太陽系中最熱的行星

金星是距太陽第二近的行星，是太陽系中最熱、最亮的行星，人們稱它為“維納斯”。維納斯是羅馬神話中的美神，而在古希臘神話中，她被稱為“阿芙羅狄忒”。

金星是一顆巖石行星，質(zhì)量約為地球的80%，內(nèi)部有一個直徑大約6000千米的金屬核，核的外層是熔融的巖石地幔，厚度大約3000千米。地幔的外層是地殼，主要由玄武巖組成，平均厚度為10～20千米?？傊?，金星的大小、質(zhì)量、密度、成分和重力都近似地球，因而人們時常將金星和地球稱為 “雙胞胎兄弟”。

18世紀后葉，天文學家在觀測金星時發(fā)現(xiàn)金星上存在大氣。于是，人們認為，金星是除地球之外另一顆擁有溫暖氣候的行星，金星上應該存在炎熱潮濕的森林和遼闊的海洋。

然而，進入太空時代，科學家們發(fā)現(xiàn)，金星其實和地球是很不相同的。金星的環(huán)境非常惡劣，表面溫度高達471℃，這個溫度足以熔化鉛。金星的大氣層也比太陽系中其他任何一顆行星都濃密，導致它的表面壓力超過地球的90倍，類似于海深1000米處的壓力。在這種環(huán)境中，航天器無法正常工作很長時間。

金星與太陽之間的距離，大致比地球與太陽之間的距離近 25%。比地球更靠近太陽，意味著金星從太陽那里接收到的能量比地球多得多?？茖W家們推演的氣候模型表明，這樣的情形會導致金星表面的溫度為50℃～80℃。然而，實際情況遠比推演的結(jié)論更為惡劣，正如我們所知的，金星表面比這個模型推演的熱得多，這是“溫室效應”帶來的結(jié)果。

對溫室效應，我們應該不陌生，因為地球也正在因溫室效應而變得越來越熱。然而，金星上發(fā)生的溫室效應是地球上的溫室效應無法比擬的?？茖W家們推測，金星不僅從太陽那里得到了很多熱量，而且持續(xù)進行的火山活動也導致了大量熱量的產(chǎn)生。在地球上，火山爆發(fā)釋放的二氧化碳通過板塊構(gòu)造活動重新回到了地球內(nèi)部。然而，金星上沒有板塊構(gòu)造活動，二氧化碳只能作為一種溫室氣體保留在大氣中，這便導致了嚴重的溫室效應。于是，金星的溫度越來越高，最終變成了太陽系中最熱的行星。

神奇的星球

金星擁有反射率很高的云層，所以它最亮時的星等接近-5，是天空中亮度僅次于太陽和月亮的天體（星等數(shù)值越小，肉眼看起來就越亮。太陽的星等為-26.7，滿月時月球的星等約為-14）。金星云層的主要物質(zhì)構(gòu)成是硫酸，它們籠罩著金星，導致金星上的真實顏色很難被看清。要看清金星的表面，需要深入云層的下面，并能在嚴酷的高溫和高壓環(huán)境中生存，這意味著目前人類只有使用能抗高溫與高壓的“機器人探險家”才能有效地考察金星的表面。

金星沒有已知的衛(wèi)星，這種情形在太陽系中并不多見。目前，同樣未發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星的大行星還有水星，它是距離太陽最近的大行星?？茖W家們目前還不能確切地回答為何有些行星擁有衛(wèi)星，而另外一些卻沒有。但他們可以肯定的是，每顆行星都有自己獨特而復雜的歷史，這可能在一定程度上決定了它們是否擁有衛(wèi)星。

金星還存在一個有趣的現(xiàn)象，即它自轉(zhuǎn)一周相當于243個地球日，是所有大行星中自轉(zhuǎn)速度最慢的，這導致金星的一天比它的一年還要長?？茖W家們推測，這可能是金星濃厚的大氣層對金星的自轉(zhuǎn)起到了抑制作用的結(jié)果。而且，金星自轉(zhuǎn)的方向與大多數(shù)行星相反。這意味著站在金星上觀測，太陽是從西邊升起、從東邊落下的，與地球上的情形完全相反。

金星上有閃電，這是科學家們非常關(guān)注的一件事。因為閃電可能有助于形成啟動生命過程所需的分子。一些科學家認為，這樣的過程在地球上就曾發(fā)生過。不過金星上的閃電是在硫酸云中發(fā)生的，這與地球閃電在水云中形成的情況又不同，因此金星的閃電在太陽系中應該是獨一無二的。

人類對金星的探測歷程

進入太空時代后，人類對金星的探測行動非常頻繁。迄今為止，科學家們已向金星成功發(fā)射了20多個探測器。1962年，美國發(fā)射的“水手2號”探測器靠近金星，使金星成為第一顆被路過的人類航天器觀測到的行星。1970年12月，蘇聯(lián)的“金星7號”探測器著陸金星，這是人類航天器第一次在地球之外的星球上著陸。接下來，蘇聯(lián)的“金星9號”探測器又傳回了金星表面的第一張照片。第一個金星軌道飛行器是美國宇航局發(fā)射的“麥哲倫號”金星探測器，它生成了金星表面 98% 的地形圖，顯示了直徑小至 100米的地表特征。

另一個成功發(fā)射的金星探測器是歐洲航天局的“金星快車”，它在金星軌道上運行了8年，并見證了金星上的閃電。2014年12月，“金星快車”探測器燃料耗盡，最終在金星大氣層中焚毀。

2010年，日本向金星發(fā)射了一個名為“曉”的探測器。這個探測器曾一度偏離軌道，但地面上的科研團隊成功地糾正了“曉”的航向?！皶浴庇?015年11月進入環(huán)繞金星運行的軌道。迄今，“曉”依然在環(huán)繞金星運行，它目前的主要任務是研究金星的天氣模式并尋找金星上的活火山。

迎接探索金星的新時代

目前，科學家們正在策劃下一步的金星探測任務，其中包括“達芬奇+號”和“真理號”金星探測器任務。

“達芬奇+號”金星探測器搭載有一個軌道器和一個大氣層探測器，旨在探索一些長期引人關(guān)注的問題，例如金星的大氣層是如何演化的、過去海洋的化學特征是否仍然存在、水在塑造金星方面所扮演的角色等。與此同時，科學家們也希望這樣的探測有助于了解那些看起來像金星的系外行星，揭示金星作為一顆擁有大氣層的行星的演變史，并為其他軌道飛行器對金星地殼和淺層內(nèi)部進行下一步探測鋪平道路。

“真理號”是一個環(huán)繞金星運行的軌道器，它關(guān)注金星的表面環(huán)境，試圖弄清金星的歷史，以及解答“金星為何與地球如此不同”的疑問。“真理號”還將用雷達繪制金星地圖，并試圖揭開金星上是否存在板塊構(gòu)造活動、它的火山活動是否尚有遺存等謎團。這些問題的答案將為理解金星的演化過程提供線索，也將為未來著陸金星的探測任務提供數(shù)據(jù)。

與此同時，另一個名為“展望”的金星探測器也將于21 世紀30年代初前往金星。這是歐洲航天局主導的一次金星任務，進一步彰顯了探索金星的新時代正在來臨。

大自然的行星實驗室

其實，在太陽系中，人類最感興趣的目標似乎并不是金星，而是一些顯示有生命存在可能性的星球，如土衛(wèi)二、土衛(wèi)六和火星等?？茖W家們認為，數(shù)十億年前，金星環(huán)境很可能與現(xiàn)在的地球非常相似，適合人類居住。但后來，它經(jīng)歷了劇烈的溫室效應，導致它的表面溫度變得異常灼熱，形成了被許多人稱為“地獄”的環(huán)境，這樣的環(huán)境很難再有生命存在。

然而，2020年，科學家們在金星云層中發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的化學物質(zhì)——磷化氫，有些人認為它可能是金星存在生命的跡象。磷化氫是一種在地球、木星和土星上都可以找到的化合物。在地球上，這種化合物是在微生物作用下產(chǎn)生的，這不禁讓一些人產(chǎn)生了疑問：如果微生物可以產(chǎn)生磷化氫，那么金星大氣中的磷化氫是否也是微生物導致的？對此，科學家們?nèi)栽谶M行研究。

科幻小說熱衷于描述對一顆行星進行地球化改造、使其更像地球的情節(jié)，其中，最常見的是改造火星，因為目前看起來這顆紅色星球的環(huán)境比金星更適合人類居住。人們也曾考慮過改造金星。2020年的一項提案表明，改造金星需要海洋和某種風化過程，要有足夠多的水（假設可以獲得的話）去除空氣中的灰塵，并使大氣中的二氧化碳凝結(jié)到金星表面。實現(xiàn)這一目標的一種可能的方法是將大量冰冷物體（如彗星）扔入金星大氣層。當然，如何實現(xiàn)這一目標是另一個問題。

然而截至目前，人類對金星大氣的了解還是非常有限的?？茖W家們還認為，只有了解了金星，才能知道我們的地球在很長一段時間內(nèi)是如何演化的，并有助于了解金星、地球和火星共同演化的歷史，所以研究金星對目前的人類而言有著特殊的意義。這就是說，雖然金星看起來很奇怪，且環(huán)境惡劣，但它炎熱而神秘的環(huán)境充滿了奧秘，是大自然的行星實驗室。人們?nèi)裟艹浞掷?1世紀的工具對其進行探索，便定能了解行星形成和演變的更多細節(jié)。

（張甫卿摘自360個人圖書館）