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金星二氧化碳哪来的?假如温室效应失控,地球变成金星还是火星?

日期:2019-09-29    来源:网络

国际节能环保网

2019
09/29
11:34
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关键词: 温室效应 碳排放 大气监测

   这是一个非常有趣的问题,我们在大多数时候都被科普,火星的质量比较小,形成后约十亿年内即内核冷却,导致磁场消失,在无情的太阳风轰击下,火星大气逐渐被剥离,最终落得个一片荒凉的下场,当然很多科普作者此时闭口不谈金星,因为金星也没有磁场(只有一个诱发磁场),但金星的大气压却是地球的92倍,这是在有些匪夷所思,我们简单来了解下它的成因。
  紫外波段的火星
  金星一直以来都是这样吗?
  金星的直径与地球相差无几,只不过它比地球更靠近太阳一些,轨道半径大约0.75个天文单位,但它表面最高温度达到了400多度,一个充满二氧化碳的大气层气压是地球的92倍,不过天文学家认为,金星诞生时却不是这样。
  与地球形成机制类似,金星早期也会获得大量的含水化合物以及彗星,也会在行星的诞生过程中经历小行星轰击的时代,因此从理论上来看,金星早期也会有地表水形成的机制,因此天文学家认为其表面水存在超过约数亿年。
  金星二氧化碳成因猜测一
  但金星内核机制无法形成磁场,在这个过程中金星表面水汽被光解,更轻的氢元素逃离留下了氧元素,这些天文数字般的氧元素和金星表面的碳元素结合形成了二氧化碳,这种温室效应极佳的气体使得金星表面温度陷入了失控的温室效应。
  这里有一个问题是金星表面的碳元素是怎么来的?当然这是金星形成时的原始积累,来自于上一代恒星超新星爆发后的星云物质,地球也获得了大量的碳元素,地壳中碳元素的含量是0.032%,看起来这数字不大,但即使跑出万分之一来和氧气结合成二氧化碳,那么地球就完蛋了。
  金星二氧化碳成因猜测二
  地球因为存在海洋的水汽循环与碳酸盐-硅酸盐循环,因此火山喷发的多余的二氧化碳会溶解在雨水中重新进入海洋,成为海洋中各种生物的硬质碳酸钙贝壳或外骨骼的来源。金星的海洋消失后破坏了这个循环,大气中的二氧化碳会累积。
  阿妈娲录火山口的熔岩流
  金星火山活动曾经非常活跃,欧空局的金星快车号探测器在2014年获得的资料显示金星现在仍然有火山活动的迹象。在火山构造上各种盾状火山和复式火山与地球火山活动非常相似。
  既然没有了磁场,为什么进行大气层还不逃逸?
  这是一个棘手的问题,但各位了解下水汽逃逸的过程就会了解到一个很简单的道理,水汽逃逸最关键的因素光解,太阳光辐射中的短波段比如紫外波段的能量超过水分子键能,因此水汽被紫外线打散成了氢和氧,氢逃逸而氧留下,因为氧的密度要高得多,大部分情况下都不容易逃逸,而且还会和氧分子结合形成臭氧层,或者与二氧化碳分子结合形成三氧化二碳等金星大气层中奇怪的化合物。
  相对于H2O的分子键能(928KJ/mol),二氧化碳的键能(803KJ/mol)更低,100-150nm的紫外波段能量完全可以将其轰击解离,但解离后又如何?碳和氧本来就是密度比较高的元素,它很难从大气层中逃逸,大都还是会逗留在大气层中,比如碳和二氧化碳形成二氧化三碳等又是一种奇怪的化合物。
  臭氧层则被欧空局的金星快车探测器所证实,并且天文学家认为在进行二氧化碳大气层的上方有一个足够人类呼吸的含氧大气层存在,因此NASA提出了在金星60千米高的大气层上方建立一个常驻科考的“飞艇云城”计划。
  在距离进行表面约50-60千米的高空,温度和气压非常类似于地球表面,飞艇将常驻这个高度,甚至未来还可能展开商业旅行!实在是风光无限好,只是有点危险哈,如果失事,掉到进金星表面,估计都没法找回来了,400多度的高温直接就火化了哈。
  NASA的宣传图做得实在漂亮,不过要注意下的是此处的光辐射是地球的好几倍,如果某一天真的去金星上的飞艇云城,那么切记一定要做好防护措施,否则就不是晒黑那么简单了,而是可能会活活晒脱皮。
  如果未来地球温室效应失控,会走金星路线还是火星路线?可能金星路线的可能性会比较大,因为地球远比火星活跃,因为现在火星内核已经不足以构成强烈活动,再难喷发二氧化碳形成温室效应了,但地球仍然会,可以继续活跃数十亿年!
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