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金星：修订间差异

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=== 地理 ===
=== 地理 ===
直到行星科學在20世紀揭示了它的某些秘密，金星表面一直是人們猜測的話題。它最後的影像來自[[麥哲倫探測器|麥哲倫號]]在1990-91年間的探測，顯示表面有大量且廣泛的[[火山|火山活動]]，大氣層中的[[硫]]顯示最近可能還有過噴發<ref>{{cite journal
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|title=The Recent Evolution of Climate on Venus
|journal=Icarus|volume=150|issue=1
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|title=Global stratigraphy of Venus: Analysis of a random sample of thirty-six test areas|date=1995
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|pages=285–336|bibcode=1995EM&P...66..285B | doi = 10.1007/BF00579467
}}</ref>。兩個[[高原]]構成其餘30%的表面地區，一個在行星的北半球，另一個正好在赤道的南邊。北方大陸的大小和澳洲差不多，依據[[巴比倫]]的愛神，伊師塔（Ishtar）命名為[[伊師塔地]]。金星上最高的山峰在伊斯塔地，稱為[[馬克斯韋山脈|馬克士威山]]，它的標高是金星平均表面之上11公里。在南半球的大陸是這兩個高原中較大的一個，依據[[希臘神話|希臘]]的愛神命名，稱為[[阿佛洛狄忒陸]]，大小與非洲大陸相當。這個地區的部分份被斷裂的網狀結構和斷層覆蓋著<ref name="Kaufmann">{{cite book
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| date = 1994
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| journal = Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy
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=== 表面地質 ===
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== 概述 ==
== 概述 ==

2015年2月23日 (一) 07:30的版本

  此条目页的主題是太陽系行星-金星。关于与「金星」標題相近或相同的条目页，請見「金星 (消歧義)」。
金星 The Venusian symbol, a circle with a small equal-armed cross beneath it
Venus in approximately true colour, a nearly uniform pale cream, although the image has been processed to bring out details.[1] The planet's disc is about three-quarters illuminated. Almost no variation or detail can be seen in the clouds.
经过处理后的金星图像。其表面被一层厚厚的云遮盖着。
編號
形容詞Venusian or (rarely) Cytherean, Venerean
軌道參數[2][4]
曆元 J2000
遠日點
  • 108,939,000km
  • 0.728213 AU
近日點
  • 107,477,000km
  • 0.718440 AU
半長軸
  • 108,208,000km
  • 0.723327AU
離心率0.0067
軌道週期
會合週期583.92天[2]
平均軌道速度35.02km/s
平近點角50.115°
軌道傾角
升交點黃經76.678°
近日點參數55.186°
已知衛星无
物理特徵
平均半徑
扁率0[5]
表面積
  • 4.60×108km2
  • 0.902个地球
體積
  • 9.28×1011km3
  • 0.866个地球
質量
  • 4.8676×1024 kg
  • 0.815个地球
平均密度5.243g/cm3
表面重力
10.36km/s
恆星週期−243.0185天(逆行)
赤道自轉速度6.52 km/h（1.81 m/s）
轉軸傾角177.36°[2]
北極赤經
  • 18时11分2秒
  • 272.76°[6]
北極赤緯67.16°
反照率
表面溫度 最低 平均 最高
开尔文 737K[2]
摄氏度 464°C
視星等
  • 最亮 −4.9[8][9]（新月）
  • −3.8[10]（满月）
角直徑9.7"–66.0"[2]
大氣特徵
表面氣壓92bar（9.2MPa）
成分

金星（英語、拉丁語：Venus），在太陽系的八大行星中，是從太陽向外的第二顆行星，軌道公轉週期為224.7地球日[11]，它沒有天然的衛星。它的名稱源自羅馬神話的愛與美的女神，維納斯，因此金星也称做维纳斯（Venus）。在中國古代稱為太白，另外早晨出現在東方稱啟明，晚上出現在西方稱長庚。古希腊人称为阿佛洛狄忒，是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。 它在夜空中的亮度僅次於月球，是第二亮的天然天體，視星等可以達到 -4.7等，足以照射出影子[12]。由於金星是在地球內側的內行星，它永遠不會遠離太陽運行：它的離日度最大值為47.8°。

金星是一顆類地行星，因為它的大小、質量、體積與到太陽的距離，均與地球相似，所以經常被稱為地球的姊妹星。然而，它在其它方面則明顯的與地球不同。它有著四顆類地行星中最濃厚的大氣層，其中超過96%都是二氧化碳，行星表面的大氣壓力是地球的92倍。表面的平均溫度高達735 K（462 °C；863 °F），是太陽系最熱的行星，比最靠近太陽的水星還要熱。金星沒有將碳吸收進入岩石的碳循環，似乎也沒又任何有機生物來吸收生物量的碳。金星被一層高反射、不透明的硫酸雲覆蓋著，阻擋了來自太空中，可能抵達表面的可見光。它在過去可能擁有海洋[13][14]，但是隨著失控的溫室效應導致溫度上升而全部蒸發掉了[15]。水最有可能因為缺乏行星磁場而受到光致蛻變分解成氫和氧，而自由氫一直被太陽風掃進星際空間 [16]。金星表面是乾燥的荒漠景觀，點綴著定期被火山刷新的岩石。

行星特徵

金星是太陽系的四顆類地行星之一，因為它的大小、質量、體積與到太陽的距離，均與地球相似，所以經常被稱為地球的姊妹或攣生兄弟[17]。它的直徑是12,092公里（只比地球少 650公里），質量是地球的81.5%。但金星表面的狀況從根本上就與地球完全不同，由於其稠密的大氣層都是二氧化碳，金星大氣的質量96.5%是二氧化碳，其餘的3.5%是氮氣[18]。

地理

直到行星科學在20世紀揭示了它的某些秘密，金星表面一直是人們猜測的話題。它最後的影像來自麥哲倫號在1990-91年間的探測，顯示表面有大量且廣泛的火山活動，大氣層中的硫顯示最近可能還有過噴發[19][20]。

金星表面的80%被光滑的火山平原覆蓋著，70%的平原有著皺褶脊和10%是平滑或有著碎裂的平原[21]。兩個高原構成其餘30%的表面地區，一個在行星的北半球，另一個正好在赤道的南邊。北方大陸的大小和澳洲差不多，依據巴比倫的愛神，伊師塔（Ishtar）命名為伊師塔地。金星上最高的山峰在伊斯塔地，稱為馬克士威山，它的標高是金星平均表面之上11公里。在南半球的大陸是這兩個高原中較大的一個，依據希臘的愛神命名，稱為阿佛洛狄忒陸，大小與非洲大陸相當。這個地區的部分份被斷裂的網狀結構和斷層覆蓋著[22]。

由於缺乏熔岩的伴隨，隨處可見的破火山口仍然是個謎。這顆行星只有幾個撞擊坑，顯示這顆行星表面是相對的年輕，大約只有3-6億年的歷史[23][24]。除了撞擊坑、山脈、山谷等在岩石行星常見的地形，金星表面有一些獨特的特徵。平頂的火山地形稱為Farra，看起來像薄煎餅，大小的範圍從20至50公里，高度從100至1000公尺；輻射狀、星形的地形系統，稱為"novae"；有著類似蜘蛛網的輻射狀和同心斷裂外觀的，稱為蛛網膜地形（arachnoid）；"coronae"是有著同心圓環的凹地；這些都是火山地形[25]。

金星表面的地形幾乎全都以歷史上和神話中的女性命名[26]。少數的例外的是以詹姆斯·克拉克·馬克士威的名字命名馬克士威山，和阿爾法區、貝塔區和奧瓦達區這三個高原地區。前述三個地區是在國際天文學聯合會的行星命名監督機構，通過現行的命名制度之前命名的[27]。

金星上天然的地形以相對於其本初子午線的經度來表示。原本選擇的子午線是通過阿爾法區南部，在雷達下呈現亮點的橢圓形Eve的中心[28]。在金星任務完成後，重新定義的本初子午線為通過阿喇阿德涅火山口中央峰的經線[29][30]。

水星、金星、地球和月球、火星和在最右邊的穀神星的大小比較。因為金星的大氣層使得它比實際可見的固表面直徑更大，所以它的比例可能不完全正確。

表面地質

主条目：金星地質

概述

金星的位相变化

金星同月球一样，也具有周期性的圆缺变化（相位变化），但是由于金星距离地球太远，用肉眼是无法看出来的。金星的相位变化，曾经被伽利略作为证明哥白尼的日心说的有力证据。

大气

主条目：金星大氣層

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。[來源請求]

金星表面有着非常厚的大气。金星的大气主要由二氧化碳组成，并含有少量的氮气。金星大气的质量是地球的93倍，它的地表大气压为地球的92倍，相当于地球海洋中1千米深度时的压强。金星地表大气的密度为65kg/m³，等于水密度的6.5%。金星大气中的大量二氧化碳的存在再加上厚厚的硫酸云产生了太阳系中最强的温室效应，使得金星的地表温度至少有462 °C（864 °F）。[11][31]这使得，尽管金星距离太阳的距离是水星的两倍，接受的太阳辐射仅为水星的25%，但其地表温度比水星还热。水星地表最小温度为−220 °C（−364.0 °F），最大温度为420 °C（788 °F）。[32]金星的表面常被形容是地狱般的。[33]金星地表的温度甚至比用来殺菌的温度还高。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。尽管金星的自转很慢（金星的“一恆星日”比金星的“一年”还要长），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。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，但是事实证明如果没有这些浓密云层，温度才會升高。可是金星的大气中有二氧化碳大量存在，嚴重的温室效应導致金星位居八大行星中溫度最高的，僅只有雲層頂端的環境是比較接近地球[34]。

金星表面是非常有效的等温；它不仅在日夜之间保持一个定常的温度，而且在极地和赤道间也是这样。[2][35]金星的远小于地球的轉軸傾角（金星小于3°，地球为23°）也使得季节温度变化很小。[36]仅有随高度的温度变化较大。

在云层顶端金星有着每小时350公里的大风，而在表面却是风平浪静，每小时不会超过数公里。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。金星的云层主要是由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。[37]

地形地貌

主条目：金星地質

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。南半球有更大的阿佛洛狄忒陆，面积与南美洲相当。这些高地之间有许多广阔的低地，包括有阿塔兰塔平原低地、圭尼维尔平原低地以及拉维尼亚平原低地。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，其地核的液态铁因对流产生的磁场较弱造成的。[來源請求]。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，发现金星的岩浆裡含有水。

公轉與自轉

金星繞軸自轉的方向與太陽系內大多數的行星是相反的。

金星以224.65天繞太陽公轉一週，平均距離為一億八百萬公里。雖然所有的行星軌道都是橢圓的，但金星軌道的離心率小於0.01。當金星的位置介於地球和太陽之間時，稱為下合（內合），會比任何一顆行星更接近地球，這時的平均距離是4,100萬公里，平均每584天發生一次下合。由於地球軌道和金星軌道的離心率都在減少，因此這兩顆行星最接近的距離會逐漸增加。而在離心率較大的期間，金星與地球的距離可以接近至3,820萬公里。

金星的自轉週期是243天，是主要行星中自轉最慢的。金星的恆星日比金星的一年還要長（243金星日相對於224.7地球日），但是金星的太陽日比恆星日為短，在金星表面的觀測者每隔116.75天就會看見太陽出沒一次[38]，這意味著金星的一天比水星的一天（176地球日）短。太陽會從西邊升起，然後在東邊落下。金星在赤道的轉速只有6.5公里/小時，而地球在赤道的轉速大約是1,600公里/小時。

如果從太陽的北極上空鳥瞰太陽系，所有的行星都是以反時針方向自轉，但是金星是順時鐘自轉，金星的順時鐘轉是逆行的轉動。當行星的自轉被測量出來時，如何解釋金星自轉的緩慢和逆行，是科學家的一個難題。當他從太陽星雲中形成時，金星的速度一定比現在更快，並且是與其他行星做同方向的自轉，但計算顯示在數十億年的歲月中，作用在它濃厚的大氣層上的潮汐效應會減緩它原來的轉動速度，演變成今天的狀況[39][40]。

令人好奇的是金星與地球平均584天的會合週期，幾乎正好是5個金星的太陽日，這是偶然出現的關係，還是與地球潮汐鎖定的結果，還無從得知[41]。

雖然小行星2002 VE68維持著與它相似的軌道，但金星目前沒有天然的衛星[42]。 依據加州理工學院的Alex Alemi和大卫·史提芬逊兩人對早期太陽系研究所建立的模型顯示，在數十億年前經由巨大的撞擊事件，金星曾至少有過一顆衛星[43][44]。依據Alemi和史提芬逊的說法，大約過了一千萬年後，另一次的撞擊改變了這顆行星的轉向，使得金星的衛星逐漸受到螺旋向內[45]，直到與金星碰撞並合而為一。如果後續的碰撞創造出衛星，它們也會被相同的方法吸收掉。Alemi和史提芬逊目前的研究，科學界是否會接納，也依然是情況未明。

观测

金星总是比其他任何星星都要亮（除了太阳）。其最大的亮度为−4.9视星等，[9]发生在当它靠近地球的新月时期。当金星与太阳背光时，它的亮度进退为大约−3。[8]金星的亮度大到即使在中午的干净的天空上也能被看到。[46]当太阳低于地平线时，很容易看到金星。 作为一个內側行星，金星总是位于太阳的47°范围内。（it always lies within about 47° of the Sun.）[10]

  • 類地行星大小的比較，由左至右依序為：水星、金星、地球、火星
    類地行星大小的比較，由左至右依序為：水星、金星、地球、火星
  • 2004年金星凌日
    2004年金星凌日
  • A photograph of the night sky taken from the seashore. A glimmer of sunlight is on the horizon. There are many stars visible. Venus is at the center, much brighter than any of the stars, and its light can be seen reflected in the ocean.
    金星总是比太阳系外最亮的恒星还要亮，可以在太平洋上看到它。
  • 金星的各相和表观直径的变化。
    金星的各相和表观直径的变化。
  • 在集美大学拍摄的金星
    在集美大学拍摄的金星

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，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。

日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）在2010年5月發射的金星探測器「曉」號，原定在2010年12月7日進入金星軌道，但「曉」號開始進行引擎反向噴射、準備減緩速度進入金星軌道時，通訊設備卻發生故障，與地面指揮中心短暫失聯，以至於引擎停擺，與金星擦身而過。「曉」號必須等到2016年後才能再度接近金星軌道，運作小組表示，屆時「曉」號若仍完好無損，將再次挑戰。

金星殖民

主条目：金星殖民

高空金星運作概念（High Altitude Venus Operational Concept，HAVOC）計劃目前在NASA維吉尼亞州的漢普頓（Hampton）的蘭利研究中心（Langley Research Center）進行，系統分析及觀念理事會的工程師和科學家已經開始研擬初步的可行計劃，看看機器人和人類是否能實現這項任務。任務分析部的太空工程師瓊斯（Christopher A. Jones）表示，金星大氣層對科學家和人類的探索來說，都是一個引人入勝的里程碑。人類可以使用比空氣還輕的飛船，可以承載基礎設備、太空探測器或者可居住的探測太空船，讓兩名太空人可以探索金星長達1個月。同時，金星任務需要的時間比火星短，可以做為人類探測火星的預習。任務的最終目標是在金星的大氣層中，尋求人類永久生存棲息的家園。生活在50公里高的飛船中，重力只比地球弱一點，人類不用對抗無重力狀態，也就不必擔心肌肉萎縮、骨骼疏鬆等問題。HAVOC是被賦予重大展望的計劃，將會送更多機器人去多加測試，並實際了解大氣層的情況。NASA目前並無打算投入資金，但這個團隊仍持續進行研究，希望NASA能讓這個計劃成真。[47]

维基共享资源上的相关多媒体资源：金星

參見

參考資料和注释

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