金星再次像地球,但气候变化使它无法居住

金星再次像地球,但气候变化使它无法居住
艺术家对金星表面的渲染。
(存在Shutterstock)

我们可以从我们的姊妹星球金星那里学到很多有关气候变化的知识。 金星目前的表面温度为450℃(烤箱自清洁循环的温度),大气层中二氧化碳含量为96%,是地球密度的90倍。

金星是一个非常陌生的地方,完全不可居住,除了也许在大约60公里处的云层中 最近发现的膦可能表明漂浮的微生物寿命。 但是表面是完全荒凉的。

但是,金星曾经有过类似地球的气候。 根据最近的气候模拟,在其大部分历史中 金星的表面温度与当今地球相似。 它也可能有海洋,雨水,也许是雪,也许是大陆和板块构造,甚至更具投机性,甚至还有地表生命。

不到十亿年前,由于失控的温室效应,气候发生了巨大变化。 可以推测,一段长时间的火山活动将足够的二氧化碳泵入大气,导致了这一重大的气候变化事件, 蒸发了海洋,导致水循环结束.

变更证据

气候建模者的这个假设启发了我小组中的硕士研究生Sara Khawja(与地球科学家Claire Samson共同指导)寻找 金星岩石中有关这一拟议的气候变化事件的证据.

自1990年代初以来,我的Carleton大学研究团队以及最近在托木斯克州立大学的西伯利亚团队一直在绘制和解释地球非凡姐妹星球的地质和构造历史。

1970年代和1980年代的苏联维纳拉和维加任务确实降落在金星上并拍照并评估了岩石的成分, 着陆器由于高温高压而失败。 但是,我们对金星表面的最全面的了解是由 1990年代初,NASA的麦哲伦太空船,它使用雷达穿透了密集的云层并产生了金星表面98%以上的详细图像。


麦哲伦号飞船上的雷达产生的金星表面的可视化图像。

古岩

我们寻找有关重大气候变化事件的地质证据,使我们专注于金星上最古老的岩石,称为tesserae,其岩石外观复杂,暗示着漫长而复杂的地质历史。 我们认为这些最古老的岩石最有可能保留水蚀迹象,这是地球上如此重要的过程,应该在大气候变化事件发生之前在金星上发生。

鉴于分辨率高度数据不佳,我们使用了间接技术来尝试识别古老的河谷。 我们证明了来自周围火山平原的年轻熔岩流已填满了嵌线虫边缘的山谷。

令我们惊讶的是,这些tesserae山谷模式与地球上的河流流量模式非常相似,因此我们建议 这些tesserae山谷是由一段时间的河水侵蚀形成的,具有类似地球的气候条件。 我的 卡尔顿大学和托木斯克州立大学的金星研究小组 正在研究tesserae后的熔岩流,以寻找过渡到极热条件的任何地质证据。

金星表面的地形高地Alpha Regio的一部分是金星上第一个从地球雷达识别出的特征。
金星表面的地形高地Alpha Regio的一部分是金星上第一个从地球雷达识别出的特征。
(美国航空航天局喷气推进实验室)

地球类比

为了了解金星上的火山作用如何产生这种气候变化,我们可以参考地球历史来寻找类似物。 我们可以在超级爆发中找到类比 黄石的最后一次喷发发生了630,000年.

但是,与大约每20-30百万年发生一次的大火成岩省(LIP)相比,这种火山活动很小。 这些喷发事件可以释放出足够的二氧化碳以引起 地球上的灾难性气候变化,包括大灭绝。 为了让您有规模感,请考虑 最小的LIP产生的岩浆足以覆盖整个加拿大,深度约10米。 最大的已知LIP产生的岩浆足以覆盖加拿大大小的区域,深度将近XNUMX公里。

金星上的LIP类似物包括长达500公里的单个火山,长达7,000公里的宽广的熔岩通道,以及相关的裂谷系统(地壳正在拉开)长达10,000公里。

如果LIP式的火山活动是金星发生重大气候变化事件的原因,那么地球上是否会发生类似的气候变化? 我们可以想象一个未来数百万年的情况,即同时发生的多个LIP可能导致地球发生失控的气候变化,从而导致当今的金星等情况。

关于作者谈话

卡尔顿大学(现为俄罗斯托木斯克州立大学教授)理查德·恩斯特(Richard Ernst),地球科学驻地科学家, 卡尔顿大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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