金星(英语:Venus),太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远顺序为第二颗。全天最亮的星,视星等可达-4.4 等。晨见者称之启明星,夕见者称之长庚星,中国民间称太白星或太白金星。古希腊神话中称为阿佛洛狄忒。古罗马人称作维纳斯。
金星距离太阳约0.725天文单位,轨道在水星与地球之间。金星的一天相当于地球的230天,磁场强度只有地球的10万分之一左右。此外金星的自转方向与地球以及其他行星的自转方向相反。其直径、质量、平均密度等与地球十分相近。下合时总以同一面朝向地球。大气十分浓密,表面气压达88大气压,主要成分是二氧化碳(96%以上)和氮,在高空有一终年不散的厚云区,其中充满着浓度很高的硫酸、氢氟酸等雾滴。金星大气中36Ar∶40Ar和氘∶氢的值分别比地球大200~300和100倍,这表明金星与地球经过了不同的演化途径。
金星上平均每分钟有20次闪电,曾记录到一次持续15分钟的特大闪电,大气造成的温室效应使整个表面始终处于480℃的高温状态中。大气的底层清澈宁静,但高层的运动速度高达100米/秒。金星以243.09天的周期作自东向西的逆向自转,多数人认为这是其他天体撞击的结果。1975年在金星表面软着陆的探测器金星9号和金星10号获得了第一批金星表面照片。1990年美国的麦哲伦探测器进入绕金星的轨道,通过探测发现,金星表面65%是起伏不大的丘陵,低洼地占27%,山地仅8%,常见的环形山不很多,没有任何超过10亿年的地貌特征,表面的平均寿命仅4亿年,这表明可能存在活火山。尚未能测出金星的磁场,因而它上空也不存在磁层和辐射带。
地表环境
金星表面上有70%平原,20%高地,10%低地。
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(Ishtar Terra),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(Maxwell Montes)包围了拉克西米高原(Lakshmi Planum)。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(Aphrodite Terra),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(Atalanta Planitia)、格纳维尔平原低地(Guinevere Planitia)以及拉卫尼亚平原低地(Lavinia Planitia)。除麦克斯韦山脉外,所有的金星地貌均以现实中或神话中女性命名。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,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(Magellan)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,大多数地区都很年轻(但也有数亿年的时间)。那时广泛存在的山火擦洗了早期的表面,包括几个金星早期形成的大的环形山口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,太阳风攻击已经让金星上层大气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。一条从南向北穿过赤道的长达1200千米的大峡谷,是八大行星中最大的峡谷。
另外,根据探测器探测,发现金星岩浆里含有水。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。地球如果再离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现象的原因。
来自麦哲伦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,如Sif Mons,类似于夏威夷和火星的Olympus Mons(奥林匹斯山脉)。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。
玛亚特山,金星上最大的火山之一,比周围地区高出9000米,宽200千米,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除了几百个大型火山外,在金星表面还零星分布着100000多座小型火山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,其中最长的一条超过7000公里。
星体结构
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3100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”。
科学家推测金星的内部构造可能和地球相似,依地球的构造推测,金星地函主要成分以橄榄石及辉石为主的矽酸盐,以及一层矽酸盐为主的地壳,中心则是由铁镍合金所组成的核心。金星的平均密度为5.24g/cm3,次于地球与水星,为八大行星(冥王星已于2006年划归为矮行星,故称八大行星)中第三位的。
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。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。
金星的大气
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92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下降400℃。在近赤道的低地,金星的表面极限温度可高达500℃。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2613.9W/m2,表面为1071.1W/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,大部分阳光都不能直接到达金星表面。金星热辐射反射率大约是60%,可见光反射率就更大。虽然金星比地球离太阳的距离要近,它表面所得光照却比地球少。如果没有温室效应作用,金星表面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。
2004年金星凌日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℃。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℃。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℃。
金星表面的温度很高,是因为金星上强烈的温室效应,温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应。金星上的温室效应强得令人瞠目结舌,原因在于金星的大气密度是地球大气的100倍,且大气97%以上是“保温气体”——二氧化碳;同时,金星大气中还有一层厚达20~30千米的由浓硫酸组成的浓云。二氧化碳和浓云只许太阳光通过,却不让热量透过云层散发到宇宙空间。被封闭起来的太阳辐射使金星表面变得越来越热。温室效应使金星表面温度高达465至485℃,且基本上没有地区、季节、昼夜的差别。它还造成金星上的气压很高,约为地球的90倍。浓厚的金星云层使金星上的白昼朦胧不清,这里没有我们熟悉的蓝天、白云,天空是橙黄色的。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。十分有趣的是,金星上空会像地球上空一样,出现闪电和雷暴。
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,使金星表面温度高达400度,超过了740开(足以使铅条熔化)。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。
金星大气层主要为二氧化碳,占约96%,以及氮3%。在高度50至70公里的上空,悬浮着浓密的厚云,把大气分割为上下两层。云为浓硫酸液滴组成,其中还掺杂着硫粒子,所以呈现黄色。在气候良好的地球上,应该很难想像在太阳系中竟然有这样疯狂的世界。
金星接近地表大气时速较为缓慢,只有每小时数公里,但上层时速却可达数百公里,金星自转速度如此的缓慢243个地球日才转一圈,但却有如此快速转动的上层大气,至今仍是个令人不解的谜团。
当地球或金星云层形成时,太阳贮存在空气中的能量可以在非常强大的放电中被释放出来。随着云粒子发生碰撞,电荷从大粒子转移到小粒子,大粒子下降,小粒子上升。电荷的分离导致了雷击。这对行星大气层是个很重要的过程,因为它使大气层一小部分的温度和压力提升到一个很高的值,使分子可以形成,而在标准大气的温度和压力下,这本来是不会出现的。因此,有些科学家据之推测,闪电可能有助于地球上生命的出现。
为了分析金星闪电,研究团队过去3.5个(地球)年以来,每天使用“金星快车号”收集低空数据近10分钟,借由比较两个行星电磁波生成的异同而发现,金星上的磁信号比较强,但是将磁信号转换为能量流通量后,闪电强度很类似日间的闪电似乎比夜间普遍,而在太阳光穿透入金星大气层中最强的较低纬度地区,闪电发生频率则更高。
公转与自转
金星绕轴自转的方向与太阳系内大多数的行星是相反的。
金星以224.65天绕太阳公转一周,平均距离为一亿八百万千米。虽然所有的行星轨道都是椭圆的,但金星轨道的离心率小于0.01当金星的位置介于地球和太阳之间时,称为下合(内合),会比任何一颗行星更接近地球这时的平均距离是4100万千米,平均每584天发生一次下合。由于地球轨道和金星轨道的离心率都在减少,因此这两颗行星最接近的距离会逐渐增加。而在离心率较大的期间,金星与地球的距离可以接近至3820万千米。
金星的自转周期是243天,是主要行星中自转最慢的。金星的恒星日比金星的一年还要长(243金星日相对于224.7地球日),但是金星的太阳日比恒星日为短,在金星表面的观测者每隔116.75天就会看见太阳出没一次,这意味着金星的一天比水星的一天(176地球日)短。太阳会从西边升起,然后在东边落下。金星在赤道的转速只有6.5千米/小时,而地球在赤道的转速大约是1600千米/小时。
如果从太阳的北极上空鸟瞰太阳系,所有的行星都是以反时针方向自转,但是金星是顺时针自转,金星的顺时针转是逆行的转动。当行星的自转被测量出来时,如何解释金星自转的缓慢和逆行,是科学家的一个难题。当他从太阳星云中形成时,金星的速度一定比原来更快,并且是与其他行星做同方向的自转,但计算显示在数十亿年的岁月中,作用在它浓厚的大气层上的潮汐效应会减缓它原来的转动速度,演变成今天的状况。
令人好奇的是金星与地球平均584天的会合周期,几乎正好是5个金星的太阳日,这是偶然出现的关系,还是与地球潮汐锁定的结果,还无从得知。
虽然小行星2002 VE68维持着与它相似的轨道,但金星还没有天然的卫星。依据加州理工学院的Alex Alemi和David Stevenson两人对早期太阳系研究所建立的模型显示,在数十亿年前经由巨大的撞击事件,金星曾至少有过一颗卫星。依据Alemi和Stevenson的说法,大约过了一千万年后,另一次的撞击改变了这颗行星的转向使得金星的卫星逐渐受到螺旋向内,直到与金星碰撞并合而为一。如果后续的碰撞创造出卫星,它们也会被相同的方法吸收掉。Alemi和Stevenson的研究,科学界是否会接纳,也依然是情况未明。
金星凌日
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的极大重视。
1761年5月26日金星凌日时,俄罗斯天文学家罗蒙诺索夫发现了金星大气。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。
金星文化
历法
金星历法是一种以金星的周期活动为标准的历法规则。然而,金星历法并不是什么科幻小说的作品,而是切切实实曾在古代玛雅文明出现过的历法系统。基于一种我们不知道的原因,玛雅人同时采用两套历法系统,而其中一套历法系统就是基于金星的周期运转而制成。
神仙
金星在中国古代称为太白,早上出现在东方时又叫启明、晓星、明星,傍晚出现在西方时也叫长庚、黄昏星。由于它非常明亮,最能引起富于想象力的中国古人的幻想,因此我国有关它的传说也特别多。
在道教中,太白金星可谓是核心成员之一,论地位仅在三清(玉清元始天尊、上清灵宝天尊、太清道德天尊)之下。最初道教的太白金星神是位穿着黄色裙子,戴着鸡冠,演奏琵琶的女神,明朝以后形象变化为一位童颜鹤发的老神仙,经常奉玉皇大帝之命监察人间善恶,被称为西方巡使。在我国古典小说中,多次出现太白金星的传奇故事,可见他的人气之旺。在脍炙人口的《西游记》中,太白金星就是个多次和孙悟空打交道的好老头。
在与金星相关的众多传说中,最具有传奇色彩的应该算是关于唐代大诗人李白的故事了。传说李白的出生不同寻常,乃是他的母亲梦见太白金星落入怀中而生,因此取名李白,字太白。长大后的李白也确有几分“仙气”,他漫游天下,学道学剑,好酒任侠,笑傲王侯。他的诗,想象力“欲上青天揽明月”,气势如“黄河之水天上来”,无人能及。李白在当朝就享有“诗仙”的美名,后来更被人们尊为“诗中之仙”。
维纳斯
Venus是爱神、美神,同时又是执掌生育与航海的女神,这是她在罗马神话中的名字;在希腊神话里,她的名字是阿弗洛狄德。Venus是从海里升起来的。据说世界之初,统管大地的该亚女神与统管天堂的乌拉诺斯结合生下了一批巨人。后来夫妻反目,该亚盛怒之下命小儿子克洛诺斯用镰刀割伤其父。乌拉诺斯身上的肉落入大海,激起泡沫,Venus就这样诞生了。希腊语中“阿佛洛狄忒”的意思就是泡沫。
在希腊与罗马神话中,金星是爱与美的化身——维纳斯女神。维纳斯(Venus)是罗马人对她的美称,意思是“绝美的画”,在希腊神话中她叫阿佛洛狄忒(Aphrodite),意思是为“上升的泡沫”,因为传说她是在海面上起的泡沫之中诞生的。维纳斯拥有罗马神话中最完美的身段和容貌,一直被认为是女性体格美的最高象征。她的美貌,使得众女神羡慕不已,也让无数天神为之着迷,甚至连她的父亲宙斯也曾追求过她。但宙斯的求爱遭到拒绝后,十分气恼,便把她嫁给了瘸腿的匠神伏尔甘(希腊神话称为赫菲斯塔司)。不过维纳斯后来却爱上了战神马尔斯,并为他生下了几个儿女,其中包括小爱神丘比特。
维纳斯的一生都在追求爱情,然而爱情的热力却总是短暂的,她对于爱情并不专一。在她无数的罗曼史中,最为凄美感人的当数她和阿多尼斯(Adonis)之间的故事了。阿多尼斯是一个俊美勇敢的年轻猎人,某日,维纳斯邂逅了正在打猎的阿多尼斯,并很快坠入爱河。她担心狩猎太危险,便劝阿多尼斯不要捕猎凶猛的大型野兽,然而阿多尼斯却对此不以为然,维纳斯一赌气就离他而去,飞向神邸。不久,不幸的事发生了,阿多尼斯打猎时被一只凶性大发的野猪撞死。维纳斯在半空中听到爱人的呻吟,赶紧飞回地面,却只见到他浑身浴血的尸体。维纳斯伤痛欲绝,她把神酒洒到阿多尼斯的身体上,血和酒相互交融,冒出阵阵气泡,然后像雨点一样落在地面上。不久地上长出一种颜色如血的鲜花,凄美迷人,但是它的生命却十分短暂,据说风把它吹开后,立即又把它的花瓣吹落。这就是秋牡丹,也叫“风之花”,成为这段动人爱情故事的美丽花祭。
福星和祸星
金星虽然观测耀目,但并非总是代表着吉祥。它时而在东方高悬,时而在西方闪耀,让人捉摸不透,恐惧也就因此而生。对玛雅人和阿兹特克人来说,它既隐喻死亡,又象征复活。它是阿兹特克人的神魁扎尔科亚特尔,能使灭绝的人借着从死人王国中偷来的骨架复活,并用这位神灵赐予的血再生。古代腓尼基人。犹太人都认为它是恶魔的化身,是一颗恶星,古代墨西哥人也害怕金星,在黎明时总要关闭门窗,挡住它的光芒。他们认为,金星的光芒会带来疾病。
当然这些传说都是因为古人不了解天体运动规律而臆想出来的唯心主义观念,其实金星就是金星,无关人间祸福。总之,福星也好,祸星也罢,金星永远是夜空中最亮的明星。
占星术
金星在星盘中也属于“个人行星”,它是最靠近地球的星球,在黄道上运转较地球快速金星从未远离太阳46度以外金星是颗女性的、阴性的星,代表我们的爱情的行情和价值,是爱情和官能而非性爱。它的本质是阴性的、温暖的、潮湿的。其性质是两性的,既干燥又潮湿的。表示社交驱力和价值观。在人物方面则代表女性的、阴性的。
金星的图腾符号是维纳斯女神化妆台的镜子与荣华,和维纳斯连接在一起。紧紧围着太阳的金星,它护着天秤座和金牛座。在双鱼座是旺势,在天蝎座和白羊座是失势,在处女座则使落陷。属于金星的字诀是“情爱”。
它的影响如:影响个人的成功、名声、健康、金钱、社交;以及宇宙的运行、次序、盛衰、天体的周期性、引力和排斥作用。它同时也是堕落、性能力、裁判意识的象征。和谐的金星,支配着艺术、文化、美学、财产、伙伴、美、魅力、良好品位、感伤、糖果与糖、色彩、和谐、诗歌、绘画、珠宝、歌唱、戏剧与音乐。金星在星盘中的宫位,表是星盘主在该领域中何种方式表的得最好。
金星对身体也有相对感应的部位,如喉咙、下巴、两鬓、味觉、肾脏、内生殖器、静脉血液循环、皮肤的感觉。所代表的疾病如扁桃腺炎及所有喉咙的感染、白喉、甲状腺肿瘤、淋巴腺疾病、性病、肾脏的毛病、肌肉组织的损怀。
金星的正面特征有:威严的、民主主义的、多才多艺的、充满活力的、雄心的、建设性的、教育的爱好者。而负面特征如:招摇的、贪得无厌的、缺乏雄心的、傲慢的、专横的、诉诸情绪的固执、保守的、唯物论的、武断的、顽固的、占有欲的、色情的、贪婪的。