金星上有海洋？

美国宇航局的麦哲伦探测器利用雷达绘制了金星北半球的地形图。资料来源:美国航天局

金星通常被描述为地球的双子行星，因为这颗行星在大小、质量、距离和化学成分上最接近地球。然而，地球已经成为了生命的天堂，而金星是地狱，有着可以压碎物体的厚大气层，漂浮在高空的腐蚀性硫酸云，以及云层下的贫瘠的岩石沙漠，热得足以融化铅。

尽管金星现在又热又干，但它可能有像地球一样的海洋。先前的研究表明，金星的大气中曾经有大量的水，足以将整个星球的表面淹没在25米的海洋中——如果大气中所有的水都像雨一样落下的话。然而，即使金星的大气中有如此多的水蒸气，金星也可能温度太高，无法让水蒸气冷却形成降水。

因此，科学家现在提出，金星上曾经存在的海洋可能不是水的海洋，而是由液态二氧化碳组成。

二氧化碳在金星上很常见。康奈尔大学理论物理学家、这项新研究的主要作者马頔·保罗玛说:“今天，金星的大气主要由二氧化碳组成，按体积计算占金星大气的96.5%。”

在地球上，人们对二氧化碳并不陌生:它是一种温室气体，能够吸收热量并提高地球的温度。动物呼出这种气体，植物利用它进行光合作用。尽管这种物质可以以固态、液态和气态存在，但当温度和压力的组合超过一定值时，二氧化碳就会进入“超临界状态”。这种超临界物质兼具液体和气体的特性。例如，它可以像液体一样溶解其中的物质，但它可以像气体一样到处流动。

为了确定这种超临界二氧化碳对金星的影响，保罗玛和他的同事研究了这种“奇怪物质”的特性。关于这种超流体，他说，仍然有许多不确定的性质。

科学家普遍认为，超流体的物理性质会随着压力和温度的变化而逐渐改变。然而，通过对分子活动的计算机模拟，保罗德·豆腐和他的同事们发现，这种超临界物质在类似气体和液体的特性之间会发生剧烈的变化。

金星表面的气压现在大约比地球高90倍，但是在进化历史的早期，金星表面的气压可能比现在高几十倍。这个阶段可能会持续相当长的时间，比如说1亿到2亿年。保罗马德说，在这样的条件下，将会形成具有类似液体性质的二氧化碳超临界状态。

“因此，金星上的一些地质特征，如裂谷、河床和平原，可能是液态超临界二氧化碳在金星表面附近移动留下的痕迹，”保罗马德说。

这些研究人员发现，根据特定的气压和温度，金星上的超临界二氧化碳可能会从类似气体的状态变成类似液体的状态。用保罗玛的话说，“就像许多肥皂泡一样，泡泡被一层厚厚的液体覆盖着”。

Paulmard Toff和他的同事说，他们现在希望进行实验来测试超临界二氧化碳从类似气体到类似液体的过程。

科学家们在《物理化学快报》上发表了这一发现。