金星表面是什么物质

一、金星表面是什么物质

美苏冷战时期，各方面都在竞争，都在比赛，尤其是针对外太空的发展方面。外太空的开创性工作成为了两个国家巩固自己和彰显科学力量和军事竞赛的又一个方向。此次竞赛以苏联将第一颗人造卫星发射到太空；美国成为第一个载人登月的国家而告终！

当阿波罗11号降落在月球上时，阿姆斯特朗向着月球迈出了人类的第一步，美国在此次太空竞赛当中成为了获胜者。然而，却在另一领域落后于苏联，那就是对金星的探索！在几个世纪以来，金星越来越多地出现在被记载的文字历史当中。如金星凌日现象，但这些远远不能满足人类的好奇心，致使苏联和美国先后对金星发射了探测器。

1961年，苏联首次尝试访问金星发出了第一个探针金星1号。但它未能离开地球轨道，尽管当时世界还不知道，而苏联的首选是将其太空探索活动的消息保留，直到成功为止。因此失败的金星1号任务被公开命名为Heavy Sputnik——这是一颗满足所有必要条件的探测器

在1965年11月12日和5日发射的金星2号和金星3号均告失败。不过金星3号成功着陆金星，这是第一个到达金星表面的探测器，但它在着陆时出现了错误无法发送任何数据。此后苏联先后发射了金星4号、金星5号和金星6号探测器，但无一幸免，均未能发回金星表面的资料就被金星的大气压坏。直到1970年8月17日，这时苏联的金星7号发射成功，由于沿途进行了几次路线调整金星7号在4个月后成功抵达，首次成功实现在金星表面软着陆。

1970年12月15日，金星7号进入大气层后在60公里的高度上展开2.5平方米的降落伞，目的是安全降落到地面。六分钟后降落伞破了，29分钟后，探测器以约60km/h的速度撞入金星表面，好在金星7号经受住了撞击，甚至在故障发生前以全强度信号传递了一秒钟的信息。但是后来对无线电信号的计算机处理表明，翻倒在地的金星7号探测器在撞击后整整23分钟内仍继续发送微弱的信号，返回的数据显示地表温度约为475°C、压力为92bar、风速为每秒2.5米，这是人类对地外天体探测获得的第一批实测数据，意义非常重大！不仅如此，此次23分钟还借助了伽马射线的帮助探测了金星的地壳，为分析地壳成分提供了可能，但却因为时间过短没有传回金星的照片。

1975年10月20日经过53分钟的传输，金星9号发回了有史以来第一张有关另一颗行星表面的照片，其丰富的锋利岩层使科学家们惊叹不已。差不多在同一时间它的姊妹号10号探测器就降落在金星地表上，第一张精心的全景图像也是从这个探测器中传回，虽然探测器中的一个照相机出现了故障无法传回彩色图片，但紧随其后的11号和12号都配备了彩色相机。

12号与11号完全一样，目的是研究金星大气层、宇宙射线、太阳风离子……由一台飞掠器与着陆器所组成。1978年12月21日，金星12号向金星下降的过程中探测到金星上空闪电频繁、雷声隆隆！仅在距离金星表面11公里到5公里的这段时间内就记录到1000次闪电，这也使照相机的彩色成像功能无法持续。

直到1982年，在人们迫切地想要拍到彩色照片之时送上了金星13号、14号探测器。在这颗遥远的星球表面令人难以置信地维持了127分钟，在这样长时间的高速运转下向地球传回了彩色图片和X射线荧光图像。

通过这些彩色图像让我们很好地了解到了金星表面的情况，金星14号探测器传回的数据使人类对金星的探究活动进入到了全新的领域，正是因为这些数据也发现了在金星上出现了令人惊讶的地震活动现象。在此之后苏联分别于1984年12月15日、21日向金星发射了韦加1号和韦加2号探测器。

这次他们在探测器上装载了着陆装置和氦气球，使其能够在金星大气层上漂流从而分析金星的风速、温度、云密度、气压……气象信息。等到两艘探测器着陆之后更是进一步确定了金星表面的地壳数据。

与此同时美国的麦哲伦号探测器，在1990年8月16日飞临离地球2.54亿千米的地方对金星进行考察，每隔40分钟向地球传回测得的数据和拍摄的照片，通过探测人们首次获得完整的金星地图，为研究认识金星的地质地貌提供了形象的资料。

2005年11月9日，金星快车探测器由欧空局成功发射前往金星探秘。这也是欧洲首个金星探测器，于2006年4月份进入金星极地轨道，每24小时围绕金星飞行一圈，对金星进行为期486天的探测，在金星大气中发现磷化氢气体，让人类对金星有了更清晰的了解，通过此次也许能从中证明出地球并不是宇宙中唯一的生命星球。

而其他国家，如日本探测器在最初计划是进入到金星轨道，但进入时出现了偏差，在三次大规模的修正之后才达到目标，探测器现如今正在探测金星上的火山活动。

在不远的将来探索金星的项目还将继续。

美国和俄罗斯之间的合作原本计划在2003年进行，但期间被推迟了多次，现在来看有希望在2026年和2031年期间共同探测金星，其目标是用彩色雷达覆盖整个金星表面探索行星表面和内部的实际数据。

同时印度也计划向金星发射一颗探测器并将携带十几件仪器，如果一切按计划进行最快可能在2023年发射，一旦轨道飞行器到达金星，它就能在大约一年的时间里绘制出金星的地图，同时利用科学仪器研究金星的大气、火山活动和强烈的雷暴。

不可否认，这些年印度在航天领域的进步确实很大制定了不少航天计划。至于实践结果如何，这一点就有待于时间来考证了。

再回到美苏这边，虽然当时因为冷战因素，苏联没有对其他国家分享他们在金星中探测的数据，导致对金星的探索也推至了很长时间，但如今已经过去几十年，苏联的数据和一些资料也被科学家整理和处理过后获得公开，而美国和欧洲的航天局获得数据后对金星大气层表面和环境有了相当全面的了解。尽管如此我们还是对于金星的了解依然过于缺乏，只有通过不断的探索和更正修改才能让我们对这颗星球有更加深刻的认知。

你对金星的探索有什么样的看法？对金星的数据和照片又有什么样的见解呢？最重要的是你认为我们未来将会怎样？金星是否会成为人类的第二家园？不妨在评论中告诉我们进行一场激动人心的讨论吧！

二、凌日的金星凌日

122年前的(1882年)金星凌日照片。照片来源：美国海军天文台

金星，呈金黄色，是天空中最亮的星体，亮度抵得上15颗天狼星。金星，中国古称“太白金星”，若处晨称“启明星”，若处黄昏则称“长庚星”。金星是距离地球最近的行星，平均距离约4150万千米。金星半径为6073千米，比地球半径仅小300千米，体积是地球的0．88倍，质量是地球的五分之四，平均密度略小于地球。因此，人们常称金星是地球的姐妹行星。令人费解的是：金星自转方向为由东向西（与地球自转方向截然相反），所以金星上看太阳竟是西升东落。而且，金星自转周期长达243天，比绕日公转周期224．7天还长，所以金星上的一昼夜相当于地球上的117天。金星的表面温度高达447摄氏度。

又由于水星、金星是位于地球绕日公转轨道以内的“地内行星”。因此，当金星运行到太阳和地球之间时，我们可以看到在太阳表面有一个小黑点慢慢穿过，这种天象称之为“金星凌日”。天文学中，往往把相隔时间最短的两次“金星凌日”现象分为一组。这种现象的出现规律通常是8年、121.5年，8年、105.5年，以此循环。据天文学家测算，这一组金星凌日的时间为2004年6月8日和2012年6月6日。这主要是由于金星围绕太阳运转13圈后，正好与围绕太阳运转8圈的地球再次互相靠近，并处于地球与太阳之间，这段时间相当于地球上的8年。

公元17世纪，著名的英国天文学家哈雷曾经提出，金星凌日时，在地球上两个不同地点同时测定金星穿越太阳表面所需的时间，由此算出太阳的视差，可以得出准确的日地距离。可惜，哈雷本人活了86岁，从未遇上过“金星凌日”。在哈雷提出他的观测方法后，曾出现过4次金星凌日，每一次都受到科学家极大重视。

他们不远千里，奔赴最佳观测地点，从而取得了一些重大发现。1761年5月26日金星凌日时，俄罗斯天文学家罗蒙诺索夫，就一举发现了金星大气。19世纪，天文学家通过金星凌日搜集到大量数据，成功地测量出日地距离1.496亿千米（称为一个天文单位）。当今的天文学家们，要比哈雷幸运得多，可以用很多先进的科学手段，去进一步研究地球的近邻金星了！

人们用10倍以上倍率的望远镜即可清楚地看到金星的圆形轮廓，40-100倍率左右的望远镜观测效果最佳。虽然观测这次“金星凌日”难度不算很大，但天文专家提醒，在观看时，千万不能直接用肉眼、普通的望远镜或是照相机观测，而要戴上合适的滤光镜，同时观测时间也不能过长，以免被强烈的阳光灼伤眼睛。此次金星凌日从北京时间6月8日13时13分左右开始，前后持续6小时左右。图为金星凌日观测指导。

这次金星凌日虽然说用肉眼也许也能看到，但效果总不会太好。如果您有望远镜——无论是小型观景望远镜还是天文望远镜——都可以获得更好的效果。10倍以上的倍率即可清楚地看到金星的圆形轮廓，40-100倍左右观测最佳。天气好的话，还可以看到由于金星浓厚的大气折射成的光圈，景象犹为壮观。如果当天日面上黑子较多，还可能出现金星掩太阳黑子的现象，使凌日的过程更加有趣。

正规的凌日观测要进行描图，因此要选择带有投影屏的天文望远镜。一台带有赤道仪并配备有电跟的望远镜会使你在长时间观测中更加轻松。

在我国的大部分地区，凌日大多从13点左右开始。因此，想观测的朋友们应该在中午之前做好准备，以保证活动有条不紊地进行。下面我简述一下用赤道式望远镜的投影法观测方法。

在入凌前，要把表对得尽量准确，应尽可能的调整好极轴，并把东西线画好(或把观测用纸调整好)，把太阳上的可见黑子描绘于观测用纸上。描图时，要注意手不要压屏幕，头不要碰屏幕，尽量保持屏幕稳定，增加准确度。描完黑子后，就进入了准备的最后阶段。这时，眼睛要目不转睛地注视日面的东边缘，当看到圆滑的边缘像日食似的刚开始缺了一小块时，意味着凌日开始了。应立刻记下时间，这便是入凌时的外切时间(日面东边缘与金星西边缘外切的时刻)，并描出外切的位置。同样，也应记下入凌时的内切时间(日面东边缘与金星东边缘内切的时刻)，描出内切的位置。这时，整个金星已经完全处于太阳的圆面之内了。从此刻开始，要每隔半个小时把金星的位置在同一张观测用纸上描绘一遍，在每个位置上注明时间，直至即将出凌。在此过程中，您可以尽量欣赏这百年一遇的奇观，看看是否能看到光晕。整个凌日过程将持续6个小时，为了保证仪器的安全，不要总是让仪器工作，同时也要防止中暑。在休息时，盖上镜头盖，关掉电跟(如果有的话)，尽可能的让仪器冷却。由于投影观测不用深暗的滤光片或根本不用，目镜片的温度常达到几百度！因此要谨防烫伤和镜片炸裂，不要用手靠近目镜。

太阳向西方地平线缓缓沉去，眼看着金星就要移出日面了，观测又紧张了起来。在出凌时，也要像入凌一样把两个切点位置标出。在我国，有很大一部分地区都很难看到完整的出凌，但带凌的日没也是一个很好的景观；如果您看到了整个出凌，不要忘记记录！如果太阳的光被雾气消减得过多，投影法观测不能继续进行时，可以利用目视观测。有兴趣的话，可以不用望远镜，试试能否看到金星。这时，太阳往往被折射得很大，角直径接近一角分，金星的黑影也异常明显，眼力不太好的人也能看到。

随着天色暗下来，观测活动也接近了尾声。欣赏一下日落的美景，收拾收拾东西，也该回家了。怎么样？收获不小吧！如果你认真观测了的话，应该得到一张满满的观测表。到家以后，整理数据，最好写篇观测日记，当你以后看起来时，又会是一番感受。如果您没有抓住机会，也没关系，在2012年还会有一次金星凌日，一定要注意呀，否则就要再等到2117年！图左为黑滴现象，右为光环现象

金星入凌和出凌时，细心的观察者可能会发现所谓的“黑滴”现象。实际上，当我们对着光亮，将两个手指逐渐靠近，当很接近的时候，可以发现尽管手指还没有接触，就能够看到上下手指之间有阴影把它们联系了起来，像是手指间有水滴一样，这就是所谓的“黑滴”现象。

在凌始内切和凌终内切时，即太阳边缘和内行星边缘互相靠得很近即将接触时，会发现有非常细的丝将两个边缘连接，这就是凌日时的黑滴现象。成因是我们大气层的视宁度、光的衍射以及望远镜“极限分辨率”的等多种作用造成的视轮边缘的模糊。除此之外，在入凌和出凌阶段，有时候金星视面边缘会镶上一丝极细的“晕环”或“光环”。这个“晕环”是由于金星大气层顶部反射、散射阳光形成的。使用目镜投影方式可看到它，但如果将望远镜加滤光片，则会更清楚。“晕环”大小的变化，环亮度是否均匀，是否能在太阳圆轮的背景下看到，这些都是很有意思的。公元902年至3097年金星凌日一览表(北京时间)

902年11月26日金星从日面北缘掠过

1145年11月26日金星从日面北缘掠过

1388年11月26日金星从日面北缘掠过

2854年12月14日金星从日面南缘掠过

3097年12月16日金星从日面南缘掠过

三、金星快车简介

欧洲首个金星探测器，名为"金星快车"，于2005年11月9日在哈萨克斯坦拜科努尔发射场发射升空，搭乘"联盟"火箭。这款耗时四年研发，造价高达3亿欧元的探测器，旨在对神秘的金星大气层进行深入探测。它的主要任务是精确分析金星大气的化学成分，研究太阳风对金星大气和磁场的影响，以及观测金星的气候变化。

金星快车的预期寿命至少为四年，总重1270公斤，其中93公斤为有效载重，570公斤用于燃料。其尺寸为1.5×1.8×1.4米，加上长达8米的太阳能电池板。按照计划，经过5个月4100万公里的长途飞行后，它将在2006年4月进入金星轨道，首先采取椭圆形极地轨道，轨道距离金星表面在250-6600公里之间。探测任务将持续两个金星恒星日，约500个地球日，可能还会额外工作500天。

金星快车上装载了7种精密仪器，包括空间等离子体和高能粒子分析器、高分辨率红外傅立叶变换光谱仪、紫外与红外光谱仪、无线电科学仪器、紫外-可见光-红外成像光谱仪、低频雷达探测器和金星探测照相机，这些设备将用于测量金星大气、离子环境及与太阳风的相互作用。

此次发射标志着人类对金星研究的重启，上一次正式探测是在1989年，当时美国的亚特兰蒂斯号航天飞机携带"麦哲伦"号探测器进入金星轨道。在16年的间隔后，"金星快车"的发射标志着对金星大气层探索的新篇章。

之所以称为金星“快车”，并不是因为它跑得快，而是研制速度快。欧洲空间局在设计“金星快车”时曾利用了“火星快车”和“罗塞塔”探测器的结构和相当多的仪器。“金星快车”项目提出于2001年，从提出最初构想到探测器准备发射总共只用了4年。正如欧洲空间局金星探测项目领导人顿·马科伊所说的：“我们的探测器是名副其实的‘快车’，因为此前还没有任何一个宇宙探测项目进展得如此之快”。