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10億年前太陽系曾有三顆地球,為何如今僅剩一顆?

 窗外雨連連 2019-06-19

太陽系始終只有一顆地球。

不知道提出這個(gè)問題的人,他真以為十億年前曾有過三顆地球呢,還是指十億年前太陽系失去了另兩顆情況與地球相似的行星?

一般認(rèn)為,在太陽系的“宜居帶”上存在有兩顆行星:地球和火星;而比地球更靠近太陽的金星大小與地球相仿,并且它也存在厚厚的大氣層,理應(yīng)有生命存在的可能。于是有人覺得,在許多許多年前,火星和金星都曾孕育過生命,就像孕育了億萬生命的地球一樣。

我們先來分析金星。

金星的半徑有6052公里,比地球稍小一點(diǎn);它在距離太陽0.7個(gè)天文單位的軌道上繞著太陽公轉(zhuǎn),公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是225個(gè)地球日,也就是說它比地球轉(zhuǎn)得要快一些;但金星的自轉(zhuǎn)卻很奇怪,它的自轉(zhuǎn)方向是反的,如果你在金星上看日出,太陽會(huì)從西邊出來,并且金星自轉(zhuǎn)一周需要243個(gè)地球日,是典型的一天比一年還長(zhǎng)。

(金星與地球)

從太空看金星,我們只能看到一片白色云團(tuán)包裹著的星球,這是因?yàn)榻鹦堑拇髿庵邪?6%的二氧化碳、3.5%的氮?dú)?,其它基本都是硫酸形成的云。由于濃密云層的覆蓋,我們不僅從太空完全無法窺視金星表面,站在金星的陸地上也是很難看見太陽的。

(軌道探測(cè)器用紅外相機(jī)拍攝金星大氣層照片,右側(cè)是金星的夜晚)

不過,人類很難有機(jī)會(huì)登陸金星。金星地表的大氣壓是地球的92倍,這相當(dāng)于地球海面以下近1公里深處的壓力。這還不是最可怕的,金星表面平均溫度也高達(dá)462度,這甚至比水星表面的溫度還要高。

由于失控的溫室效應(yīng),在金星的表面你幾乎找不到?jīng)隹斓牡胤剑瑹o論是南極北極、無論是白天還是夜晚,到處都是400度以上的高溫,這樣高溫的環(huán)境連鉛都能熔化,別說水了。

(金星表面古老撞擊坑的雷達(dá)圖片)

金星上曾經(jīng)有過水。研究表明,數(shù)十億年前金星的大氣層比現(xiàn)在更像地球,而且金星表面可能曾有大量的液態(tài)水。金星水的消失有幾方面的原因,一是金星遭受大量小行星和隕石的撞擊,二是全面的火山噴發(fā)帶來更多二氧化碳和二氧化硫,氣溫升高蒸發(fā)水氣進(jìn)一步加劇溫室效應(yīng)。水從地表蒸發(fā)到大氣中,被強(qiáng)烈的太陽輻射分解成氫和氧,然后被太陽風(fēng)吹散,金星從此失去了水。

太陽輻射之所以能長(zhǎng)驅(qū)直入到達(dá)金星表面,是因?yàn)榻鹦堑拇艌?chǎng)極其微弱。

金星有一顆與地球差不多大小的鐵質(zhì)核心,這顆內(nèi)核有可能還保持液體狀態(tài),但由于金星自轉(zhuǎn)的速度太慢,它的內(nèi)核無法像地球一樣產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng),也就沒辦法用強(qiáng)大的磁場(chǎng)保護(hù)金星的地表和它大氣中的水分子。

(金星中間是鐵質(zhì)核心,核心與金星地表之間紅色部分是地幔)

失去了水的金星,就失去了生命存在的基礎(chǔ)。

火星也是因失去磁場(chǎng)而失去生命機(jī)會(huì)。

火星比地球和金星小,它的平均半徑是3389千米,大約是地球的一半;它在距離太陽的大約1.5個(gè)天文單位繞太陽運(yùn)行,一個(gè)火星年大約相當(dāng)于地球的687天?;鹦巧系囊惶旄厍虿畈欢啵蠹s是24小時(shí)40分鐘。

(地球與火星)

與地球一樣,火星也有一個(gè)鐵鎳質(zhì)的內(nèi)核,這個(gè)內(nèi)核的半徑約為1800千米。由于體積小,加上火星地幔的熱對(duì)流和更劇烈的火山運(yùn)動(dòng),火星內(nèi)核的熱量被迅速散發(fā),大量鐵元素被噴出地表形成紅色的氧化鐵粉塵,強(qiáng)烈的內(nèi)部對(duì)流使火星的核心在30億年前就漸漸冷卻下來。

冷卻的內(nèi)核使火星的磁場(chǎng)變得極弱,加上火星的引力只有地球的38%,強(qiáng)烈的太陽風(fēng)和宇宙輻射剝離火星大氣,使得火星地表的大氣壓力降到不足地球大氣壓的0.6%,火星表面大氣密度差不多只相當(dāng)于地球35公里高空。如此低的氣壓升華了火星表面的水,太陽風(fēng)將氣態(tài)的水分子分解成氫和氧,再吹散了它們。

(衛(wèi)星圖像表明火星地表曾經(jīng)存在過古老河流)

今天的火星,只有兩極還覆蓋著厚厚的冰層,據(jù)估計(jì)在火星寒冷的地表之下也可能保存著大量的水冰,所以美國和歐洲的多個(gè)探測(cè)器一直沒有放棄在火星上尋找生命遺跡的可能。不過我們幾乎可以確定的是,即使科學(xué)家們能找到什么,那也是30多億年以前的生命遺跡了。

地球是唯一的,也是最幸運(yùn)的。

我們不僅很幸運(yùn)地處于距離太陽1.5億公里的近圓軌道上,幸運(yùn)地?fù)碛泻线m的大氣層,還幸運(yùn)地?fù)碛幸缓酥藷岬蔫F鎳核心和它周圍流動(dòng)的鋼鐵海洋。這個(gè)不停旋轉(zhuǎn)流淌的鋼鐵核心使得地球擁有一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng),磁場(chǎng)保護(hù)了地球和地球上的萬物不受太陽輻射的摧殘。正是這些幸運(yùn)的元素加在一起,生命才得以在地球上生存繁衍了幾十億年。

珍惜地球吧!它是我們的家園。

太陽系唯一的家園。

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