金星(天文学)

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May 26, 2022

金星是太阳系中的第二颗行星,按距太阳的距离排列,其轨道几乎是圆形的,使其在 224.7 个地球日内完成一圈。它以罗马爱与美女神的名字命名,其天文符号是金星拿着镜子的手的程式化表现(;Unicode:♀)。最大星等-4.6,是天体中自然更亮的天体。月亮之后的夜空,因此自古以来就为人所知。金星仅在日落之后不久和日出之前才可见,因此古希腊人(以及后来的罗马人)经常将其称为晚星或晨星。毕达哥拉斯在西方引入了它是同一个物体的发现,但这要归功于美索不达米亚的天文学家。事实上,在阿米-萨杜卡 (Ammi-Saduqa) 的金星碑文中,有一些可以追溯到公元前 1550 年或更早的观测,其中没有区分晨星和晚星。它被归类为类地行星,有时被称为地球的“孪生行星”,在大小和质量上与地球非常相似。然而,在其他方面,它与我们的星球完全不同。金星的大气主要由二氧化碳组成,比地球大气密度大得多,地面压力为 92 个大气压。大气的密度和成分产生了令人印象深刻的温室效应,使金星成为太阳系中最热的行星。金星被一层厚厚的高反射云层包围,主要由硫酸组成,可防止从太空看到表面可见光谱。这颗行星没有卫星或环,并且磁场比地球弱。

观察

由于它是一颗内行星,其轨道比地球更靠近太阳,通常只能在几个小时内看到它,而且在太阳本身附近:白天太阳的亮度使它很难查看。相反,它在西方地平线日落之后或东方日出之前非常明亮,与其位置相匹配。它看起来像一颗非常明亮的黄白色星星,比苍穹中的任何其他星星都要亮得多。用望远镜观察最好不要完全浸没在黑暗中,而是在暮光或大白天,因为与天空的对比度较小,可以更好地感知大气的微弱细节和阴影;此外,在这些情况下,行星在地平线上更高,图像的稳定性更好,因为它受地球大气回响的干扰较小。在望远镜观测金星中特别有用的是使用彩色滤光片来选择不同波长的光,或者使用中性和偏振滤光片来优化暮光观测中的光量,从而更好地突出金星大气的脆弱特征。这颗行星的轨道在地球的内部,可以看到它在太阳的东、西交替运动。它的伸长率(行星和太阳之间的角距)可以达到47°,在两个最大值之间变化在西部和东部。其最大伸长率的变化更多是由于地球和太阳之间距离的变化而不是金星轨道的形状,当伸长率很大时,金星可以保持几个小时的可见度。它周期性地经过太阳的前面或后面,从而进入合相:当它发生在它后面时,它具有较高的合相,而当它发生在前面时,它具有较低的合相,并且从地球上看不到被照亮的行星表面。地球在一天中的任何时间。金星在下合点的角直径约为 66 角秒。地平线上的黄道是金星能见度的一个非常重要的因素。在北半球,日落之后的倾角最大春分或秋分期间黎明前。它的轨道和黄道形成的角度也很重要:事实上,金星可以接近地球长达 4000 万公里,并且在黄道上达到大约 8° 的倾角,对其能见度有很强的影响。太阳、月亮和与难度木星,金星是唯一一个即使在白天也能用肉眼看到的天体,但条件是它与太阳的距离不太小,而且天空很晴朗。黄道对其可见度有很大影响。 除了太阳、月亮和木星之外,金星是唯一一个即使在白天也能用肉眼看到的天体,尽管它与太阳的距离太小而且天空很晴朗。黄道对其可见度有很大影响。 除了太阳、月亮和木星之外,金星是唯一一个即使在白天也能用肉眼看到的天体,尽管它与太阳的距离太小而且天空很晴朗。

阶段

与月球类似,从地球上可见的表面部分并未完全被照亮,并且在轨道期间照明的变化会产生相位。随着相位的变化,地球上观察者所感知的表观直径和亮度也会发生变化。当金星与太阳形成上合相并且无法从我们的星球上观测到时,就会发生全相位,在此期间,行星面向地球的表面被完全照亮。在下合点对应金星表观直径的最大值,等于 66 弧度,以及它的新相位,行星面向地球的表面几乎完全处于阴影中。

职员

由于大约 13:8 的轨道共振,金星所采取的路径并从地球上观察到的路径具有非常特殊的形状。在这种共振下,路径描述了一个类似于五角星的图形,作为方向和距离的函数,一个每 8 年重复一次的五角星,或金星的 13 个完整轨道:比率 8/13 约为 0.6154,而金星的公转周期是 0.6152 年,因此共振。这一细微差别意味着 8 年后,下一任工作人员将相对于前任工作人员轮换 2.55°。

观察历史

金星可能在史前时代就已为人所知,然后所有古代文化都观察到金星,例如巴比伦人将其称为 Ištar,以纪念爱、色情和战争女神。相反,埃及人、希腊人、玛雅人和罗马人将早晨和傍晚的幻象区分为两个不同的身体,称其为晨星或黄昏之星:黎明前出现的路西法和日落时出现在西方的维斯珀鲁斯。许多文化,包括玛雅人,金星代表了两个双生神,其中分别确定了晨星中的羽蛇神和晚星中的克洛特。它也是研究最多的恒星在天空中的运动。对于印加人来说,它代表着长卷发的黎明女神查斯卡,被认为是太阳的页面,因为它从未远离它。伽利略·伽利莱是第一个研究金星的人,用他的望远镜观察它。他能够观察到这些相位并注意到它们与月球的相位相似,证明了波兰天文学家尼古拉·哥白尼在几十年前预测的日心说的正确性,他声称金星位于地球和太阳之间,并且围绕着这个。'最后。进一步支持这一理论的还有伽利略对金星角直径在其不同阶段的变化的观察,这取决于它与地球的距离。然而,正如许多学者在他们还不能完全确定自己的发现时所用的那样,伽利略派驻布拉格的朱利亚诺·德·美第奇 (Giuliano de 'Medici)1610 年 12 月 11 日,它立即将其传达给开普勒,拉丁语中的字谜 Haec immatura a me frustra leguntur oy(“我说这些过早的事情是徒劳的”),后来被解析为: Mater Amorum aemulatur Cinthyae figuras 或“The Mother of the爱(金星)模仿 Cinzia(月亮)的形式”。 1677 年,埃德蒙·哈雷 (Edmond Halley) 建议通过地球上不同地方的观测来测量地球-太阳的距离,尤其是在金星凌日期间。随后对世界各地的探险使在 8.85 角秒内测量太阳的视差成为可能。金星的历史凌日在这方面尤为重要。此外,1761 年的凌日使俄罗斯天文学家米哈伊尔·罗蒙诺索夫能够假设金星上存在大气层。厚厚的云层和行星的高光度一直是确定行星自转周期的严重障碍。卡西尼号和弗朗切斯科·比安奇尼观察到金星,而前者假设有 24 小时的周期,而比安奇尼则假设有 24 天的周期。然而,威廉赫歇尔意识到这颗行星被厚厚的云层覆盖,因此无法确定自转周期。因此,即使在 18 世纪许多天文学家认为它是 24 小时,假设卡西尼的观察是正确的,它仍然是一个谜。乔瓦尼·夏帕雷利 (Giovanni Schiaparelli) 是第一个对这一假设提出新反对意见的人,他假设金星与水星一样,也在同步自转,被太阳“遮挡”。1878 年 8 月 11 日写道:“再见美丽的阿芙罗狄蒂,现在你的自转将不再是秘密”。二氧化碳在金星大气中占主导地位。1961 年,在合相期间,金星的自转周期是用戈德斯通射电望远镜测量的在加利福尼亚州,尽管它的逆行运动直到 1964 年才得到明确证实。与此同时,水手 2 号在 1962 年成功到达了这颗行星,发送了有关地表温度和大气成分的第一批数据。邓纳姆通过红外光谱观察发现了碳吸收线,可以假设二氧化碳在金星大气中占主导地位。1961 年,在合相期间,金星的自转周期由加利福尼亚的戈德斯通射电望远镜测量,尽管它的逆行运动直到 1964 年才得到明确证实。与此同时,水手 2 号在 1962 年成功到达了这颗行星,发送了有关地表温度和大气成分的第一批数据。邓纳姆通过红外光谱观察发现了碳吸收线,可以假设二氧化碳在金星大气中占主导地位。1961 年,在合相期间,金星的自转周期由加利福尼亚的戈德斯通射电望远镜测量,尽管它的逆行运动直到 1964 年才得到明确证实。与此同时,水手 2 号在 1962 年成功到达了这颗行星,发送了有关地表温度和大气成分的第一批数据。金星的自转周期是用加利福尼亚州的戈德斯通射电望远镜测量的,尽管它的逆行运动直到 1964 年才得到明确证实。与此同时,水手 2 号在 1962 年成功到达了这颗行星,发送了关于地表温度和大气成分的第一批数据.金星的自转周期是用加利福尼亚州的戈德斯通射电望远镜测量的,尽管它的逆行运动直到 1964 年才得到明确证实。与此同时,水手 2 号在 1962 年成功到达了这颗行星,发送了关于地表温度和大气成分的第一批数据.

过境

金星凌日是一种非常罕见的事件,发生在金星位于地球和太阳之间,遮挡了圆盘的一小部分时。只有最后两次凌日,即 2004 年和 2012 年,发生在通过空间探测器进行现场探索并使用现代科学仪器观察到的地球知识之后。在现代和当代天文学史上,金星凌日从几个方面都被认为是非常重要的,包括天文单位的精确测量、地球与太阳之间的距离。每对凌日之间的间隔为 8 年,连续对之间的间隔为 121.5 年和 105.5 年。古时候有些人提到金星在太阳上的凌日,例如波斯科学家阿维森纳 (Avicenna) 报告说他在 1032 年观察到金星是一个掠过太阳的点,得出结论认为这颗行星比太阳更靠近太阳土地。阿拉伯天文学家 Ibn Bajja 也提到了 12 世纪水星和金星在太阳上的凌日;然而,伯纳德·R·戈德斯坦 (Bernard R. Goldstein) 和其他人在 20 世纪进行的历史研究排除了这些凌日实际上可以用肉眼观察到的情况,得出的结论是这两位天文学家最有可能观察到太阳黑子。开普勒在 1631 年首​​次预测金星凌日,尽管当时没有人能够观察到它,因为它在欧洲是不可见的。开普勒没有预见到 8 年后发生的凌日,这是由年轻的英国天文学家 Jeremiah Horrocks 完成的,他在 1639 年第一个观察到金星在太阳前的凌日。从 Horrocks 开始,历史上只观察到了其他六次凌日,包括 1761 年的那次。允许发现金星上存在大气层。然而,在那些年里,在哈雷的建议下,凌日研究的目的是估计地球-太阳的距离,哈雷在 18 世纪初曾向当时的年轻天文学家发出呼吁,这些天文学家本可以在随后的 1761 年和 1769 年的凌日之际,它仍然活着。许多不同国籍的天文学家到达了分散在世界各地有时难以到达的地点,从那里可以看到预期的凌日。特别不幸的是法国天文学家纪尧姆·勒让蒂尔 (Guillaume Le Gentil) 因登上一艘移动的船而失去了从印度可观测到的 1761 年凌日,8 年后也失去了这一天,因为那天天空乌云密布。回到法国后,他还惊讶地发现他的妻子在那里再婚,而他却被当局放弃了死亡。著名的英国航海家詹姆斯库克于 1768 年首次航行到塔希提岛,因为他受皇家学会委托研究金星凌日。 1771 年,另一位法国天文学家杰罗姆·拉朗德 (Jérôme Lalande) 使用先前凌日的数据估计地球与太阳的距离为 1.53 亿公里,随后西蒙·纽科姆 (Simon Newcomb) 在下个世纪将这一距离修正为 1.4967 亿公里,这要归功于1874 年和 1882 年的凌日。金星在当代的凌日引起了新的兴趣,因为它们构成了识别系外行星方法的有效比较元素。

太空任务

金星太空探索的历史始于 1961 年的苏联任务金星 1 号,该任务在无法传输任何数据的情况下飞越了金星。金星计划一直持续到 1983 年,并成功执行了 16 次任务。现在已知金星有一个高温表面,上面有非常高压的腐蚀性大气,但在过去这些数据是未知的,这使得该领域对任何假设都持开放态度。 .卡尔萨根的理论认为金星被海洋覆盖,而不是水,而是碳氢化合物。其他学者认为地球上覆盖着沼泽,而其他学者则假设是沙漠世界。金星任务的苏联科学家如此倾向于期待在 1967 年发射的金星 4 号探测器上出现一片海洋,他们安装了一个由精制白糖制成的夹子,它与水(或具有正确成分和温度的另一种流体)接触会融化,触发天线,用这种策略可以避免探测器沉没。在金星上,金星4号探测器不仅没有发现海洋,甚至没有到达地表。事实上,当大气压力超过 15 个大气压时,它就停止传输,这只是地球表面存在的 93 个大气压的一小部分。因此,苏联人研究了一种更具抵抗力的探测器。Anatoly Perminov 的小组首先假设探测器应能承受 60 个大气压,然后是 100 大气压,最后是 150 个大气压。三年来,Perminov 的团队在极端条件下测试了这些探针,并为了模拟金星的大气,建造了世界上最大的 Papin 锅,这是一个巨大的压力锅,将探针放入其中直到它们压碎或融化。 Venera 7 的建造可承受 180 个大气压的压力,并于 1970 年 8 月 17 日发射;同年 12 月 15 日,他发出了期待已久的信号。第一个人造探测器降落在另一个星球上并与地球进行了通信。 1975 年,苏联发送了配备制动盘的双金星 9 号和 10 号探测器,用于下降到用于着陆的大气和减震器。探测器传输了金星表面的黑白图像,而金星 13 号和 14 号探测器则返回了该世界的第一批彩色图像。美国宇航局于 1962 年通过水手计划开始了对金星的太空探索计划:三个探测器能够成功地飞越金星并将数据传输到地球。 1978 年,作为研究金星大气的先驱金星项目的一部分,美国人向金星发射了几个单独的探测器。在 1980 年代,苏联继续使用金星探测器:金星 15 号和 16 号于 1983 年发射并配备了合成孔径雷达,在保持在其周围轨道的同时,对这颗行星的北半球进行了测绘。1985 年,苏联还发射了织女星 1 号和 2 号探测器,它们在前往与哈雷彗星(这些任务的另一个研究对象)相遇之前将模块释放到地表。织女星 2 号降落在阿佛洛狄忒地区,采集了含有斜长岩的岩石样本 - troctolite,地球上罕见的物质,但存在于月球高地。几乎完整的地球地图,分辨率比之前的任务要好得多,工作了 4 年在金星大气层坠落和随之而来的破坏之前,即使一些碎片可能已经到达地表。近几十年来,为了节省燃料,金星经常被用作对太阳系其他行星执行任务的引力吊索。这是针对木星及其卫星的伽利略探测器和旨在探索土星系统的卡西尼-惠更斯任务的情况,该任务在 1998 年至 1999 年间与金星进行了两次飞越,然后前往木星的外围区域。太阳系。 2004 年,这颗行星被信使号航天器两次用作重力吊索,以进入太阳系朝向水星。金星快车于 2006 年发射,进行了一次完整的表面测绘,尽管最初计划的任务持续时间为两年。年,它延长至 2014 年 12 月。 八年来,该探测器提供了海洋过去存在的证据,雷击的证据大气层并在南极发现了一个巨大的双极涡旋。它还确定了大气中存在羟基和一层薄薄的臭氧。2010 年,日本航天局证明了仅使用太阳帆作为推进系统从地球到达金星的可行性:6 月,它发射了 IKAROS 探测器它在六个月内到达金星。该航天器没有携带任何用于观测这颗行星的科学仪器。 2013 年 11 月 26 日,美国宇航局发射了金星光谱火箭实验 (VeSpR),这是一种用于研究金星大气层紫外线的亚轨道望远镜,这是从表面无法进行的观测地球的大气层吸收了大部分的紫外线,目的是确定金星大气中残留的氢和氘原子的数量。

当前和未来的任务

Planet-C,即金星气候轨道器,是日本的探测器,按照日本的传统,发射后更名为晓,于 2010 年 5 月 20 日从种子岛航天中心发射升空。它原定于 2010 年 12 月进入金星轨道,目的是研究金星大气的动力学,但由于机载计算机出现问题,机动失败。探测器并未遭受严重损坏,于 2015 年 12 月成功进入绕地球轨道。印度航天局凭借月船一号月球任务的成功,正在计划印度金星轨道飞行器任务,发射2020 年,用于研究行星的大气层。 Venera-D 是俄罗斯航天局的一个项目,该项目最初涉及2014 年着陆器在地面着陆。 然而,在任务的重新设计阶段,在火卫一探测器失败后,与俄罗斯太空计划中的其他任务相比,该项目失去了优先权,并且在发射推迟到 2024 年之后,在 2012 年 8 月,决定将任务推迟到 2026 年。

轨道和旋转参数

金星的轨道几乎是圆形的,轨道偏心率小于1%,与太阳的平均距离为1.08亿公里。金星以 35 公里/秒的轨道速度绕太阳公转一圈需要 224.7 天,而会合周期,即相对于太阳返回地球天空中同一位置的时间间隔为 584 天。 .相对于黄道的轨道倾角为 3.39°。直到 20 世纪下半叶仍然未知的金星自转是根据逆行运动(顺时针)发生的,也就是说,与太阳和太阳发生的情况相反。对于太阳系中的大多数其他行星。旋转很慢,金星恒星日持续约 243 个地球日,高于绕太阳公转的周期;赤道的旋转速度仅为 6.5 公里/小时。一些假设认为,原因是在对一颗相当大的小行星的撞击中找到的。 2012年初,分析金星快车的数据,发现金星的自转速度进一步减慢,自转周期为243.0185天,比16年前的前一次测量长6分半钟。被麦哲伦探测器发现。金星是离地球最近的行星,在较低的交汇处,两个天体之间的平均距离约为 4100 万公里。由于金星的轨道几乎是圆形的,最接近地球的方法发生在近日点。在这些场合和地球轨道的最大轨道偏心率时期,金星到地球的最小距离为3820万公里。由于逆行,太阳从金星表面的视运动与观测到的相反. 来自地球:因此那些在金星上的人会看到西方的日出和东方的日落。尽管这颗行星需要 225 个地球日来完成绕太阳公转,但在一个日出和另一个(太阳日)之间只经过 117 个地球日,因为金星在逆行方向自转的同时,它也沿着自己的轨道移动执行运动以与自转相反的方向进行的公转。因此,每 117 个地球日,就会在相对于太阳的同一位置发现表面上的同一点。

物理特性

金星是太阳系的四颗类地行星之一。这意味着,就像地球一样,它是一个岩石天体。金星在大小和质量上也与我们的星球非常相似,以至于它经常被描述为它的“双胞胎”。它的形状是球形的,由于其缓慢的自转运动,没有其他行星典型的赤道膨胀。据估计,它最近经历了一个地质活跃的阶段,有许多火山和一个相对年轻的表面,在过去的 500 年里完全翻新数百万年的熔岩流。金星的直径仅比地球小650公里,质量是地球的81.5%。由于金星表面的这种质量差异,引力加速度平均等于 0,是地球的88倍。例如,一个 70 公斤的人在金星上使用根据地球重力加速度校准的测力计测量他的体重,使用公斤力作为测量单位会记录大约 62 公斤的值。尽管有这些相似之处,金星表面的条件与地球上的条件大不相同,因为二氧化碳是所有类地行星中密度最大的大气层:金星的大气层由 96.5% 的二氧化碳组成,而剩余的 3.5% 主要由氮组成。二氧化碳的显着百分比是由于金星没有碳循环来将这种元素重新结合到岩石和表面结构中,也不存在生物,就像地球上的植物一样,可以将其吸收为生物质。正是二氧化碳产生了非常强烈的温室效应,导致地球变得如此炎热,以至于人们认为金星的古老海洋已经蒸发,留下了许多岩层的干燥沙漠表面。水蒸气随后由于高温和行星磁场的缺失而解离,轻氢被太阳风扩散到行星际空间。这颗行星上覆盖着一层不透明的高反射硫酸云,它与下层的云一起挡住了从太空看表面的视线。几个世纪以来,这种不可穿透性为这颗行星创造了神秘的光环,并引发了多次讨论,一直持续到 20 世纪行星学揭示了金星土壤的秘密。1990 年至 1991 年麦哲伦号探测器提供的数据。结果是具有广泛火山活动迹象的土壤;即使大气中存在硫也可能是近期火山喷发的迹象,但可见火山口附近没有熔岩流仍然是一个问题。这颗行星几乎没有撞击坑,这指向一个相对年轻的表面,估计年龄为 300-6 亿年。构造活动证据的缺乏与构成地壳的物质的粘性相当大有关,这种粘性阻碍了俯冲;这取决于缺水,否则会起到润滑剂的作用。因此,内部热量的损失以及通过对流对核心的冷却都相当有限。最后,没有对流运动决定了没有类似于地球的行星磁场。相反,人们认为,在更新地表的重大周期性露头事件之后,这颗行星会遭受内部热量损失。因此,内部热量的损失以及通过对流对核心的冷却都相当有限。最后,没有对流运动决定了没有类似于地球的行星磁场。相反,人们认为,在更新地表的重大周期性露头事件之后,这颗行星会遭受内部热量损失。因此,内部热量的损失以及通过对流对核心的冷却都相当有限。最后,没有对流运动决定了没有类似于地球的行星磁场。相反,人们认为,在更新地表的重大周期性露头事件之后,这颗行星会遭受内部热量损失。

内部结构

虽然由于缺乏地震数据和惯性矩的知识,关于其内部结构和金星地球化学的直接信息很少,但金星和地球在大小和密度上的相似性表明这两颗行星可能有类似的内部结构:地核、地幔和地壳。金星的核心与地球的核心一样,被认为至少部分是液态的,因为这两颗行星有类似的冷却过程。金星的体积略小,这表明它内部的压力明显低于地球上的压力。两颗行星之间的主要区别是金星上没有板块构造,可能是由于金星岩石圈和地幔与陆地岩石圈和地幔的成分不同:没有水会导致更高的粘度,从而导致更大程度的岩石圈/地幔耦合。金星地壳的均匀性决定了来自行星的热量分散较低,其热通量值大约比地球低一半。这两个原因阻止了地球上由行星内部对流运动产生的相关磁场的存在。据信,金星会受到周期性的构造运动的影响,因此地壳会在整个过程中迅速被压制。几百万年,相对稳定的时间间隔为几亿年。这与地球上发生的或多或少稳定的俯冲和大陆漂移形成鲜明对比。然而,这种差异可以用金星上没有在俯冲中充当润滑剂的海洋来解释。金星表面岩石的年龄不到 50 亿年,因为对撞击坑的分析表明,在过去的 10 亿年里,表面动力学会改变表面本身,消除古老的陨石坑。对撞击坑的分析表明,在过去的十亿年里,地表动力学会改变地表本身,消除古老的陨石坑。对撞击坑的分析表明,在过去的十亿年里,地表动力学会改变地表本身,消除古老的陨石坑。

表面

金星探测器降落在金星表面,捕获了主要由玄武岩组成的区域。第一次也是唯一一次完整的地球测绘是通过麦哲伦探测器获得的,该探测器于 1990 年至 1994 年间运行。因此确定了大约一千个撞击坑,与有关地球表面的数据相比,这个数字很小。陨石坑的稀少存在以及它们相对较大(直径超过 3 公里)的事实是由于密集的金星大气阻止较小的陨石到达地表,导致它们在撞击地面之前分解。80%的陨石坑金星的表面由火山平原组成,其中 70% 的山脊显示出皱纹,10% 的山脊非常光滑。其余部分由两个称为大陆的高原组成,一个位于北半球,另一个位于赤道以南。最北端的大陆称为伊什塔尔大陆,以巴比伦爱神伊斯塔尔命名,大小与澳大利亚差不多。麦克斯韦山脉是金星上最高的山地,位于伊什塔尔泰拉(Ishtar Terra)。与地球和火星的表面相比,金星的表面通常是平坦的,只有 10% 的表面延伸超过 10 公里的高度,而陆地海底与最高山脉之间的距离为 20 公里。南面的大陆被称为阿佛洛狄忒泰拉(Aphrodite Terra),以希腊爱神的名字命名,面积与南美洲差不多。这片大陆的大部分地区都覆盖着错综复杂的裂缝和断层。金星无疑是太阳系中火山数量最多的行星:其中大约有 1500 座已在中大型火山的表面上被发现,但可能有多达一百万座较小的火山。一些火山结构是金星特有的,例如称为法拉(松饼状)的火山结构,宽 20 至 50 公里,高 100 至 1000 米,星形径向裂缝称为新星,同时具有径向和同心裂缝的结构称为蛛网膜。蜘蛛网,最后是日冕,圆形的骨折环有时被凹陷包围。所有这些结构都起源于火山。根据一些专家的说法,金星的表面在地质上显得非常年轻,火山现象非常广泛,大气中的硫可以证明火山现象今天仍然活跃。然而,这引发了一个谜:在那些可见的火山口中,没有熔岩通过的痕迹。几乎所有金星的表面结构都以历史或神话中的女性形象命名。唯一的例外是以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell) 命名的麦克斯韦山脉 (Maxwell Mountains) 和两个名为 Alpha Regio 和 Beta Regio 的地区。这三个例外发生在当前系统被国际天文学联合会采用之前,该机构控制着行星的命名法。 UAI 还通过将行星表面划分为两个网格来制作地图,一个适合 1:10 000 000 的比例表示,定义了 8 个网格,一个比例为 1: 5 000 000,它定义了 62 个网格以更好地定位表面的特性。

大气层

观察

早在苏联探测器到达金星土壤之前,就已经有证据表明这颗行星有大气层。首先,在下合之前和之后,行星有一个“镰刀”,其末端的角度比正常的理论角度 180 度更锐利,例如在月球上。这是大气存在的第一个证据,因为镰刀尖端的延长是由于太阳光的反射,即使在没有暴露在太阳下的半球,由于散射现象或暮光,大气层。此外,当金星隐藏一颗恒星时,隐藏不是瞬间的,而是渐进的:当行星盘开始与恒星盘重叠时,恒星的光仍然部分可见;这是因为光能够部分穿透大气。同样,当星星再次出现时,亮度也不会像月亮遮住星星那样突然出现,而是连续出现。正是 1761 年的凌日使得对金星的大气层进行第一次直接观测成为可能:在望远镜中,在太阳前方看到的这颗行星显示出不清晰但模糊的边缘,即,它似乎被光环包围着,是大气存在的明确证据。同样,当星星再次出现时,亮度也不会像月亮遮住星星那样突然出现,而是连续出现。正是 1761 年的凌日使得对金星的大气层进行第一次直接观测成为可能:在望远镜中,在太阳前方看到的这颗行星显示出不清晰但模糊的边缘,即,它似乎被光环包围着,是大气存在的明确证据。同样,当星星再次出现时,亮度也不会像月亮遮住星星那样突然出现,而是连续出现。正是 1761 年的凌日使得对金星的大气层进行第一次直接观测成为可能:在望远镜中,在太阳前方看到的这颗行星显示出不清晰但模糊的边缘,即,它似乎被光环包围着,是大气存在的明确证据。也就是说,它似乎被光环包围着,清楚地证明了大气的存在。也就是说,它似乎被光环包围着,清楚地证明了大气的存在。

作品

金星的大气在成分和密度上都与地球截然不同:它由 96.5% 的二氧化碳组成,其余 3.5% 是氮气。金星大气的质量约为地球大气的 93 倍,而金星表面的压力约为地球的 92 倍,相当于陆地海洋 950.36 米深处的压力。主要由二氧化碳和二氧化硫云组成,它产生太阳系中最强的温室效应,使地球表面的温度超过 460°C。这使得金星的表面比水星的表面更热,因此也比太阳系中任何其他行星的表面都要热。尽管金星与太阳的距离是太阳的两倍,因此仅接收来自最内行星的辐射的 25%。由于金星上没有水,因此表面没有水分,由于温度和大气条件,这通常被描述为“地狱般的”。可能与地球更相似,并且表面上有大量的水。太阳辐射的逐渐增加导致蒸发增加,并且由于水蒸气是一种强大的温室气体,因此触发了正反馈过程。这个过程越来越快,直到变得无法控制:结果金星的海洋完全蒸发,地面温度达到 1500 K。后来太阳辐射逐渐将水蒸气光解为氢和氧。氢不能被金星有效地保留下来,并且已经通过大气逃逸过程逐渐丢失,而剩余的氧已经与碳重新结合,导致了今天的大气成分。虽然金星表面不可能存在生命,但有科学家推测,它可能存在于50-60公里高度的云层中,那里的温度和气压值与地球相似。2020 年 9 月,麦克斯韦射电望远镜在亚毫米波段进行的研究结果被 ALMA 证实,该结果强调了在高层大气中存在对人类生命有毒的分子磷化氢。这种简单化合物的独特之处在于,在地球上,这种分子可以人工生产用于与环境消毒相关的用途,也可以由厌氧细菌合成。

磁场

1967年,金星4号发现金星的磁场比地球弱得多。这个磁场是由电离层和太阳风之间的相互作用产生的,这与我们星球的情况相反,地球的磁场来自地幔内部对流的发电机效应。事实证明,金星场太弱,无法提供足够的太阳风保护。在距地表 200 公里处,场达到最大值,强度在 20 到 70 nT 之间变化,这取决于太阳风的强度;为了在地球上进行比较,强度在大约 25,000 到 65,000 nT 之间变化。来自高层大气的粒子不断地从行星的引力场中分离出来,分散到太空中。金星缺乏固有磁场是一个令人惊讶的发现,因为它的大小与地球相似,并且最初预计这颗行星的地幔内部会产生发电机效应。发电机需要三样东西:导电液体、核心旋转和对流。假设核心是导电的,尽管旋转很慢,但模拟表明这足以产生发电机。这意味着发电机由于没有对流而丢失。在地球上,地幔中会发生对流,因为地幔的温度低于地核的温度。在金星上,一场全球改造事件可能扰乱了板块构造,从而消除了对流。这导致了地幔温度升高,从而减少地核的热量流动。结果,没有可以产生磁场的内部地球发电机。一种可能性是金星没有固体内核,并且内部没有温度梯度,因此内核的所有液体部分都处于大致相同的温度。

天然卫星

金星没有天然卫星,尽管在过去这并不确定:在 1600 年到 1800 年之间,不止一位天文学家声称观测到了它们。第一个是弗朗西斯科·丰塔纳 (Francesco Fontana),他认为自己在 1645 年至 1646 年间曾四次观测到一个或多个卫星。多年来,其他著名的天文学家卡西尼、拉格朗日、兰伯特等人重复了这些观测,同时计算了卫星的轨道和给它起名叫 Neith。 1887 年,比利时科学院通过调查过去的记录和分析可能导致错误的恒星凌日,结束了所有的怀疑。2006 年,加州理工学院的研究人员开发了太阳系形成模型,表明金星至少有一颗卫星源自一次巨大的撞击事件,正如地球月球形成的假设。这颗卫星最初会因潮汐相互作用而远离,就像发生在月球上的情况一样,但是如果不逆转金星的自转,第二次巨大的撞击会减慢速度,使金星的月亮越来越近并最终接近与行星相撞。一些研究观察到,金星表面的陨石坑与卫星解体产生的相对较新的碎片坠落相一致。另一方面有是那些相信太阳强烈的潮汐效应会破坏围绕内行星运行的任何卫星的稳定的人,因此排除了金星可能拥有相当大的卫星的可能性。 2002 年的小行星 VE68 与这颗行星保持着近轨道关系。 2013 ND15 是唯一已知的特洛伊金星小行星。

金星的殖民化和地球化

考虑到其极端恶劣的条件,金星表面的殖民地超出了我们目前的技术范围,即使仅靠人类探索也是极其困难的:表面上的热量和压力不允许太空探测器仅在短时间内发挥作用。虽然在海拔50公里处有一个大气层,其大气压力和温度与地球相似,但其特征不如月球或火星表面的特征为人所知。降低金星表面的温度,据推测能够消除大气中的二氧化碳,以减少金星表面的温度。温室效应或引入一个巨大的太阳盾,以减少地球的辐射。另一方面,根据博世反应,可以通过将大量氢气引入大气中来生产水,氢气会通过一个或多个探针与大气中的氧气结合形成水。蓝藻是地球上最自给自足的自养生物之一,在大约 20 000 年内通过叶绿素光合作用可导致大气 CO2 的碳固定,从而减少/消失温室效应并释放大量氧气。通过杰弗里A。兰迪斯设想建造漂浮的城市和空气静力栖息地,它们应该利用这样一个事实:由氧气和氮气组成的可呼吸空气比金星大气中的气体轻,并且会产生向上的推力,使圆顶保持悬浮. 居住。然而,如前所述,缺乏对高层大气的研究,因为在这些高度处存在的硫酸量特别有害。在这些高度的高大气中,存在的硫酸量特别有害。在这些高度的高大气中,存在的硫酸量特别有害。

文化中的金星

在古代

作为天空中最亮的天体之一,这颗行星自古以来就广为人知,并对文化产生了重大影响。巴比伦人在各种楔形文字文件中对其进行了描述,例如 Ammi-Saduqa 称为“维纳斯书简”的文本。巴比伦人称伊什塔尔星球为巴比伦神话中的女神(与苏美尔人的伊南娜女神同在),既是爱的化身,也是战斗的化身。埃及人将金星确定为两颗不同的行星,并将晨星称为 Tioumoutiri 和黄昏星 Ouaiti。类似地,希腊人区分了晨星 Φωσφόρος (Phosphoros) 和黄昏之星 Ἕσπερος (Hesperos);然而,在希腊化时期,人们认为它是同一颗行星。Hesperos 被翻译成拉丁语为 Vesper,Phosphoros 被翻译为 Lucifer(“光的承载者”),这是一个诗意的术语,后来用于指称从天而降的堕落天使。 Hesperia 也是希腊人给意大利南部起的名字之一,相关的符号成为最古老的意大利父权符号,被称为意大利之星,并被描绘在意大利共和国的官方标志中。早晨与神性有关叙利亚的阿斯塔特(Astarte),对应希腊的阿佛洛狄忒和拉丁文的维纳斯,原因是其晨星光芒的巨大魅力,体现了美的神性。金星被包括印度人在内的许多民族视为神;在诺斯替主义中,路西法是索菲亚(智慧)的承载者。犹太人称Venus Noga(“明亮”)、Helel(“清晰”)、Ayeleth-ha-Shakhar(“晨鹿”)和Kochav-ha-'Erev(“晚星”)。玛雅文明发展了宗教日历部分基于其运动,并依靠金星的相位来评估战争等事件的吉时。孩子”。金星在澳大利亚原住民的文化中扮演着重要的角色,例如澳大利亚北部的 Yolngu 人。 Yolngu 人聚集在一起等待维纳斯的出现,他们称之为 Barnumbirr,根据传统,维纳斯的出现允许与死去的亲人交流。在西方占星术中,受与爱神相关的历史内涵的影响,金星被认为会影响人类生活的这一方面。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。西方占星术受与爱神相关的历史内涵的影响,金星被认为会影响人类生活的这一方面。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。西方占星术受与爱神相关的历史内涵的影响,金星被认为会影响人类生活的这一方面。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。受与爱神相关的历史内涵的影响,人们认为金星会影响人类生活的这一方面。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。受与爱神相关的历史内涵的影响,人们认为金星会影响人类生活的这一方面。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。在 Stil Novo 时期,这颗行星也被称为 Stella Diana,这个名字并非来自同名的狩猎女神,而是来自拉丁语 dies (day),意思是宣布这一天的星星。它被称为 Shukra ,在梵语中意为“清净”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。吠陀的印度占星术,金星被称为 Shukra,在梵语中意为“清晰、纯洁”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。吠陀的印度占星术,金星被称为 Shukra,在梵语中意为“清晰、纯洁”。古代中国、韩国、日本和越南的天文学家称这颗行星为“金星(或恒星)”,将其与中国五元素理论中的金属联系起来。在拉科塔灵性中,金星与生命的最后阶段和智慧有关。

在科幻小说中

文学

覆盖金星的难以穿透的云层让过去的科幻作家完全自由地推测其表面状况。这颗行星经常被描绘成比地球温暖得多,但仍然适合人类居住。该属在大约 1930 年至 1950 年间达到顶峰,当时科学家们已经揭示了金星的一些特征,但还没有意识到恶劣的表面条件。早在 1865 年,Achille Eyraud 就写了《前往金星的航程》,在那里,人类探险队带着配备“喷气发动机”的宇宙飞船离开。在 HG Wells 1898 年的小说《世界之战》中,Orson Welles 于 1938 年在广播版中重播,叙述者认为火星人可能在入侵地球失败后登陆了金星。小说的第一部电影改编,世界大战,以一个展览开场,叙述者描述了太阳系的所有行星,金星除外。奥拉夫·斯台普登 (Olaf Stapledon) 在他 1930 年的小说《无限》(Infinity) 中讲述了人类在地球经过地球改造过程以从金星的海洋中释放氧气后,在消灭了金星人、金星人、金星人之后,人类在金星上的殖民。 Frederik Pohl 和 Cyril M. Kornbluth 在 1952 年的小说《太空商人》中也提到了金星的地球改造主题。在最着名的金星作品作者中,毫无疑问是埃德加·赖斯·巴勒斯(Edgar Rice Burroughs),他的金星周期(Carson of Venus)小说:出自 1934 年的维纳斯海盗 继续其他 5 部小说,其中最后一部是 1964 年死后出版的维纳斯巫师。 完全以维纳斯为背景的还有佩雷兰德拉 (1943),CS Lewis 太空三部曲中的第二部.罗伯特·A·海因莱因(Robert A. Heinlein)将他的未来故事系列设定在金星上,其灵感来自化学家斯万特·阿列尼乌斯(Svante Arrhenius)的论题,即存在不断下雨的烟雾弥漫的沼泽。雷·布拉德伯里在短篇小说《无止境的雨》中也提到了这个假设。艾萨克·阿西莫夫 (Isaac Asimov) 在 1954 年的小说《幸运之星和金星的海洋》中,将这颗行星描述为一片充满水生生物的巨大海洋,完全被云层包围,在那里建造了带有人工照明的水下城市。随着金星科学知识的进步,揭示了金星的实际表面状况,科幻小说作家在很大程度上失去了对金星的兴趣,被其​​表面的地狱般的状况吓倒了。但是,有些人,例如 Arthur C. Clarke,试图跟上新信息的步伐。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。通过揭示金星的实际表面状况,科幻作家们在很大程度上失去了对这颗行星的兴趣,被其​​表面的地狱般的状况所吓倒。但是,有些人,例如 Arthur C. Clarke,试图跟上新信息的步伐。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。通过揭示金星的实际表面状况,科幻作家们在很大程度上失去了对这颗行星的兴趣,被其​​表面的地狱般的状况所吓倒。但是,有些人,例如 Arthur C. Clarke,试图跟上新信息的步伐。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。科幻小说作家对地球失去了兴趣,被其​​表面的地狱般的条件吓倒了。但是,有些人,例如 Arthur C. Clarke,试图跟上新信息的步伐。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。科幻小说作家对地球失去了兴趣,被其​​表面的地狱般的条件吓倒了。但是,有些人,例如 Arthur C. Clarke,试图跟上新信息的步伐。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。克拉克,他们试图跟上新的信息。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。克拉克,他们试图跟上新的信息。 JRR Tolkien 在 Eärendil 的《精灵宝钻》中讲述了与天空穹顶中的精灵宝钻的旅程,精灵宝钻是金星的代表。 Maëlström (1988) 是 Paul Preuss 的 Venus Prime 系列中的第二部小说,以金星为背景,而在 3001: Final Odyssey (1997) 中,同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球上。而在 3001 年:Final Odyssey (1997),同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的地球改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球。而在 3001 年:Final Odyssey (1997),同样由 Arthur C. Clarke 撰写,讲述了人类对金星的地球改造,主角负责通过从彗核的冰中获取水来将水带到地球。

电影和电视

在电影和电视领域,很少有金星是太空旅行的目的地或科幻作品发生的地方,而月球和火星由于地表条件不太极端,因此被广泛用作场景。与文学作品一样,1965 年之前,电影领域中提到最多的金星,有时会从女神维纳斯中汲取灵感,将这个星球描述为女性或母系社会。例如,1953 年的模仿金星之旅,主角詹尼和皮诺托最终在金星上发射了一枚火箭,只有女性居住,而男性长期以来一直被禁止居住,以及金星女王,一些宇航员坠毁在金星上这个星球遇到了无情的伊拉娜女王。在 Soyux 111 金星恐怖事件中,在发现 1908 年的通古斯事件是由来自金星的外星飞船坠毁引起后,这颗行星是旅程的目的地;一旦宇航员到达地表,他们就会发现金星文明已经毁灭了自己,这颗行星变得充满敌意。 1972年李·肖勒姆导演的电影《世界末日机器》中,为了拯救人类免于毁灭人类而组织了一次金星之旅。 The Outer Limits 未来的宇宙飞船企业号柯克船长,由威廉夏特纳扮演,在绕金星轨道运行后返回地球,在那里他经历了奇怪的梦,在其中他看到了飞船外的外星人。在里面'星际迷航的科幻宇宙金星,正如太空探测器的知识所揭示的那样,是一颗 N 级行星,是 24 世纪地球改造站的所在地。金星也是星际舰队学院学生飞行训练的目的地,正如查可泰在《星际迷航:航海者》第三季的前一集中作证的那样,查可泰已经在金星上呆了两个月,学习如何驾驶穿梭机穿梭于地球之间。动漫《维纳斯大战》中也采用了这一主题,该动漫是根据安彦义一的同名漫画改编的。 BBC 于 2004 年制作的电视连续剧《太空漫游:行星之旅》以更纯粹的科学重点展示了这次探索,这颗行星是板间科学船飞马座的第一个目的地。由于恶劣的环境条件,宇航员伊万·格里戈耶夫(Ivan Grigor'ev)在短暂着陆期间成为第一个踏上地球的人,该着陆仅持续了一个小时。

笔记

对文本来源的注释

参考书目

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相关项目

其他项目

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外部链接

(EN) Venus,在 Encyclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc. Venus,在 archive.oapd.inaf.it。2017 年 11 月 15 日检索(从 2017 年 10 月 24 日的原始网址归档)。(CN) 九颗行星:金星,在 Nineplanets.org 上。金星陨石坑数据库,位于 lpi.usra.edu,月球和行星研究所。(CN) 在美国海军天文台计算/显示金星的当前相位。(CN) 金星的五角星,在方位角上。