離太陽近,不代表比較熱
水星是離太陽最近的行星,金星則是第 2 顆,所以直覺上會以為水星應該是最熱的。但水星沒有大氣:白天岩石會加熱到約 +430 °C,到了晚上則冷卻到約 -170 °C。熱隨著陽光抵達,也立刻再次逸散。
金星就不一樣了:無論白天、夜晚,甚至山頂,溫度都約 +460 °C。鉛在那裡會熔化。金星自轉得很慢,一個夜晚約持續 2 個地球月,但在這段時間裡,表面幾乎不會冷卻。
離太陽不到金星的一半,沒有大氣。白天約 +430 °C,夜晚約 -170 °C:熱會立刻逸散。
離太陽較遠,但有濃密大氣。全天約 +460 °C,日夜之間沒有明顯差異。
金星大氣讓光線進入,卻把熱留住
金星整顆都被硫酸雲覆蓋。這些雲把約四分之三的陽光反射回太空:地球反射約三分之一,水星則約十分之一。到達金星表面的光線甚至比到達地球的還少,所以光線無法單獨解釋這股高溫。
穿透雲層向下的光線會加熱岩石。岩石釋放的熱不再是可見光,而是紅外線輻射,而二氧化碳會貪婪地吸收這些輻射。那裡的大氣非常厚:表面壓力約是地球的 92 倍,就像在水下 900 公尺處。輻射被困在這層厚重大氣中,只有極少一部分能逸出。
如果沒有溫室效應,但雲層反射的光線仍然一樣多,金星表面大約會維持在 -40 °C。從這個溫度到實際的 +460 °C,都是二氧化碳造成的。地球也有溫室效應,會增加約 33 度:差別不在現象本身,而在規模。熱也確實留在低處,越往高處,壓力越低,溫度也越涼。
金星為什麼有這麼多二氧化碳
金星的碳大約和地球一樣多,只是位在不同地方。在地球上,幾乎所有碳都被鎖在石灰岩中:雨水和海洋花了數百萬年,把碳從空氣帶進岩石。要是把這些碳全部釋放回來,地球的大氣就會和金星的差不多。
在金星上,這條途徑中斷了。科學家認為那裡曾經有水。水蒸氣也是溫室氣體:越熱,就會有越多水蒸發。在高空,陽光會分解水分子,輕盈的氫逃逸到太空,水就永遠消失了,而二氧化碳也再沒有地方可去。金星究竟曾有真正的海洋,還是只有潮濕的大氣,天文學家至今仍在爭論。
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來源
- 溫度、壓力與大氣成分:NASA《行星資料表》。關於水曾經消失的假說,依據的是「先鋒金星號」與「金星快車號」探測器測得的氫與氘比例。