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天堂還是地獄——金星究竟什麽模樣

2024-07-28科學

在夜晚的天空裏,除了月亮,金星是天然星體裏最亮的。這顆行星跟水星都在地球的軌域上。它在太陽系八大行星裏,離太陽的距離排第二近,所以不管是日出前還是日落後,它都能起作用。在中國古代,金星叫「太白」,從東方升起時,人們叫它「啟明」;夕陽在西邊落下時,就叫「長庚」。

【幻想的天堂】

咱們的祖先給它起了個名兒,表明了它的美。在西方,羅馬人把金星叫做「維納斯」,這在西方神話裏是個女神。不管是東邊還是西邊,金星都被弄成了浪漫的樣子。美國的科學大咖阿西莫夫,在他的【幸運之星與金星的海】這本書裏,講了有一大片海洋,裏面有好多水族和動物。

這樣美美的幻想,在天文這塊存在挺長時間了。好多天文學家之前特別期待能在金星上找到生命。不過跟水星不一樣,金星沒受到太多幹擾,從一定程度上講,它和地球是「姊妹星」。

金星的半徑約 6052 公裏,品質約 4.9×1024 公斤,這兩項都跟地球特別接近。而且,金星的軌域和地球的軌域差別不大,所以它們的物質成分大機率相似。要知道,一顆星球的物質成分跟它在行星盤的位置關系緊密,位置近,物質成分也就近。鑒於這兩個星球有這麽多相似之處,不少天文學家覺得,它們的表面環境也很相近。

其實呀,自打日心說被提出來以後,地球的位置一下子就從宇宙中心變成了一個圍著太陽轉的普通星球,這挺常見的。這就讓好多人覺得,在這個星球上有生命是挺正常的。

透過觀察星球,加上對生命的了解越來越多,我們覺得大多數星球上應該都沒有生命。但是,人們對金星的向往一直持續到二十世紀中期。

讓這一夢幻得以維系的,是金星那厚厚的大氣,就像一層薄紗,給「女神」增添了神秘色彩。這顆行星在 1761 年就出現了,就在那年,有一場出名的「金星淩日」。俄羅斯科學家羅蒙諾索夫觀察這次金星淩日時,發現金星跟太陽邊緣有交點的時候,交點周邊出現了不正常的光。

他覺得這種現象是金星的大氣造成的,因為金星大氣能反射太陽光。

金星的大氣讓人沒法仔細看清它的表面,這也是金星特別亮的一個緣由。畢竟它得靠反射太陽光才能被觀察到,而濃厚的大氣讓太陽光的反射變得更強,於是它就顯得更亮啦。

還有人覺得,金星或許不是由於它比地球離太陽更近,而是由於它大氣層會反光,這就算是天堂的另一種講法。

另外一個能證明這個神話的有趣之處,在於金星的旋轉周期。一般咱們是透過觀察這顆星球上的一些標誌性建築來明確它的旋轉周期。可問題是,金星的大氣太濃厚啦,壓根找不到能當作地標的東西,而且它的大氣裏也沒啥能觀測到的,這就讓確定它的旋轉周期變得很困難。

但咱人類的想象力,哪能那麽容易就罷休呀?有人按照金星的地形「算出來」它的旋轉周期,可大部份都在 24 小時(對,就是這個熟悉的數位!)。沒多遠。這麽一來,人們的想象力就越發豐富啦。

對金星的想象老早就有了,想想都讓人激動不已。但悲催的是,隨著人類探索得越來越深入,他們的希望卻越來越沒指望了。

【地獄般的現實】

1962 年,天文學家透過雷達波對金星的旋轉進行測量,結果發現以往所有的「測定」都不對,不光數位不對,連旋轉方向都完全反了。在整個太陽系裏,金星是唯一一顆旋轉方向跟其軌域相反的星球,它自轉周期是 243 天,在所有星球裏是最長的。

想想它軌域執行大概要 225 天,咱們就能明白,金星的「平均太陽天數」差不多是 117 天。這麽長的一天一夜,要是熱量不夠,金星估計就會跟水星似的,處在「冰火」的狀況中,穩定的液態水就更別想有啦!

在美、蘇兩國的空間較量裏,他倆都曾滿懷壯誌地對太陽系裏的天體展開過大規模探索,主要手段就是發射探測器。金星有好多神奇之處,價值特別高,也是人類探索的重點。

蘇聯曾經有過很棒的探索火星的經歷,靠幾艘飛船實作了軟著陸,帶回不少第一手資料。可遺憾的是,金星環境太惡劣,到現在,咱們也就對其中一小部份做了針對性研究。就連蘇聯都被這「低價效比」坑得不輕,而美國則把重點放在了火星上。

好幾十艘探測器的檢測表明,金星表面溫度大概是 460℃。這得歸功於大家都熟悉的「老朋友」——二氧化碳。咱們平常老為它煩惱的「溫室效應」的罪魁禍首,正在金星上作祟呢!金星大氣層裏有 96.5%是二氧化碳,相比之下,少得可憐,只有 0.04%的含量。

要是沒有溫室效應,金星不至於這麽熱,畢竟它的大氣層能反射好多太陽光,也就不會熱得過分。把金星「捂熱」的二氧化碳瓦斯,這就說明了它的空氣為啥那麽濃。

再說了,這顆星球根本不像傳說裏那種「冰天雪地」的樣子,也沒哪能「涼快」!不管是白天黑夜,不管是赤道,還是南北,全是大火爐!它自轉軸線跟軌域之間的角度小於 3 度,所以很難察覺到四季的變化。

其中最要緊的因素得說是大氣層,那裏的大氣壓差不多是地球的 92 個大氣壓,還有 67 kg/m 呢(相當於地球的 55 個大氣密度)。雖說火星上的風小得很,每秒還不到 2 米,簡直就是微風,可這麽密實的大氣層還是能讓火星塵土漫天飛。特別關鍵的是,它的熱傳導性特別強,能讓火星上的溫度差不多一直恒定!

要說金星的景色,那簡直就是可怕的地獄。金星上的雲彩,也許會下雨,也許會下雪,可別想什麽詩意的東西!金星的雲層是黃褐色的,主要成分是硫酸。在那硫酸雲層下面的雨水肯定是酸雨,還沒等落到地面就蒸發沒了;至於雪,很可能是由像硫化物之類的礦物構成的。

但這只是個沒被證實的猜測。另外,探測器發現了一些表明存在雷電活動的跡象,而且很可能還挺頻繁。金星的天空是黃、紅兩色,用肉眼看不到太陽;夜裏,天空也是暗紅色,也看不到月球。在咱們太陽系裏,就金星和水星沒有自然衛星。

金星上的所有東西,感覺就跟在地獄似的。

【不懈的求索】

人類一直都盼著能探索外星生物。雖說火星地表環境糟透了,可也不是絕對不可能有生命誕生。生命的出現,跟它所在的環境關系可大著呢。

地球上的生物靠著演化來轉變自身的生存辦法,讓生存方式更適應地球環境,把地球變成更美的家園。在這樣的情形下,不一樣的環境會造就完全不一樣的生命形式。像海底的溫泉、火山口,還有被冰雪覆蓋之處,都能孕育出眾多的物種。外星生物的存在,那更是超出了人類的想象。

在【三體】裏,三體人由於要適應老是變化的「亂紀元」,還要適應地球上的變化,竟然前進演化出了「脫水」的能耐,而且火星上也有一些特別的生物。咱們又沒在金星上生活過,咋能肯定那不是他們的樂土?

抱著這樣的盼頭,科學家們始終沒停下探索外星生命的腳步。可惜啊,就咱當下的技術,根本做不到隨便在各個星球之間來回跑,展開沒限制的探險,頂多用些化學試劑找找可能存在的生命跡象。

所以啊,要是能發現一種很難自然形成,而且還不容易跟別的東西混在一起的物質,那咱們就算不出家門,也能透過光譜去知曉其他星球上有沒有生命。有個這樣的材料,那就是磷化氫。

在這顆星球上,但凡有人的活動或者微生物的活動,就會出現。而且,磷化氫特別容易被氧化成別的,只有生物不停地生成,磷化氫的數量才能保持住。

英國卡迪夫大學的簡·格裏夫斯教授和他的同事,曾經在金星的雲裏發現了磷化氫。別看金星表面好像「人間煉獄」,但它的雲氣候不錯。而且,金星的雲呈酸性,這環境對有生命的磷化氫特別合適。

初步的生化模式表明,金星的大氣層對這類生物的存活有好處。格裏夫斯等人估算了金星雲中磷化氫的含量,還透過瓦斯反應和光化學反應這類無生命作用的機理加以分析,可都沒法說明其含量較高的緣由。

這就表明金星上有生物。觀察發現,在金星上,磷化氫只有在緯度 60 度左右才能存活,跟中緯度的哈德裏迴圈相符,而這裏以前被科學家們當作適合生存的地方。

除了磷化氫,咱們還找到了其他能證明生命存在的依據。就好比地球上的熱帶雨林能讓地球充滿綠色,如果金星上有生命,那它們也能讓金星變個色。日本的「破曉號」金星探測船正在留意金星大氣層在紫外光下透明度的變化,大家覺得這變化是生物顆粒給大氣層「染了色」。

換個角度說,用電腦模擬金星一直變化的地質和氣候,結果表明大概 7 億年前,它的表面可能曾經存在適合生命的液態水。

那時候,金星上說不定已經有生物存在了。等表面環境變差,這些生物可能就「搬家」到大氣層裏去了。當然啦,這所有的情況,咱們都不了解。

雖說有不少證據顯示有生命存在,可這些證據全是間接的。科學家得把那些零散的片段給整合到一塊兒,跟做懸疑推理似的,把所有不可能的都排除掉,進而拼湊出完整的真相。