美国宇航局最近公布计划,打算三十多年后再次前往金星,并且这次不仅会重返金星,还会发射两个探测器,那么自然而然地引发疑问,为什么美国宇航局这么多年没有再次探索金星,而现在重返金星又有什么目的?
还有许多人正热议金星或许有生命迹象,那么这则信息究竟可信不可信?今日我就借助这篇文章,为大家揭示其中的谜底——
被遗忘的金星
金星可以算作是NASA疏忽已久的星球,它上一次的任务是在三十多年前的1989年,代号是”麦哲伦“,这个名字是为了纪念探险家麦哲伦,在那次任务完成之后,NASA几乎就不再关注金星,而是将全部精力都投入到了火星的探索中。
最近一次项目评审时,NASA决定采纳两个关于金星的计划,每个计划的资金额度为5亿美元,计划执行周期为2028年至2030年。
NASA最新金星项目
"达芬奇"是首个项目的代号,该项目的探测器为球状着陆器,直径约一米,核心职责是研究金星的大气构造。探测器会借助降落伞抵达金星地表,并在下落阶段,对各个高度的气体进行取样,检测其化学构成成分。
对于这个探测器而言,这注定是一次自我毁灭的尝试,它的构造并非用于着陆,即便配备降落伞,触地时的速率或许在三十至四十公里每小时之间。整个的下落阶段约莫六十分钟,因此它务必在此期间内执行样本的获取与剖析,并且将信息发送出去。即便它侥幸抵达金星大地,也仅能运转短暂时刻,金星地表温度高达四百六十五度,足以熔化铅锭。
"VERITAS"这个名称是第二个项目的首字母缩写,它同样代表真实与事实,由于金星被厚密的大气层包裹,研究人员期望借助它能够驱散迷雾,探明金星的真正地表构造。这个探测器将类似卫星般在金星轨道上运行数年,其核心工作是为金星全地表生成一份详尽的三维绘图。
金星探索史
值得提及的是,我们对于太阳系其他星球的探测首先是从金星展开的,在整个探测历程中,前苏联扮演了至关重要的角色。在过去的六十年间,大约有四十个探测器飞往了金星,而能够真正带回金星信息的,主要是前苏联的探测器。
苏联的Venera计划代号是金星,该项目共派遣四个探测器成功登陆金星,并传回了影像资料。1975年9月,金星9号首次在金星表面着陆,并拍摄了该行星的照片,这实际上也是人类获得的第一张来自其他行星的影像。此后,1982年发射的金星13号首次传回了金星表面的彩色图像。
前苏联的金星探测器
别的探测器同样检测了金星方面的信息,根据这些信息我们知道金星地表温度达到四百六十度以上,并且大气压强是地球的九十倍,这大约等同于地球海平面下九百米的压强,在这种压强条件下,气体已经与地球上理解的形态完全不同,它更像是一种介于气体和液体之间的超临界物质形态。苏联的探测器在此类条件下运行的最长记录为127分钟,该成就由1982年的金星13号探测器完成。
因此金星堪称探测器终结之地。这解释了NASA于近些年里对金星任务投入有限的原因,毕竟将资源用于火星比投向金星更为划算。不过此次NASA发射的两个探测器或许能帮助我们破解诸多金星之谜,其中最受关注的问题便是金星是否存在生命迹象。
金星上发现生命物质
一百多年前即1919年,《纽约时报》刊发过一篇推测金星或孕育生命的文章,然而金星极端恶劣的环境使该报的设想最终落空。此后很长一段时间内,人们普遍认为金星绝无生命存在,不过关于其大气层可能存在生命的想法却始终未断。
金星的大气成分与地球类似,都含有水蒸气成分,金星大气中的水分子如果全部聚集起来,覆盖其地表的话,其厚度大约为3厘米,而地球上的所有水体如果全部汇集到一起覆盖地球的话,其深度则能达到3公里。
金星的大气里虽然水汽含量稀少,却或许潜藏着生命体。推测在距离星球表面约五十公里那片高空,环境条件最为适宜微生物活动,那里的温度与日光辐射强度都恰到好处。地球上微生物分布极广,无论是南极冰层深处,还是火山活动区域附近,都能发现它们的踪迹。由此看来,金星大气层中存在微生物这一推论,同样具备合理性。
近期公众重新关注金星生命存在议题,缘于某篇研究报告。2020年9月,众多天文学家共同发布文献,声称在金星探测到一种名为磷化氢的化学物质。
关于磷化氢的论文
这种化学物质的生成途径存在两个主要渠道,首先是在行星核心区域承受着极端压力时经由化学作用形成,然而金星上空的气压远远达不到这个条件;其次,微生物是形成磷化氢的独一途径,地球上不少厌氧微生物都能制造出磷化氢,不过这种物质对需氧生物具有强烈的毒性,例如许多农业杀虫剂里就添加了磷化氢成分。
该文稿一经发布,立刻吸引了众多目光,新闻界第一时间着手报道金星或许有生命迹象。那么,金星上的磷化氢究竟是怎样被探测到的呢?它的出处是否真实可信呢?
生命来源是否可靠
这个气体其实是由智利那边的大型光学设备探测到的,由于各种化学物质对光线波长表现出差异性,部分分子会捕获特定频率的光线并产生能量变化,因此当太阳辐射穿过金星的气体包裹层时,能够观测到某些光线波长的数量发生改变,进而推测出该包裹层里有哪些化学元素存在
因此理论上借助共振效应,能借助望远镜探测到某种分子是否存在情况。不过实际操作并非如此直接,原因是不同分子吸收光线时频率差异极小。例如磷化氢吸收光频为266.944GHz,二氧化硫对应光频为266.943GHz。但是困难恰恰在于此,金星的大气成分里也包括二氧化硫,因此单凭望远镜难以确认磷化氢的实际存在情况。
科学家们当然清楚这个情况,因此后来把论文里磷化氢的含量从7-20ppb调整成了1-4ppb。这个数值与先前相比大幅度降低,不过他们认为磷化氢依然存在,众多同行学者也对这篇文章表达了各自的看法。
二氧化硫和磷化氢的频率非常接近,让人怀疑观测数据是否精确;论文指出磷化氢的高度在距离金星表面80公里处,但紫外线在此高度的作用下,磷化氢分子存活期理论上不会超过1秒;因此若观测数据无误,金星上微生物的数量将多到令人难以置信;此外还有看法称智利望远镜存在光谱分散效应,可能使观测数值产生10-20ppb的误差。也就是说这已经完全抵消了他们观测到的数值。
但不论结局如何,都明确我们必须获取更多金星的资料。NASA这次的任务旨在分析金星大气的化学构成,这能直接揭示金星是否存在生命的可能性。此外,这也是探究星球本质最直接的方式。
为何重返金星
认识金星对理解地球意义非凡,由于这两个天体极为相似。具体而言,金星的大小与地球相当,直径为地球的95%,密度也相同。此外,金星的重力大约是地球的91%。正因如此,我们才会将金星视为地球的对应星体,而非火星。
据推测,金星在数十亿年前或许拥有海洋,但随后其环境发生了剧烈转变,致使温度持续攀升,海洋最终完全汽化,火山活动释放的气体让大气层日益浓密,进而加剧了温度的升高。倘若这种推测成立,究竟是什么因素使其演变成了如今的状态?而造成这种现象的根源,是否也可能在未来降临地球?以及现在的金星还有适合生命存在的环境吗?
我们对于这些情况完全不了解,只是凭借臆测,因此金星便成为探究一个与地球类似的行星的演化进程的最佳范例。这好比我们在地球上掌握了气候的运作方式之后,便能预知气象变化。倘若能够掌握金星的演化历程,便可以知晓现今的金星是否有可能成为未来的地球。
进一步认识金星有助于探索银河系之外的生物迹象,然而目前我们对近处金星的认知十分有限,难以辨识其表面是否存在生命形态,对于距离遥远的行星,揭示其内部奥秘就更加困难,因此分析金星的大气构成,也能为研究已发现的星系外行星提供启示。
众所周知,派遣探测器是解决问题的最有效途径,然而研究人员借助望远镜也是别无选择。毕竟愿意投资的国家屈指可数,即便在过去三十年间,探索金星的行列中仅有两个国家参与,分别是欧洲的金星快车和日本的黎明号,不过它们本质上都是环绕行星运行的卫星,并非能够降落在表面的探测器。
因此目前金星上空四分之三的区域我们尚未观测到,特别是金星表面往下三十公里这段空间,获取的观测信息极其稀少。这也让我联想到,有些人认为探测不到外星生命是一种矛盾现象,探测不到外星生命真的构成矛盾吗?或许探测不到财富才是真正的矛盾所在!
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