第六章 金星
地球和金星在形成初期大致相同,但结局却非常不同。地球是一个充满活力的世界,而金星是烈焰地狱,有着密集、高温的大气,主要是二氧化碳,没有任何一丝氧气和水。天文学家试图了解为什么地球和金星这两颗轨道接近的行星会变得如此不同以及我们是否有一天也会发生类似的气候灾难。
轨道性质
金星是距离太阳第二远的行星。他是整个天空中除了太阳和月亮最亮的天体。(反射率高达70%,主要是大气中的高云反射)
物理性质
- 半径是地球的95%
- 没有卫星
- 质量约为地球的82%
- 平均密度5200kg/m^3^
半径质量密度和地球极为相似
自转速度
因为云层厚且有变化,周期不好观察。实际自转周期-243天,更重要的是金星的自转是逆向。相比太阳系行星,金星的自转是缓慢且逆向的。
科学家认为这很有可能是演化早期被大天体击中带来的。
对金星的观测
金星的云层太厚,对于可见光是不透明的。通过探测紫外辐射,可以看到金星上的大气模式。(大气中的一些成分吸收了高频辐射,使得对比度增加)用红外线可以穿透迷雾,看得更深。
金星的上层云以几乎400km/h的速度移动。
曾经人们“希望”金星在厚厚的大气之下是一个类似于地球的郁郁葱葱的热带丛林。
但是容易穿过云层的无线电波解释了一个特征:金星发出的辐射具有黑体谱特征温度接近730K,人们只能相信金星是一个炎热干旱的沙漠样子。
金星表面与地形
重要知识:
金星表面相对平缓。
地形区边界特征并不明显,也许没有大规模的板块构造运动。
地表有极长的岩浆流痕迹。(地表裂隙)
持续至今的火山运动。(二氧化硫水平波动,无线电能爆发)
1975年,苏联的金星9号和金星10号飞船在金星软着陆,拍摄图片如上图,直接证明表面干燥多尘。
因为温度过高,这些探测器工作一小时,电路就都融化了。
温室效应
事实上金星是一个“压力锅”,二氧化碳站其中的96.5%,相似与地球的温室效应极大程度的作用在了金星上,使得金星白天和夜晚,两极与赤道温度都差不多高达730K.
失控的温室效应
事实上,除了氧气和水,地球和金星的大气构成也相近。
现在科学家研究表明,金星很有可能在早期形成过海洋,由于更接近太阳等种种因素导致了其在早期发生了——
失控的温室效应
由于离太阳更近一些,从海洋中蒸发出更多的水蒸气。导致海洋及其表面岩石持有二氧化碳能力减弱,又有更多的二氧化碳进入大气使得温室效应加强。最终失控,海洋完全增发,在这样高温下,水蒸气上升的很高直至被太阳紫外辐射分解逃逸,也许正是这样的作用缔造了金星和地球现在的不同吧。
金星内部磁场
金星没有内部磁场,这与它过慢的自传无法形成“行星发电机”有关。这也导致高能粒子不断轰击上层大气,永远保持最上层的电离。
可以思考的是:人类究竟会排放多少二氧化碳进入空气,我们的行星是否会走上金星的道路?