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How Venus went to hell

2021/12/1
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Unexplainable

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
B
Brian Resnick
无可用信息
N
Noam Hassenfeld
R
Robin George Andrews
Topics
Noam Hassenfeld: 本期节目探讨了金星演变的未解之谜,从曾经可能宜居的星球到如今的火山地狱,金星的转变过程以及其原因是行星科学领域最重大的问题之一。金星的现状与地球的未来息息相关,因为两颗星球在诞生之初非常相似。 Robin George Andrews: 金星如今是一个极端恶劣的环境,表面温度高达900华氏度,大气压力是地球的92倍,并且充满硫酸云。然而,探测器在金星大气中发现了大量重水,这表明金星曾经拥有大量液态水,可能曾经是一个宜居的星球。关于金星毁灭的原因,主要有两种理论:一是太阳早期的高强度活动导致金星水分蒸发,产生温室效应;二是金星上发生过多次大规模火山喷发,破坏了板块构造,导致温室效应失控。目前尚无法确定哪种理论更准确,未来对金星地质结构的研究将有助于揭示其毁灭之谜。地球也可能面临类似的命运,但这种灾难发生的周期以百万年计,人类有足够的时间应对。 Brian Resnick: 尽管金星如今是一个炼狱般的星球,但科学家们正在探索金星上是否存在生命迹象的可能性。在金星大气中检测到磷化氢,这可能是生命存在的迹象,但也有可能是火山活动产生的。如果金星存在生命,那将是一种我们无法想象的类型,可能存在于金星云层中,并通过一个独特的循环过程生存。金星云层中的温度可能适宜生命生存,但生命体必须能够在云层中长期生存,并适应极端酸性的环境。未来,对金星云层成分和酸度的研究,将有助于揭示金星上是否存在生命。 Robin George Andrews: 金星如今是一个极端恶劣的环境,表面温度高达900华氏度,大气压力是地球的92倍,并且充满硫酸云。然而,探测器在金星大气中发现了大量重水,这表明金星曾经拥有大量液态水,可能曾经是一个宜居的星球。关于金星毁灭的原因,主要有两种理论:一是太阳早期的高强度活动导致金星水分蒸发,产生温室效应;二是金星上发生过多次大规模火山喷发,破坏了板块构造,导致温室效应失控。目前尚无法确定哪种理论更准确,未来对金星地质结构的研究将有助于揭示其毁灭之谜。地球也可能面临类似的命运,但这种灾难发生的周期以百万年计,人类有足够的时间应对。

Deep Dive

Chapters
Venus, once possibly a habitable paradise, turned into a volcanic hellscape due to out-of-control climate change. Understanding what killed Venus could help predict Earth's future.

Shownotes Transcript

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这是无法解释的。我是诺姆·哈森费尔德。本周,一个巨大的、世界末日般的未解之谜。我认为这是行星科学中最大的问题。罗宾·乔治·安德鲁斯,火山学家、记者,痴迷于这个问题。科学家们让我相信这一点,因为它有点像一个谋杀之谜。是的。

我们知道受害者是金星,太阳系中的第二颗行星。如今,它是一个可怕的火山地狱。金星是科学界已知的最糟糕的地方。它在各个方面都是可怕的、世界末日的和糟糕的。但有理由相信金星曾经是一个美丽宜居的天堂。

它实际上可能是我们太阳系中第一个宜居的行星。看到它将会是一件美好的事情。直到至少十亿年前,它被杀害了。

就像某种宇宙神灵度过了非常非常糟糕的一天,然后说:“不,我要毁掉这个星球!”我们知道死亡的原因:失控的气候变化。行星的平均温度上升了大约几百度华氏度。所以它真的把自己煮熟了。但我们不知道是什么导致它变得如此炎热。弄清楚是什么杀死了金星不仅仅是一些历史上的好奇心。

金星可能是我们的未来,是地球的未来。地球和金星非常像兄弟姐妹。它们本来几乎是双胞胎。它们是在同一时间诞生的,并且由相同的物质构成。然而,地球是天堂。那么为什么天堂旁边会有一个失乐园呢?任何降临金星的东西都可能降临我们。金星上到底发生了什么,而地球上还没有发生?我们的高级记者布莱恩·雷斯尼克与罗宾交谈,试图解开这个谜团。

首先,金星今天有多死?那里有多糟糕?金星今天的状态滑稽地像地狱。如果有人必须描述地狱是什么样子,金星可能不会差太远。金星是一种火山混合物。它覆盖着这些杂乱无章、锋利的……

熔岩流和这些非常宽阔的盾状火山和蜘蛛状火山。它实际上非常热,我的意思是大约 900 华氏度,这比仅仅因为离太阳近一点而应该有的温度要高得多。它还有硫酸云,擅长吞噬东西,溶解东西。地表的压力大约是地球海平面压力的 92 倍。所以如果你站在地面上,

你会被压扁,你会融化。所以这就像在一个水下 1 英里的压力锅里。非常可怕。这就是为什么我们没有听说任何亿万富翁想要殖民金星。不。不,我想不会,不会。好的,所以这是一个非常恶劣的地方。我不去那里。好主意。我的假期预订在其他地方。但你说这是一个谋杀之谜。我们怎么知道金星曾经是活着的?

所以,即使金星今天看起来并且在各个意义上都是世界末日的,探测器也观察了它的大气层,发现大气层中有很多所谓的重水。现在,重水是那些科学术语之一,它的意思正是它听起来的意思。它实际上是更重的水。我们过去使用的这种经典的 H2O,

在地球上随处可见,是宇宙中更常见的一种水。重水只是将氢换成了氘,这是一种更重的氢。发现重水意味着什么?科学家们知道经典水与重水的比例是多少。因此,如果您测量某个地方存在多少重水,您可以合理地猜测有多少

你知道,那个星球上存在或曾经存在多少经典水。所以今天,金星的天空中没有多少经典水,但这表明金星上曾经有很多经典水,至少相当于一个海洋的水。如果这种水以液态形式存在,金星在某个时候适宜居住的几率有多大?你知道,这并不不可能,即使今天看起来不可能。你能想象过去的金星是什么样子吗?

是的,这就像试图重建一场吞噬一切的大火之后发生的事情一样。你会有这些火山,你会看到水在它周围渗出、涌出和倾泻而下。可能会有由火山活动形成的巨大高原,以及矗立在这些非常浅的大湖(也许是水)之上的火山。我的意思是,看到它将会是一件美好的事情。这得是多久以前的事了,这个适宜居住的金星?

一个很大的疑问是,它究竟是在多久以前变得适宜居住的,以及持续了多久?水可能一直都是蒸汽,也可能从未有过。但如果它是液态水,那么它可能适宜居住数十亿年。也许直到最近的十亿年它都是适宜居住的。关于是什么杀死了金星,主要有两种理论。

你让我坐立不安。杀死金星的第一个选择是什么?选项一:太阳。根据我们对太阳和其他恒星的了解,当它们处于青春期时,它们会变得非常兴奋,并且会很快变得更热更亮。如果太阳真的变得更亮更热的速度太快,即使你可能只是让水停留在表面,做它自己的事情,不去管它,太阳也可以暴力地把它煮沸。

许多系外行星都被认为经历了这种命运,许多行星都在我们银河系之外。一旦金星失去这种水,它就会被吹走,被汽化。我们会得到这种增加的温室气体吗?是的,是的,因为如果你

把它的水煮沸成蒸汽,这种蒸汽是一种温室气体,它只会加剧温室效应,然后从金星胚胎火山中喷出的二氧化碳将真正地盖棺定论。我的意思是,没有机会,没有机会,这可以解释为什么我们今天看到金星是这样的。所以如果这是真的,如果这个年轻的、非常兴奋的太阳是杀死金星的原因,那么,

地球会安然无恙地度过这一切,对吧?是的,地球会安然无恙。所以地球似乎避免了最糟糕的情况,是的。好的,所以这是我们这个悬疑故事中的一个嫌疑人。另一个嫌疑人是谁?好吧,另一个嫌疑人恰好是我最喜欢的东西,那就是火山。是的,那么你最喜欢的火山怎么能杀死一颗行星呢?如果你回顾地球的历史,你会发现每隔一段时间就会发生火山喷发。

科学称之为大型火成岩省,但它们基本上是巨大的、长时间的熔岩喷发,其规模和时间是任何人都无法想象的。我无法想象这些事情。

地球上的这种熔岩盛宴是什么时候发生的?2.52 亿年前,地球经历了其最严重的物种灭绝事件。被称为“大灭绝”,我认为这是一个给任何东西起的名字,非常戏剧化。至少 90% 的生命被消灭了。而引发这场物种灭绝的主要嫌疑犯是这些在西伯利亚出现的火山裂缝。

它产生了一片大陆大小的熔岩洪流,用了大约 200 万年的时间才喷发出来。所以它会导致巨大的爆炸,也会向大气中释放所有这些温室气体。它造成了一种全球变暖效应,使温度升高了大约 12 度,这相当多。这导致了地球上 90% 的生命死亡。地球不得不重新开始。

这个想法是,如果这种情况发生在金星上,但更糟呢?好的,就像在地球上,发生了一次这样的“大灭绝”喷发,但它并没有杀死我们。我们仍然在这里,但在金星上可能会发生更糟糕的事情?

所以你不能仅仅发生一次大规模的火山喷发。你必须消灭板块构造。板块构造本质上是地球的恒温器。你必须消灭这种稳定性。所以板块构造,这就是大陆所坐落的地方,它们四处漂浮并相互挤压。这些是如何像恒温器一样工作的?行星的温度会因为各种原因而上下波动。

但碳可以被吸收到金星海洋中,例如,如果存在海洋的话。然后它会渗透到这些构造板块中。如果这些构造板块彼此潜入,那么你就会埋葬这种碳。所以如果你有一种破坏板块构造的方法,这就是你如何杀死一颗行星的方法。

好的,所以这里的板块构造,它们有助于调节行星的温度,因为它们会吸收二氧化碳,并在移动时将其深深地埋入地下?是的。所以如果你使一颗行星脱水并破坏其板块构造,你的恒温器就会坏掉。所以科学家们一直在将这些数据输入模型中,例如,你如何做到这一点?你如何做到这一点?

事实证明,实际上,也许你不需要只发生一次史诗般的喷发,而是两次。为什么不同时发生两次呢?两三次。所以你现在有一个失控的火灾,没有消防队来扑灭这场大火。你已经注定要失败了。如果你破坏了板块构造,你就破坏了世界。

所以我们这里有两个嫌疑人。一个是太阳。另一个是金星上大规模的喷发,破坏了这颗行星。我们应该判谁有罪?火山似乎更有可能,因为我们可以看到这种情况在地球上也发生过,只是程度略轻一些。但是如果这被提交到法庭上,他们都将被推定无罪,因为没有……

塔尔博特·埃德蒙兹的证词,你可以认为,是的,事情就是这样发生的。还没有。那么我们如何解决这个谋杀之谜呢?基本上有一系列任务将揭开金星今天的地质构成。如果它看起来干巴巴的,而且它一直都是干巴巴的,那么情况可能就是这样,那么可能是太阳造成的,因为它已经脱水很长时间了。但如果它看起来仍然有一些脱水现象,这意味着你仍然在某个地方有水。是的。

所以如果金星内部仍然有点潮湿,而且它仍然在喷出水,那么火山可能杀死了金星。地球有一天会变成金星吗?所以听起来,你知道,这些行星一开始是相同的或相似的,地球会变成这个地狱吗?是的!

是的,会的。需要注意的是,让我们不要惊慌。我的意思是,这些喷发就像数百万年的时间尺度,你知道,数十万年,数百万年。所以这不像没有人会预见到这一点,并且会立即灭亡。是的,是的。在世界末日来临之前有一点提前量是很好的。但它可能会发生。问题是,一颗行星只发生一次真正史诗般的喷发是否正常?

在错误的时间改变游戏规则的选择?还是只是一个偶然?没有人知道这个问题的答案,这对我来说奇怪地令人兴奋,我们不知道火山决定摧毁它们所在的行星的频率有多高。哪一个是例外?金星是异类还是地球是异类?如果地球是异类,那么这不仅意味着在外面找到生命可能更难,

但我们存在是多么幸运?地球没有以这种方式发生故障。如果金星是异类,那么也许我们并不那么特别。所以这是关于所有生命,包括我们。我们在这个场景中可能是火山吗?或者不太可能,因为我们谈论的碳规模太大了。是的,它……我的意思是,我们向天空排放二氧化碳的速度比“大灭绝”期间发生的速度还要快。

就每年的碳量而言。所以这在最糟糕的意义上令人印象深刻。我的意思是,这简直是令人震惊的可怕。但是我们向天空排放二氧化碳的速度可能并不像同时发生多次史诗般的大灭绝喷发那样糟糕。现在正在发生的事情,希望它不会持续数百万年,对吧?对。

这奇怪地令人放心的是,人类不太可能完全破坏地球。是的,很奇怪,但是,你知道,如果我们想向金星发生的事情致敬,我认为那将是一个可怕的主意。我们不应该渴望成为火山。我们不应该渴望成为火山。休息后,如果这个可怕的、灼热的炼狱并不像看起来那样死气沉沉呢?接下来是这个。

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这是无法解释的。我们回到这里和布莱恩在一起。你好。在节目的第一部分,我们讨论了金星可能是被太阳或火山摧毁的,这导致了失控的气候变化,将其变成了这个没有生命、无法居住、完全死亡的星球。

是的,是的。但我可以介绍一个情节转折吗?打我。现在科学家们想知道,也许它并不像我们想象的那么没有生命?也许金星上有生命?那扇门上似乎出现了一道小裂缝,有一些光线透过。所以在 2020 年有一些重大新闻。一组科学家在一本大型期刊《自然天文学》上发表了一篇论文,并且

他们用几台望远镜对准金星,观察它的气氛,他们在金星的云层中检测到一种气体,一种叫做磷化氢的气体。这到底意味着什么?所以磷化氢是一种与生命密切相关的这种气体。所以在地球上,细菌在沼泽和动物的肠道中产生它。

关于火山是否也能产生它存在一些争论,但许多人只是将磷化氢视为指向生命方向的令人兴奋的线索。

嗯。好的,所以我们基本上在金星的云层中发现了可能由生命产生的东西的迹象。这是否意味着金星上可能有外星人?好吧,也许吧。是的。好的。是的。我的意思是,其他科学家分析了这些数据,并说,他们没有看到磷化氢。你知道,这是一个持续的讨论,但这很诱人。

它让一些科学家重新审视卡尔·萨根的一些重大想法。如果金星上有生命,它可能是一种我们现在无法想象的类型。但是我们可以试着想象一下吗?就像我们在节目的前半部分听到的那样,金星是一个多么可怕的地狱。我的意思是,生命怎么可能在那里生存?那会是什么样的生命?

是的,我喜欢这个问题。我问了莎拉·西格。她是第一批宣布在金星大气层中发现磷化氢的团队中的行星科学家。她说,生命生存基本上需要三样东西。

它需要能量来源,例如太阳。它需要某种液体才能发生化学反应。它需要合适的温度。金星有这三样东西吗,比如能量、液体和合适的温度?

哦,它从太阳那里获得能量。古老的太阳提供,你知道,能量。它确实有液体,但液体是硫酸,这是一种非常苛刻的东西。如果那里有生命,它必须比地球上的生命更不同、更坚韧才能在硫酸中生存。

但是第三件事,温度,这确实带来了巨大的挑战,这使得思考生命变得非常困难?是的,非常热。

地表太热,任何我们知道的生命都无法生存,因为温度太高,我们无法拥有生命所需的复杂分子。所以,构成生命的蛋白质会在表面降解和融化。但是金星确实有这些巨大而厚厚的云层。整个星球都被云层覆盖。它们在垂直方向上也非常广阔。它们有 20 公里深。

所以那里有很多云层物质。云层,你知道,它们并不那么热。如果你曾经徒步登上山顶,你会知道当你徒步向上走时,它会越来越冷?所以对于金星来说,在地表上方很远的地方,在地表上方大约 50 公里处,温度实际上对生命来说刚刚好。如果金星上有生命,它可能就在这些云层中。什么生命生活在云层中?这就是我想知道的。

我问了莎拉这个问题,她用另一个问题回答了我的问题。你知道我们的云层中有生命吗?不。我们有从地表卷起的细菌,它们在大约一周的时间里生活在云层中。它们大多数都在云滴内。

它们可以被运输到大陆尺度,然后它们会落回地面。所以它们只是被卷入天空并在那里生活一段时间,然后回到地面?对,对。我们想象如果金星上有生命,它是一种微生物类型的生命,就像云滴中的小细胞一样。它们只是停留在云层中?它们永远不会落回地面?金星上生命的主要问题是它必须能够无限期地停留在大气中。

但问题是这些液滴会碰撞并随着时间的推移而增长。所以它们变得更大,但也变得更重。最终,液滴会像一种缓慢的雨一样沉降下来。问题是,如果它们下降得太远,

那么生命就会因高温而死亡。是的。所以你不能从字面上降落到地面或自我毁灭。对,对。所以如果所有东西都在下雨,并且被加热到不再存活,那么你不能让生命无限期地存在于高空。这是一个非常大的矛盾。所以我提出了生命周期理念。

什么是生命周期理念?所以生命存在于液滴中,根据液滴的大小,液滴可以停留数月甚至数年。但当它们开始缓慢地下降时,它们会到达一个温度很高的区域,所以液体就会蒸发。但它并不太热,所以生命形式可以干燥成孢子,它们会停止下沉。

所以孢子就像它自己干枯的小外壳一样。是的,就像它自己干枯的小外壳一样。是的。这些孢子将存在于云层下方的某个区域。事实上,存在一层成分不明的霾。所以它们将存在于那一层,并且可以长时间保持干燥状态。

最终被带回云层。你知道,在金星上,风吹过山脉并产生涟漪,就像大气中的波浪一样。波浪向上移动,它们可以推动粒子前进。然后,为了完成循环,一旦它们被向上推动,它们就可以重新水合或其他什么?是的。一旦这些干燥的孢子被输送到云层,它们就可以吸引粒子

液体并重新水合。然后也许再次降雨。对。然后最终,随着时间的推移,它们可以在液滴中生存和繁殖,然后它们会再次下降。这是一个非常……我不知道。我觉得这个想法真的很漂亮。这就像循环的……如果雪不断落下并被重新创造,但也活着。对,对。我很高兴你喜欢它。我想知道,只是想想……

我们在节目的前半部分讨论过,金星可能是一个充满海洋的、充满生机的世界,你正在谈论的这种潜在的生命。这是否可能起源于这些海洋?好吧,我们确实喜欢金星生命(如果它有生命的话)起源于海洋的想法。随着金星越来越热,海洋最终蒸发,生命迁移到云层。

并找到了一种方法来进化和在云层中生存,因为云层变得越来越酸性。但这都是假设的,对吧?是的。这就像一个假设的图画,如果你愿意的话,就像一幅素描。我们如何才能发现金星云层中是否有生命?好吧,金星的好处是它离我们并不太远。我们想前往金星,捕获一些大气和云层颗粒,并将它们带回地球,以便我们可以详细地研究它们。

我知道有一些任务正在准备前往金星。这些任务中是否有任何一项将寻找生命?这些任务并没有专注于寻找生命。所以我们需要一个……

专门针对这个问题的新任务。但与此同时,我们可以寻找那些严重偏离平衡、没有化学解释的气体。我们可以寻找复杂的复杂有机分子。我们可以检查液滴的酸度,看看它们有多酸。我们可以检查液滴中物质的成分。我们知道金星上有一些非常不寻常的有趣的化学物质。

有几个关键的谜团。所以如果那里没有生命,那么还有一些我们还不了解的其他奇怪的事情正在发生。科学家们喜欢难题。你知道,就像关于金星的这次谈话,它是一个如此充满活力的地方,你知道,那里可能有生命。你认为对火星的关注是否过多,比如在那里寻找生命的所有搜索,以及所有探测器和它获得的所有任务?

好吧,听起来你这么认为。是的,好吧,也许吧。也许我已经相信了这一点。就像我们忽略了金星一样。你知道,我一直,是的,我认为金星就像被忽视的兄弟姐妹一样。如果云层中有生命会怎样?如果像这样的事情是真的?好吧,我认为如果金星云层中有生命,我们有一种方法可以证明这种生命与地球上的生命有独立的起源,那将是非常棒的。这意味着生命是普遍存在的。

因为如果生命能够形成,你知道,如果它能够起源、进化和在两个非常不同的行星上生存,那么肯定意味着到处都有生命。生命可以在任何地方形成,它就会形成。本集由布莱恩·雷斯尼克报道,由我,曼宁·阮制作。

我们得到了梅雷迪思·霍德诺特、凯瑟琳·威尔斯和诺姆·哈森费尔德的编辑,他们也为本集配乐。理查德·西玛负责事实核查,克里斯蒂安·阿亚拉负责混音和声音设计,利兹·凯利·尼尔森是 Vox 音频的副总裁。如果你想了解更多关于史诗般、改变世界的火山的信息,罗宾·安德鲁斯有一本新书出版,书名是《超级火山:它们揭示了地球和世界之外的奥秘》。书中有一章更深入地介绍了金星的火山。

如果你对节目有任何想法,或者你想在 Apple Podcasts 上给我们留下好评或评分,你也可以给我们发送电子邮件至 [email protected],我知道我们都会非常感谢的。无法解释的是 Vox Media Podcast Network 的一部分,我们下周三再见。