宇宙之太陽系---金星

金星是太陽系大行星之一，按照離太陽由近及遠的順序排列是第二顆，緊挨著我們的地球。在夜晚天空中，除了月球之外，金星是最明亮的天體，亮度最大時為-4.4等，比著名的天狼星還亮14倍。中國民間稱為「太白星」或「太白金星」。古代有人把它誤認為兩顆星。在中國史書上，分別稱為「啟明星」和「長庚星」。

金星在距離太陽1億零750萬公里的平均距離處，沿近圓軌道繞日公轉。從隨著金星一起繞日運行的地球上看，金星也呈現出和月球類似的相位變化。金星以225個地球日公轉一周，但經歷一個相位周則需時584日。金星的自轉周期比公轉周期還長，這在九大行星中是唯一的。金星的自轉周期為243日。金星的白晝和黑夜各約為59日，也就是說，金星上一晝夜相當於地球上的117日。在下合（即金星位於地球和太陽之間）時，它離地球比其他大行星都近，在4千2百萬公里以內。有時金星下合時會從太陽的圓面上經過,這種現象稱為金星凌日（注1）。金星凌日是一種比較罕見的天文現象，曾被用來測定天文單位的準確值。從大小和質量來看，金星和地球差不多。金星的直徑只比地球小653公里，為12103公里；金星的質量約是地球的81%。然而，在其他方面，金星與地球卻很少有相似之處了。金星完全被一層厚雲包圍，雲中主要含有濃硫酸微滴。主雲層從表面之上約45公里一直延伸到70公里左右的空間。薄霧從厚雲的最低層往下延伸幾千米，並從最高層向上漫延約20公里。用紫外光觀察，某些雲頂區域呈現暗色，可能是由於二氧化硫、氯化硫、氯或固態硫的存在所致。金星的表面因有濃密的大氣保護，相對說來，地勢比較平坦，不像月球、水星、火星那樣有眾多的環形山。金星上也有一些山或山脈，其中有的火山直徑可達數百公里，但一般都不太高。它的赤道區有一些像火山口那樣的大而淺的圓形圈，還有一條自南向北穿過赤道的長達 1,200公里的大裂谷。金星大部分表面上有一層覆蓋物，其厚度一般不超過一米。在這層覆蓋物下面主要是玄武岩、火成岩等岩石。金星的表面溫度很高，不存在任何液態水，加上極高的大氣壓力和嚴重缺氧等嚴酷的自然條件，當然不可能有任何類似地球上的動、植物存在。關於金星的內部結構，還沒有直接的資料，從理論推算得出，金星的內部結構和地球相似，有一個半徑約3,100公里的鐵-鎳核，中間一層是主要由硅、氧、鐵、鎂等的化合物組成的「幔」，而外面一層是主要由硅化合物組成的很薄的「殼」。金星大氣的成分和地球大氣的完全不同。空間探測器的測量表明二氧化碳占組成物質的96%以上，致使金星大氣具有極大的密度；氮佔3.5%；還有微量的氬、水蒸氣、一氧化碳、氦和一氧化硫。濃密的大氣和厚的雲蓋，有力地抓住射入的太陽能，使金星的表面溫度高達460攝氏度左右，成為太陽系中所有行星上溫度最高的一個。在離金星表面30～40公里處，密布著厚達25公里的濃雲，它可以反射掉75％左右的入射的太陽光。濃雲是由微米量級大小的濃硫酸霧組成的，在雲層外面則基本上是原子氧。金星大氣的二氧化碳產生非常強烈的溫室效應，使金星表面溫度高達465～485℃，而且基本上沒有地區、季節、晝夜的區別。金星探測器測知，北極區的溫度反比陽光照射的赤道地區高10℃左右。隨著高度的增加，大氣中的溫度下降,到大氣層頂溫度為-55℃。接近金星表面的低層大氣一般比較寧靜,風速僅每秒2米左右,但是,在大氣層頂卻存在著與自轉方向相同的、速度高達320公里/小時的大環流。金星和其他大行星不同，它從東到西逆向自轉，緩慢地每243日繞軸自轉一周。金星自轉軸相對它繞日公轉的軌道平面的傾角僅為3度。這些事實表明，其季節變化必然很不明顯。太陽供熱以及金星的緩慢自轉導致產生一個大氣環流，其中由於受熱，空氣在赤道帶上升，緩慢地移向高緯度地帶，再到達兩極地區，隨後，空氣變冷而下沉，然後沿地表返回赤道帶。這樣一個簡單的樣式，若在快速旋轉地球上，則會是完全不穩定的。金星上也有明顯可見的不穩定性，它表現為強烈的波動樣式，並改變上述簡單的狀況。大氣的轉速也隨著從表面到上層大氣的高度面增大。這樣一來，觀測到的雲層面積在4個地球日內，繞金星赤道運行一周。金星表面的大氣壓約為地球的90倍，而且有非常頻繁的放電現象。金星探測器就曾記錄到一次持續15分鐘的大閃電。稠密的金星大氣還造成了一種奇特的光學現象，即大氣折射能使接近地平線的太陽光彎曲達 180°，因此，在金星上，即使背朝太陽也可欣賞「日落東山」的奇景。金星基本上沒有磁場(強度不到地磁場的萬分之一)，也未發現有輻射帶。太陽風、紫外線和 X射線均可穿入大氣深處，使部分大氣電離，造成一個很薄的金星電離層，它離金星表面很近。在夜間電離層的電子密度很小。1961年以來，蘇聯和美國先後發射了14個行星際探測器飛向金星。最早是前蘇聯在1961年2月發射「金星」1號。美國在1962年8月27日發射的「水手」2號（注2）於同年12月24日到達金星附近,與金星最近距離為34,833公里。前蘇聯在1967年6月發射的「金星」4號的飛行艙於同年10月18日首次進入金星大氣，撞在金星的表面上。1975年6月前蘇聯發射的「金星」9號和「金星」10號，分別於同年10月22日和25日到達金星，並在金星表面上實現了軟著陸，獲得了第一批金星全景遙測照片。1978年，美國發射了「先驅者－金星」1號和2號，蘇聯發射了「金星」11號和12號。這四個行星際探測器都在1978年12月到達金星附近,共發出7個著陸艙降落到金星表面進行綜合科學考察，大大增加了人們對金星的知識。前蘇聯的「金星」號探測器在20世紀70年代和80年代取得了金星表面外貌和組成的詳細信息（注3）。照片揭示，金星平原上遍布扁平的岩石，以及顏色較暗的細顆粒狀土壤。「金星」13號和「金星」14號探測器所測定的表面成分近似於地球上的玄武岩。

在「金星」號以及美國的「先鋒」號、「麥哲倫」號的任務中，用雷達繪製的金星地貌圖顯示出複雜的地質結構和多變的地形地貌金象徵表面的大部分是綿延起伏的平原，另有幾處低洼地帶和兩處大陸規模的高原。在伊希塔爾大陸的東部有一串巨大的高山稱為麥克斯韋山脈，比金星表面的平均高度高出1萬米以上。其他的地貌有隕石撞擊的環形山，大裂谷，斷層、裂縫、火山等等。其中許多地形結構均與火山活動有關。總的來看，金星地貌不像是那種使地球大部分表面成形的地殼板塊構造的活動。證據表明，金星和地球一樣，現正是一個地質流動體。

以上圖片是用探測器拍攝的雷達圖片處理而成的

以上圖片顯示了金星的相位變化。圖片還顯示了金星表面濃雲密布的狀況

以上是探測器拍攝的金星局部地形雷達圖片

以上是根據雷達探測數據經計算機處理生成的金星局部立體地貌，其中可見熔岩湧出。注1：

凌日是指地球軌道以內的行星經過日面的現象。水星和金星距離太陽比地球距離太陽近，在繞日運行過程中有時會處在太陽與地球之間，這時，地球上的觀測者可看到一小黑圓點在日面緩慢移動，這就是凌日現象。水星和金星的軌道分別與黃道有7°和3°4的傾角，所以並不是每次合日都發生凌日，只有當水星或金星和地球同時都很接近升、降交點時才發生。地球經過水星升交點在11月10日前後，經過水星降交點在5月8日前後，所以水星凌日只能發生在這兩個日期附近；同樣，金星凌日也只能發生在12月9日和6月7日附近。每100年平均發生水星凌日13次，發生在11月的有9次,在5月的有4次。二十世紀八十和九十年代發生水星凌日的日期是1986年11月13日、1993年11月 6日和1999年11月15日。發生金星凌日的機會甚少。上次金星凌日發生在1882年 12月6日，下兩次將發生在2004年6月8日和2012年6月6日。一兩圖中日面中的小黑點即為金星。

注2：

「水手」號探測器是美國發射到金星、火星和水星附近的一系列不載人的航天探測器。其中「水手」2號是世界上第一隻成功的星際間探測器。它發射於1962年8月27日。「水手」2號和「水手」5號（1967年）分別在離金星34000公里和4023公里距離內飛越金星，對它的溫度和大氣密度進行了測量。這些探測器還飛越水星、火星，並發回很多珍貴資料和圖片。圖為「水手」2號。

注3：

1975年6月，前蘇聯發射了金星9號、10號兩顆探測器。同年10月22日，金星9號探測器成功著陸。它有53分鐘工作時間，向地球傳回一幅圖像（上）。10月25日，金星10號成功著陸，它工作了65分鐘並返回了這幅圖片（下）。圖片底部是探測器局部，圖片上面左右角可見地平線。

金星13號探測器在1982年3月1日著陸後拍攝的彩色圖片。探測器在金星表面堅持工作了兩個小時。圖中可見片狀岩石和土壤。圖片下部是探測器的局部。

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