科技之窗

欧洲金星快车试图破解金星发生与地球完全不同演变的秘密

作者  安德烈

发表日期 25/12/2007 更新日期 25/12/2007 12:24 TU

星球大约也同人类一样，无法摆脱自己的命运，或者幸福，如同我们的地球；或者发生了悲剧，如同我们不可接近的邻居 ：金星。

有地球“姊妹星”之称的金星为什么发生了与地球完全不同的演变，一直是一个难解的谜。在距今四十五亿年前，太阳系的两大行星：地球与金星同时形成。两颗密度与大小都十分接近的行星有许多共同之处：它们不仅都含有大量的二氧化碳，更重要的是都拥有大量的液态水。至少金星表面相当大的一部分被真正意义上的大洋覆盖。然而，金星表面的水后来荡然无存。金星变成了一颗表面气温高达457度的火球，而地球表面的平均气温只有15度。

欧洲人除把金星叫做维纳斯外，还给它起了一个别致的名字：牧羊星。然而珍贵的水早已不复存在，更谈不上牛羊赖以生存的牧场。至于地球大量捕获的储存在沉积岩以碳酸盐形式存在的二氧化碳，却把金星转化成一个表面温度高达457度的大火炉。在那里，大气压强惊人地达到92巴。显然，仅仅以金星靠近太阳并不足以解释金星如此极端的气候。其实，金星大气层中二氧化碳的含量高达百分之九十六点五，致使产生的温室效应比地球温室效应高出十倍。地球如果丧失温室效应，人会冻得发抖，地球表面的平均气温将降至零下十五度。而金星表面的平均温度也将低于一百度。

有些星球因为冰冷而不适合生命生存，相反，金星却因为热量过高令人无法接近。可能正因如此，燃烧却不好客的金星一直吸引着地球人的关注。一年半前发射升空的欧洲金星快车，可以说是人类窥测金星的探子。为什么最初如此相近的两颗星球最后发生了两种截然不同的演变？为了回答这个问题，欧洲宇航局发射的金星快车探索器携带  了七种精密测量仪器。从2006年四月开始，金星快车陆续发回观察信息。九名科学家最近把他们的研究成果发表在【自然】科学杂志。

负责这项研究的欧洲宇航局科学家斯维带姆说，根据分析发现，金星与地球的区别尤其在气候方面的区别远没有我们所想的那么神秘。金星快车第一次在笼罩金星表面的含有硫酸的浓云中发现了闪电；另外，地球与金星低海拔处的大气流通机制几乎一样，但后者的密度远远大于地球，风力也比地球强大三倍。

因此，金星内部几乎不存在磁场使得它的大气层完全暴露在太阳风的侵蚀之下。需要了解的是，金星自转的的速度非常慢，自转一周相当于地球的243天，甚至比它围绕太阳公转一周还要多出18天。结果，金星不可能像地球一样产生能够保护自己免受太阳风袭击的相当强大的磁场。根据测算，氢离子、氦离子以及氧气就这样脱离了金星的大气层。这些微粒子来自于水与蒸汽分离的结果。这大约能够解释为什么地球的“姊妹星”逐渐干枯的原因。那么，没有海洋，生命没有可能产生的机会，原有的二氧化碳也不可能储存在沉积岩中。

参与同一研究的法国国家科学研究中心研究员贝尔托认为，从照片上看，金星上的液体曾经很多，但应该在温室效应的作用下蒸发，蒸汽到达大气层后分离成氧离子和氢离子，然后这些氧离子和氢离子在太阳风袭击下被吹入太空。

星球学家目前还有两种对立的观点：一种认为金星与地球最初形成时拥有同样多的水量；另一种则认为地球在后来得到了来自彗星、小行星补充的水。弄清这一问题有助于了解同样大小的系外星球是否拥有大量的液态水。欧洲金星快车的任务至少延长到2009年，看来，仍然有不少秘密还需要它来探测。