安迪·托马斯维克，《今日宇宙》 图片显示了最里面的行星和小行星的偏心
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 金星最近获得了很多关注，尽管主要是在科学界，因为上一部关于这个星球的好莱坞电影是在20世纪60年代上映的
这部分是由于它与地球的巨大差异，以及这种差异对系外行星研究的意义
如果我们能更好地理解金星形成期间发生的事情，使它成为今天的地狱景观，我们也许能更好地理解其他恒星周围的可居住区的真正构成
在最近的过去，许多行星科学家一直关注金星的形成和大气发展
现在，一篇新的论文提出金星表面可能在10亿年前就有液态水
水消失的原因可能是一个不太可能的罪魁祸首:木星
有证据表明木星实际上是从太阳系内部迁移到目前的轨道上的
大战略理论或尼斯模型等理论显示了这种迁移的潜在路径
什么博士
加州大学河滨分校的行星科学家斯蒂芬·凯恩和他的合著者对迁移可能对金星产生的影响很感兴趣
因此，他们模拟了木星在早期太阳系形成过程中的成千上万条迁移路径
有很多模拟场景，金星或其他类地行星被抛出太阳系，这些运行被丢弃
然而，也有许多金星轨道受到严重影响的情况
轨道的一种度量叫做偏心率，它本质上就是轨道的椭圆度
一些木星迁移模型导致金星的偏心率比实际轨道大44倍
科学频道特别报道了金星和地球的行星演化之间的差异
信用:科学频道Youtube 这很重要，因为金星目前有一个非常圆的轨道，偏心率很低
如果木星穿过早期太阳系的迁移模型导致金星有很高的偏心率，那么这种偏心率去了哪里？ 这个问题最有趣的答案是它被液态水打湿了
液态水可以长时间抑制轨道偏心，因为它围绕行星表面的运动通过一种叫做潮汐耗散的过程将它推向更规则的模式
潮汐消散的一个有趣的结果是，它可能会在一个星球上造成一个失控的温室，然而，作者计算出，年轻的金星上最有可能不是这样
他们还排除了温室效应失控的另一个潜在来源:行星上的入射阳光
但是这些模型显示，虽然在金星高度椭圆轨道的情况下，最大入射阳光会显著增加，但这可能不足以独自造成一个温室世界
然而，高度轨道偏心对液态水有另一种影响
他们导致它消失
这是一个两步的过程
首先，高度偏心的轨道会导致显著的季节变化，当行星远离恒星时，它会将水冻结成雪或冰，当行星靠近恒星时，它会蒸发成云
虽然这颗行星离恒星很近，但它也受到大量紫外线的照射
这种紫外光还有分裂水分子的附加效果，只留下元素氢和氧
然后，较轻的氢可以很容易地被太阳风从地球的大气中带走，永远不会重新结合成水
艺术家描绘的金星从一个潜在的可居住的水世界演变成今天的炎热沙漠
信用:美国宇航局戈达德 蒸发到大气中的水蒸气实际上是一种比现在金星大气中存在的二氧化碳更有效的温室气体
在它脱离紫外线和太阳风的结合之前，它可能会在地球上造成一个被称为“潮湿温室”的时期
它也可能导致金星大气中二氧化碳的增加，因为降水是碳酸盐-硅酸盐循环的一个关键组成部分，它将二氧化碳截留在地球的构造板块中
这些提出的金星演化理论带来了一些额外的问题
例如，如果金星上有这么多水，当氧气从水分子中被剥离出来时，它们都去了哪里？医生
凯恩也是一个科学小组的成员，该小组希望在不久的将来通过向金星发送一个着陆器来回答这个问题，以测试氧自由基可能与之结合的表面是否存在氧化物
除了水之外，金星轨道偏心还有其他潜在的原因
一个潜在的影响是地球本身
为了测试是否是这样，研究人员希望更多地了解所谓的米兰科维奇周期，这是地球轨道参数周期性变化的模型
如果地球对金星有阻尼作用，从金星轨道模式中移除的动能会被地球吸收
当动量转移发生时，地球轨道能量的这种戏剧性变化会以完全倾斜的米兰科维奇周期显示出来
虽然到目前为止还没有任何数据支持这一理论，但未来的古气候研究可能会揭示地球本身是否带走了它最近邻居的一些偏心率
但是对这种偏心的最初原因的最好估计仍然是木星的移动
如果这个气体巨人的迁移碰巧将金星推入了它所遭受的失控的温室状态，这对于我们可能发现的任何围绕其他恒星运行的金星类似物都有重大影响
随着我们探测这些系外行星的仪器变得更加精确，我们可能会发现更多像金星这样的行星
确切地说，了解我们太阳系中唯一一个这类行星的模型发生了什么，对于了解恒星的可居住区变得更加重要
随着兴趣的重新燃起，金星甚至可能在不久的将来吸引好莱坞的注意
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