金星:宜居行星的最终形态?

金星和地球的起点基本相同,但在某一时刻,它们开始朝不同的方向演化。地球随后有了海洋和大气。与此同时,金星的表面变成了炽热的地狱,完全不适合生命居住。金星代表了所有宜居行星的最终状态,还是它只是同类行星的众多可能结局之一?这个问题的答案,将帮我们了解太阳系外行星是否存在生命。

 

用日本“拂晓”号(Akatsuki)金星探测器的数据制作的金星合成图像,从中可以看到金星的大气中有浓厚的硫酸液滴云。(《环球科学》供图/图)

(本文首发于2019年3月7日《南方周末》)

金星和地球的起点基本相同,但在某一时刻,它们开始朝不同的方向演化。地球随后有了海洋和大气。与此同时,金星的表面变成了炽热的地狱,完全不适合生命居住。金星代表了所有宜居行星的最终状态,还是它只是同类行星的众多可能结局之一?这个问题的答案,将帮我们了解太阳系外行星是否存在生命。

1982年,麻省理工学院行星科学系的所有人都在谈论一件事:NASA的最新旗舰项目金星轨道成像雷达(VOIR)被取消了。本文作者戴尔在那个时候还是个研究生(另外两人还在读大学和小学)。研究生们在走廊里放声大哭,资深教师们摇头叹气。新当选的里根政府要全面削减太空探索预算,VOIR就是牺牲品之一。

但不久之后,科学家提出一个利用库存硬件制造廉价(6.8亿美元)航天器的方案,奇迹般地拯救了这个任务。1989年,担负金星勘察任务的“麦哲伦”号轨道飞行器发射升空,并于1990年进入金星轨道。在接下来的5年里,这个探测器不断将金星的各种数据传回地球,包括几乎覆盖整颗金星的雷达图像、重力数据和地形图等。在“麦哲伦”号之前,苏联和美国曾有过一连串的金星探测任务,而随着“麦哲伦”号在1994年坠向金星表面,NASA对金星探测器的支持也停止了。从那时起,科学家提出了超过25个重返金星的探测计划,尽管有一些计划得到评审委员会的高度认可,但没有一个得到批准。“麦哲伦”号在几十年前收集的数据至今仍是金星地球科学的基础。

但行星科学家从未放弃,而且即便条件不利,我们也成功揭开了这个行星的许多秘密。自“麦哲伦”号以来,欧洲和日本的航天机构都曾成功执行金星探测任务,让我们对金星大气有了突破性的认识。与此同时,科学家通过重新分析“麦哲伦”号的数据,一直在改写关于金星的教科书内容。我们现在知道,金星上火山活动频繁,甚至还发现了板块构造活动开始出现的迹象,科学家认为这对行星的宜居性至关重要。新的理论模型也表明,一直到金星演化历史的晚期,其表面都可能存在液态水,这意味着金星适合生命生存的时间可能远比我们曾经认为的长。

在此期间,天文学领

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