星上也曾拥有液态水甚至辽阔的海洋，大气压力本来也和地球差不多。在这样的自然条件下，金星也完全可以像地球一样孕育生命。然而，在金星历史上的某一个“转折点”，金星发生了某种未知的变化，导致金星气温突然升高等一系列恶性变化，从而沦为了如今生命无法生存的“地狱行星”。至于金星为何会出现“气候转折点”，科学界说法不一：有的观点称，金星距离太阳过近，太阳逐渐变热导致金星出现了温室效应；也有观点称，金星上的超级火山爆发是金星从生命天堂沦为“地狱行星”的主要原因。
金星和地球曾是“双胞胎”
在太阳系中，金星是距离地球最近且和地球尺寸最为相似的行星，它的直径是12 104 km，仅比地球小5%。金星也拥有主要由铁元素组成的“地核”，拥有厚厚的大气层，它距太阳的距离是地球距太阳距离的3/4 。如果天文学家在太阳系外的星系中发现这样一颗行星，一定会认为它是适合生命生存的“第二地球”。然而事实上，金星却是一颗生命无法生存的“地狱行星”：它的天空一直被浓厚的硫酸云所覆盖；它上面没有海洋，也没有保护性磁场；金星的大气压是地球的90倍；其表面温度高达480 ℃，足以使铅融化。
金星上严酷的气候环境让科学家不禁发出疑问，为何一个和地球如此相似的行星，气候环境却会如此不同？事实上，美国和英国的许多科学家都相信，金星和地球在形成之初是非常相似的“双胞胎”。NASA（美国国家航空航天局）的金星探测器对金星大气层中的氢分子进行分析研究得出的结果表明，金星表面也曾拥有过液态水，甚至拥有过广阔的海洋，大气压力也和地球差不多。美国丹佛市自然科学博物馆行星科学家戴维•格林斯本据此声称，在这样的自然条件下，金星也完全可以像地球一样孕育生命！
生命天堂缘何沦为“地狱行星”？
观点一：表面温度过高引发温室效应
在金星历史上的某一个“转折点”，金星发生了某种未知的变化，导致金星表面的气温突然升高，地表水分被快速蒸发，大气层充满了水蒸气，水蒸气将更多的热量困在了金星上，从而又引发更多的地表水分被蒸发。美国丹佛市自然科学博物馆行星科学家格林斯本断言说：“正是这种‘恶性循环’最终导致金星上的海洋被蒸干，从而使金星沦为了如今生命无法生存的‘地狱行星’。”
研究行星的科学家至今仍在争议，金星为何会出现这种不可逆转的“转折点”，这将给地球的未来提供重要的“前车之鉴”。格林斯本认为，金星之所以会出现气候“转折点”，一个重要的因素是因为它距太阳的距离比地球近28%，这意味着金星接收的太阳能约是地球接收的两倍。天文学家们相信，在金星历史上的某个时刻，随着太阳温度逐渐变高，使金星表面的气温抵达了一个引发温室效应的不可逆“转折点”。
观点二：金星上的超级火山爆发
英国行星科学家艾德里安•琼斯教授和地质学家凯文•皮克林教授则相信，金星出现的不可逆“温室效应”，可能是由金星上的超级火山爆发引发的。琼斯推测，尽管金星如今已沦为“人间地狱”，然而在几十万年前，金星表面却也许仍是一片充满各种生命的田园牧歌式的景色。
琼斯认为，也许是一场全球性的火山大爆发，引发了金星大气的温室效应，从而摧毁了金星表面生命赖以生存的温暖气候——金星的表面温度越来越高，最后，河流和海洋中的水分完全被蒸发干净。当数十亿吨的二氧化碳从金星岩石和可能的植物中释放向空中时，金星表面的温度开始加速升高，一直上升到目前的480 ℃左右。
如果金星真的曾是一座毁于火山爆发或温室效应的绿色星球，那么它的毁灭对人类居住的地球显然具有“警示”意义。事实上，地球也曾遭遇过数次毁灭性的超级火山爆发，然而奇怪的是，它却没有走上金星的“死亡之路”。虽然科学家相信，地球的最终命运也会变得和金星一样，但这可能是在10亿年或20亿年后的事。到时变得更热的太阳也会将地球的温度送入宿命的“临界转折点”，使地球气温遭遇金星般的“恶性循环”。
探测金星
虽然探索金星，了解金星的“温室效应”变化史对地球的未来相当重要，但从1989年以来，NASA就再未向金星发送过探测器，因为金星上的温度和气候实在太恶劣了，此前的任何探测器都很难在金星表面长期“幸存”下来。
1961—1983年，苏联共向金星发射了16架探测器，但它们几乎全都遭遇了“折戟沉沙”的下场。
一些美国科学家相信，现今的科技已经可以打造出更先进的金星探测器，让它们能在金星恶劣的高温下“幸存”下来，进行长期的科学探测。格林斯本建议，科学家可以向金星发送一个气球状探测器，使它可以在金星厚密的大气层中漂浮，不断收集和分析金星上的气体数据。该探测器甚至还可释放更多小型的悬浮探测器，在金星的云层中寻找微生物的生命痕迹。格林斯本相信，也许一些古老的金星微生物如今仍然生活在金星的云层和大气中。因为在金星上海拔48 km的高空，大气温度只有70 ℃，大气压跟地球海平面的压力差不多，该高度还含有很多水分，可能适合一些微生物生存。
NASA格兰研究中心的科学家杰奥弗雷•兰迪斯则称，虽然之前的各种行星探测器在登陆金星后，电路系统都会迅速被烤焦，但他已经发明了一种用碳化硅制作的电路系统，它可以彻底解决这一问题，因为碳化硅电子设备可以在480 ℃左右的高温下工作至少数周时间。像火星上的“机遇号”和“勇气号”探测器一样，兰迪斯设计的金星探测器也可以拥有机械臂和高解析度摄像机，可以研究金星岩石。兰迪斯说：“NASA应该做的事情是，立即探索金星，做一些其他人或组织都无法去做的事情。金星是距离地球最近的行星，但它却被探测得如此之少。它充满了这么多的谜团，我们甚至不知道首先需要探索些什么。”
