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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。