12.17 天文科普:夜空中最亮的星-金星,它到底有何獨特之處?


天文科普:夜空中最亮的星-金星,它到底有何獨特之處?

圖解:真實色彩下的金星,由水手10號探測器拍攝。©美國國家航空航天局(NASA)/裡卡多·努恩斯(Ricardo Nunes)

金星因羅馬愛神維納斯而得名,羅馬愛神也被稱為阿芙羅狄蒂(Aphrodite)。金星的大小與地球相似,佔地球質量的80%。金星是太陽的第二個行星,每224.7地球日繞太陽公轉一週。由於金星在地球日出和日落時會產生最大的陽光反射,因此通常被稱為啟明星或長庚星。與地球不同,金星沒有任何衛星,它的自轉恆星日一天比一年還長。

金星大氣層

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圖解:金星大氣層。©歐洲航天局/J·沃特莫爾(J. Whatmore)

金星的大氣層非常厚,其表面壓力超過地球的90倍,主要由二氧化硫、二氧化碳以及微量的氮組成。這些溫室氣體影響很大,以至於金星地表的平均溫度接近860°F。這一溫度足以融化錫,以及俄羅斯派出去調查這個星球的數艘太空飛船。截至本文撰寫時,歐洲航天局的探測器“金星快車(Venus Express)” 仍環繞金星飛行,根據它的記錄:金星的大氣層會產生閃電作用。金星表面幾乎沒有水蒸氣,但是會下硫酸雨。

金星地表

金星的板塊構造或板塊運動似乎已經停止,其表面有一百多個火山,這些火山的周圍附著著凝固了的熔岩流,有的火山可能處於休眠狀態。金星表面也有一千多個撞擊坑。通過與蒙特卡洛模擬比較,隕石坑以隨機模式散佈。

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圖解:金星表面。 俄羅斯的金星-13號(Venera-13)探測器在1982年拍攝的照片。它在金星表面僅存在了幾個小時。©金星探測器(Venera probe)

金星表面的堅硬岩石能夠抵抗得了風的侵蝕,儘管它的大氣具有腐蝕性,但沒有類似地球上水和雨水的侵蝕。這意味著金星地表的撞擊坑風化的比較少,仍處於原始狀態,從而難以確定它們的年齡。

麥克斯韋山脈(Maxwell Montes)是金星上最高的山峰,高約7英里。金星有兩個比較大的高原,如果金星上有海洋的話,這些高原則與地球上的大陸相似。麥克斯韋山脈(Maxwell Montes)位於金星北半球的伊施塔爾(Ishtar)高原,以巴比倫的愛神命名。第二個高原位於南半球,稱為阿芙羅狄蒂(Aphrodite)高原。

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圖解:與地球比較大小。

金星似乎被一個比它自身年輕得多的岩石板塊覆蓋。根據小行星撞擊行星的概率和隕石坑的緩慢風化程度可以估算出,金星的表面已有3至5億年的歷史。然而,金星與地球年紀相仿,大約有45億年的歷史。這意味著幾億年前,某種災難性事件導致金星徹底更新了整個地表。而正如我們在土衛一(Io)和木衛六(Titan)上所觀測到的那樣,金星上只有一個岩石板塊,也沒有活火山,因此從理論上講,金星有可能遭受了可怕的,影響整個星球的衝擊,從而使得板塊重新構造。因為撞擊坑被熔岩流部分或全部覆蓋,因此,我們可以得知火山活動是在金星表面形成之後發生的。錫夫·蒙斯(Sif Mons)火山上的熔岩流應該是離現在最近的,儘管它們可能已經存在了幾百萬年。

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圖解:水星、金星、地球和月球、火星和在最右邊的穀神星的大小比較。因為金星的大氣層使得它比實際可見的固表面直徑更大,所以它的比例可能不完全正確。

由於跟地球大小近似,金星也具有與地球近似的表面重力,但它沒有類似地球的磁場。從理論上講,金星在其歷史的早期就有海洋,但是目前沒有存留類似火星乾涸河道的證據證明。如今,金星是一個非常乾燥的星球,大氣中幾乎沒有水蒸氣。

關於金星的探索活動

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圖解:金星在太平洋上的倒影-辰星和長庚星。©布羅肯光芒(Brocken Inaglory)

美國和前蘇聯都派出了金星探測器。俄羅斯/蘇聯的飛船金星-9號(Venera 9)於1975年降落在金星上,並在融化之前將第一張金星照片發回了地球。前蘇聯向金星派出了16枚金星號(Venera)探測器。俄羅斯航天局正在計劃於2016年發射另一個金星探測器。

美國第一個接近金星的飛船是水手2號(Mariner 2)。它和水手5號、水手10號只是飛過而沒有進入金星軌道。美國最早進入金星大氣層的航天器是金星先驅者號(Pioneer Venus)軌道器和多探針。伽利略號探測器打算在金星軌道上,以金星為引力彈弓,從而加速其飛向火星的旅途。

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圖解:水手2號探測器, 發射於1962年。

我們對金星表面的大部分了解不是來自望遠鏡的觀察,而是來自金星軌道上的雷達探測器。雷達可以刺穿濃霧籠罩的大氣層,並展現望遠鏡無法看到的表面細節。美國在上世紀90年代初發射的麥哲倫號(Magellan)軌道飛行器在金星軌道上工作了四年,使用雷達繪製了其表面地形圖。

金星上有生命嗎?

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圖解:金星可能的內部結構剖視圖。©美國宇航局(NASA)

為了尋找過去或現在的生命,火星接受了許多無人探測。我們知道火星有海洋和大氣層,每一代著陸器都在尋找過去的水跡,以提高生命存在的可能性或挖掘生命留下的化石或化學痕跡。

火星的鐵芯冷卻後,一些很小但穩定的地熱或生化噴口,可能容納火星上的微觀生命。為什麼在金星上沒有類似的生命搜尋呢?金星上可以有生命嗎?我們所知道的,金星地表熾熱的溫度,有毒的氣體排除了生命的可能性。然而,當雲層吸收來自太陽的光線時,金星高層大氣的溫度低於地表溫度。在金星表面上方30英里處,氣壓與地球相似,氮和氧的比例高於地表附近的大氣。

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圖解:在金星表面的撞擊坑(影像由雷達數據重建)

地球上有細菌生活在雲層中,因此,目前也已經有一些關於探索金星大氣中是否存在雲生(cloud-living)細菌的討論。在金星表面分子解離的水蒸氣可能以水蒸氣形式存在於二氧化硫雲中。雖然我們沒有關於金星過去或現在存在生命的確鑿證據,但如果有生命存在,金星的雲層最有可能成為它的故鄉。

相關知識

金星(英語、拉丁語:Venus,天文符號:♀),在太陽系的八大行星中,是從太陽向外的第二顆行星,軌道公轉週期為224.7地球日,它沒有天然的衛星。在中國古代稱為太白、明星或大囂,另外早晨出現在東方稱啟明,晚上出現在西方稱長庚。到西漢時期,《史記‧天官書》作者天文學家司馬遷從實際觀測發現太白為白色,與“五行”學說聯繫在一起,正式把它命名為金星。

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圖解:麥哲倫號從1990年至1994年的全球雷達影像(沒有云層)

它的西文名稱源自羅馬神話的愛與美的女神,維納斯(Venus),古希臘人稱為阿佛洛狄忒,也是希臘神話中愛與美的女神。金星的天文符號用維納斯的梳妝鏡來表示。 它在夜空中的亮度僅次於月球,是第二亮的天然天體,視星等可以達到 -4.7等,足以照射出影子。由於金星是在地球內側的內行星,它永遠不會遠離太陽運行:它的離日度最大值為47.8°。

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. 3xshan- thetimenow

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