除地球外,目前太阳系内已知最有可能曾存在生命的天体是火星和金星这两大行星。

火星尽管现在极其荒凉,大气稀薄,地表没有液态水,还时不时地爆发全球性的沙尘暴,但经过大量探测,发现目前太阳系内最像地球的星球只有它,其上不仅发现有机物和地下水冰的踪迹,还发现海洋、湖泊、河流和浓厚大气曾经存在过的证据,因此科学家认为其历史上大概率曾有过生命,现在地下可能还存在微生物。

上世纪登陆金星的多个苏联探测器发回来的数据显示,金星宛如地狱,表面平均温度高达460℃,高空不仅有硫酸云,还下硫酸雨,可科学家却认为金星在很早的时候曾经可能存在生命,难道金星曾是上一个“地球”?

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尽管金星表面平均温度比离太阳更近的水星还高,是八大行星中表面温度最高的行星,表面大气压是标准大气压的92倍,地表没有液态水,极度干燥酷热,环境极其恶劣,现在几乎不可能有生命存在。但科学家推测,金星在几十亿年前可能很像地球,或许也有液态水构成的海洋存在,并且那时金星表面温度适宜,还未像现在这样被失控的温室效应所统治,因此确有可能曾存在生命。

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这种推测确有一定道理!因为根据恒星演化理论,几十亿年前的太阳,其辐射并没有现在这么强烈,那时太阳系的宜居带比现在更靠内。受内部核聚变反应变化影响,太阳大概每10亿年光度会增强10%左右,这意味着在30多亿年前,金星所接收到的太阳辐射可能只有现在的70%多。目前太阳系的宜居带大致处于0.95~1.37天文单位之间,从金星0.72个天文单位的平均日距来看,在几十亿年前金星尚处于宜居带内。

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金星是太阳系4颗岩石行星中大小最接近地球的,其质量约为地球的81.5%,这使得其引力足以束缚住浓厚大气,这对液态水的存在极为有利。不过,其自转极为缓慢,243天才转一圈,因此难以形成稳定的全球性磁场,这也为液态水的快速消失埋下了伏笔。

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金星在几十亿年前或许也是宜居的,很可能存在液态水构成的海洋,这为生命的诞生提供了可能。从这个角度来看,金星确实可能是上一个“地球”,在几十亿年前很可能与地球环境很相似。

有趣的是随着太阳辐射不断增强,宜居带外移,地球环境在10多亿年后大概率将逐渐变得不再适宜复杂生命生存。温度升高后,地表生物大量灭绝,届时空气中的二氧化碳及甲烷的含量将不断上升,可能也会像金星那样出现极端温室效应。金星的现在或许就是“地球”未来的样子!

火星与金星均被认为曾与地球很相似,但它们却走向了两个极端!火星现在变得极端干燥荒凉,没有液态水,也没有较强的温室效应,是因为它的质量仅为地球的1/10,引力太弱,并且在内核快速冷却后,无法维系全球性磁场,太阳风长驱直入,最终不仅失去了液态水,还导致大气变得极为稀薄。

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那金星又是如何变成现在这个样子的呢?这主要与太阳辐射增强、液态水消失及较强的火山活动有关。

液态水是自然界中极佳的溶剂,不仅是催生复杂有机化合反应的场所,还可以通过化学反应固碳,这能减少大气中的二氧化碳。可随着太阳辐射增强,金星表面温度不断升高,液态水大量蒸发,水蒸气升入高空后被紫外线分解,氢又被太阳风持续剥离进入太空,加之金星历史上的火山活动较为剧烈,向大气中释放了大量二氧化碳,最终便形成了恶性循环,使得温室效应彻底失控。目前金星大气约96.5%是二氧化碳,地表液态水完全蒸发殆尽。

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其实,地球历史上曾多次经历大冰封,能够解冻,就与火山活动释放出的大量二氧化碳所累积的温室效应有关。但地球上的温室效应却没有像金星那样失控,这与地表大量液态水的长期稳定存在以及生命活动的调控有关。