科学家终于解释了金星表面温度如此之高的原因

在寻找可居住的行星的过程中，科学家寻求与地球有相似特点的行星。我们这样做，是因为地球可以维持生命。当然，当你考虑到金星的时候，它就会让你失望。基于金星在太阳系中的大小，化学组成和位置，它曾经人类观察过的最像地球的星球。然而，金星却是一个非常热的，荒芜贫瘠的星球。

科学家正在试图理解为什么两个几乎相同的行星变得如此不同。这是可以帮助天体物理学家兴奋地寻找可居住的系外行星的一种方式。这个难题的关键部分是理解板块构造与火山之间的相互作用，因为它支配着支持生命的空气的化学成分。

科学家一直在合作研究金星的火山历史，其结果刚刚发表在地球和行星内部物理学杂志上。这项研究揭示了金星火山历史的一些有价值的东西，间接地说明了金星如何变得如此之热。

了解金星的起点是气候。它的平均表面温度为460℃，对于液态水来说太热了，高于已知生命的热极限，生命的热极限约为122°C。

这种极端的热不仅仅是因为金星更接近太阳，而且还因为它被温室气体包围。是地球上的压力的92倍，它足以粉碎现代潜艇。如果你站在金星的表面，那就像在地球上1000米深的海洋里游泳。

金星表面的灼热温度有许多碰撞效应。这意味着，没有类似地球的板块构造。大多数地壳太软，无法折断，当破裂时它会“愈合”。最近有人提出，金星可能有其他替代版本的板块构造，或者高的表面温度导致金星地壳与下面的地幔流物理分离。无论如何，板块构造在地球上90%会造成火山喷发，但金星并非如此。

金星确实有火山，我们称为板内或热点火山，这里的岩浆从地幔上升，并通过地壳中的裂缝推向地面。为了研究它们，科学家将它们与地球上的那些进行比较。科学家们只考虑了位于地球海洋地壳上的火山，因为它与金星地壳更相似。

为了调查金星在其46亿年的历史上是否总是受到如此猛烈的挑战，我们需要氩（Ar）。这种惰性气体有三种同位素，氩-40、氩-36、氩-38。我们知道，当金星和地球形成时，这些行星中的99％的氩-36和氩-38迅速地在空中消失。

另一方面，氩-40只能从储存在岩石中钾的同位素的衰变中慢慢出现。为了找到它进入空气的方式，需要一个机制来输送氩-40，最有效的方式就是火山作用。因为现在的地球大气比金星含有更多的氩-40，因此，我们可以假定，金星上的火山活动较少。

这个结论可能听起来是反直觉的，你可能会期待一个很热的星球具有更多活跃火山，而不是像这样的少。当我们使用岩石变形数据进行研究时，我们发现了类似的现象，即防止金星板块构造的现象。因为金星的地壳更像橡皮泥，岩浆很难通过裂缝移动并形成火山。我们预测，在金星上，大多数岩浆无法从地表喷发，下图可见。

顺便说一下，金星大气中缺少氩-40也可能解释了为什么这个星球从未有过海洋。这是因为在硅酸盐矿物中存在产生氩-40的衰退性钾-40。重要的是，硅酸盐矿物的晶体结构中还含有氢氧化物阴离子，本质上是水。

事实上，金星和地球的硅酸盐地幔可以储存地球海洋中存在的水的六倍以上。换句话说，地球的火山不但产生了生命的空气，也创造了我们的海洋。

此外，火山数的巨大差异可能解释了金星失控的温室效应。这是因为火山喷发的新鲜玄武岩可以通过一系列化学反应与液态水发生反应，以从大气中除去二氧化碳。过量二氧化碳导致了金星的温室效应。简而言之，火山可能会解释地球和金星之间的大部分差异的根本区别。