《自然》：金星“炼狱”源于失控的温室效应

“金星快车”首年研究成果出炉；共发表9篇论文

图片说明：金星快车和金星大气 （图片来源：ESA-AOES Medialab） 美丽的金星一直都是天文学家向往探测的地方。在11月29日的《自然》杂志上，国际科学家小组发表了一年来利用欧空局（ESA）“金星快车”（Venus Express）进行观测的成果，总共九篇论文。在这些论文中，天文学家描述了金星——地球的孪生兄弟，如何成为炙热的“炼狱”（457摄氏度左右），以及首次确定金星闪电等研究成果。   45亿年前，金星曾与地球拥有相同的半径、质量、密度和化学组成，只不过地球发展出了稳定的适合生命存在的大气，而金星却在大量二氧化碳的笼罩下面目全非。最新的研究发现，金星上由二氧化碳和水蒸气造成的剧烈温室效应致使太阳粒子不断侵蚀其大气层，自转速度逐渐变慢，气温持续升高，最终导致表面的水被完全蒸发和剥离，随风而逝（这是一个“正反馈”恶性循环过程），而留给金星的是强力飓风和频繁闪电的破坏和蹂躏。   新的研究结果或许让人们有了清醒的认识——如果人类活动和自然过程导致灾难性的气候变化，地球的未来将是怎样。论文作者之一、英国牛津大学物理系教授Fred Taylor表示，“一切都变得显而易见，为何金星和地球本身十分相似，而气候却如此不同。”   科学家利用金星快车的VIRTIS红外分光计，对金星的大气进行了三维探测，弄清了金星大气循环流动的画面——赤道气流汹涌，往两极趋于平缓，但有多个互不干扰的流动层。极地有标志性的涡流。而在这些气流之上，金星的上层大气从近日区域向该行星的阴暗面流动。   Taylor评价说，金星快车的首年探测让科学家开始认识金星的水分和其他化学物质的消逝过程。值得注意的是，他们首次发现金星上相对而言的重元素——氧在大量消失，速度大约是氢的一半，比地球上的氧元素流失更快。研究人员认为，这是由于金星更接近太阳，缺乏能够避免太阳风侵蚀的磁场，以及自转比地球慢得多（周期为243天）。而正是这些因素让金星在太阳系形成后的最初十亿年里失去了大量的水。     图片说明：金星闪电示意图   （图片来源：ESA）     在该国际小组的另外一项研究中，加州大学洛杉矶分校的Christopher Russell等人利用金星快车的磁力计设备，首次证实了金星能够发生闪电。它由金星的大气生成，频度和活跃性高于地球上。科学家此前所知的宇宙中能发生闪电的行星仅有地球、木星和土星，新的发现让金星也加入了这一行列。不过，与前三者的闪电源自水蒸气云不同的是，金星的闪电源于硫磺酸气云。（科学网 任霄鹏/编译）   （《自然》（Nature），v450 p633-662，Venus Express international team）