大氣中二氧化碳變化的極端后果到底有多可怕?火星和金星異常惡劣的氣候或許就是明鑒。
金星為什么像煉獄?
金星大氣層中的二氧化碳含量尤其高,因此金星表面熾熱得像是煉獄。
金星的表面溫度曾經(jīng)使科學(xué)家大跌眼鏡。根據(jù)一般的推理,金星的熱量應(yīng)當(dāng)大部分來自陽光。由于金星距離太陽比水星遠,它接收的陽光只有水星的1/4,且其中又有75%被濃密的金星大氣反射回去,因此金星的表面溫度應(yīng)當(dāng)比水星表面低得多。然而,無論是早期的雷達觀測,還是后來的空間探測,結(jié)果都表明,金星表面溫度非常高——綜合各種探測數(shù)據(jù),最后確定金星表面溫度為482℃,這樣高的溫度連鉛、錫和鋅等金屬都能熔化。
是什么原因造成金星表面有如此高的溫度呢?是金星大氣中的二氧化碳。金星大氣的主要成分是二氧化碳和氮,二氧化碳占96%,氮占3%,其他成分如硫酸、鹽酸等占的比例較小。由于二氧化碳的溫室效應(yīng),致使金星表面溫度特別高,不管有沒有太陽照耀,整個金星表面溫度都在480℃左右。
火星大氣到哪里去了?
如果說金星是因為大氣層中的二氧化碳含量尤其高,致使金星表面熾熱得像煉獄,那么,火星則是另一個極端。在火星上,由于大氣稀薄,其中的二氧化碳含量又極低,水蒸氣也少之又少,因此火星表面十分寒冷。
目前的火星是一個干燥、寒冷的塵埃行星,比地球的南極還要寒冷,比撒哈拉沙漠還要干燥。火星的氣壓不及地球表面氣壓的1%?;鹦潜砻娴臏囟?,由南北極的-150℃到赤道的15℃,平均溫度在-50℃以下。在如此低溫低壓的條件下,火星上不可能有液態(tài)形式的水存在,液態(tài)水要么凍結(jié)成冰,要么蒸發(fā)到稀薄、干燥的空氣中去了。
然而,探測結(jié)果證明,早期的火星上曾經(jīng)有過充沛的液態(tài)水,其大氣層也應(yīng)該比現(xiàn)在要濃密得多。據(jù)推測,那時火星大氣的主要成分是二氧化碳??墒?,火星在很久以前就已失去了它的大氣層。那么,其中的氣體都跑到哪里去了呢?
火星剛形成時,大氣成分可能與地球相同,但由于火星重力場只有地球的38%,脫離速度大約為每秒5000米,與地球的每秒11000米相比,慢了一截,而氫、氮、氬、水汽等氣體在強烈的紫外線的照射下,其速度超過每秒5000米。所以,幾十億年下來,小矮個的火星保不住自己的大氣,氫、氮、氬、水汽等紛紛逃逸,火星大氣壓逐漸減小。氣壓降低,大氣吸熱和存熱的能力也降低,天寒地凍,液態(tài)水消失,強烈的紫外線長驅(qū)直入,把地表消毒得干干凈凈,連有機分子也分解殆盡。