尽管金星是我们最近的行星邻居，但它是一个 相当不适宜居住的地方。它比地球热 100 倍，探索其浓厚大气的航天器在 短短两个小时内就被压毁。然而，金星可能曾经有过 板块构造运动，这与地球早期的情况相似。这一新发现为天文学家评估 金星早期生命的可能性、其演化历史以及太阳系历史提供了一些新颖的设想。这些发现发表在 10 月 26 日出版的《自然天文学》杂志的一项研究中。
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在这项 研究 中，研究人员利用金星的大气数据和计算机建模，表明该行星当前大气成分和表面压力只能是早期板块构造形式的结果。这一过程对生命至关重要，涉及多个大陆板块相互推挤、拉扯和滑动。
在地球上，这些 板块构造在数十亿年间不断加强。这个过程形成了新的大陆、山脉，并导致了稳定地球表面温度的化学反应。它也创造了一个更有利于生命发展的环境。
金星则走向了相反的方向，其 表面温度高达 867 华氏度，足以熔化铅。天文学家一直认为 金星拥有“停滞盖”。这意味着行星表面只有一个刚性板块，几乎没有弹性，因此大部分 气体都被困在外壳盖之下。
研究小组以金星当前的大气数据作为这些模型的终点，并假设金星在其整个存在过程中都处于停滞盖状态。他们很快发现，重现行星当前大气的计算机模拟与金星目前的状况并不匹配。
接下来，研究小组模拟了金星要达到当前状态必须发生什么。最终，当他们考虑了金星早期历史中有限的构造运动，然后是如今存在的停滞盖模型后，数字几乎完全匹配。
鉴于金星大气中 存在大量的氮气和二氧化碳，研究小组认为，金星在行星形成后约 45 亿至 35 亿年前一定经历了板块构造。他们推测，与地球一样，这种早期的构造运动在移动板块的数量和移动幅度方面都将是有限的。这个过程也可能在金星和地球上同时发生。
“一个重要的启示是，我们很可能在同一时间、同一个太阳系中有两个行星在进行板块构造——这是今天地球上生命得以存在的那种构造模式，”该研究的合著者、布朗大学的行星地球物理学家 Matt Weller 在一份声明中 表示。
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研究小组认为，这进一步 增强了古代金星存在微生物生命的可能性。这也表明，曾经，地球和金星比科学家们之前认为的更为相似，之后才分化开来。这两个行星在 大小、质量、密度和体积 上都差不多，并且生活在同一个太阳系邻近区域。
这项工作还表明，所有行星上的板块构造可能都取决于时机，因此生命本身也可能是完美时机的产物。
“到目前为止，我们一直认为构造状态是二元的：要么存在，要么不存在，并且在行星的整个持续时间内都存在或不存在，”该研究的合著者、布朗大学的生物地球科学家兼地球物理学家 Alexander Evans 在一份声明中 表示。“这表明行星可能会在不同的构造状态之间过渡，而且这可能相当普遍。地球可能是个例外。这也意味着我们可能拥有一些行星会过渡到宜居状态，然后又退出，而不是一直处于宜居状态。”
理解构造状态的转变对于未来研究附近卫星和遥远系外行星至关重要。 木星的第四大卫星欧罗巴 已经 显示出类似地球的板块构造证据。
“我们仍然处于一种范式中，即我们利用行星的表面来了解它们的历史，”Evans 说。“我们首次真正表明，大气层可能实际上是了解行星一些未在表面保存的非常古老历史的最佳途径。”
未来的 NASA DAVINCI 任务 将测量金星大气中的气体，并可能有助于巩固这项研究的发现，其发生的细节可能对地球具有重要意义。
“这将是理解金星、其演化以及最终地球命运的下一个关键步骤，”Weller 说。“什么条件会迫使我们走向类似金星的轨迹，又是什么条件能让地球保持宜居？”
