太陽系探索之旅 真實的金星｜與其說是地球的姊妹星，不如說是地球的反面！【天文】

金星是唯一一個用女神命名的行星 爲什麼呢? 因爲它太亮了 它能反射70%的太陽光 所以金星也是夜晚 我們用肉眼能看到的 除了月亮以外最亮的天體 金星是距離太陽第二近的行星 同時也是距離地球最近的行星 因爲它倆的軌道就挨着嘛 太陽光到地球需要8分20秒 到金星大約需要6分鐘 金星也被叫做地球的姊妹星 因爲從遠處看的時候 它倆除了顏色以外 其他的條件都非常相似 金星的直徑是12104公里 只比地球少了600多公里 大約是地球直徑的95% 那既然直徑短一些的話 體積自然也會小一些 金星的體積大約是地球體積的86% 質量約爲地球的81.5% 重力加速度是地球的90% 因爲都是岩石星球嘛 所以密度跟地球也很相似 僅次於水星 是太陽系密度第三大的行星 比火星還有那四顆氣態行星的密度都要高很多 而且它們的內部結構也很相似 都有鐵核、地脈和岩石地殼 那麼從這些信息來看的話 這不就是小一號的地球嗎 但如果走近一看 大家就會發現 其實金星跟地球是截然不同的世界 金星大氣層相比地球來說 要更加的厚重 大氣密度是地球的93倍 大氣壓是地球的92倍 大約相當於地球海洋深處1000米下的壓力 而且它的大氣種二氧化碳的含量極高 96%都是二氧化碳 還有3%氮氣和1%的其他氣體 二氧化碳大家都知道是溫室氣體 所以這也是金星熱的主要原因 金星的表面溫度高達472攝氏度以上 是太陽系最熱的行星 比最內層那顆燒焦的水星還要熱 那除了二氧化碳吸熱以外 在距離金星地表45到70公里高的地方 還有一個充滿了硫酸液滴的雲層 這些硫酸雲不僅腐蝕性高 風速還特別快 可以達到360公里每小時 從太空中看 白色或者淡黃色的這些就是了 不過這些硫酸液滴 永遠都不會降落到金星表面 因爲硫酸雨在下降的過程中 就會因爲高溫和高壓蒸發了 這些硫酸雲層也起到了保溫的作用 它能防止金星表面熱量散失 所以不管是白天還是黑天 兩極還是赤道 金星的溫度一直都是這麼高 不會像水星和月球一樣 有那麼大的晝夜溫差 因爲水星和月球沒有大氣層給它保溫 金星是太陽系少數幾個順時針自轉的行星 除了它還有一個天王星 因爲它的自轉軸傾斜角有177.4度 幾乎是一個倒立的狀態 而且它是太陽系唯一一顆 自轉軸期比公轉軸期長的行星 它的自轉非常慢 需要243天才能自轉一圈 公轉軸期爲225天 其他行星都是繞太陽轉一圈的時間裏 能自轉多次 而它幾乎是一天等於一年的這種感覺 我們如果在金星上 就會經歷一個非常長的白天和一個同樣長的夜晚 從日出到日落需要117個地球日 是真的度日如年 而且順便說一下 在金星上看的話 太陽是西升東落的 金星的表面構造跟地球不同 它並沒有像地球這樣的海洋和陸地之分 大部分都是平原 還包括了三個大型高地區域 這些高地大家就可以理解爲地球上的大陸 其中最大的一塊陸地叫做阿佛洛迪特大陸 在金星赤道附近 面積大約跟地球上的非洲大陸差不多 第二塊大陸叫伊斯塔爾大陸 位於金星的北半球 靠近金星北極 面積跟澳大利亞差不多 並且金星的最高峯就在這塊大陸上 叫做麥克斯韋蒙特斯山 這是一座火山 金星上有成千上萬座火山 是太陽系火山最多的行星 這座蒙特斯火山高達11000米 不過由於金星沒有液態水和海平面 所以海拔這個詞的概念跟地球上稍微有點不同 如果按照地球的海拔來看 它高出周圍平原的高度 其實跟珠穆朗瑪峯差不多 那麼說到火山 大家可能會想到孟維依 我們在目前的視頻裏有說過 孟維依的表面也都是火山 那麼這兩個天體的火山有什麼區別呢 區別就在於 孟維依的火山要比金星的火山 火熱很多 是太陽系火山最火熱的天體 火山活動都非常的劇烈 它上面的這些火山噴發 有時候在地球上用望遠鏡就能直接觀測到 但是反觀金星上的火山 有沒有活火山 人類目前還不太確定 雖然有跡象表明 金星可能有活熱的火山 但是證據還不夠充分 還需要進一步確認 第三塊大陸叫拉達大陸 位於金星南極附近 它是三塊大陸中地形最複雜 面積最小的一塊 也是目前科學家研究最多的一塊大陸 因爲科學家們推測 它這兒可能有火山活動 除此之外 金星表面還有大約900多個隕石坑 而且這些隕石坑都很大 直徑沒有小於三公里的 因爲但凡是小一點的隕石坑 直徑只要低於50米的 根本到不了金星表面 在進入金星大氣的過程中就燃燒掉了 金星本身是沒有內在磁場的 至少它沒有像地球這種強磁場 但其實沒有磁場倒也不奇怪 奇怪的是 沒有磁場它爲什麼會有大氣層呢 爲什麼金星大氣沒有被太陽風吹走呢 其實這是有好幾個因素 共同作用的一個結果 首先沒有磁場保護 也就意味着金星大氣 是直接暴露在太陽風中的 經太陽風這麼一吹呢 金星大氣或多或少都是有損失的 並不是一點損失都沒有 特別是比較輕的氣體元素 比如氫元素 幾乎都被太陽風吹走了 所以金星的大氣 幾乎沒有水蒸氣 都是二氧化碳 而且每個行星 都有一個叫做逃逸速度的臨界速度 物體必須要能達到這個速度 才能克服行星的引力 逃離大氣層 金星的逃逸速度比較高 而二氧化碳相對來說又更重一些 所以還在金星的引力範圍內 還有金星雖然沒有內在的磁場 但金星大氣與太陽風的相互作用 也形成了一個感應磁場 只不過這個磁場 沒有地球磁場那麼強 地球的磁場是由內向外的 金星的磁場可以說是由外向內的 很微弱 但是有總比沒有強 在一定程度上 也可以幫助抵禦太陽風 所以與其說金星是地球的姊妹星 倒不如說金星是地球的反面 人類對於金星的觀測 已經有幾千年的歷史了 可以分爲三個階段 古代觀測 望遠鏡觀測 和航天器觀測 所謂古代觀測 其實就是裸眼觀測 直接用眼睛看 因爲那個時候 並沒有望遠鏡之類的儀器 那麼現存最古老的金星記載 可以追溯到公元前1600年左右 像巴比倫人 古埃及人 中國 希臘 瑪雅文明 都有關於金星的記載 瑪雅文明甚至還給金星 做了一份詳細的金星日曆表 來預測金星的位置 那麼隨着天文儀器的發明 人類對金星的觀測 來到了望遠鏡觀測階段 這個階段比較有代表性的人物 就是伽利略 他是推翻地心說的關鍵人物 我們在木星的那個視頻裏說過 他先是發現了木星的四顆衛星 發現原來有天體 是不繞着地球轉的 緊接着他又發現了 金星的相位變化 因爲在地心說的模型中 金星是一直在太陽和地球之間的 所以人們不應該能夠看到 金星完全被照亮的階段 這兩個觀測結果 都證明了哥白尼的日心說是對的 推翻了當時人們普遍認同的地心說 時間快進到20世紀初 這個階段 人類開始用航天器來探索金星 我在這裏給大家介紹一些 比較重要的探測器 首先人類第一個到訪金星的探測器 是水手二號 是NASA在1962年發射的 它最接近金星時的距離 是35,000公里 主要成果就是探測到了 整個金星的溫度 沒有明顯差異 跟我們剛剛說過的一樣 白天晚上都是一樣熱 然後是蘇聯 在1967年到1969年期間 分別發射了金星四號 五號和六號三個探測器 都是去探測金星大氣成分的 當然他們也嘗試在金星着陸 但很遺憾都失敗了 探測器在到達金星地表之前 就被壓力壓碎了 終於在1970年 蘇聯又發射了金星七號 這一次成功實現了 在金星的軟着陸 也成爲了人類第一個 在其他行星上軟着陸的探測器 然後是1974年 NASA發射的水手十號 這個探測器 我們在水星那個視頻裏有說過 它是第一個飛越多個行星的探測器 因爲它不僅要探測金星 還要去探測水星 然後是1975年 蘇聯發射的金星九號 這是第一個進入金星軌道的探測器 同時它的着陸器呢 拍到了第一張金星表面圖片 大家從圖片中可以看到 金星天空的顏色是發黃的 完全沒有地球的藍天白雲 而且地表的岩石有鐵鏽色 對我們來說確實如同地獄一般 然後在1983年 蘇聯發射了金星十四號 着陸之後成功捕捉到了金星表面的聲音 對比我們之前聽過的火星表面聲音 我覺得金星表面的聲音要更恐怖一些 然後是1989年 NASA用亞特蘭第四號航天飛機 發射了一個金星探測器 叫麥哲倫號 這是亞特蘭第四號 在飛出地球時拍到的照片 這些紅色的部分就是地球上的夕陽 然後中間這裏有一個非常亮的點 這就是金星 這次的任務也讓麥哲倫號 成爲了第一個繪製金星全球地圖的探測器 他工作了五年 在1994年的時候 按計劃墜入了金星大氣層 他在墜落的過程中還在不停的收集數據 大約十個小時後才被完全燒燬 此後包括歐洲和日本在內的多個國家 發送了各種各樣的探測器到金星 比如歐洲的金星快射號和日本的小號 那麼除了這些已經完成的金星探測任務 未來正在計劃中的金星探測任務也有 離我們比較近的是NASA的達文西號 預計在2031年啓動前往金星 並且計劃在金星着陸 探究金星的起源和演化 金星靈日應該算是太陽系內 非常罕見的一種天文現象 當地球金星和太陽位於一條直線的時候 由於這種強烈的亮度反差 我們會看到金星像一個小黑點一樣 在太陽表面飄過 這就是金星靈日 當然也有水星靈日 只不過水星靈日相比之下比較常見 金星靈日都是成組出現的 相鄰的兩次金星靈日可以分爲一組 組內時間間隔是8年 每組之間的時間間隔超過100年 例如19世紀的一組金星靈日 分別在1874年和1882年 本世紀發生的兩次金星靈日 分別在2004年和2012年 所以對於絕大多數人來說 一輩子要是能看到兩次金星靈日 已經是非常幸運的事了 之所以這麼罕見呢 是因爲金星和地球的軌道 並不是在一個平面上的 而是有一個夾角 這個夾角大約是3.4度 所以要想發生金星靈日 金星在穿過太陽和地球之間的時候 必須要在它們軌道的交點處 這個條件就很苛刻了 不知道在座的各位 有沒有看到本世紀的兩次金星靈日 反正我是都沒趕上啊 如果這兩次你都像我一樣沒趕上的話 下一對金星靈日 就要等到2117年和2125年了 那麼很顯然 除非生命科學出現革命性的技術突破 不然下一次金星靈日 和我們就沒什麼關係了 我們如今在討論金星表面 是否有生命的時候呢 基本上都會馬上回答不可能 因爲它的環境極其惡劣 沒有任何四季之分 從大氣的流散雲到地表的高溫高壓 再到缺乏磁場保護 我們認知中的生命 無疑是沒辦法生存的 但是據目前研究發現 金星表面環境雖然惡劣 但是在距離金星表面 大約50公里高的地方 這裏的大氣壓和溫度 以及太陽的輻射 都跟地球表面很相似 那有人就提出了一個想法 既然這的環境跟地球相似 那我們就在這嘗試建造一座漂浮城市 人都生活在這種飛艇和氣墊船裏 這是蘇聯和NASA的 兩位工程師提出來的 這個想法顯然很大膽 比移民火星的難度還要大 人要想長期的在這裏生活 首先使用的材料 必須要能扛得住 有腐蝕性和有毒的流散雲 而且還需要食物 水 氧氣 金星上可沒有這些 這些東西都要從地球上運過去 還有飛艇和氣墊船 你要保證它有足夠的生力 讓它一直飄在這吧 而且光是飄起來也不行 金星大氣的風速這麼高 還要想辦法讓它飄得穩 所以目前來看的話 人類在技術和經濟上都做不到 那麼金星是不是從形成以來 一直都是一顆高溫高壓 如同地獄一般的星球呢 根據太陽悖論甲說 早期剛形成的太陽 亮度和熱量都遠遠不如今天 所以早期的太陽系 包括金星 要比現在更冷 那因爲金星距離太陽更近嘛 所以它當時所在的位置 可能就像今天的地球一樣 是一顆不折不扣的宜居星球 但是按照這個甲說的推論 地球在那個時期 應該是完全冰封的狀態 而經研究發現 那個時期的地球 其實已經有液態水了 而且氣候比較溫和 是適合生命存在的 所以這個甲說才叫做悖論嘛 因爲這個甲說 跟地球早期的氣候存在矛盾 2020年9月份的時候 一個國際天文學家團隊 在自然天文學上 發表了一篇論文 他們說首次 在金星上方的雲層中 檢測到了磷化氫 這個磷化氫在地球上 其實是跟生命息息相關的 比如企鵝的腸道中 就有微生物能夠產生磷化氫 或者像沼澤這種缺氧的環境中 有一些微生物 也能夠產生磷化氫 當然了 工廠裏也能人工製造磷化氫 但是金星上可沒有工廠 也沒有企鵝 那金星雲層中的 這些磷化氫是怎麼來的呢 是不是金星大氣中的微生物 跟地球上完全不同 它們可以在金星的 硫酸雲中生存呢 或者說它們已經進化出了 能夠自我保護的保護殼 可以保護它們 不受硫酸的侵蝕呢 不過這些呢 也都是現代人的猜想 這篇論文的發佈團隊 也並沒有說 在金星上發現了生命 發現磷化氫 只能說是符合金星大氣 存在厭氧生物的這個假設 什麼時候人類 能夠真的在金星大氣中 採集到生命 找到了生命