引言

「我要烤一堆姜餅人
在金星滾燙的熱土上
然後攪動它的火山
看咕嘟沸騰的岩漿」
特麗薩 •海涅|追星星的人

這首來自海涅的詩歌為我們營造了一種溫暖、輕鬆的氛圍,不過在真正的金星可不見得這麼溫柔,作為太陽系中最滾燙的行星,這顆曾經與我們無限相似的孿生姐妹又到底隱藏著什麼秘密呢?

金星的基本信息

麥哲倫號從 1990 年至 1994 年的全球雷達影像(沒有雲層)

麥哲倫號從 1990 年至 1994 年的全球雷達影像(沒有雲層)

金星(英語、拉丁語:Venus ),是除了月球以外夜空中最亮的星,在中國古代稱為太白、明星或大囂,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。

金星是太陽系八大行星中第二近太陽之行星,軌道公轉週期為 224.7 地球日,其無天然衛星。由於它的大小、質量、體積與到太陽的距離,均與地球相似,所以經常被稱為地球的姊妹星。它的直徑是 12,092 千米(只比地球少 650 千米),質量是地球的 81.5 %。

金星與地球的大小比較

金星與地球的大小比較

富含 CO2 的大氣層,與薄薄的一層二氧化硫,創造出太陽系最強大的溫室效應,使表面的溫度至少達到 735 K( 462 °C)。

插畫家 Nagy Hajnalka 眼中可愛的金星和它的自白。

插畫家 Nagy Hajnalka 眼中可愛的金星和它的自白。

金星的內部結構

與地球相似的大小和密度,顯示它和地球有著相似的內部構造:核、地幔和地殼。像地球一樣,金星的核心仍然還有一部分是液體,因為這兩顆行星冷卻的速率是相同的。

這兩顆行星之間主要的區別在於金星缺乏板塊存在的證據,可能是因為它的外殼太堅硬,隱沒帶缺乏水而使它沒有黏度。這樣的結果使行星的熱難以散逸,阻止了它的冷卻,並提供其內部缺乏生成磁場機制的可能解釋。相反的,金星可能以週期性的重鋪地殼來散逸它內部的熱。

走進金星

極端氣候

金星有著密度極高的大氣層,其中主要包括二氧化碳和極少量的氮。金星大氣層的質量是地球大氣層的 93 倍,而其表面上的壓力是地球表面壓力的 92 倍左右,相當於在地球上深達 1 千米處的海洋下的壓力。

在 1979 年,先鋒金星軌道器以紫外線波段揭露了金星大氣層的結構。

在 1979 年,先鋒金星軌道器以紫外線波段揭露了金星大氣層的結構。

金星表面實際上是等溫,不僅是白晝和黑夜之間,包括赤道和南北兩極,都保持一個恆定的溫度。這顆行星自轉軸的傾斜很小——少於 3°,相較於地球的23°——也減少了季節的溫度變化。此外大部分的金星表面似乎都是火山活動形成的,金星的火山數量是地球的好幾倍,它擁有 167 座直徑超過 100 千米的大型火山。因此,金星的表面經常被描述如同地獄般的場所。

金星表面的撞擊坑(影像由雷達數據重建)

金星表面的撞擊坑(影像由雷達數據重建)

對於金星缺乏磁場,目前主要幾種說法如下:

  • 理論一:核心被認為是導電的,雖然它的旋轉很慢,但模擬的結果認為它還是足夠成為發電機。這意味著金星的核心只是因為缺少對流,所以不能成為發電機。
  • 理論二:金星沒有固體的內核,或它的核心已經冷卻,整個核心的液體部分有著幾乎相同的溫度。
  • 理論三:核心已經完全固化。核心的狀態與目前尚未知的硫濃度有著密切的關連性。
  • 理論四:與理論一相反, 2006 年金星快車探勘金星後,認為轉速過慢不足以產生磁場,可能遭遇過類似「大碰撞」的撞擊所導致。
獨特的自轉方向

從地球的北極方向觀察,太陽系所有的行星都是以逆時針方向在軌道上運行。大多數行星的自轉方向也是逆時針的(稱為順行自轉),但是金星的自轉方向不僅是順時針的(稱為逆行自轉),金星還需 243 地球日自轉,是所有行星中轉得最慢的。

金星(黃色軌跡)是第二近太陽之行星,地球(藍色軌跡)繞行太陽的週期約是它的1.6倍,也就是大約365.24日。

金星(黃色軌跡)是第二近太陽之行星,地球(藍色軌跡)繞行太陽的週期約是它的 1.6 倍,也就是大約 365.24 日。

因此有人會開玩笑稱:金星上的觀測者會看見太陽從西邊升起,然後從東邊落下。但實際上,由於不透明的雲層,在金星表面是看不見太陽的。至於金星為何如此”叛逆”?科學家們仍然很難找到確切的答案,只能說提出了一些假設,例如撞擊行星論、行星顛倒論、大氣的作用、與水星有關等。

人類探索

在太空探測器探測金星以前,許多天文學家認為金星的化學和物理狀況和地球類似,在金星上發現生命的可能性比火星還大,所以人們投入了許多資源去探測金星。

1950 年代後期,天文學家用射電望遠鏡第一次觀測了金星的表面。第一個機器人太空探索的金星任務,並且是首次探索任何星球,開始於 1961 年 2 月 12 日發射的金星 1 號探測器。從 1961 年起,蘇聯和美國向金星發射了 30 多個探測器,從近距離觀測,到著陸探測。在這個過程中,由於金星惡劣的環境,許多探測器都”壯烈犧牲”了,但它們仍然為我們帶回了許多關於金星的珍貴數據。隨著科學的發展,後續出現了像麥哲倫號、破曉號這些更先進的設備,使人類對金星的瞭解更加深入了一步。

水手2號探測器, 發射於1962年。

水手2號探測器, 發射於 1962 年。


參考文獻:
[1] 金星 維基百科

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1 Comment

  1. 插畫好可愛

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