研究人員稱，系外行星的氣候：從宜居到地獄不費(fèi)吹灰之力
作者:綜合 來源:探索 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-23 06:28:59 評(píng)論數(shù):
失控的溫室效應(yīng)可以將一個(gè)表面有液態(tài)水海洋的溫和宜居星球轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)對(duì)任何生命都不利的熱蒸汽主導(dǎo)的星球。貸記:uux.cn/Thibaut Roger / UNIGE
（神秘的外行天津河?xùn)|外圍上門服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)日內(nèi)瓦大學(xué)：地球是一個(gè)奇妙的藍(lán)綠色圓點(diǎn)，覆蓋著海洋和生命，氣候而金星是地獄一個(gè)黃色的貧瘠球體，不僅不適宜居住，不費(fèi)而且貧瘠。研究然而，稱系從宜吹灰兩者的外行差別只是溫度的幾度而已。來自日內(nèi)瓦大學(xué)(UNIGE)的氣候一組天文學(xué)家在CNRS實(shí)驗(yàn)室的支持下，成功模擬了失控的地獄溫室過程，這是不費(fèi)天津河?xùn)|外圍上門服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)世界上第一次能夠?qū)⒁粋€(gè)星球的氣候從田園詩般的適合生命生存的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)更加惡劣和充滿敵意的環(huán)境。
科學(xué)家們還證明，研究從過程的稱系從宜吹灰初始階段開始，大氣結(jié)構(gòu)和云層覆蓋發(fā)生了重大變化，外行導(dǎo)致幾乎不可阻擋且非常復(fù)雜的逆轉(zhuǎn)失控的溫室效應(yīng)。在地球上，隨著太陽亮度的輕微上升，全球平均溫度僅上升幾十度，就足以引發(fā)這一現(xiàn)象，并使我們的星球適合居住。這些結(jié)果發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》上。
溫室效應(yīng)失控的想法并不新鮮。在這種情況下，一顆行星可能會(huì)從地球上的溫和狀態(tài)演變?yōu)檎嬲牡鬲z，表面溫度超過1000攝氏度。原因是什么？水蒸氣，一種天然的溫室氣體。水蒸氣阻止了地球吸收的太陽輻射以熱輻射的形式重新射向太空。它收集熱量有點(diǎn)像救生毯。少量的溫室效應(yīng)是有用的——沒有它，地球的平均溫度將低于水的冰點(diǎn)，看起來像一個(gè)覆蓋著冰的球，對(duì)生命不利。
另一方面，過多的溫室效應(yīng)會(huì)增加海洋的蒸發(fā)，從而增加大氣中的水蒸氣含量。“水蒸氣的數(shù)量有一個(gè)臨界閾值，超過這個(gè)閾值，地球就無法再降溫了。從那里，一切都被帶走，直到海洋最終完全蒸發(fā)，溫度達(dá)到幾百度，”Guillaume Chaverot解釋說，他是UNIGE科學(xué)學(xué)院天文系的前博士后學(xué)者，也是該研究的主要作者。
“到目前為止，氣候?qū)W中的其他關(guān)鍵研究只關(guān)注了離家出走前的溫帶狀態(tài)，或者離家出走后的可居住狀態(tài)，”該研究的合著者、CNRS實(shí)驗(yàn)室的研究員馬丁·圖爾貝特說。“這是第一次一個(gè)團(tuán)隊(duì)用3D全球氣候模型研究轉(zhuǎn)變本身，并檢查氣候和大氣在這個(gè)過程中是如何演變的。”
這項(xiàng)研究的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是描述了一種非常奇特的云模式的出現(xiàn)，增加了失控效應(yīng)，并使這一過程不可逆。“從躍遷開始，我們可以觀察到一些非常密集的云在高層大氣中發(fā)展。實(shí)際上，后者不再顯示地球大氣的逆溫特征，并分離其兩個(gè)主要層:對(duì)流層和平流層。“大氣層的結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻的變化，”查維羅特說。
在別處尋找生命的嚴(yán)重后果
這一發(fā)現(xiàn)是研究其他行星氣候的一個(gè)關(guān)鍵特征，特別是系外行星——圍繞太陽以外的其他恒星運(yùn)行的行星。“通過研究其他星球的氣候，我們最強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)之一是確定它們擁有生命的潛力，”該研究的合著者、宇宙中心(LUC)UNIGE Life的助理教授兼主任meline Bolmont指出。
LUC領(lǐng)導(dǎo)著最先進(jìn)的跨學(xué)科研究項(xiàng)目，這些項(xiàng)目涉及地球上生命的起源，以及在太陽系以外的系外行星系統(tǒng)中尋找生命。“經(jīng)過之前的研究，我們已經(jīng)懷疑水蒸氣閾值的存在，但這種云模式的出現(xiàn)是一個(gè)真正的驚喜，”博爾蒙特說。
“我們還平行研究了這種云模式如何產(chǎn)生一種特定的簽名，或‘指紋’，在觀察系外行星大氣層時(shí)可以檢測(cè)到。下一代儀器應(yīng)該能夠探測(cè)到它，”Turbet說。該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)也不僅限于此，Chaverot已經(jīng)獲得了一筆研究基金，將在“格勒諾布爾規(guī)劃與天體物理學(xué)研究所”(IPAG)繼續(xù)這項(xiàng)研究。研究項(xiàng)目的這一新步驟將集中于地球的特殊情況。
處于脆弱平衡中的地球
通過他們的新氣候模型，科學(xué)家們計(jì)算出，太陽輻射的非常小的增加——導(dǎo)致全球地球溫度的增加，只有幾十度——將足以引發(fā)地球上這一不可逆的失控過程，并使我們的星球像金星一樣不適宜居住。
當(dāng)前的氣候目標(biāo)之一是到2050年將溫室氣體導(dǎo)致的全球變暖限制在1.5。Chaverot的研究資助中的一個(gè)問題是確定溫室氣體是否會(huì)像太陽亮度的輕微增加一樣引發(fā)失控過程。如果是這樣，下一個(gè)問題將是確定兩個(gè)過程的閾值溫度是否相同。
因此，地球離這個(gè)世界末日的場(chǎng)景并不遠(yuǎn)。“假設(shè)這一失控過程將在地球上開始，海洋表面僅10米的蒸發(fā)將導(dǎo)致地面大氣壓力增加1巴。在短短幾百年內(nèi)，我們將達(dá)到超過500攝氏度的地面溫度。后來，我們甚至?xí)_(dá)到273巴的表面壓力和超過1500攝氏度，那時(shí)所有的海洋將最終完全蒸發(fā)，”Chaverot總結(jié)道。