致命的金星可以告诉我们关于其他星球上的生命的什么信息

尽管金星和地球是所谓的姐妹行星，但它们就像天堂和地狱一样不同。 地球是一个自然天堂，尽管经历了多次大规模灭绝，但生命在蔚蓝的天空下依然存在。 另一方面，金星是一颗炽热的行星，有硫酸云和足以压扁人类的大气压力。

但姊妹行星不会消失，因为这两个世界的质量和半径大致相同，并且是内太阳系中彼此相邻的岩石行星。 为什么他们如此不同？ 这些差异告诉我们关于寻找生命的什么信息？

国际天文学界认识到了解行星的宜居性是空间科学和天体生物学的重要组成部分。 如果没有对类地行星及其大气层（无论是否宜居）有更深入的了解，我们就无法真正知道当我们检查一颗遥远的系外行星时我们所看到的是什么。 如果我们发现一颗系外行星表现出一些生命迹象，我们永远不会访问它，永远不会近距离研究它，也永远无法采样它的大气层。

这将科学的焦点转移到了我们太阳系中的类地行星。 并不是因为它们看起来适合居住，而是因为如果不包括那些近乎地狱般的行星，比如金星姐妹，那么完整的类地行星模型就不可能完整。

最近 研究视角 在 自然天文学 研究两颗行星如何分歧以及可能导致分歧的原因。 它的标题是“金星作为行星宜居性的锚点”。

主要作者是来自加州大学河滨分校地球与行星科学系的斯蒂芬·凯恩。 他的合著者是来自圣路易斯华盛顿大学地球、环境和行星科学系的保罗·伯恩。

凯恩和伯恩写道：“行星科学和天体生物学界的一个主要焦点是了解行星的宜居性，包括控制地球等温带表面环境的演化和可持续性的无数因素。”

“太阳系内为数不多的大量类地行星大气层是研究这些宜居性因素的关键资源，从中可以构建适用于太阳系外行星的模型。”

从他们的角度来看，我们太阳系的双胞胎为我们提供了最好的机会来研究相似的行星如何拥有如此不同的大气层。 我们了解得越多，就越能理解岩石世界如何随着时间的推移而演变，以及不同的条件如何有益或限制可居住性。

地球是个例外。 凭借其温和的气候和 地表水，它已经适合居住了数十亿年，尽管有一些气候事件严重限制了生命。 但当我们观察火星时，它似乎已经适宜居住了一段时间，然后失去了大气层和地表水。 火星的情况肯定比地球更常见。

当我们对系外行星的历史一无所知时，了解它是一个巨大的挑战。 我们只在其气候和大气历史的一个时期看到它。 但数千颗系外行星的发现正在提供帮助。

“发现了数千颗系外行星，并证实了这一点 类地行星 是最常见的类型之一，为研究行星特性及其演化提供了一个统计框架，”作者写道。

生物化学能够出现的特性范围很窄，但这些特性可能不会持久。 我们需要识别这些属性及其参数，并更好地了解宜居性。 从这个角度来看，金星是一个信息宝库。

但金星是一个挑战。 除了雷达之外，我们无法看穿其浓密的云层，自 20 世纪 80 年代苏联以来，没有人尝试在那里降落航天器。 大多数尝试都失败了，而幸存下来的也没有持续多久。 没有更好的数据，我们无法了解金星的历史。 简单的答案是它更接近太阳。 但它太简单了，没有什么帮助。

凯恩和伯恩解释说：“金星目前的失控温室状态的进化路径是一个有争议的问题，传统上归因于它更接近太阳。”

但当科学家仔细观察金星和地球时，他们发现它们之间除了距太阳的距离之外还有许多根本性的差异。 仅举几例，它们具有不同的旋转速率、不同的倾角以及不同的磁场。 这意味着我们无法测量更多日照对地球的精确影响。

这是作者的主要观点。 地球和金星之间的差异使金星成为了解岩石系外行星宜居性的重要组成部分。 他们写道：“金星因此为我们提供了行星宜居性讨论中的一个关键锚点，因为它的进化故事代表了地球叙事的另一种途径——尽管两个世界的起源大概是相似的。”

作者指出，生命的基本需求是地表水。 但更大的问题是哪些因素决定了地表水能够持续多久。 他们写道：“通过这种措施，对行星宜居性的研究可以集中在使地表液态水在整个地质时期得以维持的条件。”

地球和金星位于岩石行星宜居性范围的两端。 这是我们可以从太阳系中学到的重要教训。 出于这个原因，“……了解金星场景的路径与了解地球特征的宜居性路径同样重要，”作者写道。

两位研究人员列出了一些控制地球和金星宜居性的因素。

关于金星，我们还有很多不知道的事情。 它的核心有多大？ 它曾经有过水吗？ 一些研究 表明当地球失去水并完全适合居住时，其大气中有大量氧气。 如果我们在遥远的系外行星上看到相同数量的氧气，我们可能会将其解释为生命的迹象。 大错。 “因此，金星对于解释明显富含氧气的大气层来说是一个警示故事，”作者写道。

凯恩和伯恩的研究观点是呼吁采取行动。 它反映了最近发生的事情 十年调查 讲过了。 “最近的天文学和天体物理学以及行星科学和天体生物学十年调查都强调需要更好地了解行星 宜居性 作为天体生物学背景下的一个基本目标，”他们写道。对于作者来说，金星可以为这一努力奠定基础。

但为了让它发挥锚点作用，科学家们需要回答很多问题。 他们需要更彻底地研究所有海拔高度的大气层。 他们需要研究它的内部并确定其核心的性质和大小。 至关重要的是，他们需要让航天器到达其表面并近距离检查其地质情况。 简而言之，我们需要在金星做我们在火星所做的事情。

考虑到金星的恶劣环境，这是一个挑战。 但正在准备更详细地探索金星的任务。 VERITAS、DAVINCI 和 EnVision 都是计划在 2030 年代进行的金星任务。 这些任务将开始为科学家提供我们需要的答案。

当我们更多地了解金星时，我们也需要更多地了解外金星。 “研究金星内在特性的一个并行方法是对大量（且仍在快速增长的）类地系外行星进行统计分析，”作者写道。

我们生活在一个发现系外行星的时代。 我们已经发现了 5,000 多颗已确认的系外行星，而且这个数字还在不断增长。 我们正在发射航天器来更彻底地研究最有趣的航天器。 但到了某个时候，事情将会发生转变。 我们需要对其中多少进行编目？ 一万够吗？ 20,000？ 10万？

现在一切都是新的，人们对寻找更多系外行星，尤其是岩石行星的热情也很高。 宜居带，是可以理解的。 但最终，我们将达到某种收益递减的阈值。 为了理解它们，我们的努力可能会更明智地花在研究金星以及它如何以如此不同的方式演化上。

正如凯恩和伯恩所建议的那样。