472℃,太阳系最热的行星,竟然发现生命存在的迹象

朝宗惊鸣 2024-03-22 17:34:25

金星是唯一一个用女神命名的行星,为什么呢?因为它太亮了,它能反射70%的太阳光。所以金星也是夜晚我们用肉眼能看到的,除了月亮以外最亮的天体。

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金星与地球的相似之处

金星是距离太阳第二近的行星,同时也是距离地球最近的行星。因为它们的轨道就挨着嘛,太阳光到地球需要8分20秒,到金星大约需要六分钟。金星也被叫做地球的姊妹星,因为从远处看的时候,它们除了颜色以外,其他的条件都非常相似。金星的直径是12104公里,只比地球少了600多公里,大约是地球直径的95%。那既然直径短一些的话,体积自然也会小一些,金星的体积大约是地球体积的86%。质量约为地球的81.5%,重力加速度是地球的90%。因为都是岩石行星嘛,所以密度跟地球也很相似,仅次于水星,是太阳系密度第三大的行星,比火星还有那四个气态行星的密度都要高很多。而且它们内部结构也很相似,都有铁核、地幔和岩石地壳。那么从这些信息来看的话,这不就是小一号的地球吗?但如果走近一看,大家就会发现,其实金星跟地球是截然不同的世界。金星与地球的差异

金星大气层相比地球来说要更加的厚重,厚重那就是又厚又重。大气密度是地球的93倍,大气压是地球的92倍,大约相当于地球海洋深处1000米下的压力。而且它的大气中二氧化碳的含量极高,96%都是二氧化碳,还有3%氮气和1%的其他气体。二氧化碳,大家都知道是温室气体,所以这也是金星炎热的主要原因。金星的表面温度高达472摄氏度以上,是太阳系最热的行星,比最内层那颗烧焦的水星还要热。除了二氧化碳吸热以外,在距离金星地表45-70公里高的地方,还有一个充满了硫酸液滴的云层。这些硫酸云不仅腐蚀性高,风速还特别快,可以达到360公里每小时。从太空中看,白色或者淡黄色的这些就是了。

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不过,这些硫酸液滴永远都不会降落到金星表面,因为硫酸雨在下降的过程中就会因为高温和高压蒸发了。这些硫酸云层也起到了保温的作用,它能防止金星表面热量散失。所以不管是白天还是黑夜,两极还是赤道,金星的温度一直都是这么高,不会像水星和月球一样有那么大的昼夜温差,因为水星和月球没有大气层给它们保温。

金星的日比年长

金星是太阳系少数几个顺时针自转的行星,除了它,还有一个是天王星,因为它的自转轴倾斜角有177.4度,几乎是一个倒立的状态。而且它是太阳系唯一一颗自转周期比公转周期长的行星,它的自转非常慢,需要243天才能自转一圈,公转周期却只有225天。其他行星都是绕太阳转一圈的时间里能自转多次,而它几乎是一天等于一年的这种感觉。我们如果在金星上,就会经历一个非常长的白天和一个同样长的夜晚,从日出到日落需要117个地球日。是真的度日如年啊。而且顺便说一下,在金星上看的话,太阳是西升东落的。

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金星表面

金星的表面构造跟地球不同,它并没有像地球这样的海洋和陆地之分,大部分都是平原,还包括了三个大型高地区域。这些高地大家就可以理解为地球上的大陆。其中最大的一块陆地叫做阿佛洛狄忒大陆,在金星赤道附近,面积大约跟地球上的非洲大陆差不多。第二块大陆叫伊西塔尔大陆,位于金星的北半球,靠近金星北极,面积跟澳大利亚差不多。并且金星的最高峰就在这块大陆上,叫做麦克斯韦蒙特斯山。这是一座火山,金星上有成千上万座火山,是太阳系火山最多的行星。这座麦克斯韦蒙特斯火山高达11000米,不过呢,由于金星没有液态水和海平面,所以海拔这个词的概念跟地球上稍微有点不同。如果按照地球的海拔来看,它高出周围平原的高度,其实跟珠穆朗玛峰差不多。那么说火山,大家可能会想到木卫一,我们在之前的视频里有说过,木卫一的表面也都是火山。那么这两个天体的火山有什么区别呢?区别之在于,木卫一的火山要比金星的火山活跃很多,是太阳系火山最活跃的天体。火山活动都非常的剧烈,它上面的这些火山喷发有时候在地球上用望远镜就能直接观测到。

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但是反观金星上的火山,有没有活火山,人类目前还不太确定。虽然有迹象表明金星可能有活跃的火山,但是证据还不够充分,还需要进一步确认。第三块大陆叫拉达大陆,位于金星南极附近,它是三块大陆中地形最复杂,面积最小的一块,也是目前科学家研究最多的一块大陆,因为科学家们推测它这里可能有火山活动。除此之外,金星表面还有大约900多个陨石坑,而且这些陨石坑都很大,直径没有小于三公里的。因为大,还是小一点的陨石坑,直径只要低于50米的,根本到不了金星表面,在进入金星大气的过程中就燃烧掉了。

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金星没有内在磁场

金星本身是没有内在磁场的,至少它没有像地球这种强磁场。但其实没有磁场倒也不奇怪啊,奇怪的是,没有磁场它为什么会有大气层呢?为什么金星大气没有被太阳风吹走呢?其实这是有好几个因素共同作用的一个结果。首先,没有磁场保护,也就意味着金星的大气是直接暴露在太阳风的冲击下。太阳风这么一吹呢,金星大气或多或少都是有损失的,并不是一点损失都没有,特别是比较轻的气体,比如氢元素,几乎都被太阳风吹走了,所以金星的大气几乎没有水蒸气,都是二氧化碳。

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而且每个行星都有一个叫做逃逸速度的临界速度,物体必须要能达到这个速度才能克服行星的引力逃离。金星的逃逸速度比较高,而二氧化碳呢,相对来说又更重一些,所以还在金星的引力范围内。还有,金星虽然没有内在的磁场,但金星大气与太阳风的相互作用也形成了一个感应磁场,只不过这个磁场没有地球磁场那么强,地球的磁场是由内向外的,金星的磁场可以说是由外向内的,很微弱,但是有总比没有强,在一定程度上也可以帮助抵御太阳风。所以与其说金星是地球的姊妹星,倒不如说金星是地球的反面。

人类发射过的金星探测器

人类对于金星的观测已经有几千年的历史了,可以分为三个阶段:古代观测、望远镜观测和航天器观测。所以古代观测其实就是裸眼观测,直接用眼睛看,因为那个时候并没有望远镜之类的仪器嘛。那么现存最古老的金星记载可以追溯到公元前1600年左右,像巴比伦人、古埃及人、中国、希腊、玛雅文明都有关于金星的记载。玛雅文明甚至还给金星做了一份详细的金星日历表来预测金星的位置。那么随着天文仪器的发明,人类对金星的观测来到了望远镜观测阶段。这个阶段比较有代表性的人物就是伽利略,他是推翻地心说的关键人物。我们在木星的那个视频里说过,他先是发现了木星的四颗卫星,发现原来有天体是不绕着地球转的。紧接着他又发现了金星的像素变化,因为在地心说的模型中,金星是一直在太阳和地球之间的,所以人们不应该能够看到金星完全被照亮的阶段。这两个观测结果都证明了哥白尼的日心说是对的,推翻了当时人们普遍认同的地心说。

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时间快进到20世纪初,这个阶段人类开始用航天器来探索金星。我在这里给大家介绍一些比较重要的探测器。首先,人类第一个到访金星的探测器是水手二号,是美国在1962年发射的。它最接近金星时的距离是35000公里,主要成果就是探测到了整个金星的温度没有明显差异,跟我们刚刚说过的一样,白天晚上都是一样热。

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然后是苏联在1967年到1969年期间,分别发射了金星四号、五号和六号,三个探测器都是去探测金星大气成分的,但是他们也尝试在金星着陆,但很遗憾都失败了,探测器在到达金星地表之前就被压力压碎了。终于在1970年,苏联又发射了金星七号,这一次成功实现了在金星的软着陆,也成为了人类第一个在其他行星上软着陆的探测器。

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然后是1974年美国发射的水手十号,这个探测器我们在水星那个视频里有说过,它是第一个飞越多个行星的探测器,因为它不仅要探测金星,还要去探测水星。然后是1975年苏联发射的金星九号,这是第一个进入金星轨道的探测器,同时它的着陆器呢,拍到了第一张金星表面图片。大家从图片中可以看到,金星天空的颜色是发黄的,完全没有地球的蓝天白云,而且地表的岩石有铁锈色,对我们来说确实如同地狱一般。

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然后,在1983年,苏联发射了金星十四号,着陆之后,成功捕捉到了金星表面的声音。对比我们之前听过的火星表面声音,我觉得金星表面的声音要更恐怖一些。然后是1989年,美国用亚特兰蒂斯四号航天飞机发射了一个金星探测器,叫麦哲伦号。这是亚特兰蒂斯四号在飞出地球时拍到的照片,这些红色的部分就是地球上的夕阳,然后中间这里有一个非常亮的点,这就是金星。

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这次的任务,也让麦哲伦号成为了第一个绘制金星全球地图的探测器,它工作了五年,在1994年的时候,按计划坠入了金星大气层,它在坠落的过程中还在不停的收集数据。大约十个小时后才被完全烧毁。此后,包括欧洲和日本在内的多个国家发送了各种各样的探测器到金星。比如欧洲的金星快车号和日本的晓号。那么除了这些已经完成了金星探测任务,未来正在计划中的金星探测任务也有。离我们比较近的是美国的达文西号,预计在2031年启动前往金星,并且计划在金星着陆探究金星的起源和演化。

金星凌日--人生只能看到两次

金星凌日应该算是太阳系内非常罕见的一种天文现象。当地球、金星和太阳位于一条直线的时候,由于这种强烈的亮度反差,我们会看到金星像一个小黑点一样在太阳表面飘过。这就是金星凌日。当然也有水星凌日,只不过水星凌日相比之下比较常见。金星凌日都是成组出现的,相邻的两次金星凌日可以分为一组。组内时间间隔是八年,每组之间的时间间隔超过100年。例如,19世纪的一组金星凌日分别在1874年和1882年。本世纪发生的两次金星凌日分别在2004年和2012年。所以对于绝大多数人来说,一辈子要是能看到两次金星凌日已经是非常幸运的事了。

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之所以这么罕见呢,是因为金星和地球的轨道并不是在一个平面上的,而是有一个夹角。这个夹角大约是3.4度。所以要想发生金星凌日,金星在穿过太阳和地球之间的时候,必须要在他们轨道的交点处。这个条件就很苛刻了。不知道在座的各位有没有看到本世纪的两次金星凌日,反正我是都没赶上。如果这两次你都像我一样没赶上的话,下一次金星凌日就要等到2117年和2125年了。那么,很显然,除非生命科学出现革命性的技术突破,不然下一次金星凌日和我们就没什么关系了。

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金星存在生命的证据--磷化氢

我们如今在讨论金星表面是否有生命的时候呢,基本上都会马上回答:不可能。因为它的环境极其恶劣,没有任何四季之分,从大气的硫酸云到地表的高温高压,再到缺乏磁场保护,我们认知中的生命无疑是没办法生存的。但是据目前研究发现,金星表面环境虽然恶劣,但是在距离金星表面大约50公里高的地方,这里大气压和温度以及太阳的辐射都跟地球表面很相似。那有人就提出了一个想法啊,既然这里的环境跟地球相似,那我们就在这里尝试建造一座漂浮城市呗。人都生活在这种飞艇和气垫船里。

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这是苏联和美国的两位工程师提出来的。这个想法显然很大胆,比移民火星的难度还要大呢。要想长期的在这里生活,首先使用的材料必须要能扛得住有腐蚀性和有毒的硫酸云,而且还需要食物啊、水啊、氧气啊,金星上可没有这些啊,这些东西都要从地球上运过去。还有飞艇和气垫船,你要保证它有足够的浮力让它一直飘在这里,而且光是飘起来也不行,金星大气的风速这么高,还要想办法让它飘得稳。所以目前来看的话,人类在技术和经济上都做不到。

那么金星是不是从形成以来一直都是一颗高温高压如同地狱一般的星球呢?根据太阳悖论假说,早期刚形成的太阳亮度和热量都远远不如今天,所以早期的太阳系,包括金星,要比现在更冷。但因为金星距离太阳更近嘛,所以它当时所在的位置可能就像今天的地球一样,是一颗不折不扣的适居星球。但是按照这个假说的推论,地球在那个时期应该是完全冰封的状态,而经研究发现,那个时期的地球其实已经有液态水了,而且气候比较温和,是适合生命存在的。所以这个假说才叫做悖论嘛,因为这个假说跟地球早期的气候存在矛盾。

2020年9月份的时候,一个国际天文学家团队在自然天文学上发表了一篇论文,他们说首次在金星上方的云层中检测到了磷化氢。这个磷化氢啊,在地球上其实是跟生命息息相关的。比如企鹅的肠道中就有微生物能够产生磷化氢,或者像沼泽这种缺氧的环境中有一些微生物也能够产生磷化氢。当然了,工厂里也能人工制造磷化氢。但是金星上可没有工厂,也没有企鹅,那金星云层中的这些磷化氢是怎么来的呢?是不是金星大气中的微生物跟地球上完全不同,他们可以在金星的硫酸云中生存的?或者说他们已经进化出了能够自我保护的保护壳,可以保护他们不受硫酸的侵蚀?不过这些呢,也都是现代人的猜想。

这篇论文的发布团队也并没有说在金星上发现了生命,发现磷化氢只能说是符合金星大气存在厌氧生物的这个假设。什么时候人类能够真的在金星大气中采集到生命,那个时候才能说真的在金星上找到了生命。

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朝宗惊鸣

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