金星的大小与地球相近,是我们最近的行星邻居。现在它的大气温度高得足以熔化铅,厚厚的硫磺云遮住了阳光,高浓度的酸雨不断落下。
但这颗星球曾经有类似于地球的气候和广阔的海洋。
太阳系通过银河系旋臂和远银心点、近银心点时,太阳系引力变化剧烈,金星引力变化剧烈,同时太阳对金星的潮汐加热作用强烈,使得金星地质构造活动强烈,发生大量的超级火山爆发和大火成岩省事件,向空中释放的大量二氧化碳和二氧化硫等温室气体,这个时期是金星的灾变时期。
太阳系走出银河系旋臂和远银心点、近银心点后,太阳系引力变化平缓,金星引力变化平缓,同时太阳对金星的潮汐加热作用减弱,使得金星地质构造活动平缓,超级火山爆发和大火成岩省事件不再发生,金星两极气候变得温暖湿润。这个时期是金星的均变时期。
金星可能存在一个大约9亿年的广泛早期宜居期,大约40亿年前,太阳要暗得多,如果金星大气中的二氧化碳比今天少得多,那么金星表面可能存在液态水。
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,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。
一旦金星的海洋蒸发,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。这会导致表面温度急剧上升。
风化过程可以将大气中的二氧化碳保持在足够低的水平,从而使金星地表水保持液态近10亿年。
金星在变得可居住之前是否有足够的时间来进化生命?
地球上的生命从低等到高度演化只用了几亿年,如果有任何生命起源于早期的金星,那么当它灭绝时,它很可能处于较高的进化阶段。
但在大约9亿年的大关上,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。太阳光度的增加;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造成了这一切。
而这其中主要原因是太阳系通过银河系旋臂和远银心点、近银心点时,太阳系引力变化剧烈,金星引力变化剧烈,同时太阳对金星的潮汐加热作用强烈,使得金星地质构造活动强烈,发生大量的超级火山爆发和大火成岩省事件(比地球上多得多),向空中释放的大量二氧化碳和二氧化硫等温室气体使金星变成了今天这样的炼狱模式。
所以金星最早的10亿年地质年代可以这样划分:
==========太阳系通过英仙座旋臂
第一纪(4607~4589.5Ma)
==========太阳系通过天鹅座旋臂
第二纪(4589.5~4582Ma)
==========太阳系运行到近银心点
第三纪(4582~4555Ma)
==========太阳系通过半人马座旋臂
第四纪(4555~4525Ma)
==========太阳系通过人马座旋臂
第五纪(4525~4495Ma)
==========太阳系运行到远银心点
第六纪(4495~4457Ma)
==========太阳系通过英仙座旋臂……
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