為什麼金星會形成濃密的大氣層？

圖片來自Atmosphere of Venus
根據推測，早期在金星表面上可能有海洋，但是因為某個或者某幾個事件導致金星的地表溫度不斷升高，於是水分開始被蒸發了，從這時候起，金星的溫室噩夢開始了：
這些水蒸氣一旦進入大氣之中，便會形成一道屏障，並且不斷吸收熱量，把整個金星像燜了的蝦一樣：

高熱量，同時有沒有隔熱層，使得岩石表面中的碳開始被剝離出來。在紫外線的作用下，水分解為氫和氧，氫會逃離金星而氧不會，因此，氧會和碳形成著名的CO2,。
等等，好像跳過了什麼概念，為什麼氫會逃離而氧不會呢？
這個跟行星的逃逸速度有關，我們知道下面這個公式：

這個逃逸速度，跟逃離物質的質量、體積無關，只跟物質所在的行星的幾何與物理性質有關。
根據分子運動論，理想氣體的分子（溫度為T，速度為v）服從Maxwell-Boltzmann分布：

統計上而言，無論是什麼氣體分子，總是會有那麼一撮速度大於逃逸速度的分子存在，但是由於分布函數是與e的指數級別負二次相關，所以具有這種速度的分子的概率非常小。Anyway，根據上面的公式，可以得到最可幾速度的公式：

這個速度跟自身的質量成平方根反比，我們可以根據幾種常見的氣體分子量，將其最可幾速度與逃逸速度關聯起來：

看看最後那一欄的數值，1mol=6.02E23，所以在熱力學上，只有氫和氦可以逃離金星，水、氮氣、氧氣和二氧化碳連一個分子的可能都沒有。
回到前面說的問題中，由於金星的大氣中沒有什麼東西可以吸收產生的CO2，它們就會留在大氣之中，而這又會導致更嚴重的溫室效應，將溫度進一步升高。因為溫度進一步升高，從而導致了更多的碳釋放，形成更多的CO2，這也就是為什麼金星大氣中存在著大量的、濃厚的、密集的高達96.5%的CO2的原因所在。
想要更加徹底的了解金星的大氣和它的感生磁層現象，請看：
Atmosphere of Venus
Runaway greenhouse effect