嘗試揭開維納斯的神秘面紗 – NASA再次探索金星

現在人類對於太空探索的焦點,都放在火星以外。難道離太陽比地球更近的水星與金星,就不具備探索的價值嗎?對NASA而言顯然不是如此!NASA宣布計畫在2028~2030年向金星進行兩次探索任務,目的是研究大氣層和地質特徵。

金星表面[1]

在太陽系的八大行星中,金星是從太陽向外的第二顆行星,在夜空中的亮度僅次於月球。金星是類地行星,大小、質量、體積與到太陽的距離均與地球相似。然而,它有著類地行星中最濃厚的大氣層,主要為高反射、不透明的硫酸雲,其中超過96%是二氧化碳,阻擋了來自太空,可能抵達表面的可見光。金星表面的大氣壓力是地球的92倍,平均溫度更高達462°C,甚至比最靠近太陽的水星還要熱,是太陽系中最熱的行星。

金星表面是乾燥的荒漠,但科學家認為金星在過去可能擁有海洋,但是隨著溫室效應失控,溫度上升而將水份全部蒸發。這種環境很難有孕育生命的可能,但近期在金星大氣層中偵測到磷化氫存在,這可能是地外生命存在的跡象。

金星與地球比較大小[2]

縱然金星的環境非常嚴峻,但科學家透過在夏威夷、智利的望遠鏡觀察離金星表面約60公里的高空雲層,偵測到磷化氫的存在。磷化氫是一種無色、劇毒的易燃氣體,在地球上通常由有機生物分解而產生。

由於在金星表面的雲層具有很高的酸性,因此磷化氫很快就被破壞,因此一定有一個補充磷化氫的來源。研究人員進行了幾次模擬,確實表明金星上有某種東西正在重新創造磷化氫。不過,研究團隊強調,磷化氫的存在並不能證明金星上有生命。

磷化氫由一個磷原子和三個氫原子組成[3]

人類探索金星的腳步,早在美蘇展開太空競賽時就開始。除了月球外,兩國也陸續向金星發射探測器,而美國的水手2號探測器成功地掠過金星,成為人類第一個成功接近其他行星的探測器。

1989年,NASA發射了麥哲倫號探測器,是第一個從太空梭發射、使用慣性上升助推器、以及測試大氣制動做為進入圓形軌道方法的太空探測器,主要任務是進行金星地表的高解析度測量與地圖繪製。

麥哲倫號獲得的金星地表資料經科學家檢視後,發現金星表面是不到800萬年前形成的地層,大部分由火山物質,如遼闊的熔岩平原、熔岩圓頂以及大型盾狀火山覆蓋,表面很少有撞擊坑。雖然金星有稠密的大氣層,但是表面沒有大量的風蝕跡象,只有有限的沙塵與風力搬運的跡象。麥哲倫號拍攝的高解析率照片(如環形山、丘陵、山脊和其他地質構造)與雷達地圖,目前仍然是目前最詳細的金星地圖。

2020年7月,NASA的帕克太陽探測器在距離金星約500英里的時候,接收到來自金星大氣邊緣的電離層的無線電波。經過科學家研究,發現金星的外層大氣在11年來發生了令人怪異的變化,或許未來能夠揭開金星與地球為何如此不同的謎團,也為我們提供全新觀點以更完整瞭解行星。

美國水手2號金星探測器[4]
亞特蘭提斯號太空梭中的麥哲倫號金星探測器[5]
派克太陽探測器的藝術家想像圖[6]

無論是來自金星的無線電波或磷化氫,都引領出一個結論。儘管金星和地球的大小與內部結構非常相似,但金星不但缺乏磁場,表面還有著極端高溫而不適合人類居住,但研究金星這塊「羅塞塔石碑」肯定有助於科學家去理解地球與它之間的演化過程、記錄氣候變遷、推測長期失去表面海洋後環境的改變歷程,以及究竟是什麼原因會使類地行星變得不可居住或如何再度使它適宜移居。或許,是時候把金星的探測順序提前了。

文章參考來源:

  1. NASA’s Venus missions to probe divergent fate of Earth’s hothouse sister planet (檢索日期2021/06/14)
    https://www.reuters.com/lifestyle/science/nasa-plans-two-new-missions-venus-its-first-decades-2021-06-02/
  2. NASA 睽違 30 年再度前進金星!將帶回特殊地形的首批高解析圖像(檢索日期2021/06/14)
    https://technews.tw/2021/06/03/venus-nasa-missions-earth/
  3. 金星有生命?發現大氣層有磷化氫 尋找外星生命最重要發展(檢索日期2021/06/14)
    https://udn.com/news/story/6809/4860780
  4. 聽起來超詭異!NASA探測器收到金星的無線電信號(檢索日期2021/06/14)
    https://tomorrowsci.com/science/%E8%81%BD%E8%B5%B7%E4%BE%86%E8%B6%85%E8%A9%AD%E7%95%B0%EF%BC%81nasa%E6%8E%A2%E6%B8%AC%E5%99%A8%E6%94%B6%E5%88%B0%E9%87%91%E6%98%9F%E7%9A%84%E7%84%A1%E7%B7%9A%E9%9B%BB%E4%BF%A1%E8%99%9F/
  5. 國際小學堂/地球的孿生行星 全球40次探索金星(檢索日期2021/06/14)
    https://udn.com/news/story/6904/4939278
  6. 睽違30年!NASA將再度探索金星 不畏高溫、有毒大氣帶回高解析地表成像(檢索日期2021/06/14)
    https://www.upmedia.mg/news_info.php?SerialNo=114973

圖片引用來源:

  1. https://www.nanmuxuan.com/zh-tw/science/ixKvTfABJA.html, retrieved June 14, 2021
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Venus, retrieved June 14, 2021
  3. https://www.bbc.com/zhongwen/trad/science-54157848, retrieved June 14, 2021
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Mariner_2, retrieved June 14, 2021
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Magellan_(spacecraft), retrieved June 14, 2021
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Parker_Solar_Probe, retrieved June 14, 2021

作者簡介

Louis,成大航太系航太所畢業,
HASSE特派員與作家。
在航空飛行器領域從事研發工作,熟悉產業發展,積極掌握世界太空發展與科技脈動,
文章涵蓋能源,汽車,電腦的發展。
訪問過NASA, HASSE太空學校結業。
致力於推廣太空與科普教育,希望用淺顯易懂的文字讓更多人了解國際太空與科學趨勢。