太陽に近いほど暑いとは限らない
水星は太陽に最も近い惑星で、金星は2番目です。暑さの記録は水星のものだと思いそうですよね。けれど水星には大気がありません。昼は岩石が約+430 °Cまで熱せられ、夜は約-170 °Cまで冷えます。熱は太陽の光とともに届き、すぐに逃げてしまうのです。
金星は違います。昼も夜も、山の頂上でも約+460 °Cです。鉛なら溶けてしまいます。金星はゆっくり自転し、夜は地球の約2か月続きますが、その間も表面はほとんど冷えません。
太陽にほぼ2倍近く、大気はありません。昼は約+430 °C、夜は約-170 °Cで、熱はすぐに逃げます。
太陽から遠く、大気は濃密です。昼夜を問わず約+460 °Cで、昼と夜に目立った差はありません。
金星の大気は光を通すが、熱を閉じ込める
金星は硫酸の雲にすっぽり覆われています。雲は太陽光の約4分の3を宇宙へ反射します。地球は約3分の1、水星は約10分の1です。金星の表面に届く光は地球よりさらに少ないため、太陽光だけではこの暑さを説明できません。
下まで届いた光が岩石を温めます。岩石は熱を可視光ではなく赤外線として放ちますが、二酸化炭素は赤外線をどんどん吸収します。しかも、大気はとても大量です。表面の気圧は地球の約92倍で、水深900 mの水中にいるのと同じくらいです。この厚い大気の中で放射は閉じ込められ、外へ逃げるのはごくわずかです。
温室効果がなく、雲が同じ量の光を反射するとしたら、表面温度は約-40 °Cになるはずです。そこから実際の+460 °Cまでの差を生み出しているのが二酸化炭素です。地球にも温室効果はあり、気温を約33度押し上げています。違いは現象の有無ではなく、規模です。しかも暑さは地表付近に保たれています。高い場所ほど気圧が低く、涼しくなるのです。
金星にこれほど二酸化炭素がある理由
金星にある炭素の量は、地球とほぼ同じです。ただ、存在する場所が違います。地球では炭素のほとんどが石灰岩に閉じ込められています。雨と海が何百万年もかけて、空気中から岩石へ炭素を移してきたのです。すべてを空気中へ戻せば、地球にも金星と同程度の大気ができるでしょう。
金星では、この炭素を取り除く仕組みが壊れました。かつて水が存在したと考えられています。水蒸気も温室効果ガスです。暑くなるほど、より多くの水が蒸発しました。上空では太陽光が水分子を分解し、軽い水素が宇宙へ逃げました。水は永遠に失われ、二酸化炭素は行き場をなくしたのです。金星に本当の海があったのか、それとも湿った大気だけだったのか、天文学者たちは今も議論しています。
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出典
- 温度、気圧、大気組成：NASA惑星ファクトシート。失われた水の仮説は、パイオニア・ビーナスとビーナス・エクスプレスの探査機が測定した水素と重水素の比率に基づいています。