书城科普宇宙未解之谜(世界未解之谜精编)
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第6章 金星之谜

金星为何如此明亮

金星是天空中最亮的星星,仅次于太阳和月亮。在空中,金星发出银白色亮光,璀璨夺目,因而有“太白金星”之说,西方人认为爱与美的女神“维纳斯”就住在金星上。金星最亮时,亮度是天空中最亮的恒星——天狼星的10倍。

金星如此明亮的原因有两点。一方面,是因为它包裹着厚厚的云雾,这层云雾可以把75%以上的光反射回来,反射日光的本领很强,而且对红光反射能力又强于蓝光,所以,金星的银白光色中,多少带点金黄的颜色。另一方面,金星距离太阳很近,除水星以外,金星是距太阳第二近的行星,它到太阳的距离是10800万千米,太阳照射到金星的光比照射到地球的光多一倍,所以,这颗行星显得特别耀眼明亮。

金星比地球离太阳近,绕日公转轨道在地球的内侧,这点与水星很类似。但金星的轨道比水星轨道大一倍,所以,金星在天空中离太阳就要远些,容易被看到。金星被我们看到时,它与太阳距角可以达到47°。也就是说,金星在太阳出来前三小时已升起,或者在太阳下落后三小时出现在天空。这样,很多地区的人很容易见到它。在我国古代,当它在黎明前出现时,叫做“启明星”,象征天将要亮了;而当它在黄昏出现的时候,叫它“长庚星”,预言长夜来临了。“启明星”、“长庚星”就是金星,往往是晚上第一个出现和清晨最后一个隐没的星星。

地球的“孪生姊妹”,却无生命痕迹

在伽利略以后的几个世纪中,人们渐渐发现金星与地球有很多近似之处,一度被当作地球的“孪生姐妹”,站在太阳系外看这两个星球,确实可以一眼看出两者有许多共同点:27金星半径6073千米,地球半径6378千米;金星质量4.87×1027克,地球质量为5.98×103克;金星密度5.26克/厘米,地球密度35.52克/厘米;金星表面重力是地球的88%。按理说,轨道与地球并列,距离又很近的金星,是最方便地球上的人们观察的,然而,金星被厚厚的大气遮得严严实实,就像罩着厚厚的面纱,一点缝隙都不露,终日不肯以真面目示人。地球上的人们看来看去,产生了很多猜想,甚至推测金星上可能存在大量生命。

悬而未决的问题一直延续到20世纪60年代,才由宇宙飞船撩开了面纱一角,金星的奥秘正逐步揭开。

撩开面纱,高热恐怖

宇航时代的开始,意味着金星神秘时代的结束。美国和前苏联前后发射20多个金星探测器,频繁地对金星大气和金星表面进行探测。

首先是前苏联的“金星1号”,这是人类历史上发射的第一艘金星探测飞船,在1961年2月12日升空,但并不成功。

首度成功观测金星的是美国的“水手2号”,于1962年8月27日升空,同年12月14日,通过了距离金星34830千米的地方探测金星。

首次在金星大气中直接测量的是前苏联的“金星4号”,于1967年10月18日,打开降落伞,降落于金星大气中。

首次软着陆成功的是前苏联的“金星7号”,它于1970年12月15日,降落于金星表面,送回各种观测资料。

前苏联从1961年开始,直至1983年,共发射飞船16艘,除少数几艘失败外,大多数都按原计划发回不少重要资料。

美国在1962年发射“水手2号”以后,又在1978年5月20日和8月8日先后发射“先躯者金星”1号和2号,其中“先驱者金星”2号的探测器软着陆成功。至此,美国也先后有6个探测金星的飞船上天。

金星神秘的面纱——大气首先被人们所认识。

金星的天空是橙黄色的。金星的高空有着巨大的圆顶状的云,它们离金星地面48千米以上,这些浓云像硕大无比的圆顶帐悬挂在空中反射着太阳光。这些橙黄色的云是什么呢?原来竟是具有强烈腐蚀作用的浓硫酸雾,厚度有20~30千米。因此,金星上若也下雨的话,下的便全是硫酸雨,恐怕也没有几种动植物能经得住酸雨的洗礼。金星是个不毛之地。

金星的大气又厚又重。金星的大气不仅有可怕的硫酸,还有惊人的压力。我们地球的大气压只有一个大气压左右,在金星的固体表面,大气压是95个大气压,几乎是地球大气的100倍,相当于地球海洋深处1000米的水压。人的身体是承受不起这么大的压力的,肯定在一瞬间被压扁。

金星的大气中主要是二氧化碳。二氧化碳占了气体总量的麦哲伦号”拍摄的金星最高的马克士威山图像96%,而氧仅占0.4%,这与地球上大气的结构刚好相反,金星的二氧化碳比地球上的二氧化碳多出1万倍,人在金星上会喘不过气来,一准会被闷死。这里常常电闪雷鸣,几乎每时每刻都有雷电发生,让你掩耳抱头,避之不及。

金星是真正的“火炉”。地球上40℃的高温已经让人受不了,但金星表面的温度高得吓人,竟然高达460℃,足以把动植物都烤焦,而且在黑夜并不冰冻,夜间的岩石也像通了电的电炉丝发出暗红色光。金星怎么会有这么恐怖的高温呢?这也是二氧化碳的“功劳”。白天,强烈阳光照射下,金星地表很热,二氧化碳具有温室效应,就是说大气吸收的太阳能一旦变成了热能,便跑不出金星大气,而被大气挡了回来,二氧化碳活像厚厚的“被子”,把金星捂得严密不透风,酷热异常。再加上金星的一个白天相当于地球上58天半,吸收的热量更是越聚越多,热量只进不出,从而达到了460℃的高温,比最靠近太阳的水星白昼的温度还要高(水星约430℃)。

温室效应使金星昼夜几乎没有温差,冬夏没有季节变化。因而金星上无四季之分。

其实,地球上也有温室效应,只不过地球大气中二氧化碳只有3.3%,所以地球温室效应远不如金星的强烈。但是,就是这么点二氧化碳,就可使地球的平均温度达到17℃。近年来,工业污染加剧,致使地球上二氧化碳有增加的趋势,地球的气候也逐渐有变暖的趋向,严重时,两极冰川融化,海平面上升,一些陆地将被淹没。这该是地球上引起高度重视的问题,因为我们不想成为第二个金星。

金星上如此恶劣的环境,是以前的人们不曾想到过的,这位曾经是地球“孪生姐妹”的金星,一旦面纱撩开,即刻让人们对金星上存在生命的幻想破灭了。

茫茫大沙漠,沙尘铺天盖地

不过,人们头脑中还有一丝希望,那就是,金星上有水吗?

金星有很少量的水,仅为地球上水的十万分之一。这些水分布在哪里呢?由“金星13号”和“金星14号”探测表明,在硫酸雾的低层,水汽含量比较大,为0.02%,而在金星表面大气里有0.02‰。金星表面找不到一滴水,整个金星表面就是一个特大的沙漠,在每日的大风中,尘沙铺天盖地,到处昏昏沉沉。

金星地表与地球有几分相似。金星因为有大气保护,环形山没有水星、月球那么多,地形相对比较平坦,但是有高山。山的高度的最大落差与地球相似,也有高大的火山,延伸范围广达30万平方千米。大部分金星表面看起来像地球陆地。不过,地球陆地只有3/10,其余7/10为广大海面。金星陆地占5/6,剩下的1/6是小块无水的低地。至今金星表面未发现有水。

金星有过卫星、大海吗

金星与地球有相似的大小、质量和密度,同时还有含水汽的大气。所以,人们推测,金星上可能有大海,如果有大海的话,就可能有生物存在。尽管70年代,前苏联的“金星号”系列飞船在金星着陆,推翻了有大海的假说。尽管金星有相似的地貌,平原、峡谷、高山,可人们向金星寻海并不死心,至80年代,这个问题又提出来。

重新提出这问题的是美国科学家彼拉克·詹姆斯。他认为大海存在过,后来又消失了。分析原因,一种可能是太阳光将金星水气分解为氢和氧,氢气因重量轻而纷纷背叛金星。第二种可能是,在金星早期,它的内部曾散发像CO那样还原的气体,由于这些气体与水的相互作用,把水分消耗掉了。第三种可能是,由于金星上大量的火山爆发,大海被炽热的岩浆烤干了。还有一种可能是,水源来自金星内部,后来又重新归还原处。

美国密执安大学的科学家多纳休等人,在彼拉克·詹姆斯的基础上,又提新看法。他们认为,太阳早年不像这样亮和热,辐射热量也少30%,那时金星气候就不像现在这样热了。有适宜气候,大海应运而生,生物有可能在大海繁衍生息。可后来,太阳异常的热起来,加上金星一天等于地球117天的缓慢运转,经不起烈日的酷晒,金星上的大海烤干了。

后来有不同看法提出。美国依阿华的科学家弗里克认为,根本不存在大海,观测表明,金星大气是在不断进入大气层的慧星核造成,慧核成分是水冰。至今,金星大海仍是个未解之谜。

金星另一个问号是卫星哪去了?在太阳系的67颗卫星中,水星、金星没有卫星,不过金星曾有过卫星。那是1686年8月,法国天文学家、巴黎天文台第一任台长卡西尼宣布发现金星卫星。并推算这颗卫星的直径为金星直径的1/4即1500千米,类似于地球、月亮的比例,当时卡西尼已发现了9颗卫星,结果金星的卫星又轰动一时。

很多人就这颗卫星的位置、亮度、轨道、半径、周期进行研究,在1764年,就有发表观测金星卫星的文章。

后来观测技术进步了,却再也没发现金星的卫星,是失踪了吗?怀疑和简单否认是不客观的。

假如有卫星,哪里去了?什么时候、又是什么原因?这又是金星的第二个谜。

逆向自转,太阳从西边升起

金星自转是卫星中最独特的。自转与公转方向相反,是逆向自转。换句话说,从金星看太阳,太阳是从西方升起,在东方落下。

金星逆向自转,是科学家用雷达探测金星表面根据反射器回来的雷达波发现的,还知道金星自转非常缓慢,每243天自转一周,如果我们在金星上观看星星,每过243天,才能在天空看到同一幅恒星图景,如我们以太阳为基准测量金星自转周期,仅仅是116.8个地球日。因为,在这段时间,金星沿公转轨道前进了很大一段距离,在这243天中,可以看到两次日出和日落。所以,一个金星日是116.8个地球日,金星上的一天等于地球上116天多。