為什麼我們要回到金星,數億年後的地球有可能就是現在的金星

這個表面被厚厚的雲層覆蓋的又熱又酸的鄰居並沒有從火星和月球上的大量關注中受益。但是,金星也許能讓我們瞭解地球的命運。

為什麼我們要回到金星,數億年後的地球有可能就是現在的金星

金星在太陽表面的掠過

就在隔壁,從宇宙學的角度來說,是一顆幾乎和地球一模一樣的行星。它大小相同,由相同的物質組成,圍繞著同一顆恆星形成。

對於一個光年之外的“外星”天文學家來說,通過望遠鏡觀察太陽系,它與我們的星球幾乎沒有什麼區別。但是,要了解金星的表面狀況——自潔烤箱的溫度,以及充滿二氧化碳和硫酸雲的大氣——就必須知道,金星絕不像地球。

那麼,為什麼這兩顆行星在位置、形成和組成上如此相似,結果卻如此不同呢?這個問題一直困擾著越來越多的行星科學家,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這樣,我們就能更好地理解類地行星是一種規律,還是一種例外。

我是一名行星科學家,我對其他世界是如何形成的很感興趣。我對金星特別感興趣,因為它讓我們得以一瞥一個曾經可能與我們的世界沒有多大不同的世界。

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從這些經過重新處理的蘇聯Venera 13著陸器的透視圖全景圖中可以看到金星的表面。

曾經是藍色的金星?

金星目前的科學觀點認為,在過去的某個時刻,該星球的水量比今天的乾枯大氣所暗示的要多得多-甚至是海洋。但是,隨著太陽變得越來越熱和明亮(衰老的自然結果),金星的地表溫度上升,最終蒸發了所有海洋。

隨著大氣中越來越多的水蒸氣,地球進入了無法控制的溫室狀態。是否曾在金星上運行過的地球樣式的板塊構造學(行星的外層被分解成大型的,可移動的碎片)是否未知。水對於板塊構造的運作至關重要,如果它在那裡運作,失控的溫室效應將有效地阻止這一過程。

但是,板塊構造學的終結並不能說明地質活動的結束:地球上相當大的內部熱量繼續產生岩漿,隨著大量熔岩流湧出並重新覆蓋了地球的大部分區域。確實,金星的平均表面年齡約為7億年-當然可以,但比火星,水星或月球的數十億年曆史要年輕得多。

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藝術家對以前富含水的金星的印象。

探索2號行星

金星作為一個溼世界的觀點只是一個假設:行星科學家不知道是什麼導致金星與地球有如此大的差異,即使這兩個行星確實確實是在相同的條件下開始的。人類對金星的瞭解比我們對其他太陽系內行星的瞭解少,這在很大程度上是因為該行星對其探索構成了一些獨特的挑戰。

例如,需要雷達穿透不透明的硫酸雲層,才能看到表面。這比月球或水星的表面要複雜得多。表面溫度高達470攝氏度(880華氏度),這意味著傳統電子設備的使用時間不會超過幾個小時。這與火星相距甚遠,火星漫遊者可以在火星上運行10年以上。在某種程度上,由於高溫、酸性和表面模糊,金星在過去幾十年裡沒有享受到持續的探索計劃。

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可見光無法穿透金星上厚厚的雲層。取而代之的是,需要雷達從太空觀看地面

儘管如此,在21世紀已經有兩項專門的金星任務:歐洲航天局(European Space Agency)的金星快車(Venus Express)和日本航空航天局(Japan Aerospace Exploration Agency)的赤月(Akatsuki)航天器。金星快車從2006年到2014年一直在運行。

人類並不總是忽視金星。它曾經是行星探索的寵兒:在20世紀60年代到80年代之間,大約有35次任務被派往第二顆行星。1962年,美國宇航局水手2號飛船飛越金星時,成功地完成了與行星的碰撞,這是第一艘成功完成行星碰撞的航天器。1975年,前蘇聯Venera 9號著陸器著陸後,從另一個世界的表面發回的第一批圖像。Venera 13著陸器是第一個返回另一個世界表面聲音的航天器。但是NASA最後一次發射到金星的任務是在1989年的麥哲倫。該航天器在1994年計劃在金星大氣層中消亡之前,幾乎用雷達對整個金星表面進行了成像。

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麥哲倫號飛行任務於1982年5月4日從亞特蘭蒂斯的貨艙發射升空。飛船的高增益天線在圖像頂部可見

回到金星?

在過去的幾年裡,NASA提出了幾項金星任務。NASA最近選擇的行星任務是一艘名為“蜻蜓”的核動力飛船,目的地是土星的衛星泰坦。然而,一項測量金星表面成分的提議被選作進一步的技術發展。

其他正在考慮的任務包括歐洲航天局(ESA)繪製高分辨率金星表面地圖的任務,以及俄羅斯計劃在其作為唯一一個成功將著陸器送上金星表面的國家的歷史基礎上繼續推進的計劃。

在美國國家航空航天局為我們地獄般的鄰居設定軌道30年後,金星探索的未來看起來很有希望。但是一次單一的任務——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。

相反,我們需要一個持續不斷的探索計劃,把我們對金星的瞭解帶到我們能夠理解火星或月球的地方。這需要時間和金錢,但我相信這是值得的。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星球在靠近它的恆星時是如何進化的。而且,在日益明亮的太陽下,金星甚至可能幫助我們瞭解地球自身的命運。


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