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金星是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序排列为第二颗。

概述
金星是天空中最亮的星星,是一颗是类地行星,也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。在九大行星中金星是最接近圆形的,偏心率也是最小的,仅为0.7%。

以地球为角的顶点分别连结金星和太阳,就会发现这个角度非常小,即使在最大时也只有48.5°,这是因为金星的轨道处于地球轨道的内侧。因此,当我们看到金星的时候,不是在清晨便是在傍晚,并且分别处于天空的东侧和西侧。

中国古人称金星为“太白”或“太白金星”,也称“启明”或“长庚”。古希腊人称为阿佛洛狄特,是希腊神话中爱与美的女神。而在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯,因此金星也称做“维纳斯”。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。
金星同月球一样,也具有周期性的圆缺变化(位相变化),但是由于金星距离地球太远,用肉眼是无法看出来的。关于金星的位相变化,曾经被伽利略作为证明哥白尼的日心说的有力证据。

大气
金星的天空是橙黄色的。金星上也有雷电,曾经记录到的最大一次闪电持续了15分钟。

金星的大气主要由二氧化碳组成,并含有少量的氮气。金星的大气压强非常大,为地球的90倍,相当于地球海洋中1千米深度时的压强。大量二氧化碳的存在使得温室效应在金星上大规模地进行着。如果没有这样的温室效应,温度会比现在下降400°C。在近赤道的低地,金星的表面极限温度可高达500°C。这使得金星的表面温度甚至高于水星,虽然它离太阳的距离要比水星大的两倍,并且得到的阳光只有水星的四分之一(高空的光照强度为2613.9 W/m²,表面为1071.1 W/m²)。尽管金星的自转很慢(金星的“一天”比金星的“一年”还要长,赤道地带的旋转速度只有每小时6.5千米),但是由于热惯性和浓密大气的对流,昼夜温差并不大。大气上层的风只要4天就能绕金星一周来均匀的传递热量。

金星浓厚的云层把大部分的阳光都反射回了太空,所以金星表面接受到的太阳光比较少,大部分的阳光都不能直接到达金星表面。金星热辐射的反射率大约是60%,可见光的反射率就更大。所以说,虽然金星比地球离太阳的距离要近,它表面所得到的光照却比地球少。如果没有温室效应的作用,金星表面的温度就会和地球很接近。人们常常会想当然的认为金星的浓密云层能够吸收更多的热量,事实证明这是非常荒谬的。与此正相反,如果没有这些云层,温度会更高。大气中二氧化碳的大量存在所造成的温室效应才是吸收更多热量的真正原因。

在云层顶端金星有着每小时350千米的大风,而在表面却是风平浪静,每小时不会超过数千米。然而,考虑到大气的浓密程度,就算是非常缓慢的风也会具有巨大的力量来克服前进的阻力。金星的云层主要是有二氧化硫和硫酸组成,完全覆盖整个金星表面。这让地球上的观测者难以透过这层屏障来观测金星表面。这些云层顶端的温度大约为-45°C。美国航空及太空总署给出的数据表明,金星表面的温度是464°C。云层顶端的温度是金星上最低的,而表面温度却从不低于400°C。

地形地貌
在金星表面的大平原上有两个主要的大陆状高地。北边的高地叫伊师塔地,拥有金星最高的麦克斯韦山脉(大约比喜马拉雅山高出两千米),它是根据詹姆斯·克拉克·麦克斯韦命名的。麦克斯韦山脉包围了拉克西米高原。伊师塔地大约有澳大利亚那么大。南半球有更大的阿芙罗狄蒂地,面积与南美洲相当。这些高地之间有许多广阔的低地,包括有爱塔兰塔平原低地、格纳维尔平原低地以及拉卫尼亚平原低地。除了麦克斯韦山脉外,所有的金星地貌均以现实中的或者神话中的女性命名。由于金星浓厚的大气让流星等天体在到达金星表面之前减速,所以金星上的陨石坑都不超过3.2千米。

大约90%的金星表面是由不久之前才固化的玄武岩熔岩形成,当然也有极少量的陨石坑。这表明金星近来正在经历表面的重新构筑。金星的内部可能与地球是相似的:半径约3000千米的地核和由熔岩构成的地幔组成了金星的绝大部分。来自麦哲伦号的最近的数据表明金星的地壳比起原来所认为的更厚也更坚固。可以据此推测金星没有像地球那样的可移动的板块构造,但是却有大量的有规律的火山喷发遍布金星表面。金星上最古老的特征仅有8亿年历史,大多数地区都相当年轻(但也有数亿年的时间)。最近的发现表明,金星的火山在隔离的地质热点依旧活跃。

金星本身的磁场与太阳系的其它行星相比是非常弱的。这可能是因为金星的自转不够快,其地核的液态铁因切割磁感线而产生的磁场较弱造成的。这样一来,太阳风就可以毫无缓冲地撞击金星上层大气。最早的时候,人们认为金星和地球的水在量上相当,然而,太阳风的攻击已经让金星上层大气的水蒸气分解为氢和氧。氢原子因为质量小逃逸到了太空。金星上氘(氢的一种同位素,质量较大,逃逸得较慢)的比例似乎支持这种理论。而氧元素则与地壳中的物质化合,因而在大气中没有氧气。金星表面十分干旱,所以金星上的岩石要比地球上的更坚硬,从而形成了更陡峭的山脉、悬崖峭壁和其它地貌。

另外,根据探测器的探测,发现金星的岩浆里含有水。

其它特征
金星一昼夜为243天,公转周期为225天。金星的缓慢自转是逆行的,也就是说它是由西向东自转的,而不是像大多数行星那样由东向西自转(冥王星和天王星同样是逆行自转的,而且天王星的自转轴是97.86度倾斜的,几乎就是横于轨道面上)。这种现象有可能是很久以前金星与其它小行星相撞而造成的,但是现在还无法证明。除了这种不寻常的逆行自转以外,金星还有一点不寻常。金星的自转周期和和轨道是同步的,这么一来,当两颗行星距离最近时,金星总是以同一个面来面对地球(每5.001个金星日发生一次)。这可能是潮汐锁定(tidal locking)作用的结果--当两颗行星靠得足够近时,潮汐力就会影响金星自转。当然,也有可能仅仅是一种巧合。

卫星史话
人们曾经认为金星有一个卫星,名叫尼斯,以埃及女神塞斯(没有凡人看过她面纱下的脸)命名。它的首次发现是由意大利出生的法国天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼在1672年完成的。天文学家对尼斯的零星观察一直持续到1982年,但是这些观察之后受到了怀疑(实际上是其它昏暗的星体在恰好的时间出现在了恰好的位置上)。所以我们现在认为,金星没有卫星。

人类探索
在太空探测器探测金星以前,有的天文学家认为金星的化学和物理状况和地球类似,在金星上发现生命的可能性比火星还大。1950年代后期,天文学家用射电望远镜第一次观测了金星的表面。从1961年起,前苏联和美国向金星发射了30多个探测器,从近距离观测,到着陆探测。

公转信息
公转半径 108,208,930 km
公转时间 224.701天
平均公转速度 35.1公里/秒
卫星数量 0
物质结构
赤道直径 12,103.6千米
表面面积 4.6亿 平方千米
质量 4.869 × 1024 千克
表面引力 8.78 m/s2
自传时间 -243.02天
逃逸速度 10.4 千米/秒
表面温度 最低 平均 最高
228 K 737 K 773 K

大气层
大气压 9321.9千帕
二氧化碳 96%
氮 3%
其他各种气体 极少数

金星在距离太阳1亿零750万公里的平均距离处,沿近圆轨道绕日公转。从随着金星一起绕日运行的地球上看,金星也呈现出和月球类似的相位变化。金星以225个地球日公转一周,但经历一个相位周则需时584日。金星的自转周期比公转周期还长,这在九大行星中是唯一的。金星的自转周期为243日。金星的白昼和黑夜各约为59日,也就是说,金星上一昼夜相当于地球上的117日。在下合(即金星位于地球和太阳之间)时,它离地球比其他大行星都近,在4千2百万公里以内。有时金星下合时会从太阳的圆面上经过,这种现象称为金星凌日。金星凌日是一种比较罕见的天文现象,曾被用来测定天文单位的准确值。

从大小和质量来看,金星和地球差不多。金星的直径只比地球小653公里,为12103公里;金星的质量约是地球的81%。然而,在其他方面,金星与地球却很少有相似之处了。金星完全被一层厚云包围,云中主要含有浓硫酸微滴。主云层从表面之上约45公里一直延伸到70公里左右的空间。薄雾从厚云的最低层往下延伸几千米,并从最高层向上漫延约20公里。用紫外光观察,某些云顶区域呈现暗色,可能是由于二氧化硫、氯化硫、氯或固态硫的存在所致。
金星的表面因有浓密的大气保护,相对说来,地势比较平坦,不像月球、水星、火星那样有众多的环形山。金星上也有一些山或山脉,其中有的火山直径可达数百公里,但一般都不太高。它的赤道区有一些像火山口那样的大而浅的圆形圈,还有一条自南向北穿过赤道的长达 1,200公里的大裂谷。金星大部分表面上有一层覆盖物,其厚度一般不超过一米。在这层覆盖物下面主要是玄武岩、火成岩等岩石。金星的表面温度很高,不存在任何液态水,加上极高的大气压力和严重缺氧等严酷的自然条件,当然不可能有任何类似地球上的动、植物存在。
关于金星的内部结构,还没有直接的资料,从理论推算得出,金星的内部结构和地球相似,有一个半径约3,100公里的铁-镍核,中间一层是主要由硅、氧、铁、镁等的化合物组成的“幔”,而外面一层是主要由硅化合物组成的很薄的“壳”。
金星大气的成分和地球大气的完全不同。空间探测器的测量表明二氧化碳占组成物质的96%以上,致使金星大气具有极大的密度;氮占3.5%;还有微量的氩、水蒸气、一氧化碳、氦和一氧化硫。浓密的大气和厚的云盖,有力地抓住射入的太阳能,使金星的表面温度高达460摄氏度左右,成为太阳系中所有行星上温度最高的一个。在离金星表面30~40公里处,密布着厚达25公里的浓云,它可以反射掉75%左右的入射的太阳光。浓云是由微米量级大小的浓硫酸雾组成的,在云层外面则基本上是原子氧。金星大气的二氧化碳产生非常强烈的温室效应,使金星表面温度高达465~485℃,而且基本上没有地区、季节、昼夜的区别。金星探测器测知,北极区的温度反比阳光照射的赤道地区高10℃左右。随着高度的增加,大气中的温度下降,到大气层顶温度为-55℃。接近金星表面的低层大气一般比较宁静,风速仅每秒2米左右,但是,在大气层顶却存在着与自转方向相同的、速度高达320公里/小时的大环流。
金星和其他大行星不同,它从东到西逆向自转,缓慢地每243日绕轴自转一周。金星自转轴相对它绕日公转的轨道平面的倾角仅为3度。这些事实表明,其季节变化必然很不明显。太阳供热以及金星的缓慢自转导致产生一个大气环流,其中由于受热,空气在赤道带上升,缓慢地移向高纬度地带,再到达两极地区,随后,空气变冷而下沉,然后沿地表返回赤道带。这样一个简单的样式,若在快速旋转地球上,则会是完全不稳定的。金星上也有明显可见的不稳定性,它表现为强烈的波动样式,并改变上述简单的状况。大气的转速也随着从表面到上层大气的高度面增大。这样一来,观测到的云层面积在4个地球日内,绕金星赤道运行一周。
金星表面的大气压约为地球的90倍,而且有非常频繁的放电现象。金星探测器就曾记录到一次持续15分钟的大闪电。稠密的金星大气还造成了一种奇特的光学现象,即大气折射能使接近地平线的太阳光弯曲达 180°,因此,在金星上,即使背朝太阳也可欣赏“日落东山”的奇景。
金星基本上没有磁场(强度不到地磁场的万分之一),也未发现有辐射带。太阳风、紫外线和 X射线均可穿入大气深处,使部分大气电离,造成一个很薄的金星电离层,它离金星表面很近。在夜间电离层的电子密度很小。
1961年以来,苏联和美国先后发射了14个行星际探测器飞向金星。最早是前苏联在1961年2月发射“金星”1号。美国在1962年8月27日发射的“水手”2号于同年12月24日到达金星附近,与金星最近距离为34,833公里。前苏联在1967年6月发射的“金星”4号的飞行舱于同年10月18日首次进入金星大气,撞在金星的表面上。1975年6月前苏联发射的“金星”9号和“金星”10号,分别于同年10月22日和25日到达金星,并在金星表面上实现了软着陆,获得了第一批金星全景遥测照片。1978年,美国发射了“先驱者-金星”1号和2号,苏联发射了“金星”11号和12号。这四个行星际探测器都在1978年12月到达金星附近,共发出7个着陆舱降落到金星表面进行综合科学考察,大大增加了人们对金星的知识。
前苏联的“金星”号探测器在20世纪70年代和80年代取得了金星表面外貌和组成的详细信息。照片揭示,金星平原上遍布扁平的岩石,以及颜色较暗的细颗粒状土壤。“金星”13号和“金星”14号探测器所测定的表面成分近似于地球上的玄武岩。
在“金星”号以及美国的“先锋”号、“麦哲伦”号的任务中,用雷达绘制的金星地貌图显示出复杂的地质结构和多变的地形地貌金象征 表面的大部分是绵延起伏的平原,另有几处低洼地带和两处大陆规模的高原。在伊希塔尔大陆的东部有一串巨大的高山称为麦克斯韦山脉,比金星表面的平均高度高出1万米以上。其他的地貌有陨石撞击的环形山,大裂谷,断层、裂缝、火山等等。其中许多地形结构均与火山活动有关。总的来看,金星地貌不像是那种使地球大部分表面成形的地壳板块构造的活动。证据表明,金星和地球一样,现正是一个地质流动体。

金星

金星是离太阳第二近,太阳系中第六大行星。在所有行星中,金星的轨道最接近圆,偏差不到1%。
轨道半径: 距太阳 108,200,000 千米 (0.72 天文单位)
行星直径: 12,103.6 千米
质量: 4.869e24 千克
金星 (希腊语: 阿佛洛狄特; 巴比伦语: Ishtar)是美和爱的女神,之所以会如此命名,也许是对古代人来说,它是已知行星中最亮的一颗。(也有一些异议,认为金星的命名是因为金星的表面如同女性的外貌。)
金星在史前就已被人所知晓。除了太阳与月亮外,它是最亮的一颗。就像水星,它通常被认为是两个独立的星构成的:晨星叫Eosphorus,晚星叫Hesperus,希腊天文学家更了解这一点。
既然金星是一颗内层行星,从地球用望远镜观察它的话,会发现它有位相变化。伽利略对此现象的观察是赞成哥白尼的有关太阳系的太阳中心说的重要证据。
第一艘访问金星的飞行器是1962年的水手2号。随后,它又陆续被其他飞行器:金星先锋号,苏联尊严7号(第一艘在其他行星上着陆的飞船)、尊严9号(第一次返回金星表面照片[左图])访问(迄今已总共至少20次)。最近,美国轨道飞行器Magellan成功地用雷达产生了金星表面地图(上图)。
金星的自转非常不同寻常,一方面它很慢(金星日相当于243个地球日,比金星年稍长一些),另一方面它是倒转的。另外,金星自转周期又与它的轨道周期同步,所以当它与地球达到最近点时,金星朝地球的一面总是固定的。这是不是共振效果或只是一个巧合就不得而知了。
金星有时被誉为地球的姐妹星,在有些方面它们非常相像:
-- 金星比地球略微小一些(95%的地球直径,80%的地球质量)。
-- 在相对年轻的表面都有一些环形山口。
-- 它们的密度与化学组成都十分类似。
由于这些相似点,有时认为在它厚厚的云层下面金星可能与地球非常相像,可能有生命的存在。但是不幸的是,许多有关金星的深层次研究表明,在许多方面金星与地球有本质的不同。
金星的大气压力为90个标准大气压(相当于地球海洋深1千米处的压力),大气大多由二氧化碳组成,也有几层由硫酸组成的厚数千米的云层。这些云层挡住了我们对金星表面的观察,使得它看来非常模糊。 这稠密的大气也产生了温室效应,使金星表面温度上升400度,超过了740开(总以使铅条熔化)。金星表面自然比水星表面热,虽然金星比水星离太阳要远两倍。
云层顶端有强风,大约每小时350千米,但表面风速却很慢,每小时几千米不到。
金星可能与地球一样有过大量的水,但都被蒸发,消散殆尽,使如今变得非常干燥。地球如果再比太阳近一些的话也会有相同的运气。我们会知道为什么基础条件如此相似但却有如此不同的现象的原因的。
大部分金星表面由略微有些起伏的平原构成,也有几个宽阔的洼地:Atalanta Planitia, Guinevere Planitia, Lavinia Planitia;还有两个大高地:在北半球的与澳大利亚一般大的Ishtar Terra和在沿赤道的与南美洲一般大的Aphrodite Terra。Ishtar内主要由Lakshmi Planum高原组成,由金星上最高的山脉所包围,包括巨型山Maxwell Montes。
来自Magellan飞行器映像雷达的数据表明大部分金星表面由熔岩流覆盖。有几座大屏蔽火山 (Shield volcanoes, shield volcanoes are formed when a large amount of free-flowinglava spills from a vent and spreads widely.The lava gradually builds up a low ,broad,dome-shaped mountain.The famous Hawaii is a shield volcano. 没有权威翻译,暂译如下: 这种火山由大量火山喷发出的岩浆组成,当岩浆喷出时向四方流动,来势极其凶猛,渐渐冷却的过程中就形成了低平、广阔的山原。著名的夏威夷火山就是这种类型),如Sif Mons(右图),类似于夏威夷和火星的Olympus Mons(奥林匹斯山脉)。最近发布的发现资料显示金星的火山活动仍很活跃,不过集中在几个热点;大部分地区已形成地形,比过去的数亿年要安静得多了。
金星上没有小的环形山,看起来小行星在进入金星的稠密大气层时没被烧光了。金星上的环形山都是一串串的,看来是由于大的小行星在到达金星表面前,通常会在大气中碎裂开来。
金星上最古老的地带看来形成于8亿年前。那时广泛存在的山火擦洗了早期的表面,包括几个金星早期历史时形成的大的环形山口。
从Magellan飞行器发回的图片非常有趣并显得独一无二,包括喷出非常厚的岩浆的pancake volcanoes薄饼火山(左图),和像在岩浆房上盖折叠圆顶的coronae(右图)。
金星的内部构造可能与地球非常相似:一个直径3000千米的铁质内核,熔化的石头为地幔填充大部分的星球。从Magellan飞行器最近返回的重力数据表明金星的外壳比早先假定的硬得多,厚得多。就像地球,在地幔中的对流使得对表面产生了压力,但它由相对较小的许多区域减轻负荷,使得它不会像在地球,地壳在板块分界处被破坏。
金星没有磁场区,也许是由于较慢的自转速度引起的。
金星没有卫星,由此引出一些话题。
金星通常由肉眼即可观测,有时被称为“启明星”或“太白金星”("morning star" or "evening star"),它是天空中最亮的行星。Mike Harvey的行星位置图表显示了金星及其他行星的当前天空位置。更多的详情或专门图表可由行星程序,如“星光灿烂”创建。

金星表面温度高达460,足以把人烤成焦炭;金星表面大气压是地球大气压的100倍,足以把人压扁;金星上二氧化碳是地球上的一万倍,足以把人闷死;以及其上空具有强烈腐蚀作用的几十公里厚的浓硫酸

金星是距太阳的第二颗行星。是天空中最亮的星,亮度最大时为-4.4等,比著名的天狼星还亮14倍。金星是地内星系,故有时为晨星,有时为昏星。至今尚未发现金星有卫星。由于金星和地球在大小、质量、密度和重量上非常相似,而且金星和地球几乎都由同一星云同时形成,占星家们将它们当作姐妹行星。然而不久前科学家们发现,事实上金星与地球非常不同。金星上没有海洋,它被厚厚的主要成份为二氧化碳的大气所包围,一点水也没有。它的云层是由硫酸微滴组成的。在地表,它的大气压相当于在地球海平面上的92倍。

由于金星分别在太阳出来三小时和太阳下山三小时出现在天空, 中国古代称它为太白或太白金星,中国史书上则称日出前出现的为“启明星”,黄昏出现的为“长庚星”。 古代的占星家们一直认为存在着两颗这样的行星,于是分别将它们称为“晨星”和“昏星”。英语中,金星——“维纳斯”(Venus)是古罗马的爱情与美丽之神。它一直被卷曲的云层笼罩在神秘的面纱中。

金星的大气中主要是二氧化碳。二氧化碳占了96%,而氧气仅占0.4%,这与地球上大气的结构刚好相反。由于金星厚厚的二氧化碳大气层造成的“温室效应”,金星地表的温度高达482摄氏度左右。阳光透过大气将金星表面烤热。地表的热量在向外辐射的过程中受到大气的阻隔,无法散发到外层空间。这使得金星比水星还要热。金星上的一天相当于地球上的243天,比它225天的一年还要长。金星是自东向西自转的,这意味着在金星上,太阳是西升东落的。

金星的表面随机布满了许多小型陨石坑。由于金星的浓厚大气,直径小于2公里的陨石坑几乎无法保留下来。而当大型陨石在小型陨坑形成前撞击金星表面,其产生的碎片在地表产生了例外的陨石坑群。火山及火山活动金星表面为数很多。至少85%的金星表面覆盖着火山岩。大量的熔岩流经几百公里,填满低地,形成了广阔的平原。除了几百个大型火山,100000多座小型火山口点缀在金星表面。从火山中喷出的熔岩流产生了了长长的沟渠,范围大至几百公里,其中一条的范围超过7000公里。