金星是太陽系的四顆類地行星之一,被視為地球的孿生兄弟,同樣主要由岩石物質組成,含有一些水,並有大氣層。金星上是否曾經有過海洋,一直是個未解之謎。瑞士日內瓦大學和瑞士國家行星能力研究中心(NCCR)領導的天體物理學家團隊在最新一期《自然》雜誌上發表論文稱,氣候模型顯示金星上從未有過海洋。

此前研究表明,早期金星有溫和的環境,存在海洋。而最新研究結果表明,事實並非如此。

只有當氣溫降低到一定程度時,水蒸氣才會凝結成小水滴,形成降雨。日內瓦大學科學系研究員、NCCR行星協會成員馬丁·特貝特解釋説:“我們模擬了地球和金星在40多億年前進化之初的氣候,當時行星表面還處於熔融狀態。”

使用複雜的大氣三維模型,研究小組研究了這兩個行星的大氣如何演變,以及在這個過程中是否會形成海洋。模型顯示,氣候條件不允許水蒸氣在金星的大氣層中凝結。儘管數十億年前太陽光度大約是今天的70%,但當時的氣溫不足以讓金星的溫度低到形成海洋的程度。

造成這一現象的主要原因之一是,雲層優先在金星的夜間形成,這些雲層沒有遮擋陽光,反而使金星的大氣逆輻射增加,表面溫差減小,阻止了金星表面溫度的快速下降。高地表溫度阻止了降雨的形成,因此海洋永遠無法形成。

令人驚訝的是,模型還顯示,地球可能很容易遭受與金星相同的命運。如果地球離太陽更近一點,或太陽在它“年輕”時期與現在的光度一樣,人類的家園就會有天壤之別。很可能是年輕太陽相對較弱的輻射使地球能夠凝結水並形成海洋。

該研究合著者、日內瓦大學教授埃米琳·博爾蒙特説:“這完全顛覆了長期以來我們看待所謂‘黯淡太陽悖論’的方式,它一直被認為是地球上生命出現的一大障礙。”其論點是,年輕的太陽熱量比今天少很多,不足以使地球維持液態水的存在,地球會變成一個不利於生命生長的冰球。但事實證明,對於年輕的、熾熱的地球來説,當時微弱的太陽可能是生命存在的意外驚喜。

論文另一位作者、日內瓦大學天文係教授戴維·埃倫賴希説:“這一結果是回答金星歷史問題的重要理論基石。”未來,歐洲空間局的“EnVision”金星探測任務對於證實這一結論至關重要。