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金星，是我们的姊妹行星，在它形成后长达 9 亿年很可能适合居住，而这一切都不需要板块构造（行星碳的全球地质循环）。或者说，刚刚提交给《地球物理研究杂志：行星》的一篇新论文是这样说的。 由于地狱般的表面温度、极端的压力和没有水，今天的金星对于一个出了问题的行星来说一直是一个警示故事。但是有了这篇新论文，这个想法有了新的素材，金星表面可能有液态水，而且温度至少有一段时间是温和的。然而，微生物生命在这个短暂的时期是否有时间在那里形成仍然完全是推测性的。 该论文的主要作者、德国波茨坦气候影响研究所的行星物理学家丹尼斯·霍宁（Dennis Hoening）告诉我，目前尚不清楚早期金星上是否存在板块构造。他说，取而代之的是，它的地幔顶部有一个绝缘的、不动的盖子（或“静止盖子”）。 霍宁及其同事的论文是第一篇用修改后的碳循环模拟金星大气——内部综合演化的论文，如果没有板块构造，这种循环也能起作用。 “我们发现了大约9亿年的广泛早期宜居期，这表明早期金星上存在液态水的可能性比以前认为的要大得多，”霍宁说。 考虑到行星上的气候调节不如地球上的有效，这是令人惊讶的。但它仍能在一定程度上保持行星的宜居性，霍宁说。 该团队的推理是这样的。大约40亿年前，太阳要暗得多，如果金星大气中的二氧化碳 (CO2) 比今天少得多，那么金星表面可能存在液态水。 作者指出，他们的模型表明，风化过程可以使大气中的二氧化碳保持在足够低的水平，以维持液态地表水。在此期间，他们指出，尽管风化作用确保通过火山作用从内部脱气的大部分二氧化碳以碳酸盐的形式储存在地壳中，但部分脱气后的二氧化碳会继续在大气中积累。由于温室效应，这最终会导致金星的表面温度升高。 作者指出，一旦停滞的行星的海洋蒸发，二氧化碳向大气的供应就会加速，直到地壳中的碳酸盐（沉积的二氧化碳化合物）耗尽，这种脱碳只会加速失控的温室效应。他们指出，这会导致表面温度急剧上升。 作者指出，即使没有板块构造，风化过程也可以将大气中的二氧化碳保持在足够低的水平，从而使地表水保持液态近10亿年。他们指出，这比不包括风化的模型长5亿年。 金星在变得可居住之前是否有足够的时间来进化微生物生命？ 霍宁说，如果有任何生命起源于早期的金星，那么当它灭绝时，它很可能处于最早的进化阶段。 但在大约 9 亿年的大关上，霍宁说，金星只用了大约 1 亿年的时间，就从一个相对宜居的地表气候转变为我们所知的生命完全无法生存的气候。这一切都是由我们年轻的太阳光度增加的汇合造成的。来自金星地幔和地壳的二氧化碳的火山释放；以及液态水的灾难性损失。 至于为什么地球有板块构造，而我们的行星邻居没有？ “是什么导致了板块构造是一个价值数十亿美元的问题，”霍宁说。他说，计算机模拟告诉我们，我们确实需要正确的地幔和地壳材料以及板块构造的正确表面温度。霍宁说，我们可能还需要来自地幔的热流，甚至可能是水合地壳。 在遥远的未来，比如说一百万年后，是否有可能将金星地球化成一个宜居的星球？ “金星离太阳如此之近，以至于今天它从太阳接收的能量是地球的两倍，”霍宁说。 霍宁说，在金星表面仍然允许液态水存在的唯一方法是减少二氧化碳的大气层，同时保持金星目前非常高的表面反射率。这意味着太阳的大部分入射辐射仍会被反射。但这是一项艰巨的任务，霍宁说，金星目前的大气二氧化碳构成比地球高出约 200,000 倍。 在这样一次地形形成尝试中，金星大气层需要消耗多少大气二氧化碳？霍宁说，这将需要从大气中去除难以想象的高质量二氧化碳，以千克为单位，这将等于一个后面有20个零的数字。 |
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