十三、地球的左鄰——太陽系行星之「金星」

小夥伴們,「科學新探索」上線以來,一直在普及基礎的科學知識,這對我們以後了解探索宇宙太空可能會有些幫助吧。從上一節的介紹中,我們逐漸了解了太陽系八大行星之一的「水星」,接下來,我們再來看下「金星」吧?

金星

什麼?金星?不會是那個……那個……那個人吧?……。呵呵,這兒說的是行星!

一、金星在太陽系中的地位

金星,英文Venus(維納斯),是太陽系「八大行星」中距離太陽由近至遠的第二顆行星,同時,也是太陽系中第六大行星和距離地球最近的兩個行星(左鄰金星,右舍火星)之一。金星的軌道半長徑長5791萬公里 (0.38 天文單位),其公轉周期為224.71 天(地球日),自轉周期為243天。

八大行星自轉方向多數也和公轉方向一致,但只有「金星」和「天王星」兩個例外,其自轉方向是自西向東逆時針旋轉,但公轉方向是圍繞太陽自東向西旋轉,自轉方向與公轉方向正相反。同水星一樣,到目前為止,人類也未發現金星有侍從「衛星」。

金星,是全天中除太陽、月球外最亮的一顆星,當然,它也是太陽系中最亮的一顆行星了。夜空中,它猶如一顆耀眼的鑽石在天空中閃耀,於是古希臘人稱它為「阿佛洛狄忒」——愛與美的女神,羅馬人則稱它為「維納斯」——愛神。

由於視角的關係,金星不會整夜出現在夜空中。金星在夜空中亮度僅次於月球,亮度要在日出稍前或者日落稍後才能達到最大。在中國古代,金星清晨有時會出現在東方天空,被稱為「啟明星」; 傍晚處於天空的西側,稱為「長庚星」,金星有時也被稱之為「太白或太白金星」。

金星,是一顆類地行星,因其質量與地球類似,有時也被叫做地球的「姊妹星」。金星也是太陽系中唯一沒有磁場的行星。在八大行星中金星的軌道最接近圓形,偏心率最小,僅為0.006811。

從結構上看,金星和地球有不少相似之處。金星的半徑約為6073公里,只比地球半徑小300公里,體積是地球的0.88倍,質量為地球的4/5;平均密度略小於地球。

金星周圍有濃密的大氣和雲層,只有藉助於射電望遠鏡才能穿過這層大氣層,看到金星表面的本來面目。

「信使號」第二次飛越金星時拍攝的照片

美國先驅者金星軌道探測器拍攝的金星外層濃密的大氣和雲層

由於雲層的存在,金星表面自然比水星表面熱,雖然金星比水星離太陽要遠兩倍。這些雲層擋住了人類對金星表面的觀察,使得它看來非常模糊。但是稠密的大氣也使金星產生了溫室效應,使其表面溫度上升400度,超過了740開(足以使鉛條熔化)。

金星本來面目(沒有雲層遮擋)

本節剛開始的第一幅圖就是1990至1994年美國軌道飛行器麥哲倫號(Magellan)用雷達產生了金星表面地圖。

金星上的山脈(Maat Mons)

金星表面上有70%平原,20%高地,10%低地。科學家推測,金星的內部構造可能和地球相似。金星的平均密度為5.24g/cc,僅次於地球與水星,列八大行星第三位。

金星的表面溫度很高,陸地表面沒有水的存在,有極高的大氣壓力和嚴重缺氧的殘酷自然條件。另外,根據探測器探測發現金星岩漿里含有水,因此科學家推測金星可能與地球一樣有過大量的水,但都被蒸發,消散殆盡,但如今金星變得非常乾燥。沒有水,不知金星上面會有生命存在嗎?

小調查,你認為金星上會有生命存在嗎?

金星上會有生命存在嗎? (單選) 0人 0% 有 0人 0% 沒有 0人 0% 不清楚

金星和地球比起來,兩者的環境卻有天壤之別,我們不僅讚歎:宇宙的神奇,造就了人類的存在,我們該是多麼地幸運呀!

二、探測過程

蘇聯:最早向金星發射探測器,曾於1961年1月24日,進行了一次試驗性發射,但因探測器失去控制而失敗。20天後,2月12日,蘇聯第一個金星探測器「金星」1號發射上天。這個探測器重643千克,裝有軌道測量系統、發動機校正裝置和首次啟用的遠程通信裝置、新型耐高溫太陽能電池等先進設備。飛到距金星10萬千米後這個探測器與地面的通信中斷。

1967年6月12日發射的金星4號探測器,經過了大約35000萬公里的飛行, 進入金星大氣層,成功登陸金星表面。由於金星大氣的壓力和溫度比預想的高得多,使著陸艙受損,未能發回金星探測結果。在1970年12月15日,金星7號在金星實現軟著陸, 成功傳回金星表面溫度等數據資料。

此後,前蘇聯又相繼發射了九個金星號探測器。金星9號和10號在金星表面各拍攝了一張金星全景照片,首次向人們展露出金星的容顏;金星13號和14號拍得四張金星表面彩色照片,從這些照片上發現,金星表面覆蓋著褐色的砂土,岩石結構像光滑的層狀板塊;金星15號和16號通過雷達對金星表面進行綜合考察,獲得許多寶貴資料,為人們認識金星做出了巨大貢獻。

1984年12月,蘇聯發射兩個「韋加」號探測器,於1985年6月11日和15日先後向金星表面投放探測裝置,對金星土壤和雲層進行了考察,向地面發回了寶貴資料。

美國:NASA的「水手2號」於1962年12月14日以距金星34 773 km的距離通過金星,並於1963年1月3日前持續不斷地傳回探測資料。「水手5號」在1967年10月17日達到距離金星最近處,此時它與金星的距離為4000公里。

水手2號

1978年5月和 8月發射的「先驅者-金星」1號和2號探測器相繼進入繞金星軌道,探測器上的雷達拍攝了金星背面圖像。「先驅者-金星」2號進入繞金星軌道後釋放了4個錐形金星大氣探測器,分別從4個方向降落在金星表面。

1989年從太空梭上發射的「麥哲倫」號探測器,裝有一套先進的電視攝像雷達系統,能透過厚實的雲層測繪出金星上一個足球場大小的物體圖像。它經過462天的太空飛行,於1990年8月10日飛臨金星,每隔40分鐘向地球傳回測得的數據和拍攝的照片。 麥哲倫號探測器首次獲得第一張完整的金星地圖,對研究認識金星上的地質地貌,提供了形象的資料。

此外,2005年11月9日發射的歐洲金星快車是歐洲對金星的第一次太空探測任務。另外,還有日本宇宙航空研究開發機構研發的「拂曉」號(Akatsuki)金星探測器也對金星進行過探測。

好了,下一節,讓我們看一下地球的「右舍」火星吧。


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