火星和金星上不同的大氣氛圍,如何揭示地球的過去和將來

時間 2022-10-27 20:35:03

1樓:環球科學貓

同為太陽系八大行星的金星和火星都是類地行星,但卻擁有與地球截然不同的星球環境,就連它們與地球相隔距離的遠近,也會因為火星的運轉而發生排名變化。不同於地球對生命所表現出的友好,火星上的大氣密度僅有地球的1%左右,幾乎沒有任何氣氛;金星的大氣中除了大量的二氧化碳,還有硫酸組成的厚雲層,充滿了濃重的有毒氣氛。三顆行星看上去似乎毫無關聯,但事實真的是這樣嗎?

科學家們是如何通過對金星和火星大氣所進行的研究,從而對地球的過去和未來有了更深刻的認識?

起源相同的行星經歷了相似的演變

當我們將時間拉回到大約46億年前,當時的太陽系中並沒有任何行星的存在,直到一顆新生的太陽在一團旋轉氣體和塵埃雲的中心處點燃。隨著灰塵在重力的作用下逐漸堆積到巨石之中,那些近似球狀的物體像滾雪球一樣,形成了行星一般大小的實體星球。眾所周知,行星並不只有岩石行星這一種型別,並且,不同型別的行星和太陽之間的距離遠近也有所不同。

但就其本質而言,其實就是每一種物質形態的耐熱能力有所不同,比如,岩石物質所能承受的熱量相對更大,因而成為了位於內層的行星,而像氣體這樣的冰冷物質所構成的氣體行星,則需要保持更遠的距離才能被保留下來。在岩石行星的形成過程中,每當它們冷卻的時候便會釋放出氣體,因而造就了其活躍的大氣層。就目前的研究來看,即使有其他小行星、彗星,或是火山噴發給予了行星氣體和水的輸送,但也並不會佔據太大的份額。

隨著時間的遞進,再加上各種複雜的環境因素和事件發生,行星的大氣層在經歷了強烈的演變之後,最終成為了如今這般模樣。而我們的地球,則演變為一顆表面有液態水、且唯一可維持生命的星球(已知情況下)。事實上,科學家們從許多太空探測任務中發現,火星上也曾流淌過液態水,而金星上的水已經沸騰。

或許你有所不知,行星上液態水的存在與它的大氣狀態密切相關,而岩石行星的內部也會和大氣、海洋發相互作用,它們共同決定著這個星球是否可以承載生命。

行星的再迴圈促成了現狀的截然不同

在火星、金星和地球形成的早期,它們都經歷了所謂的除氣活動,並形成了第一個緻密而炎熱的大氣層。伴隨著行星大氣層中溫度的降低,海洋開始在這些岩石星球上形成,然而這一切在某個時間點發生了徹底改變,從而使得三顆行星分別擁有了不同的地質活動特徵。比如,地球原有的堅硬蓋子破裂成了板塊,從俯衝帶到其他板塊之間的運動,導致了廣闊的山脈、巨大的裂谷,以及新的地殼在碰撞之後形成。

即便是現在,地球的構造板塊也仍然處於不斷運動的狀態之中,這便是為什麼在其邊界位置偶有火山噴發和**發生。

從行星的大小來看,金星和地球並沒有太大的差距,有證據顯示,大約早在十億年前的時候,金星的表面就被熔岩重新覆蓋。並且,即使研究人員在該行星上沒有辨別的板塊構造系統,但它仍然可能具有火山活動。不同於金星和地球,火星相對要小得多,因而它冷卻的速度會更快,火山活動不復存在讓其無法補充大氣。

儘管,火星擁有太陽系中最大的火山,但它卻很可能是由於地殼活動所導致的結果,並且,研究證據也表明了,火星在過去的一千萬年中存在構造活動,偶有**的它並不被認為具有和地球相似的構造系統。

與此同時,對於行星的大氣層而言,板塊構造可以對二氧化碳的含量起到長期調節的作用。水和二氧化碳的結合,會導致碳酸的形成和岩石的溶解,雨水有將碳酸和鈣帶到了海洋中,於是,溶解在海洋中的二氧化碳又被迴圈回到海底。事實上,在地球現有生命的大約一半時間裡,星球上大氣層中的氧含量都是很少的,而「海洋藍細菌」便是第一個將二氧化碳轉化為氧氣的生物。

正是地球大氣層的這一轉折點,使更復雜的生命開始蓬勃發展,倘若沒有行星的再迴圈過程、大氣層和海洋之間的相互調節,那麼,地球的最終可能就會成為金星的現在。

當然,地球之所以會具有其他行星沒有的特質,並不只是因為其特殊的全球板塊構造,同時還得益於這樣的構造結構和海洋活動之間的結合。海洋覆蓋了我們星球表面的三分之二左右,大面積的海洋可以吸收來自地球的大部分熱量,被儲存的熱量會沿著地球上的洋流進行運輸。當構造板塊中的一塊被拖入地幔的時候,便會在變暖的同時釋放出在岩石中被困已久的氣體和水,於是,這些氣體通過海底的熱液噴口滲透。

科學家們在地球海洋底部的該類環境中,發現了難以存在的生命形式,這也為早期生命如何開始提供了重要線索。

如何理解行星上的極端溫室效應

存在於太陽系中的主要熱能,便是來自於太陽的能量,行星在接收到了這樣的能量之後,會在其表面被加熱的同時,將這些能量再次輻射回太空之中。此時的大氣層因為部分熱量的保留,而產生了所謂的溫室效應,雖然這是一種調節行星溫度的自然現象,但若沒有臭氧、甲烷、二氧化碳等溫室氣體和水蒸氣,那麼就算是我們的地球,它的表面溫度也會比現在高出15到30度左右(平均值)。人類在過去幾個世紀的時間裡,改變了地球上的這種自然平衡方式,尤其是工業活動向空氣中排放的大量溫室氣體和其他汙染物。

溫室效應的不斷增強導致了全球氣候變暖,不僅涉及到了臭氧層的消耗、全球糧食生產、海平面的上升,還關係到淡水資源儲備量的減少和極端天氣事件的增加。

雖然金星常被人們稱為地球的「姐妹星球」,但其濃厚的有害氣氛和高溫表面(可達470攝氏度),足以摧毀降落在其表面的任何航天器,它和其他類地行星環境之間存在的巨大偏差,往往被當作溫室效應失控的例子。熱量增加使水變成了水蒸氣,水蒸氣捕獲到更多的熱量,從擁有像地球這樣的海洋,到星球上的海洋完全蒸發,水汽就這樣從金星的大氣層中逃逸進入太空。由於上金星上沒有人類活動的參與,因而為科學家們提供了一個巨大的自然實驗室,以幫助我們對溫室效應有更好地瞭解。

而金星「快車」對大氣中二氧化硫層的發現,則表明了在50到70千米高度上產生了硫酸雲和液滴,因為太陽輻射而遭到破壞,釋放出的氣態硫酸被陽光分解,然後釋放出了二氧化硫氣體。這一觀測結果,讓科學家們對如何減緩地球上的氣候變化提出了新的建議,二氧化硫形成的薄霧可以反射熱量,那麼,當大量的二氧化硫被注入到地球的大氣中,我們星球上的溫度會發生怎樣的變化?雖然,這樣的冷卻方式只是起到暫時性的緩解作用,但對金星上巨大硫酸雲滴層所進行的研究,卻可以為我們提供一種自然的方法,以瞭解它所帶來的長期影響。

2樓:

首先火星、地球和金星形成的早期,都經歷過除氣活動,後面由於地球破裂成了板塊,板塊之間的運動帶來了水、空氣之間的迴圈,地球產生了生命,而金星和火星並沒有板塊之間的變化,帶來不了生命存在的條件。同時科學家發現金星大氣中的二氧化硫可以反射熱量,對地球溫室效應產生中重要的參考意義。

3樓:女人幫情感編輯

火星上面充斥著大量有毒氣體,而金星的大小和地球接近。金星上面有氧氣和水,很可能地球的過去是火星,最終會變成金星。

4樓:匿名使用者

火星的大氣層密度很低,金星的大氣層全是二氧化硫,是一顆充滿毒氣的星球,地球和火星,金星是同一時期誕生的,早期都經歷了除氣活動,金星和地球的質量差不多大,地球的板塊運動和海洋結構造就了我們今天看到的地球。

5樓:小卓閒聊社會

火星和金星的大氣系統雖然不同,但是它們有著相似的起源。與地球不同的是,火星和金星的板塊構造運動不同,導致了它們對太陽熱量的吸收過度,最終造成了現在行星表面溫度超高的局面。

6樓:藥哥聊動漫

因為火星過去很有可能有生命,所以我們可以看到一顆星球如何從可以居住到不能居住的,金星則是溫室效應非常嚴重的地方。

為什麼說金星是地球的過去,火星是地球的未來?

7樓:哈哈噠噠麼麼哈

因為宇航員在登入火星的時候發現火星比較適合生存

8樓:就是這個範兒

因為地球以前是和金星很像的。而地球如果繼續發展下去,可能會發展到火星那個程度。

9樓:匿名使用者

因為金星和地球在很多方面比較相像,火星的現在,可能是地球的未來。

10樓:天秤永恆

可能金星的衰敗程度像極了過度使用的地球,火星是沒有使用的

11樓:星期一要吃糕

可能是因為金星和地球比較相似。但可能會產生摩擦,成為火星

12樓:慶幸啊

因為這些都是一些科學家的推測的,還沒有得到確鑿的證據。

13樓:earth小小杰

這可能是一個過度時期,我想,如果地球繼續破壞下去將來會和火星一樣

14樓:麥田怪圈啊哦

因為地球如果一直持續惡劣下去,就會讓我們的地球成為下一個火星

15樓:

因為地球在看起來就是像是它們的以前跟未來一樣的啊

16樓:蠟筆小新快樂

可能是看到了以前的那種影子吧,還是非常的像的

17樓:小蜥蜴

火星是地球的過去,金星是地球的未來

為什麼有人認為地球的過去是金星,地球的將來是火星?

18樓:夔恰子

有人有一些疑問,那就是金星跟地球的最小距離在3800萬公里,但是火星跟地球的距離有5400萬公里,為什麼人類不先登陸金星反而要捨近求遠呢?其實從人類的選擇就可以看出問題,那是因為金星並不適合登陸,因為金星的表面溫度高達500攝氏度,這麼高的溫度,探測器很難做到長時間承受的。除了高溫之外,金星的大氣層十分濃厚,而且97%的成分都是二氧化碳,這就意味著金星上的溫室效應異常嚴重。

濃厚的溫室氣體牢牢鎖住熱量,導致金星上的溫度居高不下。而地球剛剛誕生的時候,表面溫度也是很高的,而且岩漿密佈,時不時火山爆發,由高溫岩漿噴發釋放的水蒸氣和二氧化碳逐漸佔據了大氣層,隨著水越來越多,慢慢聚整合了雲而降雨,就這樣地球一點一點被降溫了,直到變成今天的樣子。從這一點看來,金星和地球是很像的,但是金星上的岩石並不是很好固化二氧化碳,所以金星上的溫度久久居高不下。

而火星的話,曾經應該是有比較濃密的大氣層的,只是後來隨著火星磁場的消失,火星的大氣就一點一點流失了,隨著大氣一同消失的還有火星上的液態水,現在的火星,即使有水的話,那也是固態水(冰)。不過呢,地球的未來會是和火星一樣的命運嗎?我想恐怕不會這樣吧,因為除非地磁場也消失了,不然是不會變成火星這樣的,當然了,我們還是得好好愛護我們的地球,保護好它,才能讓它呵護好我們。

19樓:就是這個範兒

金星質量和體積都和地球差不多,體積為地球的90%多一點,質量約為地球的80%多一點,所以它也是太陽系中和地球先天條件最為相似的星球。

20樓:穎寶的貓

火星被很多科學家認為過去如同現在的地球一樣生機勃勃,甚至擁有大量液態水,科學家們也在火星上發現被液態水侵蝕過的地形。

21樓:

地球的過去是金星,地球的將來是火星確實有可能

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