為什麼我們要去金星?金星曾經和地球一樣藍,有大片的海洋

2020-10-18 博科園

金星就在地球的隔壁,從宇宙學上講,這是一顆幾乎和地球一模一樣的行星。大小大致相同,由大約相似的物質組成,圍繞著同一顆恆星形成。對於一個外星人天文學家來說,在光年之外,通過望遠鏡觀察太陽系,金星與地球幾乎沒有區別。但是要知道金星的表麵條件相當嚴酷火熱,以及充滿二氧化碳和硫酸雲的大氣,就是知道金星和地球不一樣。那麼,為什麼兩個在位置、形成和組成上如此相似的行星最終會如此不同呢?

這是一個困擾著越來越多行星科學家的問題,並激發了無數擬議探索金星的努力。如果科學家們能夠理解金星為什麼會變成這樣,我們就能更好地理解一個類似地球的行星是規則還是例外。如果作為一名行星科學家,對其他行星世界是如何形成的應該很著迷,會對金星特別感興趣,因為它為我們提供了一個世界的一瞥,這個金星世界曾經可能與地球世界沒有那麼大的不同。

曾經的藍色金星

目前對金星的科學觀點認為,在過去的某個時候,這個星球上的水比金星今天乾涸大氣所顯示的要多得多,甚至可能是海洋。但是隨著太陽變得更熱更亮,金星的表面溫度上升,最終蒸發了所有海洋。由於大氣中的水蒸氣越來越多,金星進入了失控的溫室狀況,無法恢復。金星風格的板塊構造(行星外層被分解成大的,可移動部分)是否曾經在金星上運行過,目前尚不清楚。水是板塊構造運行的關鍵,如果在那裡運行,失控的溫室效應將有效地關閉這一過程。

但是板塊構造的結束,並不意味著地質活動結束:相當大的內部熱量繼續產生巖漿,巖漿以大量熔巖流的形式湧出,並重新出現在金星的大部分地方。事實上,金星的平均表面年齡約為7億年,雖然非常古老,但比火星、水星或月球幾十億年的表面年輕得多。

探索金星

金星作為溼潤世界的觀點只是一個假設:行星科學家不知道是什麼導致金星與地球有如此大的不同,也不知道這兩顆行星是否真的是在相同條件下開始。人類對金星的了解,比我們對太陽系內其他行星的了解要少,很大程度上是因為這顆行星給探索帶來了幾個獨特挑戰。例如,需要雷達穿透不透明的硫酸雲並看到表面。這比月球或水星容易看到的表面要複雜得多。而表面470攝氏度的溫度,意味著傳統電子產品只能持續幾個小時。

這與火星相去甚遠,火星上的漫遊者探測器可以運行十多年。部分原因是由於高溫,酸度和模糊的表面,因此,金星在過去的幾十年裡沒有享受到持續的探測計劃。儘管如此,21世紀已經有兩次專門的金星任務:歐洲航天局的金星快車,運行於2006年至2014年,以及日本宇宙航空研究開發機構的Akatsuki宇宙飛船目前在軌道上運行。人類並不總是忽視金星,它曾經是行星探索的寵兒:在20世紀60年代和80年代之間,大約有35次任務被派往金星。

美國宇航局水手2號任務是1962年飛越金星時第一次成功進行行星相遇的太空飛行器。從另一個世界表面返回第一批圖像是蘇聯的Venera9著陸器在1975年著陸後發送。Venera 13著陸器是第一個從另一個世界表面返回聲音的太空飛行器。但是截止目前NASA最後一次發射到金星的任務是1989年的麥哲倫號。那艘宇宙飛船在1994年計劃在金星大氣中墜毀之前,用雷達幾乎拍攝到了整個表面。

回到金星

在過去的幾年裡,美國宇航局提出了幾次金星任務。美國宇航局新選擇的行星任務是一艘名為「蜻蜓」核動力飛船,目的地是土星的衛星泰坦。然而,一項測量金星表面組成的建議被選中用於進一步的技術開發。其他正在考慮的任務包括歐空局以高解析度繪製表面地圖任務,以及俄羅斯計劃在其作為唯一成功將著陸器放置在金星表面的國家遺產基礎計劃。在美國宇航局為我們地獄般的鄰居設定航向大約30年後,金星探索的未來看起來很有希望。

但是一個單一的雷達軌道器任務,甚至一個長壽命的著陸器,並不能解決所有懸而未決的謎團。相反,需要一個持續的探索計劃,將金星的奧秘帶到我們能理解它的地方,以及火星或月球。這需要時間和金錢,但相信這是值得的。如果能夠理解金星為什麼以及何時形成這樣子,就能更好地掌握一個地球大小的行星,在接近恆星時是如何演化的。而且,在日益明亮的太陽下,金星甚至可能幫助我們了解地球本身的命運。

博科園|文:Paul K. Byrne/The Conversation

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    太陽系中最接近地球質量的行星只有金星,然而這顆太陽系唯一逆向自轉的星球卻有著地獄一般的環境,整個星球罩在濃密的硫酸雲層下,大氣中超過96%的二氧化碳濃密產生的溫室效應使金星表面的溫度高達462°C,然而就這樣一個可怕的行星在數十億年前曾有著與地球相似的氣候,包括一大片鹹水海洋,那麼這顆星球是遭遇了什麼情況變成如今的樣子呢
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  • 金星比火星離地球近,為什麼科學家總是計劃去火星而不是金星?
    從這個數據看,確實去金星比去火星更近一些。那麼,為什麼科學家總是計劃去火星而不是去金星呢?我們從以下三個角度來看一下:第一,火星和金星離地球的實際距離?第二,去金星和火星要面對什麼?第三,去金星和火星有什麼意義?首先,我們來看一下地球和金星、火星間的實際距離在開頭,我們說了一下金星、火星與地球理論上的最近距離。
  • 金星或曾有過二氧化碳海洋
    NASA麥哲倫探測器利用雷達測繪出的金星北半球的地形地貌。真正的金星被厚厚一層大氣所覆蓋,表面無法被我們直接看到。科學家提出,在演化的早期歷史階段,金星或許曾被海洋所覆蓋。只不過,在金星上構成海洋的並不是海水,而是超臨界態的二氧化碳。
  • 金星和火星有沒有可能是第二個「地球」?
    金星和火星以前的環境與目前的地球是非常相似,有證據表明,火星在幾十億年前就可能擁有類似於地球一樣的液態水海洋。早期的金星也很可能擁有像地球一樣的液態水海洋,不過由於板塊停止運動,所以這樣的狀況持續的時間並不長久。
  • 如果金星有海洋,會是什麼樣子?
    金星表面的溫度很高,足以熔化鉛。因此,今天金星的表面沒有水。這顆行星繞著太陽向左旋轉,是我們太陽系中最荒涼的地方之一。但是科學家認為,幾十億年前,金星可能擁有海洋,也許就像地球上的海洋一樣。金星可能曾經是可居住的。
  • 金星是和地球最像的一顆行星,金星掌管我們對美的體驗
    金星雖然沒有太陽和月亮一樣閃耀的光輝,但是金星散發出來的光就像是珍珠一樣瑩潤柔和的光澤,金星就像是天空中的一顆精美的珠寶帶著柔和高貴的氣質。金星在我們的內在掌控著我們對於美有關的一切,看到一段詩意的文字描寫我們的內心發生了觸動,這時候就是內在的金星被調用了。一切美麗的事物對我們的影響,我們對於美好事物的欣賞感觸都是源於金星的運作。
  • 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?
    因為人們發現金星直徑與地球直徑非常接近,為地球直徑的95%,而質量也有地球的85%,繞太陽公轉軌道也與地球相當。可以說是相當接近了,因此人們也稱為地球的姊妹星球。在18世紀的一次「金星凌日」中,人們更是發現了金星存在大氣層。人們開始了對金星的幻想,應該有水源有森林,有海洋,甚至存在生命。
  • 金星比火星距離地球更近,為什麼火星成人類探索的主要目標?
    我們都知道,星球的質量越大,那麼引力也就越大,在月球上的引力只有地球的六分之一。但是,如果你站在金星上的話,那麼是不會感覺到有什麼明顯差別的。火星呢,就不行了,火星的半徑只有地球半徑的一半。這是半徑,如果換成體積的話,那麼火星只有地球的15%。
  • 金星也曾有液態海洋 但卻不是水
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  • 地球的親兄弟金星,曾經非常適合生命生存,是誰摧毀了它?
    地球是目前人類的唯一家園,在宇宙空間內,再也沒有一顆行星像地球這般適合生命生存了。然而隨著人類的天空事業進一步發展,事情並非我們想像得那麼簡單。在億萬年前,火星上就曾存在許多河流湖泊,擁有生命誕生的條件。然而現如今,火星只是一顆了無生機的紅色星球。
  • 30億年前太陽還年輕時,金星是什麼樣子?科學家:和地球一樣
    30億年前太陽還年輕時,金星是什麼樣子?科學家:和地球一樣要說太陽系八大行星和地球最像的星球,其實要數金星最像,八大行星中金星距離地球最近。而且兩者的體積和質量都差不多。可是為什麼科學家們將未來移民的目標鎖定在火星上呢?
  • 金星看起來像水世界是這樣的
    可它有多精確呢?它又顯示了什麼呢?金星被稠密的雲層覆蓋著,我們看不見他的表面。但是環繞地球的太空飛行器或者(早期)來自地球的雷達可以穿過這顆行星的雲層,從而讓科學家能繪製出金星表面凸起凹陷結構的地圖。這就是為什麼我們現在知道金星的地形,也是藉此,Dragonite-2才繪出金星有水時的地圖。金星的山脈,火山、大陸和其他更平坦的地區都可以通過雷達影像呈現給我們。