1、金星和火星大气成分、压力的差异以及产生差异的原因
太空探测器与上世纪60年代首次飞抵金星和火星，探测结果让科学家大为吃惊。由于面积和密度与地球相仿，金星曾一直被称为“地球的姊妹星”。而人们当时还认为火星上也存在生命。实际上，金星的表面温度超过460度，而表面温度约为零摄氏度的火星可谓死气沉沉。人们曾料到金星和火星的表面温度会与地球有所差异，因为与地球相比，金星和太阳间的距离大约为30%，而火星和太阳间的距离则遥远大约50%。但金星和火星表面温度存在如此大差异的主要原因是大气层厚度和结构共同作用的结果。金星被一层厚厚的大气层包围，大气层中97%是二氧化碳。二氧化碳的温室效应封住太阳散发的热量，从而导致灼热的高温。火星大气层也几乎都是由二氧化碳构成的，但大气层的厚度却小得多。
2、火星和金星上不同的大气氛围，如何揭示地球的过去和将来？
作者：文/虞子期
同为太阳系八大行星的金星和火星都是类地行星，但却拥有与地球截然不同的星球环境，就连它们与地球相隔距离的远近，也会因为火星的运转而发生排名变化。不同于地球对生命所表现出的友好，火星上的大气密度仅有地球的1%左右，几乎没有任何气氛；金星的大气中除了大量的二氧化碳，还有硫酸组成的厚云层，充满了浓重的有毒气氛。三颗行星看上去似乎毫无关联，但事实真的是这样吗？科学家们是如何通过对金星和火星大气所进行的研究，从而对地球的过去和未来有了更深刻的认识？
起源相同的行星经历了相似的演变
当我们将时间拉回到大约46亿年前，当时的太阳系中并没有任何行星的存在，直到一颗新生的太阳在一团旋转气体和尘埃云的中心处点燃。随着灰尘在重力的作用下逐渐堆积到巨石之中，那些近似球状的物体像滚雪球一样，形成了行星一般大小的实体星球。众所周知，行星并不只有岩石行星这一种类型，并且，不同类型的行星和太阳之间的距离远近也有所不同。
但就其本质而言，其实就是每一种物质形态的耐热能力有所不同，比如，岩石物质所能承受的热量相对更大，因而成为了位于内层的行星，而像气体这样的冰冷物质所构成的气体行星，则需要保持更远的距离才能被保留下来。在岩石行星的形成过程中，每当它们冷却的时候便会释放出气体，因而造就了其活跃的大气层。就目前的研究来看，即使有其他小行星、彗星，或是火山喷发给予了行星气体和水的输送，但也并不会占据太大的份额。
随着时间的递进，再加上各种复杂的环境因素和事件发生，行星的大气层在经历了强烈的演变之后，最终成为了如今这般模样。而我们的地球，则演变为一颗表面有液态水、且唯一可维持生命的星球。事实上，科学家们从许多太空探测任务中发现，火星上也曾流淌过液态水，而金星上的水已经沸腾。或许你有所不知，行星上液态水的存在与它的大气状态密切相关，而岩石行星的内部也会和大气、海洋发相互作用，它们共同决定着这个星球是否可以承载生命。
行星的再循环促成了现状的截然不同
在火星、金星和地球形成的早期，它们都经历了所谓的除气活动，并形成了第一个致密而炎热的大气层。伴随着行星大气层中温度的降低，海洋开始在这些岩石星球上形成，然而这一切在某个时间点发生了彻底改变，从而使得三颗行星分别拥有了不同的地质活动特征。比如，地球原有的坚硬盖子破裂成了板块，从俯冲带到其他板块之间的运动，导致了广阔的山脉、巨大的裂谷，以及新的地壳在碰撞之后形成。即便是现在，地球的构造板块也仍然处于不断运动的状态之中，这便是为什么在其边界位置偶有火山喷发和地震发生。
从行星的大小来看，金星和地球并没有太大的差距，有证据显示，大约早在十亿年前的时候，金星的表面就被熔岩重新覆盖。并且，即使研究人员在该行星上没有辨别的板块构造系统，但它仍然可能具有火山活动。不同于金星和地球，火星相对要小得多，因而它冷却的速度会更快，火山活动不复存在让其无法补充大气。尽管，火星拥有太阳系中最大的火山，但它却很可能是由于地壳活动所导致的结果，并且，研究证据也表明了，火星在过去的一千万年中存在构造活动，偶有地震的它并不被认为具有和地球相似的构造系统。
与此同时，对于行星的大气层而言，板块构造可以对二氧化碳的含量起到长期调节的作用。水和二氧化碳的结合，会导致碳酸的形成和岩石的溶解，雨水有将碳酸和钙带到了海洋中，于是，溶解在海洋中的二氧化碳又被循环回到海底。事实上，在地球现有生命的大约一半时间里，星球上大气层中的氧含量都是很少的，而“海洋蓝细菌”便是第一个将二氧化碳转化为氧气的生物。正是地球大气层的这一转折点，使更复杂的生命开始蓬勃发展，倘若没有行星的再循环过程、大气层和海洋之间的相互调节，那么，地球的最终可能就会成为金星的现在。
当然，地球之所以会具有其他行星没有的特质，并不只是因为其特殊的全球板块构造，同时还得益于这样的构造结构和海洋活动之间的结合。海洋覆盖了我们星球表面的三分之二左右，大面积的海洋可以吸收来自地球的大部分热量，被存储的热量会沿着地球上的洋流进行运输。当构造板块中的一块被拖入地幔的时候，便会在变暖的同时释放出在岩石中被困已久的气体和水，于是，这些气体通过海底的热液喷口渗透。科学家们在地球海洋底部的该类环境中，发现了难以存在的生命形式，这也为早期生命如何开始提供了重要线索。
如何理解行星上的极端温室效应
存在于太阳系中的主要热能，便是来自于太阳的能量，行星在接收到了这样的能量之后，会在其表面被加热的同时，将这些能量再次辐射回太空之中。此时的大气层因为部分热量的保留，而产生了所谓的温室效应，虽然这是一种调节行星温度的自然现象，但若没有臭氧、甲烷、二氧化碳等温室气体和水蒸气，那么就算是我们的地球，它的表面温度也会比现在高出15到30度左右。人类在过去几个世纪的时间里，改变了地球上的这种自然平衡方式，尤其是工业活动向空气中排放的大量温室气体和其他污染物。温室效应的不断增强导致了全球气候变暖，不仅涉及到了臭氧层的消耗、全球粮食生产、海平面的上升，还关系到淡水资源储备量的减少和极端天气事件的增加。
虽然金星常被人们称为地球的“姐妹星球”，但其浓厚的有害气氛和高温表面，足以摧毁降落在其表面的任何航天器，它和其他类地行星环境之间存在的巨大偏差，往往被当作温室效应失控的例子。热量增加使水变成了水蒸气，水蒸气捕获到更多的热量，从拥有像地球这样的海洋，到星球上的海洋完全蒸发，水汽就这样从金星的大气层中逃逸进入太空。由于上金星上没有人类活动的参与，因而为科学家们提供了一个巨大的自然实验室，以帮助我们对温室效应有更好地了解。
而金星“快车”对大气中二氧化硫层的发现，则表明了在50到70千米高度上产生了硫酸云和液滴，因为太阳辐射而遭到破坏，释放出的气态硫酸被阳光分解，然后释放出了二氧化硫气体。这一观测结果，让科学家们对如何减缓地球上的气候变化提出了新的建议，二氧化硫形成的薄雾可以反射热量，那么，当大量的二氧化硫被注入到地球的大气中，我们星球上的温度会发生怎样的变化？虽然，这样的冷却方式只是起到暂时性的缓解作用，但对金星上巨大硫酸云滴层所进行的研究，却可以为我们提供一种自然的方法，以了解它所带来的长期影响。
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3、金星与火星的区别
金星: 在我国古代称之为“太白星”，当它在黎明出现时称“启明星”，当它在傍晚出现时又叫“长庚星”。金星是肉眼所见的最亮的行星，最大亮度可达-4.4等 ，比最亮的恒星还亮14倍。金星的大小、质量和平均密度都与地球接近，同样是一个有大气层的固体星球。金星表面的大气更浓密，气压是地球的96倍，大气中二氧化碳的含量占95％，由于强烈的温室效应，表面温度高达四百多度，达到了融化铅的温度，而且基本上没有季节和地区的区别。金星的表面完全被由硫酸雾组成的厚厚云雾遮住，浓云具有很高的反照率，可达70％，这就是从地球上看金星又白又亮的主要原因。由于大气的保护，金星表面不像月球和水星那样布满环形山，较为平坦。金星围绕太阳运转一周需要225个地球日，但它自转很慢，因此像水星一样，金星的“一日”比“一年”长得多，而且其自转方向与公转方向相反，是太阳系内唯一逆向自转的大行星
火星: 因为其表面布满了沙尘和岩块，沙尘主要由红色硅酸盐和赤铁矿等氧化物组成，因而呈现明显的红色，在我国古代称之为“荧惑”。火星的一些特性与地球极为相似，自转周期以及赤道面与轨道面的夹角都与地球相近，所以有大致相同的昼夜长短和四季变化，但是每个季节大约是地球上的两季那样长。火星上的大气稀薄，气压仅为500—750帕，大气中主要成分是二氧化碳，其次有少量的氦、氩、一氧化碳等气体，水汽含量很少，因此火星表面十分干燥。火星单位面积上接受的太阳辐射仅是地球表面的43％，因此其表面平均温度比地球大约低30℃。又由于稀薄和干燥的大气，使其表面昼夜温度变化很大，时常发生沙尘暴，大的沙尘暴可持续数月之久，几乎覆盖整个星球。火星上也有火山口和大峡谷，其中直径600千米、高26千米的奥林匹斯火山，是太阳系里最巍峨的山。从火星探测器传回的照片上可以看到，在火星表面有许多像树枝状的地貌，人们认为这些是水冲刷的痕迹，说明火星上曾经有过大量的水。近年来的探测表明，火星有大量的地下渗水，这对生命非常重要，使得火星有可能成为继月球后，人类造访的第二个天体。 火星拥有两颗卫星——火卫一和火卫二。这两颗卫星都非常微小（直径大约20千米左右），不呈球状，而更像是两颗大号的小行星。
4、同在一个宇宙中，为何金星富含大气层，而火星却没有呢？
在太阳系当中有着众多的行星，这其中这几个行星被人们定义为8大行星，其中包括水星，金星，地球，火星，木星，土星，海王星，天王星。这八大行星整个太阳系当中最大的八颗行星但其中还有另外一颗行星，已经被贬为矮行星，这就是冥王星。每一颗星星都有它独自的特点，它的大小和质量以及奇怪表都有不同的地方。那么在同一个宇宙中金星富含大气层而火星没有这其中的原因有以下几点。
一、两者的一个距离差距。
首先第一点就是金星和地球两者的距离是最近的一颗星球。在曾经的时候，人类把金星作为下一个人类聚居地，但是通过科学考察发现金星它的一个作用，温差并不适合人类在上面居住，而人类这时候才把目标转头为火星。而金星距离太阳的距离也是较为近，毕竟金星是距离太阳第2近的星球，它上面肯定会接受来自太阳的各种光和热从而产生大气层。
二、金星上面有着丰富的水汽。
其次，另外一点就是在金星上面还有一个非常重要的物质就是水，城对比火星来说，金星的水要比火星更多，火星现在上面除了在它北极的地区有着部分的冰层，其他地区基本上是没有水的状况。从两者具有水的一个特殊性上面来说的话，肯定还是金星上面会产生大气层，毕竟有水的，星球地球也是有大气层的。
三、两者的一个昼夜温差。
最后一点就是两者的昼夜温差，温差也是有关形成大气层的重要原因，因为一冷一热更加有利于空气的形成而在金金上面，它的一个昼夜温差是极大的，最高的温度能够达到300多度，最低的温度也能达到零下200度左右的水平而火星来说它的一个昼夜温差较为温和，许多最高的时候能有七八十度左右，而最低的时候能够低于零下100度左右的温度。
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