尽管金星在尺寸上与地球姐妹行星相当，但与我们充满水的世界相比，金星却异常干旱。新的计算机模拟可能为我们邻居为何如此干旱提供了线索。
行星大气中的氢原子可能由于解离复合（电子被移除）而逃逸到太空。金星每天损失的水量可能是之前估计的两倍。这些发现详见5月6日发表在《自然》杂志上的研究，并有助于解释我们银河系中其他行星上的水会发生什么。
“水对生命非常重要，”该研究的合著者、科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家 Eryn Cangi 在一份声明中说。“我们需要了解宇宙中支持液态水的条件，以及这些条件可能导致了金星如今如此干旱的状态。”
失踪之水的谜团
地球约有 71% 是水。如果你将所有这些水铺在地球表面，将会形成约 1.9 英里深的液层。如果在金星上这样做，你只会得到约 1.2 英寸深的液层。
“尽管金星的尺寸和质量与地球基本相同，但它所含的水量却比地球少 10 万倍，”该研究的合著者、天体物理学家 Michael Chaffin 在一份声明中说。
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然而，这颗行星并非一直都是这样的沙漠。科学家们认为，数十亿年前金星形成时，它获得的水量与地球差不多。但不知何时，金星大气中的二氧化碳云层基本上将这颗行星变成了一个温室。二氧化碳的捕获将地表温度升高到 900 华氏度。金星上的所有水都蒸发成蒸汽，大部分飘散到太空。
那古老的蒸发过程仍然不足以解释金星为何如此干旱、为何如此炎热，以及它为何仍在继续向太空流失水分。
“打个比方，假设我把水瓶里的水倒掉了，但瓶子里还会剩下几滴，”Chaffin 说。
是什么在驱逐氢原子？
为了弄清楚金星为何如此干旱，该研究的团队利用计算机模型来研究行星的湍流大气中发生的各种化学反应。
“我们正试图弄清楚，是什么微小的变化导致了这两个行星朝着截然不同的状态发展，”Cangi 说。
他们发现，一种由一个氢原子、一个碳原子和一个氧原子组成的分子 HCO+ 可能是导致这颗行星漏水的原因。
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在行星的上层大气中，水与二氧化碳混合形成这些 HCO+ 分子。早前的研究发现，HCO+ 也可能是火星失去大量原始水的原因。
在金星上，HCO+ 在其大气中不断产生，但单个的氢、碳和氧原子存活不了多久。大气中的电子会找到这些原子，重新结合，然后将它们分裂成两部分。当这种情况发生时，氢原子会迅速逃逸，并可能完全逃入太空。这最终剥离了构成水的两个组成部分中的一个。该团队计算出，唯一能够解释金星干旱状态的方法是，该行星大气中的 HCO+ 含量高于预期。
探测金星
科学家们从未在金星周围观测到 HCO+。该团队认为，这是因为他们从未有过能够准确探测该离子的仪器。访问过金星的航天器——包括 NASA 的“水手 2 号”、欧洲航天局的“金星快车”或日本的“晓”号等——都没有携带能够探测 HCO+ 的仪器。
“这项工作令人惊讶的一个结论是，HCO+ 实际上应该是金星大气中最丰富的离子之一，”Chaffin 说。
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在本十年末，NASA 计划在DAVINCI（深层大气金星惰性气体、化学和成像任务）任务中，将一个探测器穿过金星大气层降落到地表。虽然它无法探测到 HCO+，但该团队希望未来的金星任务能够揭示更多关于金星失踪之水的线索。
“前往金星的任务并不多，”Cangi 说。“但新规划的任务将利用数十年的集体经验和日益增长的金星研究兴趣，探索行星大气、演化和宜居性的极限。”
