太阳系金星

2022-11-17 09:28:52 作者:小任性
导读:太阳系金星,金星在太阳系的八大行星中,是从太阳向外的第二颗行星,轨道公转周期为224.7地球日,它没有天然的卫星。在中国古代称为太白、明星或大...

金星在太阳系的八大行星中,是从太阳向外的第二颗行星,轨道公转周期为224.7地球日,它没有自然的卫星。在中国古代称为太白、明星或大器,别的清晨显现在东方称启明,晚上显现在西方称长庚。到西汉时期,《史记• 天官书》作者天文学家司马迁从现实观察发觉太白为白色,与「五行」学说联络在-起,正式把它定名为金星。它的西文名称源自罗马神话的爱与美的女神,维纳斯 (Venus)古希腊人称为阿佛洛狄武,也是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文标记用维纳斯的打扮镜来表现.

它在夜空中的亮度仅次于月球,是第二亮的自然天体,视星等可以到达-4.7等,足以照耀出影子。因为金星是在地球内侧的老手星,它永久不会阔别太阳运行:它的离日度最大值为 47.80。金星是一颗类地行星,由于它的巨细、质量体积与到太阳的间隔,均与地球相似,以是每每被称为地球的姊妹星。然而,它在别的方面则显着的与地球差别。它有着四颗类地行星中最深厚的大气层,此中凌驾96%都是:氧化碳,金星外貌的大气压力是地球的 92 倍。其外貌的均匀温度高达 735 K (462。C;863 F)是太阳系中最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。金星没有将碳汲取进入岩石的碳轮回,彷佛也没有任何有机生物来汲取生物量的碳。金星被一层高反射、不透亮的硫酸云覆蓋著,拦截了来自太空中,大概抵达外貌的可见光。它在已往大概拥有海洋,而且表面与地球极为相似,但是随着失控的温室效应导致温度上升而全部蒸发散失。水最有大概由于缺乏行星磁场而受到光致蜕变剖析成氢和氧,而自由氢一向被太阳风大气逃逸,扫进星际空间。

金星外貌是干燥的荒原景观,粉饰着定期被火山革新的岩石。2020年9月15日,科学家在金星大气层中侦测到磷化氢存在,这大概是地外生命存在的迹象。


金星大气层

特性

与地球比力巨细。

金星是太阳系的四颗类地行星之一,由于它的巨细、质量体积与到太阳的间隔,均与地球相似,以是每每被称为地球的姊妹或挛生兄弟。它的直径是12,092公里(只比地球少650公里)质量是地球的81.5%。但金星外貌的状況从基础上就与地球完全差别,因为其浓厚的大气层都是二氧化碳,金星大气的质量 96.5%是二氧化碳,别的的3.5%是氮气。

地理

直到行星科学在20世纪展现了它的某些隐秘之前,金星外貌一向是人们推测的话题。它最终的影像来自麦哲伦号在1990-1991年间的探测,表现外貌有大量且遍及的火山运动,大气层中的硫表现近来大概另有过喷发。

金星外貌的80%被平滑的火山平原覆蓋著,70%的平原有着皱褶脊和10%是腻滑或有着破裂的平原。两个高原组成别的 30%的外貌地域一个在行星的北半球,另一个恰好在赤道的南方。北方大陆的巨细和澳洲差未几,依据巴比伦的爱神,伊师塔(Ishtar)定名为伊师塔地。金星上最高的山峰在伊斯塔地,称为马克士威山,它的标高是金星均匀外貌之上11公里。在南半球的大陆是这两个高原中较大的一个依据希腊的爱神定名,称为阿佛洛狄忒陆,巨细与非洲大陆相称。这个地域的部门份被断裂的网状布局和断层覆蓋著。


金星外貌

因为缺乏熔岩流的陪同,到处可见的破火山口仍旧是个谜。这颗行星只有少数的撞击坑,表现这颗行星外貌相对的年轻,约莫只有3-6亿年的汗青。除了撞击坑、山脉、山谷等在岩石行星常见的地形,金星外貌有一些奇特的特性。平顶的火山地形称为 Farra,看起来像薄煎饼,巨细的范国从 20至50公里,高度从100至1000公尺;辐射状、星形的地开体系,称为novae;有着雷同蜘蛛网的辐射状和同心断裂表面的,称为蛛网膜地形(arachnoid);coronae 是有着同心圆环的洼地;这些都是火山地形。

金星外貌的地形险些全都以汗青上和神话中的女性定名。少数的破例的因此詹姆斯 • 克拉克 • 马克士威的名字定名马克士威山,和阿尔法区、贝塔区和奥瓦达区这三个高原地域。前述三个地域是在国际天文学团结会的行星定名监视机构通过现行的定名制度之前定名的。

金星上自然的地形以相对付其本初子午线的经度来表现。本来选择的子午线是通过阿尔法区南部,在雷达下出现亮点的椭圆形Eve 的中间。在金星使命完成后,重新界说的本初子午线为通过阿喇阿德涅火山口中间峰的经线。

外貌地质

垂直偏向放大了22.5倍的马特山。

大部门的金星外貌彷佛都是火山运动形成的,金星的火山数目是地球的好几倍,它拥有167 座直径凌驾100公里的大型火山。地球上,只有夏威夷大岛的庞大火山的巨细可以和金星比力。这不是由于金星的火山比地球活泼,而是由于它的地壳比地球陈腐。地球的海洋地壳在板块的界限不停的俯冲而下,使得均匀年事小于一亿年,而金星外貌的年事估量在3至6亿年间。

几条线索指出金星上的火山仍在运动中。前苏联的金星打算,金星11号和金星 12号探测器侦测到川流不息的闪电金星12号降落之后不久,就记载到壮大的雷声。欧洲太空总署的金星特快车记载到高层大气中富厚的闪电。固然地球上的雷暴陪同着降雨,但是金星外貌不会下雨(只管在大气层的上层会落下硫酸雨,但在25公里的高处就会因高温蒸发)孕育发生闪电的一种大概是来自火山灰的喷发。另一种证据来自负气层中的二氧化硫浓度,在1978年至 1986年间的丈量,其浓度降落了10倍。这意味着,早些时有大型的火山发作在举行。

金星上有近千个撞击坑匀称的漫衍在其外貌。在别的天体上的撞击坑,比方地球和月球,撞击坑展示出一系列阑珊的状況况。在月球,阑珊是因为后续的撞击;在地球,是由于风和雨水的腐蚀。在金星,85%的撞击坑连结着原始的状态。撞击坑的数目,以及其储存在齐备的状态下,表现这颗行星约莫在 3亿年前履历了一次环球性的变乱,随后火山运动的即开始衰减。地球的地壳是不停的活动,布金星被以为无法维持这一历程。没有板块结构从地函散热,金星反而履历一个使地函温度升高的回圈,直到它们到达临界的水准,减弱了地壳。然后,约莫在亿年的时期,产生大范围的地壳俯冲,使地壳完全重生。第一个火山运动连续的直接证据,,如今格尼奇峡谷的盾状火山马特山的带状裂口,发觉了3个红外线的闪光。这些闪光的温度范畴从527-827°C,信赖是气体或熔岩从火山口释出的喷发觉象。

星星凹面的坑穴巨细从了公里至 280公里。因为浓稠的大气影响到进入的天体,以是没有小于3公里的坑穴。受到大气层的减速,动能低于某一临界值的天体,将无法碰撞出撞击坑。进入的天体直径若小于50公尺,将在坠落到外貌之前就在大气层中废弃

在1979年,前锋金星轨道器以紫外线波段揭破了金星大气层的布局。麦哲伦号从1990年至1994年的环球雷达影像(没有云层) 在金星外貌的撞击坑 (影像由雷达数据重修)

内部布局

因为没有地动或转动惯量的资料,是以只有少许的直接资料可用于相识金星内部的布局和地质化学。与地球相似的巨细和密度,表现它和地球有着相似的配合内部结构:核、地函和地壳。像地球一样,,金星的焦点至有一部门是液体,由于这两颗行星冷却的速率是雷同的。体积路小的金星表现出内部深处的压力亦比地球的略小一些。这两颗行星之问重要的区别在于金星缺乏板块存在的证据,大概是由于它的外壳太坚固,隐没带缺乏水而使它没有黏度。如许的效果使行星的热难以散逸,制止了它的冷却,并提供其内部缺乏天生磁场机制的大概解说。相反的,金星大概以周期性的重铺地壳来散逸它内部的热。

大气层和睦候

金星有着密度极高的大气层,此中重要包罗二氧化碳和少少量的氛。金星大气层的质量是地球大气层的93倍,而其外貌上的压力是地球外貌压力的92倍左右,相称于在地球上深达1公里处的海洋下的压力。在外貌的密度是65公斤/米3,是水的6.5%。富含CO 2的大气层,与薄薄的一层二氧化硫,制造出太阳系最壮大的温室效应,使外貌的温度至少到达735K (462 。c)。这使得金星外貌的温度比水星更高,而水星外貌的最低温是 55 K (-220°c)最高温也只有695K (420 •C)然而,金星的间隔比水星阔别太阳快要2倍,所能担当的太阳辐照度只是水星的 25%。金星的外貌每每被形貌好像地狱般的场合。这一温度远远高于实现灭菌所必要的温度。

研究评释数十亿年前的金星大气层很像如今的地球大气层而且外貌上大概有很多的液态水,但是颠末六亿年至数十亿年后,受到失控的温室效应影响,造成本来的水都被蒸发失,并使得在大气层中的温室气体凌驾临界的水准。固然在这个变乱产生之后,星球的外貌条件已不再得当任何像地球生物的生命存在,但在金星云层的中层和低层是大概有生命存在的。

热惯量和经过较低层大气风传导的热,意味着只管这颗行星自转得很慢,但外貌的温度改变无论是白昼或黑夜都不显。在外貌的风是迟钝的,每小时只移动数公里,但因为外貌的大气密度高,它们施加庞大的压力反抗停滞物和运送外貌的灰尘和小石块。纵然热、压力和缺乏氧气都不是题目这依旧会使人很难单独在外貌行走移动。

在深厚的CO 2大气层之上的是包罗二氧化硫和硫酸水点的深厚云层。这些云反射和散射 90%照耀在其上的阳光回到太空中,并制止了以可见光对金星外貌的观察。永远覆蓋的云层意味着金星只管比地球还靠近太阳,但外貌不如地球光明。在云层顶真个风速高达 85m/s (300 kmh) ,每4至5天就可以绕行金星一圈。金星的风速是自转速率的60倍,地球上的最高风速只是地球自转速率的10-20%。


金星

金星外貌现实上是等温的,不但是白昼和黑夜之间,包罗赤道和南北南北极,都连结一个恒定的温度。这颗行星自转轴的碳和很水一你子号。心相较子地球的230°世減少宁季书性的温度改变。可以察觉到的温度改变只发在海拔高度的转变是以金星的最高点,马克士威山是温度最低的所在,温度约莫是655K (380~C)和约莫 4.5 MPa (45 bar)的大气压力。在1995年,麦哲伦号在金星最岑岭的顶部拍摄到和地面上的雪相似的高反光物质。只管在温度较高的地域,这种历程可以说是雷同下雪的征象。较简单挥发的物质在外貌上聚拢,以气体的形态上升到较高处,由于高海拔处的气温降落而冷凝,于是在那边好像下雪般跌落回较低的外貌。还不知道这种物质的身分,但是谋利者的推测已经从元素的碲到铅硫化物(方铅矿)都有。

金星的云层也像地球上的云一样,可以孕育发生闪电。从前苏联的金星探测器首度检测出疑似闪电的色谱开始,金星是否有闪电的争议就一向存在。在2006-2007年金星特快车明白发觉了闪电的证据哨声波,它们间歇性显现证明金星存在景象运动。闪电的比率至少有地球的一半。在2007年,金星特快车还探测到南极存在着庞大的双大气涡旋。

在2011年,金星特快车又在金星的大气层高处发觉存在着臭氧层

在2013年1月29日,欧洲太空总署的科学家陈诉在金星这颗行星的电离层有着雷同于彗星离子尾条件的离子尾流。

大气身分 简洁的气体混和汲取棒合成谱对应于地球的大气。利用 HITRAN在网路上的资料,依据这些资料组合成的金星大气层身分。绿色一水蒸气,红- 二氧化碳,WN一波(其他颜色有差别的意义,波长较低的在右侧,高的在左侧)

磁场和焦点

在1967年,金星4号发觉金星有磁场,但是比地球的薄弱。这个磁场是由电离层和太阳风相互作用诱导,而不是像地球如许,由行星内部的发电机孕育发生。金星薄弱的磁场对大气层提供的爱护不敷以抗击宇宙射线的辐射,因而可以忽路其功效;而这种辐射大概导致云层的放电。

金星的巨细雷同地球,在焦点应该有雷同的发电机机制,此缺乏内涵的磁场令人惊奇。一架发电机必要三样工具:导电的液体、扭转和对流。在地球,由于液体层的底部比顶端热很多,对流显现在焦点外层的液体。在金星,整颗星球的外貌重新铺设的变乱,导致通过地壳的热通量淘汰,并大概使得板块运动因而完结。这会导致地函的温度增添,从而淘汰焦点向外的热通量,来自焦点的热被用于加热地壳。

对付金星缺乏磁场,现在重要几种说法如下:

围绕金星的薄弱磁圈意味着是太阳风和金星大气层直接交互作用的效果。此处,氢和氧的离子是中性的分子被紫外线辐射解离所制造的。然后,太阳风提供这些离子充足逃离金屋引力场的速率和能量。这种腐蚀的历程使大气层内的低质量的氢、氦和氧离子不停流失,而质量较大的分子,像二氧化碳则更有大概被保存。太阳风对大气的腐蚀,大概导致金星在形成后的前十亿年间就丢失大部门的水分。腐蚀使高质量氘与低质量氢的比率增添,在高层的大气比低层的超过跨过 150倍

轨道和自转

金星的轨道以均匀1亿800万公里 (0.72天文单元)间隔围着太阳,每224.65地球日公转一周。金星(黄色轨迹)是从太阳算过来的第二颗行星,地球(蓝色轨迹) 绕行太阳的周期约是它的1.6倍,也便是约莫 365天

金星以均匀间隔 0.72 AU (108,000,000 km;

67,000,000mi)的轨道围着太阳公转,完成一圈的时间约莫是224.65地球日。固然全部行星的轨道都是椭圆的,,是金星的轨道最靠近圆形,离心率小于 0.01。金星它位于地球和太阳的连线之间时,称为下合(内合)这时它比任何其他行星更最靠近地球,间隔约莫是 4,100万公里。它与地球的会集周期均匀是584天。归功于地球的轨道离心率衰减,这个最靠近的间隔将会以凌驾10,000年的周期转变从1至5383年,有526次的间隔会小于 4,000万公里;接下来的60,158年都市凌驾。

从地球的北极偏向观看,太阳系全部的行星都因此逆时针偏向在轨道上运行。大多数行星的自转偏向也是逆时针的(称为顺行自转),但是金星的自转偏向不但是顺时针的(称为逆行自转)金星还需243地球日自转,是全部行星中转得最慢的。由于它的自转是云云迟钝,以是它非常的靠近球形。金星的恒星日比金星的地球日一年长 (243相对付224.7地球日)金星赤道的线速率为 6.5km/h(4.0mph)而地球的则靠近1,670 km/h(1,040 mph)由于是逆行的自转,一个太阳日的长度显着的短于恒星日,仅为116.75地球日(使得金星的太阳日短于水星太阳日的 176个地球日)一个金星年的长度是金星日(太阳日)的1.92倍。金星上的观察者会瞥见太阳从西边升起,然后从东边落下;但现实上,因为不透亮的云层,在金星外貌是看不见太阳的。

金星大概从太阳星云中差别转动周期和转轴倾角的地区诞生,因为混沌的自旋和别的行星对其深厚大气的摄动和潮汐效应,颠末数十亿年的影响才到达如今的状态。金星的自转周期大概代表其潮汐受到太阳引力的锁定,由太阳热在浓稠的金星大气层中制造出金星大气潮,使扭转渐渐趋于迟钝均匀 584天靠近地球一次的会集周期,险些恰好是金星5个太阳日的长度,但是与地球的自旋轨道共振已经不被采信

金星没有自然的卫星,现在仅有小行星 2002 VE 68维持着准卫星轨道的干系。别的,它还曾有过别的的准卫星:两颗临时共轨的小行星,2001 CK 32和2012 XE 133。在17世纪,乔瓦尼•卡西尼陈诉有一颗卫星围绕着金星,还将之定名为尼斯,并在厥后的200年另有断断续续的观察陈诉,但大多数被确认只是相近的配景恒星。加州理工学院的 AlexAlemi's 和大卫 •史提芬逊在 2006 年研究早期太阳系的模子表现,在数十亿年前的庞大撞击变乱中,至少曾为金星制造一颗卫星;约莫1,000万年后,另一个撞击变乱反转金星的自转偏向,造成金星的卫星渐渐螺旋向内,直到与金星撞击而归并,如果稍后的撞击制造出卫星,也会被以雷同的方法汲取失。另一种缺三卫星的解说是太阳壮大的潮汐力,会使围绕内侧类地行星的大型卫星轨道不稳健。

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