更像地球的金星為何不被人類看好?科學家:那裡是人間煉獄

2021-01-07 科學美少男

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

金星被稱為女神「維納斯」曾經是地球最好的「備胎」,但為什麼是曾經呢?為什麼我們轉身投向火星的懷抱呢?如果用一個字來形容,因為金星已經「死」了,為什麼說它「死」了呢?下面我們來聊聊。

圖:火星、地球、維納斯

金星時代

在二十世紀五十年代,金星是可是被科學家寵上了天了,甚至給她取了個名字女神「維納斯」。下面我們來看看金星的房本、車鑰匙、存摺。呃,不對,串場了,是條件如何!

重力牛頓告訴我們兩個有質量的物體之間存在引力,而物體在地球上會往下落,取決於引力的一個分力重力。

圖:地球自轉為了防止人在地球上被甩出去,所以還需要一個向心力,萬有引力就是向心力與重力(mg)的合力,一般來說重力主要受引力大小影響,

從牛頓的萬有引力公式中,我們可以發現一個星球的質量越大,重力越大,半徑越小重力也越大。

圖:牛頓萬有引力公式

金星質量4.869*10千克,地球質量5.965*10千克,一個數量級的非常接近。金星的半徑約為6073公裡,地球的半徑約為6371公裡,很不錯,和地球絕配呀。從引力的角度上看移居過去最起碼不會一蹦5尺高,或者腳重的連鞋都懶得穿。

圖:地球與維納斯

有人可能會想,這不是緊挨著嗎,位置差不多,體格差不多也正常。非也,看看同樣緊挨著我們的火星,當時科學家是一臉嫌棄,只有地球的百分之15,質量只有百分之10,先不說中國人只能過去1.4億,你一定記住去了千萬別使勁跳,容易回不來。本來地方就小,寸土寸金,舉架還要高,要不然一激動容易磕頭,那房價!

位置地球上都有宜居城市,太陽系上也有宜居帶。我們一般說這個城市霧霾大不宜居,但是還是可以生存,但是宇宙大部分空間對於生命來說暴露即秒殺,相當險惡,隨著不願意穿著航天套裝、帶著氧氣罐子過日子。

圖:星球移民意向圖

一般來說只有在宜居帶上的星球生命存在的機率大,符合星球移民的可能性大。首先宜居帶存在生命之源,液態水的可能行大。地球生命就誕生於海底火山口,在米勒尤裡實驗中用燃燒瓶模仿了早期地球環境,短短一周時間內,模仿大海的水溶液中就出現了組成蛋白質的單位——胺基酸。

圖:燃燒瓶裡的原始地球創造出了有機化合物

所以宜居帶的主要指標就是存在液態水的可能性。離恆星太近了吧,「烤」成水蒸氣了,離太遠吧又會凍成冰,所以要把握好距離。這條件篩選條件可以說是非常苛刻,如果把太陽系比作籃球場,那麼宜居帶的寬度比頭髮絲的直徑還小。巧不巧的金星就在這個頭髮絲裡。火星最多算是緊挨著頭髮絲,算不上宜居帶,所以當時科學家認為金星上液態水估計「譁譁」的,可能比地球都多,火星一聽名字,和水的八字就合不上。

圖:太陽系行星比例、大小、位置

生存的其他要素

不過,雖然宜居帶的條件很苛刻,不過天上的星系何其多,還是能找出一大把,只不過離我們太遠了,遙不可及。而且光佔著宜居帶也不行,人類在地球上不是只有水就能活的,我們還需要保護傘。

磁場科學家在考慮可移民星球時,常常會拿著地球做類比,比如狂暴的太陽風是因為地球有磁場所以吹不到我們。

圖:太陽風與地球磁場

太陽風為高速帶電粒子組成,學過化學的應該都聽說過電解水,如果太陽風中直接進入地球,那麼地球妥妥的變成氫氣和氧氣的天堂。

圖:電解水實驗

氫氣太輕會飄到高層大氣層中,然後太陽風在吹一下就能給吹跑了。沒有氫氣,只有氧氣,就算你敢點火,也變不成水了。水只會越來越少,直到沒有。

氧氣重跑不了,最起碼呼吸不是問題吧?非也,而且隨著一次次電解,氧氣的數量就會越來越多,它們會充分與地球上大量的金屬反應,生成氧化物。火星就是最好的例子,因為被太陽風吹,氫氣沒了,而火星具有豐富的鐵元素,氧氣與巖石裡的鐵反應成氧化鐵,於是它被整個球被氧化鐵「染」紅了,所以看著就像火球,它的名字就是這麼來的,可想而知它被太陽風摧殘到什麼程度。

圖:火星地表,了無生機

那地球磁場哪來的?目前並沒有實驗能完全證實,因為地球內部無法隨隨便便打開看一下,如果把地球比作一個蘋果的話,人類最高的記錄是由前蘇聯創造的,但是他們連蘋果皮都沒鑽透。

圖:地球核心與磁場的猜想

不過,根據電磁學原理也不難推測!地球有磁,內部應該有可以導電的等離子體。根據研究恆星和行星形成的經驗,我們可以得到地球內部有大量的鐵,而地球內部的高溫環境可以使鐵處於液態,形成等離子體,加上地球自轉就產生了磁場。

火星的磁場有人可能會問了,為什麼地球這麼幸運,剛剛好就只它有磁場。其實火星在很早以前應該也是有磁場的。我們從火星的表面可以發現有很多死火山口,說明火星曾經的內部溫度很高,有大量的巖漿流動。你別看火星小,但是它卻擁有太陽系最高的山——奧林帕斯火山。從這點可以看出火星內部的地質活動非常活躍,科學家推測早期內部高溫的火星很有可能也存在磁場,可以抵禦太陽風,或許出現過山河湖海,甚至誕生了生命,只是它實在太小了,火山還多,能量散失快,最終冷卻了下來失去了磁場,水也跟著沒了。

圖:火星的塔爾西斯高原有五大火山,其中奧林帕斯山是太陽系最高的山

金星被拋棄的原因

金星那麼好,為什麼埃隆馬克斯反而盯著曾經被唾棄的「火星」?希望越大,失望也越大!

大氣在50年代,科學家發現金星那麼完美就曾經用望遠鏡探查過金星,發現它和地球一樣有厚厚的大氣層,火星幾乎可以說是沒有。於是,前蘇聯馬上派出當時最先進的「水手2號」探測器,這一去夢想就破滅了。

圖:水手2號

水手2號只是遠遠的從金星旁路過,通過探查發現金星的大氣層幾乎都是由溫室氣體二氧化碳組成。這導致了金星表面,平均溫度達到462攝氏度,簡直就是煉獄。而且它的大氣濃度超過了地球100倍,導致地表大氣壓強達到了地球的92倍。也就是說你要是瞬間移動到金星表明,沒等看清楚金星長啥樣,就變成了紙片人,然後紙就燒沒了。

圖:高溫高壓下我們早期的著陸器53分鐘之內就被秒掉了

上次長記性了,這次穿著冷藏壓力服再次瞬移了過來,結果發現衣服分分鐘消失了。不要驚訝,這是因為金星的火山噴發出的大量硫元素在大氣中形成了硫酸霧,其濃度高達75%,金屬都能被腐蝕。雖然我們到達金星只需要3個月,但是因上述強大的攻擊力,折損了大量的著陸器。機器尚不能存活,更何況是人呢!

圖:金星表面模擬圖

圖:人類第一張金星地表圖

於是我們回頭看了看火星似乎看久了還挺耐看的。

相關焦點

  • 更像地球的金星為何不被人類看好?科學家:那裡是人間煉獄
    非也,看看同樣緊挨著我們的火星,當時科學家是一臉嫌棄,只有地球的百分之15,質量只有百分之10,先不說中國人只能過去1.4億,你一定記住去了千萬別使勁跳,容易回不來。本來地方就小,寸土寸金,舉架還要高,要不然一激動容易磕頭,那房價!
  • 金星和地球很像,為何科學家不願探索金星?而更喜歡火星
    據記載,火星與地球相距約5600萬公裡,金星則距離地球約4300萬公裡。通過比較我們知道,金星與地球的距離可比火星近多了。​金星和地球很像,為何科學家不願探索金星?而更喜歡火星而且科學家們把金星看作是地球的姐妹星球,因為金星和地球在某些方面很像。從大小上看,金星的質量是地球的0.8倍;從半徑上看,金星只比地球小了300公裡;從體積上看,金星的體積是地球的0.88倍。
  • 地球文明或起源於金星?30億年前,那裡一片生機盎然!
    水星、金星、地球、火星 金星,夜空中除了月亮的第二亮天體金星一直被認為是人間煉獄,被濃濃的二氧化碳包裹著,導致其地表溫度高達500攝氏度,這樣的溫度足以殺死任何地球生命。金星體積、質量都和地球相仿,那為什麼環境相差那麼大呢? 科學家認為最主要原因還是太陽,金星與太陽的距離比地球與太陽的距離近大約4100萬公裡,這導致金星吸收太陽能量是地球的一倍,就是這多一倍的太陽光使得金星成為人間煉獄。
  • 同樣處於太陽系宜居帶,為什麼金星和火星卻成了人間煉獄?
    最上邊是我們的太陽系,地球和火星處在宜居帶中間金星處在宜居帶邊緣。但這並不意味著處在宜居帶就會產生生命,最簡單的例子就是月球了。只是處在宜居帶產生生命的可能性會更大一些。以目前被大多數科學家認同的觀點,認為太陽系在50億年前形成於一片原始星雲,在太陽形成幾億年後巖質行星開始形成,理論上距離太陽越遠的行星形成時間就越晚。地球早在10億年前就已經產生了生命,但大多數都是生活在遠古海洋中的簡單生物,對於現在的人類來講,那個時候地球也並非宜居,大氣成分、氣候溫度跟現在大不相同。
  • 地球不孤單?煉獄般的金星會有生命嗎?
    崔 峻:磷化氫是地球上一種比較常見的氣體成分,它本身是無色的,同時也是劇毒的,自然界一般來說不會存在,但是近幾年科學家也發現在地球上一些極端的環境下,比如說海底的火山口,有一些厭氧的生物存在,它們可以吸收環境中的磷元素,通過新陳代謝產生磷化氫,所以說磷化氫某些角度上說(是)生命體存在的證據。
  • 金星要比火星更近,而且更與地球相似,為何人類不登陸金星?
    科學家表示,即使按照人類目前最快的飛行器速度來計算,在火星最靠近地球的情況下,我們從地球出發,想要抵達火星也至少需要2個鄰居,它們與地球一樣,都處於太陽系的宜居帶,其中一個鄰居是我們上文提到的,即將被人類登陸的火星,而另一個,則是被稱作地球「姊妹行星」的金星。
  • 失控的溫室效應,造就了煉獄般的金星
    全球變暖也正在進一步的影響人類的生活。在太陽系中,有一顆星星和地球很像。它就是金星。或許我們可以通過它的歷史來了解一下「失控溫室效應」。金星在夜空中亮度僅次於月球,排第二。它清晨出現在東方天空,被稱為"啟明";傍晚處於天空的西側,被稱為"長庚"。它表面溫度475攝氏度,大氣層二氧化碳含量高達96.5%,大氣壓是地球大氣壓的89倍。與地球相比金星更像是人間煉獄。
  • 金星可能存在「生命印記」?科學家在「煉獄行星」有了新發現
    金星是人類除太陽、月亮外肉眼能看到的最亮的天體。當它早晨出現時,人們稱它為「啟明星」,當它黃昏出現時,人們稱它為「長庚星」。我國古代將之稱為「太白星」,羅馬人則稱它為「維納斯」———愛與美的女神。金星是太陽系中距離太陽第二近的行星,也是距離地球最近的行星。金星和地球的質量、密度和體積都非常相近,都擁有巖石內核,科學家認為二者的年齡也相同,都形成於46億年前。
  • 煉獄金星上竟然還有一片宜居帶,而且還是在天上
    雖然都說火星是地球的姊妹,但是事實上太陽系中的另一顆行星—金星,才是和地球最為相似的。金星的體積是地球的88%,質量約是地球的80%,其實從大小的角度來看,金星很有可能是另一個地球。而且與火星相比,金星最為吸引人的地方在於它和地球一樣有大氣層,而現在的火星是沒有的。
  • 金星比火星距離地球更近,為什麼我們少有聽到金星探測器的報導?
    在宇宙中,金星是距離地球最近的行星。人類探索太空一貫是從近到遠,從近地軌道到深空。但是也有些例外,之前我介紹過了水星探索,這次介紹一下金星探索。金星樣貌在以前科技不發達的年代,人們從地球觀察金星,以為這是一個「人間理想」之地。
  • 金星和火星哪一個更像地球?
    從大小外形上看,金星更像;從氣溫環境地貌成分來看,火星更接近。現在人類似乎是已經遺棄了金星而寵起了火星,已經把火星當作了人類第一個地外殖民地,對火星的探測不斷進行著,而且已經有了2033年左右載人登陸火星的計劃。
  • 金星隱藏著什麼秘密?為何科學家又計劃重返金星?
    後來人類探索行星的全部熱情都從金星轉移到了火星上,這是為什麼呢?金星不是更近麼!金星是個什麼樣的存在?是科學家發現了金星的什麼秘密嗎?現在的金星金星也是一顆類地行星,和地球很相似:體積約為地球的88%,質量約為地球的80%,還有相似的結構和化學組成成分,因此也被親切地稱為地球的 「姐妹星」,科學家曾認為金星未來會是人類的「第二家園」。
  • 地球的漫長形成過程是什麼樣子?帶你體驗一回「人間煉獄」的感覺
    如今的地球是一顆美麗的藍色星球,也是人類生存的家園。可能很多朋友都非常好奇,地球在46億年開始形成到生命的誕生,這個漫長的過程是什麼樣子呢?今天小編就帶朋友們穿越時間長河,去體驗一回「人間煉獄」的感覺。
  • 真實版人間煉獄!
    真實版人間煉獄太陽系是有8大行星的,但殊不知在多年前,太陽系其實是有9大行星的。這顆行星便是在1930年被科學家發現到的冥王星了。不過冥王星相比較火星,金星甚至是海王星而言,對於太陽的吸引力是最微不足道的,這也是為什麼科學家最終又將冥王星踢出了太陽系行星的原因之一。
  • 金星上發現會動的物體,難道地球是金星的延續?
    1962年,美國宇航局(NASA)的水手2號探測器首次成功飛掠金星,並對金星的大氣層進行探測。結果發現,金星上的濃厚大氣主要成分為二氧化碳,其厚度可達60公裡。這些二氧化碳對金星造成了強烈的溫室效應,導致地表環境猶如「煉獄」,整個星球已經達到熱平衡,表面溫度高達464 ℃,這要比最靠近太陽的水星更熱。
  • 金星離地球很近,人類為何不登陸金星?
    7號」探測器成功到達金星表面,成為第一個登陸金星的人類探測器。 經過長期的探索,科學家獲取了金星的大量數據。根據探測器傳回來的數據,金星的質量和體積雖然比地球小一點,但是金星表面的大氣極其稠密,表面的大氣壓是地球的90倍,這相當於海底900米處的壓力。
  • 金星離地球如此近,科學家為什麼不去金星反而去更遠的火星呢?
    而在地球的歷史上,有關金星的傳說也是不少的,是真是假就不知道了。既然金星離地球又近,又有很多和地球相似的地方,那為什麼科學家不去探索登陸金星,反而跑去更遠的火星呢?人類探索宜居帶內的金星和火星,目的是為人類未來移民做準備,太陽系處在宜居帶內的除了地球,只有金星和火星,可是金星之所以讓科學家放棄,是它的環境太惡劣了,把金星形容成一個地獄之星一點都不為過。
  • 人類到達金星只需要100天,為啥人類不登陸金星?科學家給出解釋
    人類到達金星只需要100天,為啥人類不登陸金星?科學家給出解釋隨著人類科技的不斷進步,我們現在知道了人類的科技發展還是很快的,人類已經能夠在地球外面開始探索,人類在上個世紀就成功研製出了載人飛船登月,在本世紀也有探測器成功登陸火星,而且人類在計劃載人登陸火星,火星和地球之間的距離是很近,大約是5500萬公裡,最快也要半年才能夠到達,而金星離地球的距離最近,只有3800萬公裡,人類到達金星大約需要100天左右的時間
  • 金星驚現生命標記物?科學家:合理懷疑金星上存在生命
    但與地球上豐富的環境資源不同,金星的自然環境堪稱「煉獄」,在太陽炙烤之下,地表溫度能夠達到500℃,液態水瞬間就可以被蒸發掉,最新工業水平下的高耐溫塑料也會立即融化,甚至連很多金屬都無法多支撐一會兒。但就是在這樣的惡劣環境之下,科學家們發現了一種生命「標記物」——磷化氫,由此可以合理懷疑金星上可能存在生命。「煉獄」行星有多可怕?
  • 天問一號升空,為什麼要探測火星,而不去探測距離更近的金星?
    長徵五號搭載的我國行星探系列任務的,天問一號於7月23日發射升空,長徵五號將搭載天問一號會先進入地球軌道,然後脫離地球軌道進入 火星軌道,再分離出火星探測器登陸火星。這一系列操作需要七個月的時間,不出意外的話,明年二月份火星探測器就會抵達火星。為什麼不探測距離地球更近金星?