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天文科普:关于金星的12条知识!神奇的宇宙 金星的有趣现象

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发表于 2021-1-15 02:01:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
启明星、长庚星、太白金星……金星是最有“浪漫诗情”的行星!天文科普:关于金星的12个有趣知识。神奇的宇宙 第二期《关于金星,你要知道的十二个有趣现象》
原创作者:地理大毛
往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。广义的宇宙就是时间、空间、物质的统一。宇宙大约诞生在138.2亿年前,而宇宙有多大呢,目前计算的宇宙直径为1560亿光年。宇宙是奇妙的,诞生了许多空间物质和地理现象,还有很多待开发的处女地,就算是目前“已成定律”的地理事物、空间规则或宇宙规律也有可能在未来因为科学的进步而被更新、修正或推翻重建。人类对宇宙的探索永无止境,大量的空间事物依旧披着其神秘的面纱,等待着我们进一步揭开。大毛老师借着自己的兴趣,综合整理资料,决定开辟专栏,介绍我们神奇的宇宙。今天来到专栏《神奇的宇宙》第二期——《关于金星,你要知道的十二个有趣现象》。
金星,太阳系八大行星之一,它是离地球最近的行星(火星运行到近日点时距地球更近)。人类对金星的研究从未止步,并且解开了一系列谜团,截至目前有超过40个探测器获取了金星的第一手资料。前苏联的“金星号”系列探测器和美国的“先驱者号”、“麦哲伦号”均是走在了研究金星的前沿,欧洲宇航局和日本也紧随其后。

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科学家最新研究表明,大约20亿年前金星可能存在浅海,表面温度不高,适宜生命存活 图片来源:NASA


为了和我们生存的家园相比较,大毛老师再展示一下金星与地球的“个人履历卡”,金星与地球的某些特征特别相近,它也被称为地球之外最有可能存在生命的行星。今天就让我们一起走进这个神秘的星球,大毛老师尽量用平易通俗的语言来让大家了解一下关于金星的十二个有趣现象。

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地球与金星基本资料对比图



一、金星在中国目前的最早记载出现在《甘石星经》
战国时期天文学家甘德和石申各自写出了一本天文著作,后世合称为《甘石星经》,这是世界上现存最早的天文学著作。《甘石星经》研究成果丰富,比如记载了八百颗恒星的名字,有世界最早的恒星表。再比如后世发现的记录甘德研究成果的《五星占》里提到金星的会合周期为584.4日,已经相当接近现在的研究成果(金星会合周期为583.92日)。

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甘石星经所记载的天文星宿



二、金星是最有“浪漫诗情”的行星
金星在中国古代有不同称谓:清晨叫做“启明星”;傍晚称为“长庚星”。宋朝著名理学家也是天文学家朱熹就一针见血指出“启明、长庚,皆金星也”。除此之外,金星还有很多诗意化的名称:明星、太白、太皓、太白金星……
金星自古以来就比较受关注,可能是因为它是最明亮的行星,比较好观察。我国古代提到或讴歌金星的诗词并不在少数,所以大毛觉得它是最 “有浪漫诗情”的行星。举几个例子:《诗经》里提到“昏以为期,明星煌煌”;唐朝“诗仙”李白在其名作《答王十二寒夜独酌有怀》中也提到“孤月沧浪河汉清,北斗错落长庚明”,他还在另一首诗作中说“太白出东方,彗星扬精光”;南宋杨万里更是对金星“情有独钟”,留下了“果然留下长庚去,更赚行人作晓星”、“次第长庚都落去”、“长庚初让月先行”等关于金星的记载。

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金星太空照(亮色) 图片来源:NASA



除此之外,唐朝李贺、岑参、易静,北宋苏轼、苏辙,南宋范成大、王之道、王义山,宋元仇远、方回,明朝刘基、高启、李少阳等诗人作家在其作品里都有对金星的记载。
三、女性的标志符号源于金星的天文符号
金星的英文名称Venus,源于古罗马神话中的爱神,称作维纳斯。古希腊神话中称为Aphrodite,音译为阿佛洛狄忒,同样是爱与美的女性之神。现代人用“♂”、“♀”两种符号来对应表示男女符号,其中女性的标志符号“♀”源于金星的天文符号“♀”

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遗传学上规定的男(左)女(右)符号,其中女性符号源自金星的天文符号


四、人类最早对行星的空间探测是金星
人类自古就对外太空的神秘充满了好奇,随着美苏争霸对空间资源的竞争加剧,对太阳系行星的空间探测自然也就成为竞争的一大方面。对太阳系行星的最早探测是从金星开始的。美国的“水手号”探测器和前苏联的“金星号”系列探测器都是这方面的代表。截止目前已超过40个探测器发往或路过金星。

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金星快车拍摄到的金星云层特征的伪彩色影像。影像提供: ESA MPS DLR IDA


下面简单罗列一下对金星的主要探测事件。1961年前苏联发射“巨人”号金星探测器失败;1962年美国发射的 “水手2号”飞船成功到达金星附近,其后在1967年、1974年又发射率“水手”5、10号探测器,没有着陆;1967年——1969年苏联成功发射了“金星”4、5、6号飞船,并且金星6号成功实现在其表面软着陆的目标;1978年——1983年前苏联发射了“金星”11、12、13、14、15、16号探测器,均获得了大量原始资料。美国深感危机,于1978年发射了“先驱者-金星”1、2号,于1989年发射了“麦哲伦”号金星探测器也取得了丰硕的成果,譬如说成为了金星的人造卫星。2005年由欧洲宇航局和日本共同合作发射的“金星快车”号成功。
五、金星是最“耀眼”的行星
金星之所以是最明亮、最“耀眼”的行星,主要有三个原因:一是金星接收太阳辐射比较多;二是金星轨道离地球最近;三是金星浓厚的大气层可以反射太阳光。金星在日出稍前或日落稍后亮度达到最大,故而古人把金星叫做“启明星”和“长庚星”。在夜间金星的亮度仅次于月球,在白天成为唯一看得到的行星,所以金星是除了太阳和月亮以外,太空中最明亮也最容易观察到的天体。

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新月和金星Image Credit Copyright Benjamim Ribeiro



六、金星外表与地球貌似“姊妹星”
我们先看一组数据:金星的体积是0.95万亿立方千米,地球是1万亿立方千米;金星密度为5240千克/立方米,地球是5507;金星质量为4.896×10^24千克,而地球为5.965×10^24千克。通过这一组数据我们可以发现,金星和地球在质量、直径、密度、体积等基础数据方面非常相近,另外它们的化学组成方面也近似。可以说金星是地球的“姊妹行星”或“孪生兄弟,但这两颗行星的命运却截然不同

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金星与地球 Image Credit NASA, JPL, Magellan Project; Apollo 17


七、金星荣获太阳系“卡路里”热量比赛冠军
之前第一起讲到水星虽然距离太阳最近,但它却不是表面温度最高的行星。金星虽距离太阳没有水星近,但也排在第二的位置,更因为金星有着稠密的大气层使得温室效应明显,所以白天最高温能够达到465°C,略高于水星,如果太阳系的八大行星举行“卡路里”热量比赛,那么金星一定能拔得头筹,夺得冠军。
八、运气好的话可以看到“金星合土星”、“月掩金星”等天象,真的是“星星相吸”
“金星合土星”是一种难得的天文现象,金星和土星都有自己的公转轨道,当两个轨道距离最近时,也就会出现“金星合土星”的天象,两颗行星在视觉上将会非常接近,上演“星星相吸”的奇观。最近的一次出现在2018年9月。除了“金星合土星”,还有“水星合金星”、“金星合月”、“土星合木星”等天文现象。

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金星凌日 2012年6月5日拍摄的金星凌日合成图 图片提供:NASA Goddard SDO




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国际空间站(ISS)2012年6月6日拍摄的金星凌日照片。图片提供:NASA Goddard SDO



“月掩金星”也叫“金星合月”,是指金星、月球和地球排成一条直线时可能出现的天象,其原理与日全食相类似。下图是发生在北美和中美洲地区的白昼月亮掩食金星的景观,用九张望远镜快照按时间序列结合在一起,展示出月亮追踪金星的精彩过程。

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月掩金星Image Credit Copyright Phillip A Cruden


九、金星和水星“同病相怜”,也是“孤家寡人”
之前讲到水星,它一颗天然卫星也没有,只能独自 “游荡”,是名副其实的“孤家寡人”。而金星何尝不是呢?金星也受太阳引力的巨大吸引导致无法形成自己的卫星,跟水星“同病相怜”,也是“孤家寡人”。不过好在金星有了自己的人造卫星,而且还有两颗,就是我们之前提到的“先驱者-金星1号”和“麦哲伦”号金星探测器。这相比于水星,也算是一种安慰了吧。
十、金星虽“浪漫”,但金星表面是“魔鬼地狱”般的存在
金星被称为地球的“姊妹星”,可是这两“姊妹”却拥有完全相反的命运。地球上拥有稳定的宇宙环境、液态水、氧气等优势,从而成为生命的乐园,而金星则是出了名的“魔鬼地狱”,首先是其表面高温炎热,气温高达480摄氏度,足以将铅熔化的极端高温不适合大部分物种生存。其次是金星表面可怕的超强大气压,整体气压水平相当于100个地球大气压的强度,这样的压力下,钢筋瞬间被压断,油罐车也会被压扁,难以想象。最后是几乎完全由二氧化碳组成的充满毒气的浓厚低层大气、巨大的超级风暴以及随时都在下的腐蚀性的硫酸雨,扭曲的漩涡直径达到4000公里,风速为每小时400公里左右,任何已知的生命都无法在金星表面生存。

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金星表面温度极高 图片来源:NASA


因此金星大气层复杂多变,环境恶劣,天空是橙黄色,经常下硫酸雨,气压超强,还有超级风暴,一次闪电可能持续15分钟!因此众多的金星探测器都无法穿过大气层到达地表,据统计,现在已有超过10辆金星探测器“消失”于金星大气层,著名的“金星快车”号曾试图用“自杀”的方式想冲进金星大气层,现在已有的停留在金星表面的探测器最长“存活”记录为127分钟。
十一、金星活火山众多
据最新的研究表明:金星上有火山,而且还在活动。“金星快车”号火星探测器在大型断裂带附近找到了4个“热点区域”,意味着其表面温度在短时间内出现剧烈变化,而对这种变化最好的解释就是有火山喷发。此外,“金星快车”几年前曾在金星上层大气中探测到二氧化硫浓度突然增加,这是有活跃的火山活动的又一个迹象。

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金星上的冠狀火山 Image Credit :Magellan Spacecraft Team, USGS


十二、金星可能存在生命
虽然金星极端的地表环境无法孕育生命,但大气层中却有可能存在生命,也就是说金星的生命不在地表,而在空中。众所周知,金星的大气几乎都是二氧化碳,一项最新的研究认为金星上或许可以存在一个巨大的超临界二氧化碳海洋。所谓“超临界二氧化碳”是指二氧化碳流体,其性质介于液体与气体之间。此前已经发现地球上的深海底部的超临界二氧化碳海洋中有微生物的存在。所以科学家推测金星云层中或存在一些嗜硫生物,他们沉浸于硫酸海洋中,以硫为食。但确凿的证据还需等待进一步探测。

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生命可以在拥有超临界二氧化碳流体环境的行星上生存


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好了,第二期内容到此结束。原创不易,严禁未经允许用作商业用途,请勿抄袭,感谢亲的关注、点赞、评论和转发,我是地理大毛。

本文版权归原作者地理大毛所有,如有侵权请联系管理员删除,原文地址:https://m.toutiao.com/i6867327411462078984/
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