為什麼我們需要重返金星?
2019年10月14日12:09
金星表面的溫度高達470攝氏度,意味著傳統電子設備的使用時間不會超過幾個小時
金星表面的溫度高達470攝氏度,意味著傳統電子設備的使用時間不會超過幾個小時

  10月14日消息,據國外媒體報導,金星就在我們的隔壁。從宇宙學的角度來說,這是一顆幾乎和地球一模一樣的行星,二者大小相近,由相同的物質組成,圍繞著同一顆恒星形成。

  對於在許多光年之外透過望遠鏡觀察太陽系的外星天文學家(如果存在的話)來說,金星與我們的星球幾乎沒有什麼區別。但是,如果瞭解金星表面的情況,比如堪比自潔烤箱的溫度,以及充滿二氧化碳和硫酸雲的大氣,那很顯然,金星與地球一點都不像。

  那麼,為什麼這兩顆行星在位置、形成過程和組成上如此相似,結局卻如此不同?這個問題一直困擾著許多行星科學家,並激發了無數的金星探索計劃。如果科學家能夠理解為什麼金星會變成現在這樣,就能更好地理解類地行星是常態還是例外。

  曾經藍色的金星?

這是蘇聯金星 13號著陸器發回的全景照片,經過了重新處理
這是蘇聯金星 13號著陸器發回的全景照片,經過了重新處理

  目前科學上關於金星的主流觀點認為,在某個歷史時候,這顆行星上具有比目前多得多的水分,甚至還可能擁有海洋,但是隨著太陽變得越來越熱,越來越亮(恒星年齡增長的自然結果),金星表面的溫度上升,最終蒸發掉了所有海洋。

  隨著越來越多的水蒸氣進入大氣層,這顆行星成為一個失控的溫室,並再也無法恢復。與地球類似的板塊構造(行星的外層被分割成大的、可移動的板塊)是否曾經在金星上出現過,目前還不清楚。水對於板塊構造的運作至關重要,而失控的溫室效應會有效地阻止這一過程。

  然而,板塊構造的終結並不意味著地質活動的停止。金星內部具有相當大的熱量,能夠繼續產生岩漿,這些岩漿以熔岩流的形式大量湧出,重新佔據金星的大部分表面,的確,金星表面的平均年齡在7億年左右,比火星、水星或月球的表面都要年輕得多。

  探索地球的“姊妹星”

曾經富含水分的金星(想像圖)
曾經富含水分的金星(想像圖)

  金星是濕潤星球的觀點只是一種假設。行星科學家不知道是什麼導致了金星與地球有如此大的不同,即使這兩顆行星的初始條件相差無幾。人類對金星的瞭解比對太陽系內其他行星的瞭解都要少,這主要是因為探索金星需要面臨多個獨特的挑戰。

  例如,雷達需要穿過不透明的硫酸雲層,才能探測到金星表面。這比探測月球或水星表面要複雜得多。金星表面的溫度高達470攝氏度,意味著傳統電子設備的使用時間不會超過幾個小時,相比之下,火星的條件就好得多,漫遊車可以在火星表面運行10年以上。在某種程度上,由於高溫、強酸性和模糊的表面地質情況,使過去幾十年里一直沒有針對金星的持續探索計劃。

  儘管如此,在21世紀已經有兩項專門的金星探測任務:歐洲空間局的“金星快車”(Venus Express)和日本宇宙航空研究開發機構的“破曉號”(Akatsuki)探測器。金星快車是歐洲首次對金星探勘的任務,運行時間從2006年到2014年;破曉號是日本第一個金星探測器,也是世界上第一個非地球的行星氣象衛星,目前還在軌道上運行。

  人類並不總是忽視金星。在20世紀60年代到80年代之間,金星曾經是行星探索的寵兒,大約有35次任務被派往探索這顆行星。1962年,美國國家航空航天局(NASA)的“水手2號”(Mariner 2)探測器成為第一個成功接近其他行星的空間探測器,根據其發回的數據,科學家估計金星覆蓋著厚達60千米的二氧化碳大氣層,表面溫度大概為425攝氏度。

  1975年,蘇聯的“金星9號”(Venera 9)探測器首次成功在金星表面著陸,然後發回了關於這顆行星的第一批圖像。這是第一個成功環繞金星,並從金星表面傳回科學數據的探測器,後來,1982年發射的“金星13號”(Venera 13)探測器成為第一個傳回另一顆行星表面聲音的航天器。

  NASA最近一次發射前往金星的任務是1989年的“麥哲倫號”(Magellan)金星探測器,1994年,該航天器用雷達繪製了幾乎整個金星表面的圖像,然後按計劃進入金星大氣層並解體。

  返回金星?

麥哲倫號於1982年5月4日發射升空,圖中上方可以看到探測器的高增益天線
麥哲倫號於1982年5月4日發射升空,圖中上方可以看到探測器的高增益天線

  在過去的幾年里,NASA提出了好幾項金星任務。就NASA而言,最近的行星際任務是一台名為“蜻蜓”(Dragonfly)的核動力探測器,目的地是土星的衛星泰坦(Titan,即土衛六),還有一項測量金星表面成分的提議被選擇作為進一步的技術發展。

  其他航天機構也在考慮探測金星的任務,包括歐洲空間局繪製高解像度金星表面地圖的任務,以及俄羅斯在蘇聯的歷史成就基礎上,繼續推進的計劃。

  如今距離麥哲倫號的發射已經過了30年,金星探索的未來看起來似乎很有希望,但是,單一的任務,比如一個雷達軌道器,甚至一個長壽命的著陸器,並不能解決所有懸而未決的謎團。

  我們需要一個持續不斷的探索計劃,使我們對金星的瞭解能夠達到接近火星或月球的程度,這需要時間和金錢,但或許是值得的。如果我們能理解金星形成的原因和時間,我們就能更好地理解一個地球大小的行星在靠近母恒星時會如何演化。在太陽亮度不斷增強的情況下,金星甚至可能幫助我們瞭解地球未來的命運。(任天)

關注我們Facebook專頁
    相關新聞
      更多瀏覽