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為什麼我們住在地球而不是金星?

太陽系中,金星、地球和火星都落在太陽的適居區中,也就是說,岩質行星表面的水能以液態存在的區域。可是,為什麼人類這麼幸運,恰好就生活在地球上?一項新研究揭示了地球上的生命為何得以踏上演化之途。

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地球(左)與金星(右)  來源:NASA

英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)和加州大學(University of Californi)的科學家Mark Jellinek等人發表的這項研究成果顯示:地球最初形成的地殼含有大量放射性元素,如鈾和鉀等,這些放射性元素在衰變過程中會產生熱量。然而,在地球 形成早期,有段時期曾經歷大量小行星撞擊,這些放射性元素被從地殼帶出,之後流失在太空中。這個現象稱為「撞擊侵蝕(impact erosion)」。

Jellinek等人認為:地球早期鈾和鉀的流失,是地球板塊運動、磁場和氣候演化的決定性因素;而這幾項又是共同創造出我們所住的地球環境的關鍵條件,這很可能就是讓地球與其他行星不同的主要原因。

在地球上,漂移的板塊造成地球表面常態性的被更新,如此一來,將使得下方的地函逐漸冷卻,維持地球的強磁場,並觸發火山活動。爆發中的火山會將地球深 處的溫室氣體釋放到大氣中,因此經常性的火山爆發活動可維持氣候保持在生命適合生存居住的狀態,讓地球與其他岩質行星不同。

從大小、質量、密度和組成成分來看,金星是和地球最相似的行星。然而地球氣候在整個地質歷史都相當穩定而適合生存,金星卻因擁有濃厚的二氧化碳大氣而 使表面溫度高達攝氏470度之多而使氣候相當嚴峻,不適合生存。為何相鄰且相似的兩顆行星,會演化成如此截然不同的狀態?Jellinek等人認為關鍵就 在撞擊侵蝕。

金星受到的撞擊侵蝕比地球少,只有間歇性的發生劇烈火山活動,導致氣候有著劇烈且每每長達10億年之久的變動擺盪。

檢視撞擊侵蝕所造成的行星隨時間演變的狀態,便可看到行星的初始組成成分深深受到撞擊侵蝕效應的影響而產生一連串相關變化,而後才形成成地球現今如此獨特的環境。

資料來源:Why we live on Earth and not Venus, 2015.07.21, KLC


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