以金星為鑑——地球究竟何去何從? 在廣袤的星際空間裡地球並不孤獨,她有一個妹妹作為鄰居,那是一顆與地球極為相似的行星。 她們身形相近,質地相同,並且由同一位母親——太陽——孕育而生。 對於一個數光年之外的外星天文學家來說,當透過望遠鏡觀察太陽系時,地球與金星姊妹倆很難被區分開來。 但是當你瞭解到金星地表的狀況——那熔爐般的溫度,那充滿了窒息性的二氧化碳和硫酸組成的濃雲的大氣層——之後,你會覺得,金星除了被定義為一顆“類地行星”以外,與地球毫無相似之處。 所以究竟為什麼這對行星姐妹在所處位置、形成過程和組成成分上如此相同,卻擁有截然不同的現狀呢?這是一個令越來越多的行星科學家百思不得其解的難題,當然這也促使著越來越多的金星探索計劃被提上日程。 如果科學家弄明白金星是如何演化至今,那我們將會對這個問題擁有更好的理解:像地球一樣的行星是否常見?還是說地球僅僅是一個例外? 筆者是一名行星科學家,對於地外行星的演化過程,筆者向來感興趣。 筆者尤其為金星著迷,因為從她身上我們得到了一點啟示:那個世界曾經可能並非與我們的世界相差甚遠。 金星也曾蔚藍? 現有的科學研究支援,在過去的某個時間點,相比現在乾旱的地表,金星擁有多得多的地表水分——甚至是成片的海洋。 但是當太陽隨著年齡增長而變得更大更亮,金星的地表溫度也隨之不斷上升,最終每一處江河湖海都蒸發殆盡。 有了更多的大氣水分,金星成為了一個發展迅速且不可逆轉的溫室。 金星上是否存在地球一般的板塊運動(行星的外層是由巨大的、可移動的板塊組成)目前不得而知。 板塊運動中水是否必要尚有爭議,但快速發展的溫室效應已經有能力使任何板塊固化,導致那裡的板塊運動停歇。 然而板塊運動的停止並不代表一切地質活動的結束。 金星內部可觀的熱量將繼續把岩石融化,岩漿從火山口衝破地表,再一次覆蓋了整片陸地(第一次發生在金星誕生之初)。 因此,金星表層物質的平均年齡只有大約七億年——乍一聽是很古老,但比起火星、水星和月球擁有數十億年曆史的地表來,卻是年輕太多。 探索金星 “溼潤的古金星”理論還只是一個假說。 行星科學家們既不知道是什麼導致了金星與地球如此不同,也不能確定兩顆星球在創生之初是否真的相差無幾。 人類對金星的認知在四顆內行星中相對較少,這主要是因為金星在我們探索她的路上設下了幾重獨特的挑戰。 舉個例子,雷達必須穿透金星嚴絲合縫的大氣和一重接一重的硫酸雲層,才能夠探測表面。 這般阻礙絕非探測水星和火星那樣基本上肉眼可見的表面時所會遇到。 並且極高的表面溫度——470攝氏度(880華氏度)——意味著常規的電子裝置堅持不了幾個小時。 這與火星的情況相差巨大,火星探測器通常具備數十年的工作壽命。 正因為擁有這樣高溫、高酸度、且難以觀測的地表,金星在過去的數十年間從未受到過任何一個長期探測專案的青睞。 話雖如此,進入二十一世紀以來,人類還是完成了兩項出色的金星任務:歐空局於2006-2014年間開展的“金星快車”任務,以及日本航天局目前仍在軌的拂曉號金星探測器。 人類從未忘記金星,她曾經是無數行星探索者的心上佳人。 從20世紀60年代到80年代,人類向金星派遣了三十五次任務。 1962年,美國宇航局的水手二號探測器成為了首艘成功接近金星的飛船。 1975年,前蘇聯的金星九號著陸器從那一個世界傳回了從金星地表獲得的首批影像。 此後金星十三號著陸器傳回了那裡的聲音。 美國宇航局的最後一次金星任務是1989年發射的麥哲倫號。 在它於1994年主動進入大氣層燒燬前,這艘飛船用雷達對金星幾乎全球的地表進行了拍攝。 返回金星? 近幾年出現了關於美國宇航局重新開展金星任務的提議。 而美國宇航局選擇上馬的行星探測任務是蜻蜓號,一艘目標土衛六的核動力飛船。 但是,一項關於勘測金星地表組成的提議也被選入了長期的科技發展計劃之中。 其它有所考慮的任務包括歐空局一項繪製解析度較高的金星地圖的計劃,以及俄羅斯的方案,以唯一一個成功著陸金星的國家——前蘇聯的太空遺產為基礎。 從美國宇航局上次開展金星任務迄今又過去了三十年,金星探索的未來仍是希望無窮。 但必須要認識到,單一一個任務——一顆雷達衛星或一個壽命更長的著陸器——無法解決所有問題。 相反,只有一個長期專案才能讓我們對金星擁有像對月球或火星一般的瞭解。 這確實費時費力,但筆者相信,這值得我們努力。 如果我們能理解金星是如何、又是什麼時候變成如今的樣子,那麼對於一個離母星更近的類地行星將如何演化,我們也將有更充分的認識。 並且,面對正在逐漸變亮的太陽,金星可能會幫助我們瞭解地球的未來命運。 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學名詞 3. Paul K. Byrne-北河三 如有相關內容侵權,請於三十日以內聯絡作者刪除 轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處 《從金星展望地球的未來——我們的家園是否只是一個例外?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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從金星展望地球的未來——我們的家園是否只是一個例外?
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