作為一顆離地球最近的行星,它的真實面貌居然一直很難看到

太陽系是一個在宇宙中非常特殊的地方,太陽系一共有8顆行星誕生,存在生命的是第3顆行星叫做——「地球」。人們已經越來越不把生命的出現單純看成是1顆星球上發生的事情,因為誕生生命的星球,需要其他星球的支持和配合,因此我們可以修改一種説法,就是——生命不僅僅是誕生在地球上,更應該是誕生在太陽系裏。

太陽系非常完美,這種教科書式的完美,很可能就是誕生生命的主要條件,太陽系一共有8顆行星,這8顆行星的分佈非常的嚴謹,而且還有秩序,其中4顆大的是氣體行星,另外還有4顆小的,它們都是岩石行星,它們的名字是——「水星」、「金星」、「地球」、「火星」、「木星」、「土星」、「天王星」、「海王星」。

作為一顆離地球最近的行星,它的真實面貌居然一直很難看到

有趣的是,4顆大的氣體行星都分佈在外圍,而4顆小的則都在裏面,它們相互沒有交叉,也沒有大小混合排列,甚至每個星球的軌道都是非常的均勻,其中離太陽近的4顆行星幾乎都是平均距離,大約每隔5,000萬公里排列1顆星球。而外圍的大型行星也是按照很規律的間隔排列,井井有條。太陽系是一個緊湊、和諧、充滿秩序的行星陣列。一個和諧的行星系統對生命的誕生是錦上添花還是必不可少,現在還很難説,但是至少可以説——生命在地球上誕生的條件是會受到很多不利因素的影響,而這些不利影響實際上已經被太陽系這個行星系統最大可能地減少了。

生命就是在這裏,從雜亂無章的塵埃中誕生,可以説這些行星在最近的距離見證了生命演化的這一偉大事件的全過程,或者説間接地參與了這個過程,那麼這些45億年以來一直陪伴着地球的鄰居,當地球已經天翻地覆地發生變化之後,其餘行星們現在是怎樣的呢?

作為一顆離地球最近的行星,它的真實面貌居然一直很難看到

維納斯(Venus)

「金星」的亮度明顯超過滿天的繁星,而且這顆星與眾不同,它永遠只在地平線很低的地方出現,在東方出現的時候,它是在太陽昇起之前,而在西方出現的時候,是在太陽落山之後,於是「金星」給人們強烈的印象,就是它似乎控制着天地之間的黑暗和光明的輪轉。

為什麼「金星」恰恰只在地平線附近出現,並且又如此明亮呢?

因為「金星」離太陽近,在軌道上金星是太陽系第2顆行星,離太陽比地球近5,000萬公里,從地球上看,它幾乎一直追隨着太陽,在白天因為太陽光過強,金星是看不見的,只有在太陽光被地球遮擋的時候,人們才能看到它,而這個時候只能是早晨或者傍晚,而且也只能在地平線附近。不過有一方面它離太陽非常近,得到太陽光照十分強烈,同時它又是除了月球以外離地球最近的天體,因此金星一旦出現就特別的明亮。

對於金星東、西方的感受觀點是不同的

  • 在西方羅馬神話中,金星被稱作維納斯(Venus),是愛神、美神的形象代表,認為天空中最亮的星就應該是最美的。
  • 在中國這顆最受矚目的星,沒有被當做美的化身,它成為道教的重要人物象徵 ·「太白金星」。道教,以老子和莊子為代表,主張——“陰陽互補、和諧共生,無為而治,天地逍遙”。可以説道家學説構成了中國思想史上最富有想象力和最浪漫的元素。

金星是一顆和地球非常相似的行星,首先在外形上,金星的半徑是6052千米,只比地球小300多千米,體積是地球的0.88倍,質量是地球的4/5,略小於地球,正是因為金星的尺寸和地球太像了,人類對它非常的期待,因為在理論上,金星完全有着和地球一樣像生命演化的條件。

作為一顆離地球最近的行星,它的真實面貌居然一直很難看到

然而對金星的考察非常困難,作為一顆離地球最近的行星,它的真實面貌居然一直很難看到。地球是沒有任何障礙的,從天空看一目瞭然,最多隻是漂浮着一些水蒸氣形成的雲,而金星則完全被封閉在極厚的雲層中,從太空看金星什麼也看不見,在沒有看到金星的內部情況時,曾經猜測金星很可能是一個有着高度文明的星球,這種神秘感一直保持到人們用航天器抵達金星,並且運用多種技術穿透了它的雲層之間。人類不斷地用探測器探訪這個星球,一共發射了40次左右的飛行器,攜帶着人類最先進的各種類型的用於穿透雲層的儀器,對金星考察得到的結果是觸目驚心的,因為它不僅沒有文明,而且幾乎把人們想象中一個星球上所能出現的最壞的可能都表現了出來。

金星上的地貌和地球很相似,有山脈、平原、峽谷、但是金星上沒有一點水,金星的地表温度接近500℃,在這種温度中就連某些金屬都會溶化,這樣的環境不會有水以及依賴水的生命。

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圖解:金星大氣結構

金星不僅絕對温度高得不可思議,而且它的高温層非常厚度,所以把所有的高山都覆蓋。在地球上高度每增加100米,温度會降低0.6℃,因此在地球的高山上温度會明顯地降低,地球上最高的珠穆朗瑪峯海拔是8848.86米,在珠穆朗瑪峯這個地球最高的高度上,正常情況如果海平面是零上25℃,那麼這裏温度會低於零下55℃,相差三倍多。而在金星這一個規律絲毫不起作用,金星也有高大的山脈,其中最高的一座比珠穆朗瑪峯還要高,這個「麥克斯韋山脈」最高的山峯海拔達到11000米,超過珠穆朗瑪峯2000多米,但是就在金星這座高山上,温度也只比地平面低了6%左右。金星地平面温度470℃,而這個1萬多米的高山上至少有430℃,可以説這是太陽系裏最高的火焰山了。

有意思的是,在金星地表所能達到的極限高度上,温度雖然沒有降低,卻有很多的雲,一般來説只有低於0℃以下,才能出現雲。地球上的雲都是低温的產物,然而在金星也有云,但這些雲並不是低温的產物,它們是高温的硫酸,就是説,金星上即便是1萬米高空奔騰的雲也是火熱的,這是宇宙奇觀。金星上的山脈都是鋼筋鐵骨,這些經常被高温硫酸洗滌而依然淡定的岩石一定是最結實的建築材料。

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圖解:金星·「麥克斯韋山脈」

在高度上金星的高温是那麼地令人絕望,那麼是否在背光的地方温度會降低一些呢?

金星和地球不同,它的自轉速度非常慢,地球一天24小時就能自轉一週,而金星自轉一週要243天,雖然不會有一個面永遠照不着陽光,但肯定有一個長時間背向太陽的區域,如果在地球上,一個面有將近一年的時間無法有效地照射到太陽,那裏將會非常地冷,地球的南北極只是給陽光造成了一個斜視的角度,就使得那裏的温度比地球的平均氣温低了將近100℃。北極的平均氣温達到零下60℃,而在另一極的南極,這裏的温度平均能達到零下88℃。

那麼金星上這200多天根本沒有陽光照到的一面,應該比地球的南、北極還要缺失陽光,這裏是否會出現一個低温週期呢?

根據探測表明,金星整個球體的温度十分平均,面向太陽的一面温度達到攝氏470℃,而揹着太陽的一面也達到430℃,也就是説金星上哪怕是已經缺失了200多天陽光照射的地方,温度幾乎不減。在金星上沒有太陽的黑夜裏,依然熱浪滾滾,實際上太陽對於金星已經只能屈尊成為一個照明燈的作用了,它能改變金星的白天和黑夜,但幾乎對這個星球的冷熱沒有明顯影響。可以説在金星上温度計是最具有諷刺意義的,因為它整個星球只有一個温度,它已經變成了一個熔器,像是一個完全均衡的熱水瓶式保温系統,可以完全屏蔽外界的影響,金星自身的熱量儲存已經遠遠大於從外界吸收的熱量了,這就是它45億年以來演化的結果。即便現在太陽消失,地球會立刻變成一個冰球,而金星則可以在相當長的時間裏毫無變化。

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維納斯(Venus)為什麼會這麼熱呢?

金星比地球離太陽近了5,000萬公里左右,獲得的太陽熱輻射太多了,正是這個過度的熱輻射使得金星變得像一個火爐,然而令人大惑不解的是,實際上專家們經過對金星大氣的分析得知,金星地表上得到了太陽光的照射,還不如地球得到的多。人們發現地球上的硫酸雲遮蔽了到達金星的陽光,這些硫酸雲非常密集也非常厚,大約有20~30公里,它們構成了一層橙黃色的保護,金星的這層硫酸雲大約阻隔了將近80%的陽光,使得金星地表得到的太陽能量比地球還少。地球上唯一能阻擋陽光的是水蒸氣,它們形成的雲的確能遮擋陽光,不過地球上的雲其實很稀薄,它們只有金星硫酸雲的幾百分之一,因此地球上得到的太陽能是很充足的,金星得到的太陽的熱量並不比地球多,那麼它的可怕的動物究竟是哪裏來的呢?

這是因為今天的金星真正控制温度的不是硫酸雲層,而是更厚的、包裹着它的二氧化碳,金星上大氣中二氧化碳的濃度達到了96%,它的二氧化碳量是地球的幾十萬倍,二氧化碳是一種很吝嗇的氣體,它對熱的只許進不許出,具體的原理是二氧化碳可以把太陽光的短波熱能接納起來,但是太陽光在表面轉換成的長波熱的卻無法通過二氧化碳出去,這就是我們常説的温室效應。由於金星的二氧化碳非常多,所以温室效應就達到了極致。

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圖解:金星硫酸雲金星一個和地球幾乎一樣的星球,為什麼地球沒有這麼多的二氧化碳

金星上這麼多的二氧化碳,是因為這個星球的工業廢氣沒有回收,只要星球有地質活動都會釋放出這種氣體,如果不回收的話,它們就會越來越多,地球早期也有大量的二氧化碳,但是地球可以回收,所以地球上的二氧化碳就始終只是微量的存在,地球吸收二氧化碳的能力是因為地球含有水,二氧化碳這種氣體只有水才能吸收它們。二氧化碳可以在水中溶解成碳酸,形成碳酸鈣,沉澱形成石灰岩,地球上有大量的石灰岩,這就是二氧化碳固化以後形成的。地球曾經也充滿了二氧化碳,幾乎是今天的幾十萬倍,如果它們一直存在於地球的大氣中,今天地球的表面温度也不會比金星好多少,然而地球可以通過水置換二氧化碳,把氣態的二氧化碳變成固態的岩石,也就是石灰岩,地球上積累的巨大數量石灰岩有些地方這些石灰岩的厚度能達到幾千米。

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中國是石灰岩最多的國家,因為中國的西南部曾經是一個古老的海洋,這裏沉積了大量的石灰岩,而這裏發生了地球上最大規模的造山運動,印度板塊撞擊了歐亞大陸,在這個撞擊過程中,地球上最多的石灰岩就被抬升起來,它們曾經都是漂浮在空中的氣體,而現在已經成為地球上一種極為特殊的風景,被稱為——「喀斯特地貌」。

所有的石灰岩都是在水中形成的,水是轉化二氧化碳的唯一工具,二氧化碳被水轉換成固體形成石灰岩,它們不僅在地表形成了連綿不絕的峯巒,同時還形成了很多的地下洞穴,那些美麗的鐘乳石就是二氧化碳形成的,二氧化碳對地球的風景起的貢獻非常大。二氧化碳在水的作用下,除了形成喀斯特洞穴風景以外,還構成了更為重要的東西,那就是——「生命的骨骼」。

「生命的骨骼」是以石灰岩中的碳酸鈣為主要成分形成的,是生命通過水交換得來的,可以説它是宇宙中最好的生命支撐材料,因為這種材料既輕又有足夠的丰度,它們既可以在海洋中建造多姿多彩的珊瑚礁羣,也可以支撐起像恐龍那麼龐大的身軀,還讓它們奔走如飛,實際上地球上的生命不僅參與了清除二氧化碳的工程,同時還一舉兩得地為自己找到了最好的身體支架。在某種意義上説,正是生命的累累屍骨和那些美麗的「喀斯特地貌」,一起為地球創造了藍天白雲。

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圖解:喀斯特地貌

在宇宙中行星的差別是非常大的,或大或小,太陽系裏行星的差別就能夠達到幾百倍,從星球的質量上看,水星的質量是地球的5%,火星是地球的1/10,天王星是地球的14倍,海王星是地球的17倍,土星比地球大95倍,木星則比地球大了318倍,而單單金星這顆星球和地球如此相似,又離得那麼近,似乎是宇宙的一種極為罕見的巧合,其實這可能就是宇宙中一個我們以前沒有足夠重視的定律,一顆帶上了生命的星球旁邊或許必須有1顆和它相似的星球。

作為一顆離地球最近的行星,它的真實面貌居然一直很難看到

地球誕生了生命,而另一顆和地球非常相似的星球,卻被安排在地球旁邊,似乎預示着生命的誕生,不僅要有基本的宏觀條件,還有許多微觀的細節,這些細節哪怕差一點,都會功虧一簣,而地球很可能就是宇宙最終在太陽系以“二選一”的方式,以比金星更多一點的細節優勢補全了生命誕生所需要的全部條件,成為了宇宙中極其難得的生命星球

也就是説,如果太陽系只有一個地球,而沒有旁邊的金星,生命能否在地球上誕生還是一個很令人困惑的問題。毫無疑問,地球已經是一顆生命星球,這種星球的尺寸顯然是宇宙中為生命準備的黃金尺寸,在這個尺寸上,宇宙中的物理和化學力量可以完美地演繹。

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