广告

没人谈论的地球双胞胎行星

大小相同,围绕类日恒星运行……

Google NewsGoogle News Preferred Source
金星上的 Maat Mons 火山彩色雷达图,显示了年代不明的熔岩流,前景中有一个明显的撞击坑。这张图是由 NASA 的 Magellan 号航天器在二十多年前绘制的,至今仍代表着我们对地球近邻的最新认识。来源:NASA/JPL

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

NASA 的科学家们今天正在讨论一颗与地球惊人相似的近邻行星。它的半径仅比地球小 5%,质量比地球小 15%。它的年龄与地球几乎相同,并且由一颗相同的恒星提供温暖。唯一不同的是,它围绕其恒星的轨道比地球稍近,因此接收到的辐射量几乎是地球的两倍。另一方面,它也反射掉了很多辐射。它的理论(平衡)温度略低于冰点,因此只要有少量的自然温室效应,它将是一个相当宜居的地方。

广告

如果我们在另一颗恒星周围发现了这颗行星,它无疑将被誉为已知最像地球的系外行星:寻找外星生命的最佳地点。

你无疑能感觉到其中必有隐情,确实如此。我所说的行星是金星。它并非围绕另一颗恒星运行;它是我们太阳系中离家最近的行星。但我并非故弄玄虚。尽管它近在咫尺,金星却是一个巨大的谜团。它本来应该是一个宜居的世界,但事实是,它更像是一个地狱,只不过是近乎地球的地狱。了解它为何会这样——为什么我们的地球朝着正确的方向发展,而金星却朝着灾难性的方向发展——对于了解宜居行星在宇宙中是普遍存在还是稀有的至关重要。

金星与地球的差异,既惊人又令人费解。金星拥有一个由硫酸云笼罩、以二氧化碳为主的压抑大气层。它表面的年平均温度约为 450 摄氏度(850 华氏度),比设置为“炙烤”的烤箱还要热得多。它没有可观的磁场来保护它免受太阳辐射出的带电粒子侵害。它没有板块构造来更新其地质。它的自转如此缓慢,以至于一个“白天”长达 243 个地球日,而且它的自转方向与几乎所有其他行星都相反。它没有月亮。

这些特征中的一些可能有关联。也许金星缺乏月亮与其缓慢的自转有关。而缓慢的自转可能又与缺乏磁场有关……而这可能又与它浓厚、干燥的大气层有关……这可能又与它缺乏动态地质有关。可能存在一个连锁反应。

我说“可能”很多,是因为科学家们对金星仍然知之甚少。永恒的云层给研究其表面特征带来了巨大挑战。更糟糕的是,将探测器降落在其表面异常困难。地面的大气压比地球海平面高 90 倍以上,再加上那些灼热的温度,它们会迅速烧毁电子元件并熔化机械部件。金星上还笼罩着一种阴郁的气氛,因为在那里发现任何生命的几率几乎为零。出于这些原因,金星获得的关注远不及火星。

苏联 Venera 14 着陆器看到的金星表面,该探测器于 1982 年着陆。浓厚、多云的大气层为场景增添了一抹微红的色调。此后没有其他探测器到达过那里。(来源:俄罗斯科学院,由 Ted Stryk 处理)

俄罗斯科学院,Ted Stryk 处理

最后一次认真绘制金星表面的工作是由 NASA 的 Magellan 号航天器完成的,它绕行星运行并用成像雷达对其进行扫描。该任务于 1994 年结束。从地面观察到的情况则更为有限。最近的金星着陆器是 Venera 14,于 1982 年抵达。它是苏联发射的。没错:我们上次登陆金星时,那里还有苏联。

但金星实际上能告诉我们很多关于宇宙生命的信息。如果研究人员对金星了解更多,他们就能判断出其他恒星周围的类地行星遵循相同灾难性轨迹的可能性有多大。他们将有一个比较点来评估地球发展中的哪些方面对生物的出现至关重要。他们还可以研究笼罩在地球这位任性双星身上的重大问题:它是否一直如此恶劣,还是最初是宜居的,然后在演变成现在的状态?数十亿年前生命是否曾在此开始,却被无情的环境灾难所扼杀?

VERITAS 探测器的模拟金星雷达图显示了它将比 Magellan 的图像有何改进。(来源:NASA-JPL/Caltech)

NASA-JPL/Caltech

终于,我们可能会开始得到一些新的答案。今天,NASA 宣布了其下一批中型 Discovery 级任务的五个 入围者。其中两个以金星为目标。明年,该机构将从该组中选出一个获胜者,并计划在 2021 年之前发射。其中一个项目名为 VERITAS [PDF 链接],将重拾 Magellan 的雷达测绘概念,但使用现代技术生成图像质量远超以往。这样的视图将能更深入地研究金星的地质演变及其当前的活动状态。另一个项目 DAVINCI,将发射一个探测器飘过金星大气层,研究其成分,嗅探火山喷发的迹象,并研究浓厚的大气层与过热表面的相互作用。

在最新的 Discovery 候选名单中,还有另外三个引人注目且非常有价值的提案。在理想的世界里,我们会全部完成。在我们不那么完美的世界里(尽管仍然比金星更令人愉快),我会投票给 VERITAS。这将是理解地球这位任性双星的一个巨大进步,并有助于我们了解金星或地球更可能是目前在其他恒星周围发现的表面上 类地行星 的典型代表。

广告

关注我的 Twitter 以获取更多太空和天文学新闻@coreyspowell

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章