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火星、金星曾经和地球非常相似,为什么没能出现生物?

时间:2020-05-06     【转载】   来自:搜狐号大视觉   阅读
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图:太阳系,从内到外分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星

在太阳系刚形成不久,有三颗岩石行星的环境非常相似,都有诞生生命的机会。这三颗行星就是金星、地球和火星。

图:深绿色的为狭义的宜居带,浅绿色的为广义的宜居带

太阳系的宜居带一般认为在金星和火星之间,但也有观点认为宜居带的范围会达到离太阳三个天文单位(1个天文单位为地球到太阳的平均距离)的位置。

太阳系的宜居带位置也不是永恒不变的,它会随着太阳的光度变亮而向太阳系外侧移动。太阳会每过10亿年光度增加10%。也就是说太阳系10多亿年前的宜居带比现在更靠近太阳。金星曾经在宜居带的最佳位置。

图:金星和地球

金星的质量为地球的81.5%,体积为地球的86.6%。和地球简直就是孪生兄弟。曾经的金星可能也拥有海洋,与早期的地球非常相似。

很可能在数十亿年前的一次猛烈的撞击改变了这一切。这次撞击使它的自转方向改变,从逆时针旋转(从北极俯视)变成顺时针旋转(太阳西升东落),而且自转速度大大变慢。金星的一天长达243地球日,比一个金星年(224.7地球日)还长。

这样的自转速度使得其内部不会发生“发电机效应”,当然,也有可能是其核心已冷却或缺乏对流引起的。没有发电机效应来产生地磁,太阳风就会直接作用于大气。使得较轻的粒子(氢、氦和氧)被太阳风加速,达到了逃逸速度,逸散到太空之中。

图:地球磁场对太阳风的偏转作用(太阳风为带电粒子)

由于金星的质量较大,还能够保存离地面较近的较重的二氧化碳气体。这使得金星大气中二氧化碳含量达到了96%。二氧化碳是一种温室气体,它能地面的红外辐射保留在大气之中,使地表温度上升到462℃。没有什么生命能够生存在如此的高温之中。

图:火星与地球

火星的质量是地球的10.7%,体积是地球的15.1%。根据对火星多年的探测,现在有确凿证据表明,火星曾经有全球性的海洋。而且它目前也处于太阳系宜居带以内。它为什么也没能够如地球一样诞生生命呢?

几乎和金星相同的原因,在数十亿年前,一颗巨大的天体撞击了火星。使得火星内部熔岩流出,加速了火星内核的冷却。同时,火星的体积也太小,保存地核温度的能力也较弱。使得火星的地核在很久以前就冷却了。地核的冷却使得地磁也无法产生。没有地磁的保护,加上太低的质量(地表的逃逸速度只有每秒5千米),大气很快就逸散到了太空之中。

图:火星上的冰湖

目前火星地表的大气压力只有地球的0.6%,这样的压力显然无法保存液态水。但其地底已发现了盐水湖的存在,有可能会存在简单的生命。稀薄的大气也无法保持地表温度,使得火星地表温度在−143℃~35℃之间,这样大的温差也不利于生命的诞生。

可以说,如果金星和火星能够一直存在地磁,很可能两颗行星上都能够像地球一样诞生出生命。

图:美丽的地球


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