一幅插图显示了水以氢原子的形式流失到宇宙中。
图片/urore Simonet/大气与空间物理实验室/科罗拉多大学博尔德分校据美国宇宙网Robert Lea:科学家们可能已经确定了一种分子,它在夺走金星的水分方面发挥了关键作用,并将这颗行星变成了我们今天看到的干旱、地狱般的地球。
金星通常被称为地球的双胞胎,因为这两颗行星的大小和密度大致相同;它们也是位于太阳系内部区域的岩石行星。
然而,在许多关键方面,金星与地球非常相似。
虽然我们的星球上充满了生命,但距离太阳第二远的金星实际上是一个地狱。
它是太阳系中最热的行星甚至比离太阳最近的水星还热,温度约为880华氏度471摄氏度。
热得足以熔化铅。
此外,金星的表面压力非常可怕。
主要的是,金星也缺乏地球上丰富的生命元素:水。
尽管这颗行星位于太阳所谓的金发姑娘区内,指的是我们太阳周围既不太热也不太冷的区域,不允许液态水存在,尽管科学家们知道金星可能曾经有水。
事实上,数十亿年前,人们认为金星的水资源与地球一样多,但在其进化过程中的某个时刻,金星大气层中的二氧化碳云引发了太阳系最强烈的失控温室效应。
这使得气温飙升到今天的水平。
这引发了地球上的水蒸发,之后又流失到宇宙中。
然而,即使考虑到这一过程,科学家们也不知道金星是如何变得如此沙漠化的,也不知道它是如何仍在失去留给宇宙的少量水分的。
现在,科罗拉多大学博尔德分校的一组科学家可能通过讲述他们所说的金星上的水故事,发现了这一过程的之谜水对生命来说真的很主要,联合团队负责人、大气与空间物理实验室LASP的科学家Eryn Cangi在一份声明中说,我们需要了解宇宙中支持液态水的条件,以及可能产生今天金星非常干燥状态的条件。
。
我们正试图弄清楚每个星球上发生了哪些微小的变化,从而将它们推向这些截然不同的状态。
嘿,邻居 要不要一杯水?为了说明行星邻居地球和金星的含水量差异,Cangi解释说,如果我们星球上的所有水都均匀地分布在其表面,它将形成一个几乎2英里3.2公里深的全球层。
对金星采取同样的措施,将大气中剩余的水剥离,将形成一个只有1.2英寸3厘米深的全球层。
金星的水量是地球的10万倍,尽管它的大小和质量基本相同,联合团队负责人、LASP科学家Michael Chaffin在声明中解释道。
为了确定它是如何达到目前的状态的,Cangi、Chaffin和同事们使用了这颗行星的计算机模型,将其视为一个很大的化学实验室。
这使他们能够更好地观察金星旋转大气层中发生的各种反应,并确定其水分损失的嫌疑人。
金星和地球的并排尺寸比较。
图片/美国宇航局/Robert Lea与Canva共同创作研究小组发现,金星大气层中的一种叫做HCO+的分子,由一个氢原子、一个碳原子和一个氧原子组成,可能负责将地球上最终的水输送到宇宙。
坎吉说:比方说,我把水瓶里的水倒了。
。
还会有一些水滴残留。
从本质上讲,HCO+可能会将这些液滴从金星的大气层中清除。
事实上,同一个团队此前曾表示,HCO+也是导致地球另一个邻居火星缺水的罪魁祸首。
研究人员表示,HCO+在金星大气中不断产生,但这些离子不会存活很长时间。
离子是一种带正电荷或带负电荷的分子,由于缺乏平衡质子正电荷所需的一些电子,或者具有额外的电子在分子中产生净负电荷而获得电荷。
HCO+缺乏平衡分子质子正电荷所需的电子,因此带正电荷因此为+符号。
金星大气层中的电子迅速与HCO+复合,导致分子一分为二。
研究小组认为,从那里,氢原子会迅速逃逸,甚至可能逃逸到宇宙中。
氢原子形成了水分子h3O的两个成分,水分子由两个氢原子和一个氧原子组成,因此这剥夺了金星的水的重要成分。
该团队认为,金星要达到极端干燥状态,其大气层中一定有过量的HCO+分子。
Chaffin说:这项工作的一个令人惊讶的结论是,HCO+实际上应该是金星大气层中最丰富的离子之一。
。
DAVINCI任务的探测器穿过金星大气层的插图。
图片美国国家航空航天局戈达德宇宙飞行中心然而,这个结论有一个巨大的障碍。
到目前为止,我们从未在金星的大气层中看到过HCO+。
然而,Chaffin和Cangi并不认为这是因为分子不在那里,而是因为人类缺乏看到它所需的仪器。
尽管许多来自地球的航天器已经造访了地球的邻居火星,但很少有任务出现在我们的另一个邻居金星上,而且这些航天器都没有合适的设备来看到HCO+。
但未来的许多宇宙任务都将目光投向了金星。
美国国家航空航天局的深大气层金星稀有气体、化学和成像调查DAVINCI任务是一项特别主要的任务。
DAVINCI将于2029年发射,它将在金星灼热的大气层中放置一个探测器,以确定地球的化学成分。
然而,即使是DAVINCI也没有合适的设备来检测HCO+。
尽管如此,该团队希望,由于DAVINCI以及欧洲航天局即将到来的EnVision任务,人们将对金星产生普遍的兴趣,最后导致一项确实能够探测HCO+的宇宙任务,从而增加该团队失水故事的真实性。
坎吉总结道:金星的任务还不多。
。
但新计划的任务将利用数十年的集体经验和对金星的浓厚兴趣,探索行星大气层、进化和宜居性的极端。
该团队的研究于周一5月6日发表在《自然》杂志上。
本网页内容旨在传播知识,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。