金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
2020年9月份,《自然·天文学》上刊登了一篇“金星疑似出现生命”的文章,顿时引起了全球科学家的高度关注,广大网民也十分好奇,难道我们真的发现了外星人?
其实当时并没有发现活的生物,而是在金星大气层中疑似发现了“磷化氢”,这种物质的出现,极有可能跟生命有关,而且据科学家探测,金星环境虽然恶劣,但在大气的某个层面中,却十分适宜生物成长,甚至有脑洞大开的网民猜想,传说中的龙,会不会就生活在金星的大气层中?
金星疑似存在磷化氢,是不是代表着金星有生命存在?磷化氢的化学式为PH3,是一种带有毒性且散发腐烂恶臭的气体,目前磷化氢的产生有两种方式,要么通过人为操作,最后合成磷化氢,还有一种方式就是厌氧菌的排泄物。
以古人土葬举例,尸体存放在严密的棺椁内,里面氧气十分有限,但尸体仍会腐烂,这是因为人体内部同样存在厌氧菌,在尸体分解过程中,厌氧菌会产生三种气体,分别是碳化氢、硫化氢跟磷化氢。
以目前的探测资料来看,金星并没有工业化文明,所以科学家推测,金星大气层中的磷化氢,正是厌氧菌的产物。
虽然金星的环境无比恐怖,但发现磷化氢的位置离地表有50~60公里,而这里的温度只有30℃左右,没有酸雨,气压也跟地球差不多,是生命的理想居住环境。
而且科学家发现,地球虽然生物众多,但磷化氢含量的浓度只有100亿分之一,但金星的磷化氢含量竟然高达10亿分之5~20%左右,这组数据的对比,直接就表明金星的厌氧菌生物实在太多了!
再来捋一捋,如果金星有海量磷化氢,这就代表金星存在海量厌氧菌,毕竟金星目前来看,并没有工业化文明,而厌氧菌能生存在大气层中,这是不是代表着可能有其他生命,就存活在金星大气层中,退一步讲,如果人类移居金星,是不是也能打造一座天空之城,居住在金星云层中?
然而没过多久,很多科学家通过分析夏威夷毛纳基亚天文台的相关红外数据后表明,金星上面根本没有海量硫化氢,只有很小一部分硫化氢,没法将其跟生命联系在一起,而此前声称发现金星硫化氢的科研团队,事后也承认数据错误,他们将海量二氧化硫,误认为是硫化氢。
就算金星没有生命,那我们直接移居到金星,难道不行吗?
金星到底有多么“恐怖”?金星的大气密度很厚,地面处密度高达65千克/立方米,而地球空气密度只有1.2931千克/立方米,这意思就是,人类走在金星地表,就跟走在沼泽里一样。
而且金星大气主要由二氧化硫、二氧化碳以及微量的氮组成,大气质量是地球的93倍,大气压力是地球的92倍,好比一辆卡车时刻压在你头顶一样。
为什么金星的大气压这么高?
主要原因就在于二氧化碳。
金星大气中约95%都是二氧化碳,那么如此海量的二氧化碳又是从何而来的呢?
在30亿年前,金星是存在大片海洋的,但随着太阳热能的传播,金星表层温度也逐渐升高,海洋中的水不断变成水蒸气向上蒸腾。
按照我们在课本中所学的知识,水蒸气向上遇冷,凝结成水珠,接着降落到地面,形成一个水循环,但金星并没有磁场的保护,太阳风不断把金星大气层中的水蒸气电离氢元素和氧元素,其中较轻的氢元素离开金星,较重的氧元素留在金星。
就这样,金星上的水越来越少,而活泼的氧元素跟碳元素不断结合,最终变成了二氧化碳。
再加上金星内部大量二氧化碳通过火山喷发的形式,从内部“逃脱”至外层,这些海量二氧化碳越积越多,更重要的是,金星没有水,也没有绿色植物,自然无法转化二氧化碳,而且二氧化碳很重,慢慢的就形成了极其浓厚的大气层,而且温室效应使得金星表层温度迅速升高,地表平均温度高达470℃,足以融化绝大多数金属。
金星上除了经常下酸雨之外,还会时常伴有特大级风暴,地球17级飓风的风速约为200km/h,而金星的暴风速度可以高达750km/h,这才是真正的“摧枯拉朽”,所到之处,一片荒芜。
在如此恐怖的环境下,别说是人类,就算金属机器也避之不及,20世纪50年代,前苏联派出探测器去探索金星,结果探测器还没穿越厚厚的大气层就失联了,后来经过研究升级,再用了大量稀有珍贵材料后,才得以让探测器成功着陆金星,但在470℃的高温,92倍地球大气压强下,探测器也只工作了110分钟就再次失联了,足以见得金星的环境有多么“恐怖”。
人类能否移居金星?其实在刚开始探索地外行星时,大家最感兴趣的是金星,因为金星跟地球太像了。
金星的半径为6052km,是地球的95%,质量是地球的82%,公转轨道半径是地球的72%,表面的重力加速度是地球的90%,即便金星自转周期是117天,但也不妨碍金星是地球的“姊妹星”。
关键的是,金星离地球最近,平均距离约为4150万km,要比地球到火星的距离近1000万km左右,理论上参照地球的话,金星应该也存在生命演化的条件,所以地球人移居金星是个不错的选择。
但很可惜的是,金星在没有磁场的保护下,水分不断减少,导致没法吸收大量二氧化碳,氢元素减少,二氧化碳堆积,就形成了金星如今的模样,当然,磁场也跟金星自转速度有关。
从目前的数据来看,人类移居到金星表层,是很不现实的一件事,但移居到温度在30℃左右的金星大气层中,显然可能性要高一点,但如何居住在云层中呢?难不成真的要打造一座天空之城?
值得一提的是,科学家发现金星跟地球差不多,也有45亿年左右的历史,从小行星撞击行星的概率和陨石坑的缓慢风化程度来估算,金星如今的表层历史应该只有3~5亿年,也就是说,在此之前,金星确实是一个生命繁殖的理想星球,但在3~5亿年前,金星突然发生了某种灾难毁灭性事件,这才变成了如今的模样。
与其把希望寄托在移居地外星球,不如努力保护地球环境,至少现在应该如此。
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金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
当前金星的环境是否宜居,我们先来罗列一下它的条件,各位心里就有谱了!
金星直径:12103.6千米(地球直径约12740千米);
距离太阳:约1.1亿千米(地球距离太阳约1.5亿千米);
金星表面温度:约464度(地球平均温度约15度)
金星表面气压:约90个大气压(地球表面为1标准大气压)
大气成分:96.5%成分为二氧化碳!(地球大气二氧化碳比例为0.04%)
金星表面正在生成水,生成生命所需的大气层,趋向被水复盖,金星表面空间己开始生成有机物。太阳传温140℃,因空间固化杂质多,升温接近400℃,而地下10m以下才2℃,防温建筑内温度可下至20℃左右,地层下适合生命续存。防温建筑层内可耕种,又山谷有水源,水源在增多,不缺水。今后被水复盖时可建高层建筑,生命更易续存。金星在以每年30m的速度远离太阳,是距地球人类最近的移居星球,是生命读存的移居星球。一段语无伦次,本末倒置,没有任何逻辑的文字,当然点赞的人还不少,也许我们有必要就此做个简单分析!
一、金星正在以每年30M的速度远离太阳吗?
更准确的说,太阳系里所有的行星都在远离太阳,因为在太阳核心处,每秒都有超过6.5亿吨的氢元素转换成氦元素,质量亏损达到了450万吨!因此太阳系的引力中心正在逐渐降低质量,很显然每一颗行星都将远离太阳!那么是多少呢?大约在1个天文单位上将出现1.4-1.6厘米的外移。金星距离太阳刚好约0.7天文单位,因此它的轨道每年将远离1.-1.1厘米!
二、金星的温度与距离有直接关系吗?
天体的温度与距离母星是直接相关的,但金星的温度比距离更近的水星还要高,显然距离并不是关键,而是失控的温室效应,金星大气层中有一层硫酸云,还有高达96.5%的二氧化碳,其能允许光辐射通过,却不允许地面的红外辐射透过,就像一床棉被一样,让金星进入死亡的恶性循环!
三、金星表面存在液态水吗?
从理论上来看金星表面不可能有液态水的存在,不要说464℃的高温,水在100℃时就已经沸腾了,当然您肯定会说金星表面将近90个大气压,比高压锅内的压力大多了,当然它的沸点会升高!但有一点不要忘记了,水并非是在沸点才会蒸发,如果是冰在阳光下可以升华,如果是液态水,0度以上就可以蒸发,当然温度越高,分子运动加剧,蒸发速度也越快!那么您认为数十亿年来金星都是这样的条件,可能存在液态水?
还有一个要提醒下的是,金星没有一个能保护水汽的原生磁场,只有一个诱发磁场,而进入到大气层中的水汽被光解成氢氧之后,就在诱发磁场的磁鞘中被无情的剥离,去哪里了?散逸到宇宙空间中了!
四、金星未来命运如何?
金星的条件只会更加恶化,在无外界的干预下是不可能好转的,其实金星在太阳系宜居带的热边缘,理论上如果能解决金星失控的温室效应,它还是有救的!
但很可惜以人类的水平并不能改变一颗行星的气候,所以对于金星来说,充其量只能作为反面例子研究,避免地球堕入金星一般的地狱!殖民的目的地,还是放眼火星吧,尽管其远那么一点,但事实上火星的条件确实是可以建造科研基地的,但即使如此,人类依然需要消耗大量的资金和再次提升自身的技术,要不然这也是一个不可能完成的任务!
金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
五六十年前,金星是作为“地球备胎”存在的,但是后来发现,金星上的恶劣环境,根本不适合人类生存,也无法进行改造,人类不可能移居金星。
在第一颗探测器抵达金星之前,科学家们一直把移居金星作为地外行星探索的第一站,金星是当时天文学家心目中的“地球备胎”。
因为以当时的技术,对地外行星的探索还停留在观测阶段,对金星的了解也都来自于天文望远镜。
金星是距离地球最近的行星,它的体积和质量与地球也最为接近,金星体积是地球体积的87%,质量是地球的82%,这让金星的引力跟地球差不多。金星位于太阳系宜居带,被厚厚的大气层覆盖着,金星简直就是地球的“姊妹星”。
所以当时的科学家们推测金星上是具备孕育生命的条件的:宜居带、大气层、跟地球类似的引力等,如果在金星上发现了生命体,就可以作为人类星际移民的第一站。
然而,当美国的“水手2号”从金星附近飞过并传回一些信息时,科学家们对金星的各种幻想彻底破灭了,人类根本不可能在金星上生存下来,移居金星简直是痴人说梦。
下面我们来具体看一下,为什么人类不可能移居金星:
1、金星上恶劣的环境,让人类无法登陆第一颗金星探测器“水手2号”从金星附近飞过,没有着陆在金星地表,但还是过各种技术手段搜集到了一些信息。
其中最重要的就是关于金星的大气层,金星虽然有厚厚的大气层,但其主要成分几乎都是温室气体二氧化碳。二氧化碳一方面大量吸收太阳光照让金星升温,另一方面又阻止了金星辐射向外释放。这使得金星表面的平均温度超过了460℃,甚至比距离太阳更近的水星温度还要高!
不过这次探测并没有让科学家们死心,起码当年的苏联还在不断的往金星上发射探测器,但是结果却不尽人意。
苏联先后一共发射了32次金星探测任务,成功抵达金星的只有10次,剩下的大部分情况不是发射时爆炸,就是进去太空后与地球失联,还有抵达金星后,一头撞进金星大气层坠毁了。
美国也不甘示弱,先后发射了10次金星探测任务,但勉强成功着陆的只有1978年那一次。为什么说勉强成功呢?因为当年一次性发射了4颗探测器和一辆金星探测车,成功着陆的只有一颗小型的探测器,其余全部坠毁。
随着冷战的结束,美国和俄罗斯都不在金星探测方面投入过多,而把目光转移到了火星探测上,最近几十年相关领域的新闻,大多都是关于火星探测的。
所以说,人类在金星探测历史上的成绩,实在一塌糊涂,但还是搜集了很多关于金星的信息,看完这些信息你就知道金星上的环境有多恶劣了。
金星除了460℃的表面高温,其大气压强也非常恐怖,大气压差不多是地球大气压的92倍,人类根本无法承受这么大的压强。
金星大气除了96%的二氧化碳,还有大量的硫化物,这使得金星地表时不时就来一场“硫酸雨”。
强力的大气压还会造成与地面完全不同的气候情况,比如地球上三级左右的风力,到了金星上就是飞沙走石。倒不是说风速加快了,而是92倍地球大气压下的三级风,就像水在1000米深处的位置,以4米/秒速度流动,根本没人能够承受这种风力。
所以说,金星表面是一个高温、高压强、高辐射、硫酸雨、飞沙走石的一种环境,人造探测器都无法在金星上保持长时间工作,更别说将人类送上去了,恐怕宇宙飞船还没着陆就已经失去正常功能了。
2、金星上的环境不适合人类生存,而且无法进行人工改造前面已经提到了金星的环境,无人探测器都很难在那种环境下正常工作,人类肯定是无法生存的。
而且以金星460℃的高温来看,金星上也不可能有液态水的存在,460℃已经超过了液态水的373℃的临界点。也就是说哪怕压强再大,也不可能存在460℃的液态水,而水是人类生存最基本的物质。
事实上科学家们开过改造金星的脑洞,通过人为手段,让金星上具备人类生存所需的液态水、氧气等。
上世纪90年代,英国科学家保罗·伯特提出,可以用氢气引爆金星大气层,爆炸的化学反应会产生大量石墨和水,石墨对生物没什么危害,水最终会形成生命的摇篮海洋。但是这个方案所需的氢气实在太多了,以人类现有的手段根本没有办法采集到。
同样,如何让金星表面的温度和大气压,降低到地球的水平,也是个难题,科学家们也想出过各种方案,比如用精炼镁和钙轰击金星,或者派遣一堆小型飞船过去,支起一个巨大的遮阳罩,或者在金星表面建造一堆反射镜,把照射到金星表面的阳光发射回太空去,以达到降温的效果,顺带还能降低金星表面的辐射。
但是,即使这些改造都可以实现,还有一个问题是无法解决的,那就是金星的自转周期。金星自转一圈,大概需要243个地球日,绝大多数已知的地球生物,都无法承受如此漫长的白天和黑夜。
还有更加夸张的脑洞,说是引导直径为700公里的小型天体,撞击金星的大气层,将大气驱散。乍一听好像是那么回事,但如果真要这么做的话,恐怕需要引导成千上万枚这样的小天体,因为一枚只能清除金星千分之一的大气。这在技术上,显然是不显示的。
所以说,金星上的恶劣环境不仅不适宜人类生存,而且通过技术手段也无法改造,哪怕是科幻电影都不敢这么演。
3、结语人类对金星的高频次探测,止步于上个世纪九十年代,主要是金星上的环境太过恶劣。我们与其冒着不断失败的风险探测金星,还不如把目光转移到火星探测上。
未来人类登上火星的时间,一定会比登陆金星早。到那时,登陆金星可能就没那么迫切了。
不过人类对金星的探测也没有完全放弃。美国NASA计划重启金星探测计划,将在未来十年内发射两颗金星探测器。探测器的名称分别为“达芬奇+”和“真相”,预计2028年到2030年间发射。
在中国的航天规划中,金星绕飞任务也在规划之中,预计在2028年前后实现。
金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
金星虽然是距离地球最近的行星,但它早在10到20亿年前就因为太阳光度增加离开了太阳系宜居带
任何一个恒星系的宜居带范围都不是一成不变的,因为恒星的光度会随着时间的推移而逐渐上升,带来的后果就是行星们受到的热量会增加,因此宜居带就会逐渐由内侧行星向外侧行星移动。
其实金星在10到20亿年前的样子和如今的地球很像(就是不知道有没有生命),而太阳光度的增加以及金星失控的温室效应使得它变成了一个大气层内96%都是二氧化碳且温度近500℃的死亡星球,90个地球大气压的环境更是使得载人登陆金星难度极大。
前苏联和美国在上个世纪发射的一系列金星探测器和着陆器都证明了金星是一个完全不适合人类殖民的行星,所谓的“金星已经迈入太阳系宜居带”更是痴人说梦。
我们的太阳作为一颗黄矮星,其光度每隔1.1亿年就会增强1%,初步估计10到20亿年后太阳光度就会增强到蒸发地球海洋的程度,而那也意味着太阳系宜居带又向外侧星球移动了,所以说10到20亿年后适合人类居住的星球可能会变成火星和木星的卫星们。
移民金星不论从那一点看都是完全没必要的,一来它没有水资源,二来它环境太差所以建造殖民地的难度也太大,毫不客气的说火星的环境和金星比起来简直就是天堂,这也是人类不去最近的金星而一门心思想要殖民火星并改造火星的原因。
金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
金星是太阳系中先天条件和地球最为相似的星球,但是说起来它又是让人觉得最为惋惜的星球。
金星的体积接近地球的90%,质量相当于地球的80%,是已知所有天体中(包括太阳系外行星)和地球质量最为接近的星球,而且金星上有大气层,按理说它也应该成为一颗像地球这样的有生命的星球才是。
然而金星的表面却如同地狱,其平均温度高达460摄氏度,铅锡等多种金属都可以在这样的温度之下融化,金星表面大气压高达地球的96倍,相当于地球海洋900米深处的水压,其空气中虽然也有云彩,却经常飘洒硫酸雨,阳光基本无法照射到地表,所以金星的表面如同地狱。
金星是和地球的质量体积最为相似的星球,它的轨道距离太阳系的宜居带非常近,但却并未位于宜居带中,这是值得惋惜的第1点;金星虽然和地球差不多,也有大气层,但是金星却没有磁场,无法保护高层大气,这是值得惋惜的第2点;金星虽然有大气层,但是却造成了严重的温室效应,以至于表面温度很高,这是值得惋惜的第3点;金星虽然有降雨现象,但是由于金星大气其主要是二氧化碳,个别地方二氧化硫浓度也不低,所以降下的都是硫酸雨,这是值得惋惜的第4点。
上世纪六七十年代的时候,美苏等航天大国刚开始了解金星,曾经以为金星是一个和地球一样适合生命居住的星球,然而通过对他的实地观测发现金星的表面问题,环境条件和地球,简直是天差地别,因此也就放弃了对它的进一步探索。
天文学家认为几十亿年前的金星并非现在的样子,而是类似于如今的地球,那个时候太阳光还没有现在这么强,金星位于太阳系的宜居带中,上面很可能也出现过生命物种,但是后来由于空间环境和星体环境的变化,金星不再是适合生命居住的星球了,并且渐渐演化成了如今这样的状态。
那么未来的人类能够改造金星,将其开发成我们地球这样的表面环境,并往金星上移民吗?只要人类科技能够发展到足够高的高度,这样的事情并非不可以做的。但是首先这需要将进行移动的太阳系的宜居带中,然后给他配备一颗月亮一样的卫星及其内部的熔岩活动,从而制造出金星的磁场,然后再进一步改变金星的大气成分,使其各方面都向着地球环境演变,那么人类就可以将它改造成另一个地球了。
而且实际上金星也是太阳系中能够开发成另一个地球的最理想的星球,就是因为它的先天条件和我们地球太相似了。如果金星将来具有了和地球一样的生存环境,那么我们移民到金星上面生活,你可能会感觉和地球上差不多呢。
金星已经迈入太阳系生命宜居带,大气层正在形成,人类能否移居金星?
46亿年前原太阳星云受到了扰动(可能是临近超新星爆发),进而坍塌成了今天的太阳系
但是在早期的太阳系内地球却并不是“宜居行星”,真正宜居的是地球的姊妹行星金星,造成这种情况的原因是太阳光度每隔1.1亿年就会增强1%,因此45亿年前的太阳光对地球来说还是“太冷了”,但对地球轨道以内的金星来说却刚刚好。
在太阳系早期的那些日子里(20亿年前)金星靠着合适的温度以及厚密的大气层成为了一个拥有海洋的蓝色星球,科学家尚不清楚“蓝色时代”的金星是否拥有低级生命存在,但考虑到金星从“宜居”到温室效应失控只有短短几亿年时间,因此大部分科学家还是倾向于“金星没有生命”
1978年前苏联发射的着陆器金星11号和12号在被金星环境报废,曾发回过几张金星地表照片,但照片中并没有生物痕迹也没有所谓的“金星城市遗迹”在可以预见的未来太阳系宜居带还会随着太阳光度变化而持续向外侧移动,因此金星肯定是没有希望再变成“宜居行星”了,甚至10亿到20亿年后的地球海洋也会因为太阳光度的增加而消失,未来真正有希望成为新“宜居星球”的是木星和土星的众多卫星们。
现阶段人类文明的主要认为是开发外层空间和月球,再下一步是利用月球前往火星并殖民火星,毕竟和金星高温高压硫酸雨的地表环境比起来,荒凉的火星简直就是天堂。
总体来说目前和未来的金星的改造难度都非常大,人类文明是不会放弃改造难度较小的火星而去金星的内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
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