为什么金星上没有水？金星上有水吗为什么

(329) 氮氧不是地球大气唯一的主要成份

“生命的出现和生物圈的形成在地球大气的演化中起了重要作用。而生命能够在地球上出现，是和生命需适宜的日地距离有关。生命需要液态水来进行化学作用和吸收养分，液态水只能在0℃与100℃间存在。适宜的日地距离使地球表面有了合适的温度条件，即水能在地球上完成水气、液态水和冰的循环，这在太阳系的其它行星上是不可能的。水气光解产生少量氧，海洋和少量氧的存在为生命的出现创造了条件。生命的出现反过来又改变了地球大气的成分，形成以氮和氧为主的大气。臭氧层强烈收太阳光的紫外线辐射，不但保护了地球上的生命，并且转换成的热量使平流层增温，从而改变了高层大气的热力结构。这种演化过程在迄今为止所有已发现的天体中是唯一的。”(见《大气物理学》第5页) 这一理论是在肯定生命自诞生之日起，从来就没有离开过水环境，生物圈的繁荣肯定了地球自诞生之日起，其天体的轨道位置基本没变，氮和氧是地球大气圈层的唯一主要成份。

关于地球液态水是不是太阳系内的唯一，有待磋商，火星上有液态水运动的痕迹，其它液态物不可能象液态水一样形成运动痕迹，应当认可火星上曾经拥有过液态水；又如木卫星与土卫星上有的有冰层，卫星上的火山喷发如同地球上的火山喷发一样，都含有大量的水蒸气成份，所以，液态水的存在并不是地球唯一的物质 。从金星氮氧结构看，氧气的丰度决定金星上曾经拥有丰富的液态水，通过光的离解，将水分子分解成氢气与氧气，氢气散逸，氧气被携留在金星上。

大气成份的不断更替，是指该种大气成份的所有分子在大气中的更新一次所需要的时间，如氮(N)气的平均更替时间为1亿年，氧(O)气的平均更替时间为5千万年，氩(Ar) 气的平均更替时间为10亿年，二氧化碳(CO2) 气体的平均更替时间为5~6万年，所有的大气成份都在不断的产生与解离状态。大气的运动状态决定了大气成份及其结构处在变化之中，因而大气成份可划分为主要成份与次要成份，根据大气成份的更替速度又可划分为准定常成分与可变成分。所以，生命可以在某一个地史时期内改变大气的成份结构，最终根本无法改变大气成份的变化及其结构的演化。如氧气只能产生不存在解离，即氧能始终改变大气成份的结构，生命的繁荣就会制造出比今天还多的大气氧; 假如金星上的氮气与氧气是由生命制造的，那就证明了金星上曾经拥有过比地球还要多的液态水。金星液态水的消失才能形成金星今天的大气结构：二氧化碳为底层大气圈层，中间层为氮氧层的大气结构。

金星上的液态水为什么会消失呢？如果金星的天体位置至始至终都保持不变，那么，高温高压条件是不允许金星上有液态水存在，因而金星上不可能拥有比地球还多的氮、氧气体。丰富的氮气与氧气必须有液态水的参入，才有可能实现金星氮气与氧气的积累。然而水是平衡气温的重要因素，金星拥有高达400℃的气温与丰富氮气氧气的积累，只能表明金星绕太阳的运动轨道不是永恒不变的，金星有个液态水的时期，有一个低温时期，低温时期的二氧化碳气体明显低于氮氧气体成份的占比。随着金星绕太阳作向心运动，金星上的气温逐渐上升，才有了金星现在的高温环境，才出现上述大气成份与结构现象。

火星上有大量液态水存在的痕迹，水的消失需要水变成水蒸气，火星距离太阳那么远，火星低纬度区域的最高温度只能达到20℃，火星上应该不存在液态水运动消失的痕迹。由于火星磁场较弱，使火星表层上的大气压仅有地球近地表大气压的九分之一，这样的大气环境很容易将水分子分解，在太阳光多光质的条件下，水分子同样易被光离解；在火星温度可以将液态水变成水蒸气或低气压能离解水分子的条件下，氢气与氧气只能作为轻质离子而散逸。除此之外，将水蒸气分解成气体并散逸火星的罪魁祸首还有紫外线、红外线等短光波的离解，是构成火星液态水过早散逸基本条件。因而火星上存在过液态水运动痕迹是行星演化历史的必然结果，也就是说火星的大气环境决定了火星大气成份的平均更替时间与地球不一样，快速更替是构成火星液态水消失的重要因素。

在金星上，大气圈层由三层结构组成，底层为上升层由二氧化碳气体构成，中间层主要由氮氧气体组成对流层与平流层，氮氧的比例基本上同地球大气圈层相近，金星中间大气圈层的氮气占比为78%、氧气的占比为21%，上层同样为电离层，主要为氢离子等组成。金星大气圈的结构证明金星曾经有一个气温适宜的生物生长环境，而金星绕太阳作的向心运动是构成二氧化碳气体丰富积累的重要因素，从而形成金星多层大气圈层、并拥有氮氧大气结构。只有当金星在常温常压下形成氮氧大气圈层后，金星在绕太阳作向心运动过程中，金星表层温度的上升制造出大量的二氧化碳，二氧化碳的积累将第二代大气成份推举到了距离表层50千米的高度，从而形

一：金星上为什么没有液态水

没有那回事。金星只会变得越来越不宜居，未来人类几乎不可能移民到金星上。

理论上，金星也是处在太阳系的宜居带中。然而，这并不意味着金星是宜居的星球，只是它有可能是一颗宜居的星球。一颗星球是否宜居，还取决于它自身的条件。

金星在未来不会变得宜居，相反，这颗行星的环境从过去的可能宜居演变成现在的生命禁地。早在数十亿年前，金星刚刚形成之后不久，那时的金星上可能拥有类似地球的大气层。由于金星处在宜居带中，在金星大气层的保温作用下，这颗星球上的温度可能刚好可以维持液态水存在。在这样的环境中，就有可能进化出生命。

但数亿年之后，由于金星的地质活动释放出了大量的二氧化碳进入大气中，而金星上的液态水总量并不多，使得二氧化碳无法被有效吸收，结果导致金星的大气中充满了二氧化碳，其体积分数高达97%。最终，金星上的温室效应失控，导致整个星球的温度升高到四百多度，液态水完全蒸发掉，可能存在的生命也随之消逝。

在未来，金星的温度只会变得越来越高。虽然由于太阳的核聚变反应不断损失自身的质量，导致它对其他行星的引力作用变小，使得金星与太阳的距离逐渐增加，但这个幅度十分有限，对金星表面的降温起不到什么作用。事实上，由于太阳的核聚变反应变得越来越剧烈，太阳的温度会越变越高，结果会让金星的温度进一步升高。

不仅金星在未来不可能会变得宜居，而且就连地球也会逐渐变得不再宜居。太阳的升温不可避免，太阳系的宜居带会逐渐向外迁移，未来的金星和地球都会离开宜居带。

在遥远的未来，有可能变得宜居的星球应该是离太阳更远的火星。随着太阳温度的升高，火星会越来越温暖。如果可以对火星进行改造，让火星覆盖上一层较厚的大气层，并且给火星增加一个磁场来偏转太阳风，这样火星就有可能变成一颗宜居的星球。

二：金星上有水吗为什么

最近几年，科学家开始利用探测器和望远镜来寻找太阳系内外行星上生命的间接标记生物标记。九月十四日，国际科学小组公布了一项新的研究结果，发现了金星上存在生命的标志——磷化氢，并首次推测金星可能有生命。这项发现发表在《自然天文学》杂志上。该团队首先利用夏威夷的望远镜发现磷化氢，然后用智利的射电望远镜进行确认。

所以金星上的环境是否适合生存？为什么发现磷化氢证明了生命的可能性？咱们今天讨论一下。化氢是一种由三个氢原子组成的化合物，具有臭味、毒性、无色性和易燃性。它通常用作杀虫剂和老鼠药物，也用于电子工业。地球上的磷化氢除人工合成外，是厌氧菌从矿物或生物材料中的磷酸盐吸收而排出。

并不是所有的磷化氢都是由厌氧微生物产生，除了地球之外。早些时候，科学家们在木星和土星的大气中发现了磷化氢。但是，由于这两个行星的中心温度和压力非常高，使得其内部形成的磷化氢上升到大气中，所以在木星和土星上的磷化氢与生命的迹象没有任何联系。

据科学家们所知，其它行星本身并不足以形成这么多稳定存在的磷化氢。所以在金星大气中发现磷化氢是非常令人震惊的。科学家们考察了金星上的非生命过程是否会产生观测到的磷化氢，并考察了各种可能性，包括金星火山释放的气体，密集的闪电，板块移动和宇宙尘埃。然而，根据计算，上述任何过程都不能产生他们观察到的磷化氢丰度。

这样，摆在他们面前还有两种选择：一种是金星上未知的地质过程或光化学反应可以产生磷化氢；第二，金星上有一些生命活动可以产生磷化氢。因此，研究者在论文中指出，他们只提出了两种可能性，断言在金星上发现生命仍然是可能的。

此外，还有其他科学家质疑结果的可靠性，认为论文中提到的磷化氢信号也可能是由望远镜观察或数据处理引起的。然而，无论未来的观察或发射到金星的探测器是否真正确认了金星大气中的生命存在，这条研究之路都值得继续前进。在金星大气层中，科学家们发现磷化氢的存在是一个重要的发现，但是现在。

据说金星是地球上的一对双胞胎。的确，从结构上看，金星和地球有很多相似之处。维纳斯的半径大约是6073公里，比地球小300公里，是地球的0.88倍，质量是地球的4/5，平均密度略小于地球。但这两种环境的差异很大：金星表面温度很高，没有液体水，加上极端的气压，以及严酷的自然条件，例如严重缺氧，金星不可能有生命。所以金星和地球只是一对貌合神离的姐妹。

环绕金星的大气层和云层很浓。这些云为金星表面覆盖了一层神秘的面纱。要通过射电望远镜，我们才能穿过大气层，看到金星的表面。二氧化碳含量最高的金星大气，超过97%。同时，还有一层由浓硫酸组成的浓云，厚度为20-30公里。金星表面温度达到465-485度，气压大约是地球的90倍。