太阳系作为人类所处的星系,自天文学发展以来,一直都是被研究的对象。毕竟是在自家门口,很多时候抬头一看也许就会新的发现。
从伽利略时代开始,地球周围的行星逐渐被发掘,各种天文观察和数据都在不断地刷新人们的认知,给人类带来许多启发。在众多的观察里,较为重要的一个方向就是地外文明以及类地行星。
其中对于类地行星的观察,科学家们一直以来都有着极高的盼望。这里面有一个较为重要的因素在于,除了地球,太阳系或者银河系之外,是否还有像地球一样的地方可以供人们生存?地球在太阳系所处的宜居带中,同样类似的就是火星和金星了,而关于金星的传说也一直层出不穷。
明亮之星
金星在太阳系中位列第二,是八大行星之一的一颗岩石固态行星,并且没有天然卫星。关于金星的名字记载最早能够追溯到我国古代的西汉时期,司马迁在《史记·天宫书》里记载了一颗名叫太白的白色行星,后来根据五行学说把名字正式列为金星。
到了夜晚时,仔细观察夜空便可以发现这颗类地行星,金星即使与地球相隔甚远,也有较为明亮的光,其亮度仅次于月球。一直以来,金星也被人们看作是另外一个地球,这引发了许多人对金星的猜测。
在古希腊早期的文明记载中,金星被视为双星,一颗被称为启明星,一颗称其为长庚星。直到古希腊的数学家毕达哥拉斯的推测,人们才认识到这两颗星是相同的一个事物。在11世纪初期,波斯天文学家阿维森纳是最早观测到金星凌日的人,并对金星进行了细致记载,他认为金星比地球更靠近太阳。
此后几百年的时间里,金星在其他各地都有不同程度的观察记录。到了17世纪,伽利略在观察到金星后,发现了金星的相位变化,推定了金星围绕太阳运转。这一发现推翻了地心说,日心说的假设也是在这里诞生。
进入20世纪后,航空航天事业的快速发展让人类有了探索太空的能力,金星长久以来的神秘面纱也终于有机会被揭开。
金星探索
前苏联在航空航天领域快人一步,率先开展太空探索行动,并在此方面有着大量投入。在太空探索上,苏联早期有着许多相关理论和指导,国家层面也有大力扶持。从60年代中期与美国的太空竞赛开始,苏联便在太空探索中投入了大量的精力和财力,用于展示国家力量,争夺太空领域霸权。
金星计划便是其中一个重要项目,1961年至1984年期间,苏联为了收集金星的各项数据和调查,科研团队准备了相当多的探测器用以调查金星。与此同时,美国的水手计划也在紧张地开展。
苏联的行动之初发射了金星号系列,但很遗憾,从1号到4号,全部都因技术原因而发射失败。苏联当时也秉承保密作风,并没有公布具体原因。另一方面,在美国的水手号里,水手2号成功地掠过了金星轨道。通过探测器上携带的科学仪器,水手2号观测并记录了金星的一些数据。
美国在空间探测上的成功让苏联加快地研发脚步,随后不久便研制开发了后面金星号。在金星4号被摧毁前,美国水手5号测出的金星表面压力为75-100大气压,这比地球的标准大气压高出数倍,另外还存在一些液态水的踪迹。
苏联在后来的设计研发中,减小了着陆器的载荷量,让着陆器能够进行平缓着陆。但苏联也许是求胜心切,在后来陆续发射的十几个金星探测仪中,只有为数不多的探测器成功在金星地面运行,其他的无一例外全部损毁。
苏联也在不断地失败中一次次退居下来,最终太空探索的主导成为了美国。于是在随后的太空探索中,美国开展了名叫先锋计划的项目,其中就包括对金星探索的先驱者金星计划。
该计划由NASA负责,并通过多台探测仪对金星不同地区进行观测。先驱者计划里的探测器带有质谱仪、相色谱仪、太阳通量辐射计等一系列观测仪器。由于没有携带降落伞、护罩这些保护装置,同时也没进行分离,在观察到部分数据后,其中两台在观测中被烧毁。
但美国在金星探索上做出最多贡献的是麦哲伦太空船,这是第一艘从航天飞机上发射,并进行星际飞行任务的人造探测器。麦哲伦号主要通过飞船携带的合成孔径雷达来绘制金星的地表,另外还有对金星的引力场的记录分析。在为期243天的任务时间里,麦哲伦号成功完成了6次任务,还获得了大量的相关资料。
成果摘要
美国和苏联对金星的长期探索中,给充满幻想的人们当头一棒,所有关于金星有可能成为人类新家园的美好浪漫幻想全部破灭。从苏联发射的这些探测器来看,金星是一颗环境极其恶劣的星球,几乎所有探测器的结局都是被摧毁。
由于金星的大气层浓厚,着陆器只需要降落伞便能够下降,但云层中充斥着大量的二氧化碳,无法给生命提供保证。探测器在下降过程中,还记录到了许多闪电现象,闪电在金星大气层上大量存在,同时极具毁灭性。
金星号登陆后,400多度的高温无时不刻的在烘烤着探测器。即便有着液氮对内部进行降温,在这种恶劣的环境下,探测器只坚持了110分钟就被摧毁了。而这已经是所有金星号里使用时间最长的一个,其他成功降落至金星地面的探测器比金星13号更为惨烈,通常没几分钟就损毁了。
来到美国这里,麦哲伦号的高解析率影像很好的记录了金星表面结构,其中包括火山活动以及一些地质作用影响下的陆地结构。根据这些资料,科学家们看见了金星表面的火山作用非常明显,而且很常见,有许多熔岩圆顶和大型盾状火山。
除了浓厚的二氧化碳以外,空气里还有大量的硫化物,这些都是通过火山活动所带来的。云层基本就是稀硫酸组成的烟雾云,仅有的雨水活动还是二氧化碳混合的硫酸雨。
难上加难
但这还不是最让人感到绝望的,金星最致命的一点是这上面不存在磁场,只有一层薄薄的磁层。要知道在天体系统里,磁场对于行星来说就像是一层防护服,没了这层防护服就像赤身裸体冲进火海里一般,其重要性不言而喻。
没有磁场保护的金星,来自恒星的太阳风便能够直接吹向金星,强劲的太阳风能够对金星的大气层进行电离,从而把水电解为基本的氢氧离子。这个过程只会有微弱的次级磁场存在,同时受太阳风的作用,氢离子会不断消散,曾经存在的水也就从金星上一点一点地消失了。
金星在没有水后受到的影响便更加恶劣,火山喷发带出的大量二氧化碳无法与水结合,碳硅循环也就不能进行,只能越积越多。这也很好的说明了为什么金星会有如此浓厚的二氧化碳云,同时浓厚的二氧化碳云又进一步导致温室效应失控。此外,缺少水后的金星也无法形成海洋,而海洋运动作为板块构造的重要推手,以至于金星的陆地没有任何板块构造,只有少量的风化作用。
金星不仅在环境上极为恶劣,就连自身运动也非常诡异,在太阳系里的所有行星内,只有金星是顺时针旋转。科学家至今也没弄明白为何金星有着如此特殊的运动轨迹,其中最大胆的假设是碰撞理论。这个理论认为在金星形成的早期,行星是正常运作的,但受到了巨大的碎片撞击,冲击力极强,这才导致金星发生了逆转。
虚无缥缈的可能性
金星的真相是如此令人感到绝望,众多的数据和发现让这颗原本充满诗意的星球瞬间变成了地狱的代名词。以前人们在金星发现之初,幻想着上面能够看见与地球相仿的环境,一些科幻小说里甚至有想像出金星人。而现在,如果说地狱是什么样子,去一趟金星便能够知道。
金星的研究价值被否定后,世界各国也开始逐渐放弃再对金星开展深入的研究,科学家们也不愿在这颗星球上耗费更多的精力去探寻可能了。同样处于宜居带附近火星虽然荒凉,但比起金星来说仍要好上不少。至少探测器能够在这上面进行基本的探测工作,火星反而成了当下最有热议话题的星球。
人类也许是出于一种执着,亦或是渴望挑战。金星在逐渐被淡忘的今天,人们也会偶尔想起这颗行星。就在近年的观察中,科学家们发现了金星上可能存在的磷化氢。这是一种有机体活动才会产生的物质,磷化氢在地球上与生命的起源息息相关。
这个猜测在科学界又激起了不少讨论,即便这种微量成分可能是二氧化硫,也让不少人重新点燃了对金星探索的火焰。美国NASA方面决定开展新的计划对金星进行全新的考察,并将在未来十年内发射达芬奇+和真理两个探测器进入金星大气层。另外,欧洲空间局也表示,将会在未来发射名为展望的轨道飞行器用以探测金星,展望号主要会在金星大气层的相互作用上进行研究。
结语
金星有着地狱一般的环境,让许多可能性成为了幻想。但人类却有着一颗顽固又执着的心,也许正是这种不愿放弃一丝可能性的决心,生命才能走到今天。金星目前的发现也许是令人感到失望的,但谁又说生命必须以唯一的一种形式存在呢?相信在未来不久,当新的探测器重新飞向金星时,便会有新的发现。如同它们的名字一般,代表着人类对真理的展望。
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