在太阳系中,真正与地球最为相似的行星,其实并非天文学家热议想要登陆甚至移民的火星,而是金星,但令人感到不解的是,无论质量、与太阳距离等数据都与地球相差不多的金星,实际上却是个充满毒气、温度极高的星球。是什么让地球和金星走上了不同的演化道路,这一直困扰着科学家们。
　　近期一项新的研究为我们揭示了故事的另一面:曾经的金星可能也是一颗宜居星球,直到大规模剧烈的火山活动改变了金星……
　　齐鲁晚报·齐鲁壹点
记者　王昱　　　　　　　　

谁让金星
“曾经沧海难为水”
　　据报道,根据美国国家航空航天局(NASA)科学家的最新测算,金星可能在几十亿年里是宜居的。气候历史的新计算机模型显示,直到大约7亿年前,这颗行星的温度都在20℃至50℃之间,凉爽到足以存在液态水。
　　据英国《每日电讯报》网站9月22日报道,上世纪80年代,NASA的“先驱者金星”任务发现金星曾经有浅海的迹象,但由于它接收的太阳光远多于地球,科学家们认为,在有可能形成生命之前,浅海就已经迅速蒸发。由于金星表面没有水,二氧化碳聚集到大气中,引发失控的温室效应,造成金星目前的状况。
　　目前,金星厚重的大气层中二氧化碳浓度是地球的90倍,表面温度达到462℃,因此不可能存在生命。但NASA戈达德空间科学研究所的新计算机模型显示,金星上的海洋可能存在了二三十亿年。
　　科学家猜测,大约42亿年前,金星在形成后不久,可能经历了一个快速冷却的时期,其大气层以二氧化碳为主。
　　如果这颗行星在接下来的30亿年中以类似地球的方式演化,二氧化碳就会被岩石吸收并锁在地表。到大约7.15亿年前,金星大气层以氮为主,还含有微量的二氧化碳和甲烷——与今天的地球类似,而这种状况本来可以一直保持到现在。
　　主持该项研究的韦博士认为,大约7亿年前的大规模剧烈火山活动改变了金星。一种可能性是,大量岩浆喷出,将熔岩中的二氧化碳释放到大气中,而岩浆在坠落到金星表面之前凝固,这就形成了一道屏障,意味着气体无法被重新吸收,导致失控的变暖。
地球也曾
在“死亡边缘”行走
　　如果光看这则新闻,你很可能直呼幸运:幸亏地球上没有爆发过与金星相类似的大规模火山喷发,否则不用如今的化石燃料,地球也许就会进入与金星相类似的“死循环”当中,二氧化碳等温室气体的作用会让地球变成一个与金星一样的“人间地狱”。
　　然而,如果你这样想就错了,事实上,地球历史上曾经出现过比金星更为惨烈的温室效应事件。
　　上世纪90年代,俄罗斯科学家在西伯利亚的冻土层下面发现了绵延数千公里的火山岩,这一分布区域是如此巨大,以至于这一岩石的分布区被称为“西伯利亚大火成岩省”。在更多的研究之后,这片史无前例的火山岩的成因被揭开——原来,在距今2.5亿年前,这座“西伯利亚超级火山”曾经迎来过一次大规模的喷发,想象一下当时火山喷发的场面有多壮观:连绵数千公里的地壳被火山熔岩撕裂,岩浆如洪水般涌出。这场火山喷发很可能造成了毫不次于改变金星气候的那次大灾变的剧变:数以万吨计的二氧化碳被排放到了空气中,气候先是因为火山灰遮蔽了阳光而急剧变冷,而后又因为二氧化碳的大量排放而迅速变暖,当时的地球,真的不比科学家描述的金星好多少。
　　忽冷忽热的气候,造就了一个人间炼狱,地球上有史以来最严重的灭绝事件降临了,这场被称为二叠纪末大灭绝的事件,导致96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。所有生物中约57%的科和83%的属永远消失了。该事件也成为划分古生代和中生代的重要标志——由于气候的突变和大量物种死亡空出了原有的生态位,给更适应干旱气候的蜥形纲(恐龙)的崛起奠定了基础。
　　不过,如果按照金星的“剧本”,按说等不到恐龙成为霸主,地球就应该因为温室效应而被剔除出“宜居星球”的名单。令人意想不到的是,最终拯救地球的,居然是寄居在其上的、看似微不足道的生命活动。二氧化碳的急剧升高,让地球上的生命系统对气温的自我调节机制启动,依靠二氧化碳进行光合作用的植物数量急剧增加,而食用植物的动物数量减少,其结果导致大量碳元素被光合作用重新固定,温室效应消减,地球温度在数百万年后的三叠纪中期重新回归了正常。
地球每一次调控
都伴随着物种大量灭绝
　　地球的这波“操作”,是否让你有了新的认识呢?原来地球生命能走到今天,不是因为运气好,而是自身“给力”,成功拯救地球于水火之中。
　　事实上,地球历史上极端气候还不止这一次,更多时候,有生命的地球其实更需要担心的是自己是否会“冻死”——地球曾出现过两次“雪球事件”:第一次在距今24亿至21亿年前,时间长达3亿年,被称为“休伦冰河时期”。第一次“雪球事件”的成因是当时细菌(蓝藻)开始进行光合作用吸收大气中的二氧化碳,导致温室气体减少,而当时太阳照射地球的热量只有今天的85%,因此地球气温下降到零下50℃。从两极到赤道,陆地和海洋完全被冰封起来,地球成了一个雪球。
　　第二次则是在距今7.5亿年前(几乎与金星变暖同期),当时地球的大陆变成小块并且聚集在赤道周围,海岸线的急剧增加再次促进了生物的光合作用,大量吸收二氧化碳。最终,地表的温度下降至零下50℃,冰川从两极向赤道蔓延,海面上冰层的厚度达到了1000米,整个地球几乎都被白色的冰雪覆盖了,这次“雪球事件”持续了2000万年之久,发生在距今7.2亿至7亿年前。
　　目前的研究表明,两次“雪球事件”都可能终结于烈度不亚于2.5亿年前西伯利亚火山大爆发的造山运动——这就是说,金星遭遇的那场灭顶之灾,地球曾经遭遇过至少三次。但区别在于,地球第一次是通过生物自救,另两次更成为重启生命进程的契机。
　　文读至此,有没有对地球的“皮实”小小地自豪一把?看来地球的自我调控能力比我们想象的要强大得多。只不过,每一次这种调控,都伴随着物种的大量灭绝。
　　所以,人类眼下控制温室效应的目的,并非为了拯救地球——地球从来不需要拯救,只是我们需要自救。