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2024/11/01

天文科普 | 炙热金星

金星,在太阳系的八大行星中,位居从太阳向外的第二颗行星之位,没有天然的卫星。在中国古代,金星有多种称呼,如长庚、启明、太白或太白金星。其英文名称“Venus”源自罗马神话中的爱与美的女神维纳,古希腊人则称其为阿佛洛狄忒,同样也是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。在占星学中,金星常被视作爱情、美丽和艺术的象征。

金星的“亮”与“热”
金星极其明亮,最亮时可达−4.7 视星等,亮度是天上最亮的天狼星的 19 倍,即便最暗时的亮度仍是天狼星的 8 倍,是除太阳、月球和某些罕见的偶现天体外,夜空中最亮的星。

金星的高亮度与其大气成分和密度紧密相关。金星的大气主要由二氧化碳组成,密度极高,超过 95% 的成分是气态二氧化碳,其余为氮气。这种高密度的大气层使得金星能够保存大部分热能,并且因其高反射性,能够将大量太阳光反射回太空,从而使得金星在夜空中格外明亮。此外,金星是除水星以外距离太阳最近的行星,这一位置使其能够接收到更多的太阳光,这也是它亮度高的一个重要原因。

古代金星的观测记录
最早关于金星的观测记录可追溯至大约公元前 3000 年,由古巴比伦人记载。而第一次精确的观察是在 1610 年由伽利略进行的,他通过望远镜看到了金星并确定它有类似于月亮的相位,这一发现有力地支持了哥白尼的行星绕太阳运行的观点。

在中国古代,以“启明”和“长庚”分别称黎明前东方的晨星和黄昏后西方的昏星,西汉之后始称“金星”,民间俗称“太白”。《诗经》中就有“东有启明,西有长庚”的记载,这是对金星出现在不同时间的描述。

金星的现代探测
20 世纪 60 年代以来,苏联和美国相继发射了 20 多个行星际探测器对金星进行探测,如苏联的 “金星” 系列探测器、美国的 “水手” 号、“先驱者金星探测器” 等,收获了大量关于金星的珍贵资料。1970 年 8 月苏联发射升空的 “金星 7 号”,为人类传回了金星表面的大气压力和温度等宝贵数据。它证实了金星表面的大气压力是地球的 90 多倍,温度高达 460 多摄氏度。美国的 “先驱者金星 1 号” 轨道器绘制了金星的全球地图,对金星的大气层和表面特征进行了详细观测。

金星13号拍摄的金星地表

金星的表面和内部构造 

 

金星的表面特征包括广泛的平原、火山和峡谷。其地质活动极为活跃,显示出金星的内部仍保持着热力学活动。这些火山活动在金星表面留下了大量的熔岩平原,其中最著名的是阿非罗迪特高原。此外,金星上还存在着一些巨大的火山,如马丁山,它是太阳系中最大的火山之一。除此外,金星还拥有着许多峡谷和裂隙,其中最著名的是拉达卡峡谷,它是金星表面最长、最深的峡谷之一。这些地貌特征表明金星的地壳经历了剧烈的变动和活动,使其表面形成了独特的景观。

科学家们认为金星和地球的构造可能较为相似,可能有地壳、岩石地幔和液体内核,但内核的状态尚不明确。

金星和生命
金星的大小、质量和体积上都与地球颇为相似,因此常被誉为地球的“姐妹星”。那么,金星上存在生命么?目前没有确凿证据证明金星上有生命。因为金星的生存条件极其残酷,金星表面平均温度高达 460 摄氏度以上,足以使地球上的大部分物质瞬间蒸发或燃烧。这种高温条件下,几乎所有已知的有机化合物都会迅速分解,生命很难在这种极端环境中生存。其次,金星没有像地球那样的强大磁场保护层,使得其表面受到来自太阳的强烈辐射和宇宙射线的侵袭,这种辐射环境不利于生命的存在。

不过随着人类科技水平的进步,在2020年,英国帝国理工学院的天体物理学家戴夫·克莱门茨团队,就在金星明亮的云层中发现了磷化氢,浓度达20ppb,并发表在了《自然-天文学》期刊上,当时就引发了巨大轰动!因为磷化氢,在地球上其实是跟生命息息相关的。金星上的磷化氢是怎么来的,是生命产生的?还是某种未知原因生成的?还有待科学家进一步解释。

未来的探测任务,如美国国家航空航天局计划的金星探测器,将有机会更近距离地观测金星,探索金星的大气层和表面特征,制作金星表面的详细地图,为我们揭示更多关于这颗星球的秘密。

尽管目前尚未确定金星上是否存在生命,但每一次的新发现都让我们对这颗星球充满了期待。未来,随着科技的不断进步,相信我们将揭开更多关于金星的奥秘,进一步探索宇宙中生命存在的可能性。