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都在太阳系宜居区,为何我们住在地球而不是金

时间:2018-06-29 07:55来源:中国国家天文
太阳系中,金星、地球和火星都落在太阳的适居区中,也就是说,岩质行星表面的水能以液态存在的区域。可是,为什么人类这么幸运,恰好就生活在地球上?一项

太阳系中,金星、地球和火星都落在太阳的适居区中,也就是说,岩质行星表面的水能以液态存在的区域。可是,为什么人类这么幸运,恰好就生活在地球上?一项新研究揭示了地球上的生命为何得以踏上演化之途。

英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)和加州大学(University of Californi)的科学家Mark Jellinek等人发表的这项研究成果显示:地球最初形成的地壳含有大量放射性元素,如铀和钾等,这些放射性元素在衰变过程中会产生热量。然而,在地球形成早期,有段时期曾经历大量小行星撞击,这些放射性元素被从地壳带出,之后流失在太空中。这个现象称为「撞击侵蚀(impact erosion)」。

Jellinek等人认为:地球早期铀和钾的流失,是地球板块运动、磁场和气候演化的决定性因素;而这几项又是共同创造出我们所住的地球环境的关键条件,这很可能就是让地球与其他行星不同的主要原因。

在地球上,漂移的板块造成地球表面常态性的被更新,如此一来,将使得下方的地函逐渐冷却,维持地球的强磁场,并触发火山活动。爆发中的火山会将地球深处的温室气体释放到大气中,因此经常性的火山爆发活动可维持气候保持在生命适合生存居住的状态,让地球与其他岩质行星不同。

从大小、质量、密度和组成成分来看,金星是和地球最相似的行星。然而地球气候在整个地质历史都相当稳定而适合生存,金星却因拥有浓厚的二氧化碳大气而使表面温度高达摄氏470度之多而使气候相当严峻,不适合生存。为何相邻且相似的两颗行星,会演化成如此截然不同的状态?Jellinek等人认为关键就在撞击侵蚀。

▲ 在金星的表面上,除了得忍受高温和强大的空气压力,还得小心厚厚的硫酸大气层裡,可能正在上演著闪电风暴。

金星受到的撞击侵蚀比地球少,只有间歇性的发生剧烈火山活动,导致气候有著剧烈且每每长达10亿年之久的变动摆盪。

检视撞击侵蚀所造成的行星随时间演变的状态,便可看到行星的初始组成成分深深受到撞击侵蚀效应的影响而产生一连串相关变化,而后才形成成地球现今如此独特的环境。
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