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火星金星(火星金星木星土星天王星海王星)

时间:2024-01-14 20:11:45 作者:孤僻成性 来源:网友投稿

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金星和地球很像,距离地球也近,科学家为啥不理金星而去探索火星

如今世界上各航天大国都有探索火星的打算和行动,而像美国,俄罗斯,欧洲和日本等很多国家也都已经探索过火星,美国已经探索过很多次,我们国家大约在2020年也会发射探测器前往火星进行科考活动。说起来火星好像是探索热门。

但相比较之下,其实金星距离我们地球更近,火星距离地球最近的时候有5500万公里,但是金星距离地球最近的时候只有3800万公里,而且金星的体积和质量都和地球差不多,体积是地球的90%,质量是地球的80%,相比之下,火星的体积只有地球的1/7,质量只有地球的1/11,可以说和地球差异很大。那么为什么科学家们不理睬金星,却热衷于探索火星,却对金星不闻不问呢?

↑上图星球排列从左至右顺序为水星,金星,地球,火星

↑金星和地球体积的比较

↑地球和火星体积的比较

其实在几十年前的上世纪七八十年代,世界主要的两个航天大国美国和前苏联都更倾向于探索金星,特别是前苏联,曾经往金星上发射过十多颗探测器,如今我们关于金星的很多数据其实大都是来自于前苏联的探测器,其有很多颗探测器围绕金星运行,五颗左右的探测器都曾经进入金星大气层内部,有的甚至到达金星表面。

但是也正因为这些探测活动,人们发现金星和我们想象的情况相距甚远,虽然金星和地球的先天条件很相似,比如体积和质量都差不多,也都有大气层,轨道距离也很近,然而金星的表面环境却和地球完全不同,金星地表的大气压达到了地球表面的96倍,大气成分中二氧化碳的含量达到了98%,由于发生了严重的温室效应,地表的温度高达460℃,而且整个星球的温差不大,空气中风速很快,还经常会飘洒硫酸雨,这样的生态环境条件无疑不适合生命生存,其实只要有一条基本上就说明金星的地表环境属于生命的禁区了。

但火星上却和金星完全不同,这些年很多国家都探测过火星,虽然火星的体积和质量都较小,体积有地球的1/7,质量只有地球的1/11,但是火星的地表环境相对于金星来说却好得多,也更类似于地球表面的环境,比如火星大气很稀薄,只有地球大气压的0.8%,赤道地区的中午会有20多摄氏度,阳光可以直接照射到火星地表,而且通常光照比较强烈,人类可以像登陆月球那样登陆火星,如果在火星的表面建立封闭式基地的话,在上面进行科研试验活动是可行的,甚至人类可以在上面建立循环式生活基地,这样的话人类就可以在火星上面生活了。虽然火星上目前也没有发现生命存在,人类有能力在上面建造可供生命生存的小规模生态环境。

因此,人类探索地球外星球的时候,展恒金星和火星之间的差异,进而放弃金星而专注于火星探索,也就是情理之中的事情了。

地球、金星、火星、水星、木星、土星、天王星、海王星大小对比图

地球、金星、火星、水星、木星、土星、天王星、海王星大小对比图

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地球的邻居金星与火星一个热一个冷,其实地球也曾经和它们很相似

在太阳系八大行星中,地球的轨道处于金星和火星之间,距离金星最近的时候约3800万公里,距离火星最近的时候约5400万公里。因此也有人认为金星和火星就像地球的过去和将来,地球也经历过或者以后会经历像这两颗星球上的环境状况,真的是这样吗?

其实这样的假设是没有道理的!三者在很多方面的差异都很大,比如在太阳系中的位置不同,引力和周围空间环境也都不同。

金星质量和体积都和地球差不多,体积为地球的90%多一点,质量约为地球的80%多一点,所以它也是太阳系中和地球先天条件最为相似的星球。但它位于太阳系的宜居带之外,并且是宜居带的内侧,受太阳光辐射的影响较大,环境非常的酷热,其表面温度达到了平均460摄氏度左右,而且由于大气层以二氧化碳为主,其地表大气压达到了地球表面大气压的96倍,这样的环境之下,金星的表面不可能有地球生命模式的生物存在,金星也没有卫星,内部也没有磁场,大气层模式很难转化成像地球大气层这样,所以金星很难变成另一个地球。

火星的质量和体积都比地球小得多,体积约为地球的1/7,质量约为地球的1/11,但是火星位于太阳系的宜居带之内,然而火星却和地球表面环境差别甚大,火星的地表犹如一片荒漠,人类虽然已经往火星发射了很多颗探测器,但至今都没有在火星上发现任何生命体,探测器发现火星地表的大气压只有地球的0.8%左右,昼夜温差非常大,平均温度在零下四五十摄氏度,只有赤道地区的中午可以达到30℃,但是到了晚上又可以下降到零下几十摄氏度,这样的表面环境无疑也是难以适合地球生命模式的生物体存在的。

可见金星和火星上都是地球的邻居,但是他们的环境却迥然不同,金星上面很热,而火星上面很冷。那么地球也曾经有过像金星和火星这样的情况吗?地球已经有着长达46亿年的历史,而地球上的生命约出现于35亿年前,在生命出现之前,地球的状态是什么样子呢?会不会和如今的金星和火星很相似呢?

在地球刚形成的时期,基本上是一颗熔岩星球,后来随着小行星撞击量的减少,地球也渐渐处于冷却状态,但是地球表面的温度仍然不低,几百摄氏度的高温是很正常的,这个时候的地球仍然有大量的火山爆发,火山爆发的气体主要就是二氧化碳,所以大气层的气体也是以二氧化碳为主,因此这个时候的地球大气压也会非常大,所以说这个时候的地球环境是和如今的金星很相似的。

但是之后地球的温度趋向于降低,火山和小行星撞击的频率越来越低,而且这个时候的太阳也刚过去诞生时的活跃期,趋向于稳定发光状态,其光照也没有现在强,所以那个时候的太阳系宜居带要比如今更靠里面一些,那么地球所受的光照就比如今也要弱一些,所以从熔岩状态冷却下来的地球的表面温度也要比现在更冷一些,由于还没有生命出现,降水也比较少,所以地球很可能有过一段短暂的时期和如今的火星地表环境相似。

不过在这一时期,金星却位于太阳系的宜居带之内,它所受的光照和如今地球的光照条件差不多,表面环境不热不冷,容许液态水存在,所以有科学家认为早期的金星很可能也曾经像如今的地球这样,并且出现过生命体。

然而也有不少科学家认为火星上曾经也有生命存在,那里也曾经有类似地球如今的生态环境,如今的火星上仍然保留有液态水流动的痕迹,很可能在几十亿年前火星的轨道并没有这么靠外,那时候的火星还存在磁场,在磁场的保护下,火星有着自己的大气层,表面大气压约相当于地表如今大气压的30%左右,昼夜温差并不大,因此在火星当时的赤道地区可以有液态水存在,所以有着可供生命生存的环境。

那么今后地球的环境会有大的变化吗?地球是太阳系众多星球中的一员,目前来看,在未来的至少10亿年之中,太阳系的运行不会有大的变化,太阳本身也不会有大的变化,因此地球表面的环境不会有很大的变化,但是在十多亿年之后,太阳体积将开始膨胀,自身也将变得不稳定,光照也将变得更强,太阳系的宜居带也将向外推进,这个时候的地球环境可能会发生大的变化,而地球有可能会向着金星的环境那样演变,逐渐成为另一个金星,这样的情况也正是如今即将上映的电影《流浪地球》假设的剧情前提,真到了那个时候,地球上仍然有人类等智慧生物存在的话,那么就真的要想办法来拯救地球了。

金星和火星,都是地球的邻居,为何科学家只探测火星?

在八大行星中,地球是距离太阳第三近的行星,前方的金星和后方的火星都是地球的姊妹行星。

但相比被人类探测器频频造访的火星,距离地球更近且质量体积都更与地球相仿的金星,却很少有人类探测器光顾。

要知道金星和地球的平均距离只有4100万千米,而火星和地球平均距离1.2亿千米,最近时有5400万千米,最远更是能达到4亿千米。在化学动力航天器燃料极其昂贵的今天,天文学家为什么还要在金星和火星之间舍近求远呢?

金星:维纳斯

在地球夜空中,金星是当之无愧的“夜空中最亮的星”,天文学家后来发现,金星之所以这么亮,是因为它的大气层太厚了。

但和地球大气层不同,金星大气几乎全部都由二氧化碳等温室气体构成,也就是说金星浓厚的大气层下,其实隐藏着一个高温高压的恶劣环境,宜居程度连月球都不如。

毕竟月球虽然没有大气,但也不存在高压环境,科学家还能在月球表面或者地下建立基地,而金星地表的高温高压环境,直接断绝了宇航员们登陆金星,建设金星的可能性。

1962年水手二号发回的数据表明,地表温度425℃的金星,还拥有着92倍于地球的大气压,除了这些骇人的数据外,金星还是一个火山活动十分频繁的星球,硫酸雨更是这颗星球的常态。

而且随着后来探测器的增加,之前低分辨率相机拍摄的所谓“金星人脸”和“金星城市遗迹”也被辟谣了,大众也失去了对金星的兴趣。

但金星从来都一颗是高温高压,荒凉死寂的星球吗?

答案是否定的,因为早期太阳的亮度远不如今天,所以距离太阳更近的金星,在当时太阳系的地位就相当于今天的地球,是一颗不折不扣的宜居星球。

根据美国著名天文学家兼科普作家卡尔.萨根的研究,金星大灾变源于二氧化碳等温室气体的失控,而这些温室气体又来源于金星频繁的火山活动。

在没有绿色植物吸收二氧化碳的情况下,金星的温室效应越来越严重,最终才变成了今天的高温高压地狱。

火星:玛尔斯

外表呈现红色,且在夜空中位置飘忽不定的火星,在古代中国被称为萤惑,西方称其为玛尔斯,但这两个名字在各自的文明中代表的其实是一个意思,那就是战争。

从用望远镜发现火星上的季节变化开始,人类就幻想出了火星文明和火星生命,但随着后续数十颗探测器的发射和数据回传,这些对火星的美好幻想都被无情打破了。

于是在大部分人心里,火星又成了和月球类似的荒凉星球。

但科学界却不这么认为,因为他们在火星上发现了河床与海床,稀薄大气和两极冰盖,以及深藏在火星地下的液态水湖。

以上这些条件虽然不足以证明火星存在生命,但起码要比金星好得多得多,至少人类未来的登陆和开发不会有太大问题,虽然离地球远了点,体积相较于金星也小了很多,但总比没有强。

作为一颗备选殖民星球,火星除了基本条件不错外,还具备基本的工业矿藏资源,可以在火星上建设基本的工业基地,就地取材,源源不断地扩大火星殖民地的范围。

而在高温高压的金星上,开采矿藏并建设工业基地的难度是无法想象的。

在现有技术不足以频繁探测木星和土星等太阳系外侧行星的情况下,火星在未来受到的关注只会越来越多,探测力度也会越来越大。

从太阳系未来演化的角度来看,由于太阳每1.1亿年光度就会增强1%,更靠近太阳的金星和地球只会越来越热,而距离更远的火星,两极区域的冰盖则有可能被太阳融化,再次出现遍布全球的海洋。

单凭这一点,火星获得比金星更高的关注度和探测力度就是应该的。

天王星卫星家族:共拥有27颗卫星,有五颗位列太阳系前二十大卫星

太阳系中的大行星总共有八颗,我们称为八大行星,分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,此外还有许多矮行星和小行星。卫星是指围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天体,随着人类宇宙探索的深入,太阳系的卫星数量也在不断的增加。在太阳系中,水星、金星、地球和火星这四颗“类地行星”的卫星数量很少,总共只有3颗,其中地球有一颗天然卫星,那就是“月球”,火星有两颗卫星,分别是“火卫一”和“火卫二”。

天王星卫星家族盘点

木星、土星、天王星和海王星这四颗“类木行星”,由于体积和质量都很大,拥有的卫星数量都很多,由于这些行星距离地球都很远,人类对它们的认识还在不断的深入,也在不断的发现新的卫星,最新的数据显示,土星已知拥有82颗卫星,木星已知拥有79颗卫星,天王星已知拥有27颗卫星,海王星已知拥有14颗卫星。天王星是太阳系中体积第三大,质量第四大的行星,拥有的卫星数量也位居太阳系第三位,但是天王星“卫星家族”的这些卫星个头都不是很大。在太阳系前二十大卫星中,天王星有五颗卫星入选,分别是天卫三、天卫四、天卫二、天卫一和天卫五。

太阳系前二十大卫星

天卫三:泰坦尼亚

天卫三的英文名为“Tatania”,是天王星最大的卫星,也是太阳系第八大卫星,直径约为1577千米,不到月球直径的一半。天卫三绕天王星公转和自身自转的周期都是8.705天,也就是天卫三的自转和公转周期相同,意味着天卫三是被天王星“潮汐锁定”的一颗卫星。天卫三是由冰和硅酸盐类岩石来组成的,据研究推测,天卫三的物质构成中大约50%是冰,还有30%是硅酸盐类岩石,剩下20%是甲烷类化合物,表面温度大约为-210℃,这种低温使得甲烷能够以固态形式存在。不过,天卫三在刚形成的时候应该是处于熔融状态,后来逐渐冷却收缩,天卫三在内核冷却的过程中,表面出现了开裂现象,并形成了数千千米的大峡谷。

天王星五颗大卫星

天卫四:欧贝隆

天卫四的英文名为“Obeon”,是天王星第二大卫星,也是太阳系第九大卫星,直径约为1523千米,比天卫三小54千米,天卫四是由英国天文学家威廉·赫歇尔在1787年发现的。天卫四是距离天王星最远的大卫星,天卫四的轨道大约距离天王星58.4万千米,是月地平均距离的1.52倍。天卫四也是一颗被天王星“潮汐锁定”的卫星,其自转和公转的周期都是13.5个地球日。天卫四是由几乎等量的冰(固态水)和岩石来组成的,而且冰和岩石在天卫四内具有明显的分层。天卫四的核心应该是一个岩石内核,而地幔部分应该是由冰来构成,在冰和内核之间,可能存在一个液态的区域。天卫四由于长时间受到小行星和彗星的撞击,使得表面分布的撞击坑密度几乎是饱和的,形成一个脸,并呈现暗红色。

天卫四表面的陨石坑

天卫二:乌姆柏里厄尔

天卫二的英文名为“Umbriel”,是天王星第三大卫星,也是太阳系第十三大卫星,直径约为1170千米。天卫二在天王星的卫星家族中距离天王星的距离排名第十三位,公转轨道高度大约距离天王星26.6万千米。天卫二也是几乎由等量的冰和岩石来共同组成,密度较小,天卫二表面分布着起伏剧烈的火山口地形,可能在天卫二形成初期就一直存在,不过天卫二表面少有地质活动迹象。和大多数卫星一样,天卫二表面也布满了陨石坑,天卫二表面最大的陨石坑直径约为112千米,名为"萤光杯"。天卫二的反射率非常低,是天王星大卫星中最暗的卫星。

天王星五大卫星

天卫一:艾瑞尔

天卫一的英文名为“Ariel”,名字来自英国诗人亚历山大·蒲柏的诗《秀发劫》中的精灵艾瑞尔。天卫一是天王星第四大卫星,也是太阳系第十四大卫星,直径约为1158千米,仅仅比天卫二小12千米,天卫一的轨道高度大约为19万千米,其绕天王星公转的周期大约为2.5个地球日。据推测天卫一大约由70%的冰和30%的硅酸盐共同组成,密度较小,由于天卫一的表面温度低至-213℃,所以组成天卫一的冰不仅仅包括由“水”形成的冰,还有包括固态的二氧化碳和甲烷形成的冰。由于这些冰的存在,从而能够强烈反射太阳辐射,使得天卫一成为了天王星最明亮的卫星。天卫一表面也分布有“火山”,不过和地球上喷发岩浆的火山不同,天卫一上的火山是“冰火山”,天卫一内部的热量使得冰软化,从而上升到表面形成冰火山流。

天卫一

天卫五:米兰达

天卫五的英文名为“Miranda”,是天王星第五大卫星,也是太阳系第卫星,直径约为473千米,个头非常小,由于天卫五个头太小,所以发现的时间比前面几颗卫星都晚,天卫五是在1948年才被我们人类发现的。天卫五的公转轨道大约距离天王星表面13万千米,是天王星卫星中距离第十一远的卫星,同样是一颗被天王星“潮汐锁定”的卫星,天卫五的公转周期仅为1.4个地球日,在一个地球年时间内,天卫五可以绕天王星公转250多圈。天卫五主要是由硅酸盐岩石和碎冰来组成,表面地形十分复杂,有众多的山地和峡谷,以及大量巨大的沟槽结构,有高达6千米的悬崖,深达16千米,宽度为20千米的峡谷。

天卫五表面展开图

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