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探索星球 探索星球并扩张你的基地

时间:2023-11-26 01:21:03

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探索星球,浩瀚海洋[赞]

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[太阳]类地系外行星远未在原地进行探索,甚至对探测其大气层提出挑战,但如果认为它们可以以任何方式告知金星的演化历史,这听起来可能很荒谬。

然而,系外行星科学已经提供了一种方法,可以将 42 亿年前的古代金星置于宜居带内和其他人提出了金星在其早期历史中具有温带表面条件的挑战。

给定∼40%∼40%与现代地球相比,它接收到更高的入射太阳辐射 4.2 Ga。波拉克证明,如果金星有 100% 的云层覆盖,温带条件是可能的,提供足够高的反照率来阻挡足够多的入射阳光,从而将表面温度降低到 300 K 以下。

然而他没有提供他选择 100% 的理由% 云量。将 40 多年后的未来系外行星研究人员开始使用 3-D 大气环流模型 (GCM) 研究大参数扫描,以研究日照和自转率如何影响气候。

这项努力的部分原因是发现了大量围绕 M 矮星和 K 矮星运行的行星——其中许多行星位于它们的宜居带内。Leconte 等人进行的这些系外行星研究中的第一项。

使用 Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD)GCM 证明潮汐锁定世界 HD 85512 b 的温带条件是可能的,它以 58 天的周期围绕一颗 K 矮星运行。

一年后,使用国家大气研究中心 (NCAR)社区氛围模型 (CAM) GCM,Yang 等。表明具有现代类地大气的缓慢旋转的世界(不一定被潮汐锁定)实际上可以拥有温带表面条件,平均表面温度 \(<300在恒星日照接近 2.5 倍。

这是由于位于星际区域的大尺度连续高反照率对流层云。由于旋转速度较慢,科里奥利力减弱导致单半球大小的哈德莱盒扩展,这是副产品。43 年后,这一与系外行星相关的发现证实了波拉克提出的 100% 云层覆盖率。

这些研究用一个完全不同的 3-D GCM 确认了原始结果,称为 ROCKE-3D(用动力学解决地球和地外环境的轨道键)。这项研究对了解金星和类金星世界可能的气候历史产生了深远的影响。

早期针对金星的研究声称早期短暂的宜居期是可能的,而这些系外行星研究表明金星可能有相当长的宜居期。

到目前为止,至少有五种不同的 GCM 已经为缓慢旋转的世界生成了云反照率反馈:ROCKE-3D、NCAR、英国气象局统一模型LMD 和 Exocam。

虽然这种一致性可能看起来是确定的,但必须通过对规范金星带内行星的观测来验证这些模型结果。与此同时,早期岩浆海洋大气的寿命、大气的组成以及云可能扮演的确切角色。

这些大气是否混合了 CO、CO2、N2、H2O、CH4或 H2,如果有的话,涉及什么类型的云?在这里,系外行星观测再次掌握着通往王国的钥匙,并且是明确测试和完善我们的模型及其基础物理学的唯一途径。

行星科学家认识到,对金星的探索可以帮助我们了解系外行星,反之亦然,如本文所述。这些联系贯穿于美国国家科学院发布的新十年调查。

从这份新报告中逐字摘录,确定了科学家认为近期最重要的金星和系外行星的一些观测结果。我们可以将金星作为“我们后院的系外行星”来研究,并获得包括原位数据在内的测量数据,而这在绕遥远恒星运行的行星上是不可行的。

我们还可以研究金星大小的系外行星的统计样本,以探索类似金星的进化路径是否具有典型性。这些平行方法将促进协同作用并加强这些经常分离的科学界之间的联系。

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