金星是离太阳第二近,太阳系中第六大行星。在所有行星中,金星的轨道最接近圆,偏差不到1%。
| 轨道半径: |
距太阳 108,200,000 千米 (0.72 天文单位) |
| 行星直径: |
12,103.6 千米 |
| 质量: |
4.869e24 千克 |
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地球的姐妹行星
金星是天空中最亮的星星,其亮度足以抵得上15颗天狼星。中国古代称它为太白或太白金星。金星和水星一样,位于地球轨道之内,是内地行星。由于金星比地球更靠近太阳,从地球上看去,它和太阳的最大视角距离不超过48°。因而,金星不会整夜出现在星空,它有时闪烁在群星都已隐去的朝霞中,有时又出现在众星尚未露面的落日余辉里。当金星出现在黎明的东方天空时,我国民间称它为启明星;出现在黄昏西方天空时,我国民间称它为长庚星。《诗·小雅·大东》中“东有启明,西有长庚”,指的就是金星。
金星 (希腊语: 阿佛洛狄特;巴比伦语: Ishtar)是美和爱的女神,之所以会如此命名,也许是对古代人来说,它是已知行星中最亮的一颗。(也有一些异议,认为金星的命名是因为金星的表面如同女性的外貌。)
从外表上看,金星与地球有不少相似之处,也是一个有较密大气层的固体球。
金星的半径为6073千米,只比地球半径小300千米,体积是地球的0.88倍。质量为地球的81.5%,相当于.87×1027克。平均密度约为地球的 95%,为 5.19 克/厘米3。由于这几项数值和地球十分相近,因此,人们形象地把它称为地球的姐妹行星。在宇宙飞船探测金星以前,有的天文学家推测,金星的化学成分和表面的物理状况与地球相似,金星上发现生命的可能性甚至比火星还要大。50年代后期,天文学家用射电望远镜穿过封闭金星的厚厚的云层,第一次测出它的自转周期和表面温度。金星自转极慢,温度极高,可能达到300℃以上,这个结果和以前预测的洞天福地般的金星环境简直相差十万八千里,有人怀疑是不是仪器出了毛病。1961年以来,前苏联和美国先后向金星发射了30多个探测器,开始是飞近探测,后来发展到着陆探测。现代科学证明,金星是个奇热、无水、任何生命都无法存活的世界,金星和地球只是一对“貌合神离”的姐妹。
金星的真面目
为了探索金星的真面目,20世纪60年代初拉开了探测金星的序幕,前苏联1961~1978 年已发射了12 个金星探测器。美国1962~1978 年共有6
个探测金星的飞船上天。仅在1978年12月4日~25日的20多天里,前苏联和美国就各有两个自动行星际站在金星表面软着陆,实现了对金星的现场考察。
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行星探测器对金星进行现场考察以后,遮盖在金星表面的“蒙面纱”已经逐渐揭开了。金星没有磁场和辐射带,其大气的组成和地球盎然不同:地球大气以氮、氧等气体为主,二氧化碳很少;在包围着金星的大气中,97%以上是二氧化碳,此外,还含有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸汽及氯化氢等。金星大气中的二氧化碳能让阳光通过,照到金星表面,却不让热辐射返回太空,使金星表面处于高温状态,产生“温室效应”。金星表面的温度高达465℃~485℃。温室保护罩的作用还使金星上的昼夜温差很小,基本上没有昼夜、季节和地区的差别。金星表面的大气密度比地球上的大50倍。地球海洋平面的气压是一个大气压;金星表面的气压大到90个大气压,相当于地球上海洋深处900米左右所受的压力。金星上空闪电频繁,每分钟达20多次,常常是电光闪闪,雷声隆隆。前苏联的“金星 12 号” 1978 年 12 月 21 日在下降到金星表面的过程中,仅仅在从11公里高空下降到5公里的期间,就接连记录到1000次闪电。有一次特别大的闪电竟持续了15分钟。 |
“金星13
号”和“金星14号”的下降装置在下降过程中,考察了金星的高空风。金星表面的风速大约为2~3 米/秒,由表面到高空,风速逐渐加大,到 50~70公里的高空,风速竟然达到100米/秒,风向与金星的自转方向相同,但比自转速度快得多。更惊人的是,在离金星表面30~88公里的空间,密布着一层有腐蚀性的浓硫酸雾。这是一个多么令人窒息的环境!这个现代天文学家称为“太阳系中的地狱”的金星绝对不能是地球的孪生姐妹。探测结果表明,金星上不存在任何液态水,不仅没有任何类似地球上的动植物存在,连任何生命的形式都没有。
美国的“先驱者” 1号和2号,前苏联的“金星” 11号和12号分别在1978年12月4日、9日和21日、25日到达金星,对金星进行综合性的考察。
从它们发回的信息得知,由于金星表面有浓密的大气保护,其表面并不像月亮、水星那样布满环形山。相对来说,金星表面比较平坦,大部分表面都覆盖着一层“浮土”,其平均密度是1.2~1.9 克/厘米3,厚度不超过1 米。在浮土下面,主要是密度为2.2~2.7克/厘米3的玄武岩。下降装置周围可以看到许多大石块,绝大部分石块呈红褐色,棱角分明,半埋在颗粒细小的黑褐色尘土和砂砾之中。这表明金星上的物质构造仍很活跃,可能存在活火山。
| 金星上的山脉,一般都很高,最高的是麦克斯威尔山,高度为11270米,地球上的珠穆朗玛峰还比它矮一头。北半球大高原,长3200公里,宽1600公里,相形之下,青藏高原大为逊色。在赤道地区,发现一些像火山口一样大而浅的圆形圈,有些地方像是由巨大的熔岩流所形成。此外,还有一条很深的大裂缝,自南向北穿过金星赤道,裂缝最深的地方有7米左右,这是目前在太阳系天体上发现的一条最大的裂缝。 |
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从前苏联发射的自动行际站“金星13号”拍摄的金星表面照片看出,金星的天空是橙黄色的,云也是橙黄色的;金星上的物体,大部分看起来也是橙黄色的,有的微带绿色,蓝色的很少。金星的世界,真可说是个金黄世界。这种奇异的景色,是“金星13号”下降装置,通过蓝、绿滤色镜拍摄的。科学家们认为,这是由于金星大气和云层太厚,吸收了太阳光中蓝色部分,使照在金星大气层和大地上的光带着黄光。因此,金星上的白昼也不像地球上这样明朗,其亮度很像地球上的阴天。
太阳从西边出
浓厚的金星云层使金星上的白昼朦胧不清,这里没有我们熟悉的蓝天、白云。金垦上空会像地球上空一样,出现闪电和雷鸣。
金星离太阳的平均距离是10800万公里,绕太阳运动的公转轨道的偏心率只有0.007,故轨道接近于圆。金星绕太阳运动的速度较水星慢一些,为35公里/秒,它绕太阳运行一周约224.7天。由于金星有一层厚厚的浓云,过去用光学方法难以观测到它的表面情况,因而也就难于测出其自转周期。随着无线电技术的发展,1962年,天文学家利用射电方法测出了金星的自转周期。金星的自转周期很慢,要243天才自转一周,比公转一周的224.7天还长,也就是说,金星自转一周需要1年多的时间。金星自转为逆向,即自转方向和公转方向相反,是太阳系九大行星中独有的现象。因为金星是自东向西自转的,与我们地球的自转方向截然相反,所以,金星上的太阳是西升东落。金星自转周期是243天,比公转周期还长。金星上的一昼夜相当于地球的117 天。也就是说,在一个金星年中,金星上只能看到两次太阳西升东落。
要解开金星逆向自转之谜,首先应当弄清楚行星自转是怎样来的,这个问题又与行星的起源问题有密切的关系。金星逆转,可能是从金星轨道里侧的一个比月球还大的大星子斜着落在金星胎上,把很大的角动量带给金星胎,由于星子大都是顺向绕太阳运转的,从里侧斜着撞向金星胎的星子,其运动方向和金星胎的自转方向相反,这样一来使得金星胎的自转就从顺向变为逆向了。这些推测还经不住科学事实的考验。行星自转是否是这样起源的?碰撞金星的大星子后来哪里去了?是否还有别的原因造成金星逆向自转..,这些问题尚待人们作进一步的思考和研究。
古海之谜
太阳系九大行星之中,要算金星与地球最相似。在很长的一段时期里,大家把地球和金星称作为“姐妹”行星。既然这两颗行星这么相似,地球“姐”行星上又有那么多的水;
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不少人认为,金星“妹”行星上一定也存在着大量的水。想象力丰富而走得更远的人甚至认为,大海孕育着生命,覆盖着大面积海洋的金星面上,很可能是个动植物繁衍茂密、生机盎然的世界。
现代科学已经完全证明,金星面上是个奇热、无水,干旱到了极点和没有任何生命的世界。不少人的意见是,过去金星有过波涛汹涌的大海洋,只是后来才消失的。是这样吗?这个谜般的问题在科学家中间是颇有争议的,一直引起科学家们的关注和浓厚兴趣。被称作金星“古海”里的水,究竟哪里去了呢? |
认为金星过去有海洋的人,曾提出过这么几种可能性:(1)海洋大量蒸发,水蒸汽被太阳分解为氢和氧两种气体,氢由于太阳风的影响等原因,逐渐逃逸到宇宙空间去;(2)金星曾在早期的某个历史阶段,从体内向外散发出大量的像一氧化碳那样的气体,这些气体比较容易与水发生作用。可以想得到,在这类作用的过程中大量的水被一批又一批地消耗掉;(3)从金星内部喷发出来的岩浆的温度,一般都达到炽热的程度。水与岩浆特别是其中的铁等相互作用而大量消耗;(4)与地球一样,金星表面大量的水原先也是从自己体内来的,由于某些人们还不太清楚的原因,这些水又回到了金星内部去。这类解释没有得到大家的承认。如果事情真是这么简单的话,那么,使金星表面大量水消失的原因,同样可以成为使地球上的水不复存在的原因。为什么地球上依旧有那么多的水呢?
另一种解释是这样的:在太阳系形成的早期,太阳没有现在这么热,金星面上的气候也自然比较凉快,大片海洋的存在使得金星风光绮丽,甚至生命已开始在海洋中生长起来。随着太阳系演化的发展,太阳变得越来越明亮,越来越热,这下子把金星表面也烤得越来越热,金星海洋的蒸发越来越加快,大气中充满着水蒸汽。水蒸汽让越来越强的阳光穿过大气层,射在金星表面上,并转化为热。可是,热量转过身来向太空散射出去时,却受到了水蒸汽的阻碍。这样,金星表面附近的温度就日积月累,越升越高,一方面海水大量消耗,而温度高到一定的程度,存在碳酸盐岩里的大量二氧化碳就会被“赶”出来。
大气中水蒸汽和二氧化碳成分的增加,使温度持续上升,而温度增高的结果是水蒸汽和二氧化碳继续大量产生出来,形成所谓的“温室效应”,这种恶性循环使得金星表面的情况越来越严酷。同时,在紫外线的作用下,水蒸汽分解为氢和氧,而氢又由于种种原因,脱离金星而逃逸到太空去。其结果是,金星海洋中的水越来越少,直到完全干涸,停留在大气中的水蒸汽也微乎其微,金星表面的温度则维持在400 摄氏度以上的酷热状态。这样的解释并没有得到普遍的承认。有人认为:现在金星上的水,很少有机会到达大气的上层,因此不会遭到分解和被“迫”逃到空间去;即使按现在水分消耗的速度来考虑,在太阳系的全部漫长历史中,金星也根本不可能失去那么大量的水
不承认金星过去有过海洋的人,对于大气中的少量水蒸汽,自有其独特的解释。有这么一种假说,认为:金星最初根本没有海洋,而是个干燥的星球。由于金星没有磁场,太阳风就直接“吹”向金星大气,太阳风所带的氢成为大气中很少量水的来源。可是,金星上不存在大量水的问题就算这样解决了,地球上大量水的来源问题怎么解决呢?为什么地球和金星都在相臣不太远的宇宙空间形成,一个是“水”球,而另一个是干燥星球呢?显然这是说不通的。
有人把太阳风换成了彗星,认为彗星所带的水分和冰是金星大气中少量水蒸汽的主要来源,并认为几十亿年来,有难以计数的彗星和微彗星撞进了金星大气层。还是同样的问题,为什么从一开始地球和金星上的水量就相差那么悬殊!金星上面是否存在过大海?如果存在的话,它们又是如何消失的呢?这类问题有待进一步观测、探讨、研究、分析。
我们必须认识到,金星古海之谜并不是一个纯理论问题,而具有非常重要的现实意义。金星大气中二氧化碳成分的增加,再加上“温室效应”的作用,使得金星成为生命的“禁区”。回头看我们地球的话,地球上的二氧化碳最低限度不少于金星,只是它们都被禁锢在各种岩石中。金星向我们提出的警告是:千万不能由于大量燃烧石油、煤炭和其他燃料,而无节制地增加大气中的二氧化碳含量;千万不能让大气中含太多的二氧化碳,产生像金星那样的“温室效应”,致使岩石中的二氧化碳释放出来;千万不能使得大气中二氧化碳含量与地球表面温度持续上升之间,形成极大地危害生命的恶性循环,不论是现在还是将来。