地球这样的行星是否都有共同宿命?
就在离地球不远的地方,以宇宙学来讲,有一颗几乎和地球一模一样的行星。它的大小和地球差不多,由同样的东西组成,围绕着同样的恒星形成。
对一个在光年之外的外星天文学家来说,通过望远镜观测太阳系的时候,它实际上和我们的星球几乎没有区别。但要知道金星的表面条件--像自清洁烤箱一样的温度,以及大气层中饱和的二氧化碳和硫酸云,就等于知道它根本不像地球。
那么,两颗位置、形状和组成如此相似的行星,为什么会有如此不同的结果呢?这是一个困扰着越来越多的行星科学家的问题,也激励着许多被建议金星探测工作。如果科学家们能够理解为什么金星会变成这样,我们就能更好地理解类似地球的行星是否会有共同宿命。
我是一名行星科学家,我对其他世界是如何形成的感到着迷。我对金星特别感兴趣,因为它让我们看到了一个曾经与我们的世界可能并不那么不同的世界。
从苏联维纳拉13号着陆器的再处理透视影像全景图中看到的金星表面
曾经蓝色的金星?
目前对金星的科学观点认为,在过去的某个时刻,金星上的水比现在的干燥大气层要多得多,甚至可能是海洋。但随着太阳越来越热、越来越亮(衰老的自然结果),金星表面温度上升,最终蒸发了所有的海洋。
随着大气中的水蒸气越来越多,金星进入了失控的温室状态,无法恢复。地球式的板块构造(行星外层被打破成大的、可移动的碎片)是否曾经在金星上运行过,目前还不知道。水是板块构造运行的关键,而失控的温室效应将有效地关闭在那里运行的这一过程。
但板块构造的结束并不意味着地质活动的结束 。这颗行星的内部热能继续产生岩浆,这些岩浆以大量的熔岩流的形式涌出,并重新形成这个星球的表面。事实上,金星的平均地表年龄约为7亿年--当然非常古老,但比火星、水星或月球几十亿年的表面要年轻得多。
艺术家的印象中,曾经的富水金星可能的模样
行星2的探索
“金星有水论”只是一种假设。行星科学家们不知道是什么原因导致金星与地球有如此大的差异,甚至不知道这两颗行星是否真的一开始就有相同的条件。人类对金星的了解比我们对其他内太阳系行星的了解要少,这主要是因为这颗行星给人类的探索带来了几个独特的挑战。
比如说,需要雷达穿透不透明的硫酸云,看清金星的表面。这比起月球或水星等容易看到的表面要棘手得多。而且表面470摄氏度(880华氏度)的高温,意味着传统的电子装置的寿命不会超过几个小时。这与火星上的漫游车可以工作十几年的时间相比,简直是天壤之别。部分原因是由于高温、酸性和表面不明显,所以在过去的几十年里,金星并没有进行持续的探索计划。
艺术家对以前富含水分的金星的印象。可见光波长的光线无法穿透金星上厚厚的云层。相反,需要用雷达从太空中观察金星的表面。这是由麦哲伦任务返回的数据组成的金星全球雷达图像马赛克图。
尽管如此,21世纪已经有两个专门的金星任务:欧洲航天局的 \"金星快车\"(2006年至2014年运行)和日本宇宙航空研究开发机构的 \"明月号 \"航天器(Akatsuki)目前在轨道上运行。
人类并不总是忽视金星,它曾经是行星探索的宠儿。在20世纪60年代到80年代之间,大约有35次任务被派往第二行星。美国宇航局的 \"水手2号 \"任务是在1962年飞过金星时,第一个成功进行行星相遇的航天器。从另一个世界的表面传回的第一批图像,是在1975年苏联的维纳拉9号着陆器着陆后发出的。而维纳拉13号着陆器是第一个从另一个世界的表面传回声音的航天器。但NASA最后一次发射到金星的任务是1989年的 \"麦哲伦号\"。1994年,在该航天器消亡于金星大气层中的计划时间之前,几乎用雷达对整个金星表面进行了成像。
回到金星?
在过去几年里,美国宇航局提出了多项金星任务。美国宇航局选择的行星任务是一个名为 \"蜻蜓 \"的核动力飞船,目的地是土星的卫星土卫六。不过,有一项测量金星表面成分的提议被选中,用于进一步的技术开发。
文章来源:《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2020/0728/485.html