金星应该被锁定,一侧面向太阳
当太空中的两个物体靠得足够近时,它们的重力会起到刹车的作用,使它们减速,直到一个人的旋转"锁定"以匹配它的轨道。
这种潮汐锁定 意味着较小天体的一侧永久面向较大天体——这就是为什么我们只能从地球上看到月球一侧的原因。
地球的邪恶双胞胎金星位于潮汐锁定阈值附近。如此接近以至于它几乎可以被潮汐锁定在太阳上……但事实并非如此。
金星绕太阳一圈需要 225 天,而绕太阳一圈需要 243 天。更重要的是,与其他行星不同,它的自转方向与绕太阳运行的轨道相反。
这是一个很小的差异,但意义重大。阻止金星完全锁定的一件事是这颗行星厚厚的暴风雨大气层,它在短短四天内围绕金星旋转:比行星本身快 60 倍。
根据加州大学河滨分校的天体物理学家斯蒂芬凯恩的说法,这意味着在研究金星以及其他围绕遥远恒星运行的行星时,我们需要更多地关注行星大气。
"我们认为大气层是行星顶部的一个薄薄的、几乎独立的层,与固体行星的相互作用最小,"凯恩解释道。
"金星强大的大气层告诉我们,它是地球上一个更加完整的部分,它绝对会影响一切,甚至包括行星旋转的速度。"
金星的大气层非常狂野,被认为是导致地球和金星(在许多其他方面如此相似)成为如此截然不同的世界的关键特征之一。
这是行星科学家乐于解决的一个难题,因为它意味着郁郁葱葱的宜居世界(地球)和有毒的酸性地狱景观(金星)之间的区别。
在金星上,由于超旋转现象,快速移动的大气层 导致风速超过每小时 400 公里(约每小时 250 英里)。
这种超自转导致大气在行星表面拖曳——其结果似乎是行星自转速度减慢,同时抵消了太阳引力的控制并防止潮汐锁定。
缓慢的逆行自转意味着金星上的一天,从日出到日落,持续约 117 天。厚厚的有毒大气捕获了大部分太阳热量:只有 3% 的入射阳光到达地表,这意味着其余部分被大气吸收。
结果是金星拥有太阳系中除太阳外任何天体中最热的表面,平均温度约为 482 摄氏度(900 华氏度)。
"这是令人难以置信的外星人,与在地球上的体验截然不同,"凯恩说。"站在金星表面就像站在一个非常热的海洋的底部。你无法在上面呼吸。"
因为大气层捕获了太阳能,金星只保留热量:一种失控的温室效应。我们不知道潮汐锁定在导致这种失控的温室效应中可能扮演什么角色,但研究金星可能会提供一些线索。
我们发现的大多数系外行星都非常靠近它们的主星;我们用来搜索它们的工具在寻找近距离世界方面要好得多。因此,其中许多世界将被潮汐锁定。
由于具有失控温室效应的行星不适合我们所知的生命,因此弄清楚潮汐锁定如何影响宜居性可以帮助我们确定围绕其他恒星运行的宜居世界。
在寻找可居住的系外行星时,天文学家寻找的东西之一是大致与地球大小的物体。但仅是地球大小是不够的。
金星或多或少有地球大小,但任何试图在那里生活的地球生物都无法生存。简单地使用地球作为系外行星的模型,即使是潮汐锁定的行星,也可能不会产生准确的结果。
"金星是我们修正这些模型的机会,因此我们可以正确了解其他恒星周围行星的表面环境,"凯恩说。
"我们现在没有很好地考虑这个问题。我们主要使用地球类型的模型来解释系外行星的特性。金星挥舞着双手说,‘看这里!’"
他说,金星是我们太阳系中的一个工具,我们可以用它来尝试了解外星世界的气候。
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