夜空中最亮的星，多少秘密我們卻看不清

（圖片來源：科技日報）

　　在人類以往的認知中，金星是一顆環境極端惡劣的行星，溫度極高，火山活動頻繁，關鍵還有一個主要由二氧化碳組成的大氣層。然而，金星的情況並非一直這樣糟糕。

　　最近，來自美國航空航天局、烏普薩拉大學、哥倫比亞大學和行星科學研究所的研究人員利用地球氣候模型，對數十億年前的金星環境進行多次模擬。結果顯示，金星可能在某段時間內具有適合生命生存的環境。

　　金星是離地球最近的行星，是全天最亮的星星，但由於金星周圍都是濃厚的雲層，以至於人類很難窺探其真實面目，因此它也是目前最為神秘的一顆行星，除了與地球原本性質相近卻演化為南轅北轍的兩種世界令科學家費解之外，在它的表面還存在著許多未解之謎。

　　“孿生兄弟”因何背道而馳？

　　金星的半徑約為6050公裡，比地球略小些，質量是地球的82%。金星靠地球最近的時候，距離隻有4000萬公裡，離太陽的距離隻比地球離太陽稍近些。因此，金星常被人稱為“地球的孿生兄弟”。但二者卻從相似的開端演化成兩個完全不同的世界，其中一個非常炎熱干燥、不適合生命生存，另一個溫暖潮濕、充滿生機，這是為什麼呢？

　　“其中一個主要原因是，與地球大氣不同，金星大氣的主要成分是二氧化碳。”原中國科學院國家天文台研究員李競說，二氧化碳佔金星大氣的96%，而地球大氣中的二氧化碳隻佔大氣的0.033%。

　　在早期地球形成的時候，大氣層中也存在大量二氧化碳，但現在幾乎全部禁錮在碳酸鹽岩石（如石灰石）中，其數量與金星大氣中的二氧化碳數量相當。為什麼金星大氣層中的二氧化碳一直以氣態形式存在於大氣層中呢？

　　科學家表示，地球上的板塊運動和早期海洋將大氣層中的硫和二氧化碳都吸收了。而金星則沒有那麼幸運，它沒有經歷過類似地球那樣的地質時期。也有人推測，金星極有可能是沒有月球的“幫助”，無法在原始金星內核形成潮汐力和對流，引起地殼運動和板塊運動，而錯過了吸收二氧化碳的最佳時期。

　　此外，金星與太陽的距離比地球距離太陽近三分之一，它得到太陽的輻射是地球的雙倍。從數十億年前開始，太陽慢慢變熱。在某一個時刻，太陽的輻射達到了金星的臨界點，金星表面的水被完全蒸發到大氣中。來自太陽的紫外線將水蒸氣分離成氧和氫。因為氫是最輕的氣體，所以它逃離了金星的大氣層進入太空，而氧與碳重新結合成二氧化碳，形成了我們今天看到的金星厚厚的二氧化碳大氣層。

　　李競告訴記者，這稠密的充滿二氧化碳的大氣又產生了超強的“溫室效應”，致使金星表面溫度高達足以使鉛條融化的740K，即溫度高達400多攝氏度，是地球地表溫度的30倍。

　　“在原始時期，金星和地球兩個星球的進化方向就出現了不同。”李競說，金星的今日是太陽系誕生后歷經40多億年的演化結果。

　　太陽打西邊出來為哪般？

　　從太陽的北極點上看，太陽系中的大多數行星公轉軌道都是逆時針旋轉，而自轉的方向也都基本相同。但金星和天王星卻是例外，自轉方向與其他行星相反。

　　金星的公轉軌道是一個很接近正圓的橢圓，其離心率僅0.007，軌道傾角為3.4°。“和其他7個行星一樣，金星以逆時針方向圍繞太陽公轉，但金星的自轉卻與大多數行星不同——以順時針運行，即在金星上，太陽西升東落。”李競說。

　　為什麼金星會與眾不同的逆向自轉呢？英國加德夫大學地球物理學家胡·戴維斯認為，金星獨特的逆向自轉隻能用曾經受過非常猛烈的碰撞來解釋。戴維斯說，它原來的自轉方向應該與眾“兄弟”是一致的,后來由於一個巨大的碰撞,使它改變了方向。就像天王星的自轉軸極有可能被某個巨大的天體撞擊過，傾斜了近98°一樣。

　　除了擁有“太陽打西邊出來”的怪異景觀之外，在金星上還會“度日如年”。

　　據李競介紹，金星自轉的轉速很慢，自轉一周需243個地球日，而公轉周期是224.7個地球日。金星上的一晝夜約為117個地球日。“也就是說，在1個金星年中，隻能觀測到2次太陽西升東落。”這意味著，金星在新的一天來臨之前，一年就已經過去了。

　　金星上是否有過一片海？

　　一直以來關於金星上是否存在大海一直是科學家爭論的重點。

　　科學家認為，水分子在高溫的環境下會和其他物質反應釋放出具有放射性的氣體氬—40。他們在探索金星的過程中已經檢測到金星上有氬—40這種稀有氣體存在，不過非常稀少，隻有地球上的1/400那麼多。但這足以証明金星上曾經是有水存在的。但是1961年以來，蘇聯和美國先后向金星發射了30多個探測器，它們帶回來的信息是：金星是個奇熱、表面無水、非常干涸的星球。盡管如此仍有一些科學家認為金星上曾經存在過大海。

　　美國科學家波拉克·詹姆斯就是其中之一。他分析金星大海消失的原因有4種可能。第一種可能是太陽光將金星上的水蒸氣分解為氫和氧，氫氣因重量輕而紛紛“背叛”了金星。第二種可能是，在金星的早期，它的內部曾散發像一氧化碳那樣的還原氣體，由於這些氣體與水的相互作用，把水分消耗掉了。第三種可能是由於金星上大量的火山爆發，大海被熾熱的岩漿烤干了。還有一種可能是，水源來自金星內部，后來又重新回歸原處。

　　美國密執安大學的科學家多納休等人在波拉克·詹姆斯的基礎上，又提出了新的看法。他們認為，早年太陽並不像現在這樣亮和熱，太陽每秒的輻射熱量要比現在少30%，金星的氣候也就不像現在這樣熱了。有了適宜的氣候，大海也就應運而生。可后來，太陽異常地熱了起來，加上金星的緩慢運轉。經不起烈日的酷晒，金星上的大海就這樣被烤干了。

　　此外，美國科學家發表於《地球物理研究快報》的一項最新研究表明，造成金星大海消失的“罪魁禍首”可能是“不起眼”的電風，是它卷走了金星上所有的水分。

　　但李競對這些科學家的說法卻並不認同，他認為：“金星歷史上曾有液態海的說法，都是科學依據薄弱的推測和假說，不太靠譜。”

　　這樣看來，關於金星是否有過大海的爭論恐怕仍要繼續下去了。（記者 劉垠）