【汉语拼音】jinxing
【中文词条】金星
【外文词条】Venus
【作者】张明昌
太阳系九大行星之一﹐按离太阳由近及远的次序为第二颗﹐中国民间称为“太白星”或“太白金星”﹐在天文学中以符号♀表示。除太阳﹑月球外﹐它是天空中最亮的星﹐亮度最大时为-4.4等﹐比著名的天狼星还亮14倍。金星是地内行星﹐故有时为晨星﹐有时为昏星。古代还有人把它误认为两颗星。在中国史书上﹐分别称晨星为“启明”﹐昏星为“长庚”。
用望远镜观测﹐很容易发现金星如月球那样有位相变化。这种现象在1610年为伽利略最先发现﹐并成了支持哥白尼日心体系的一个有力证据。
金星同地球十分相似﹐也是一个有大气层的固体球﹐它的大小﹑质量﹑密度都同地球非常接近﹐其半径约为地球赤道半径的95％﹐约为 6﹐050公里﹔质量为地球的81.5％﹐相当于4.87×10
克﹔平均密度约为地球的95％。金星和水星一样﹐是太阳系中仅有的两个没有天然卫星的大行星。自古以来﹐它一直是人们最感兴趣的行星之一﹐可是在雷达技术应用于天文以前﹐人们有关金星的不少推测都是错误的。1961年以来﹐苏联和美国先后发射了14个行星际探测器飞向金星。最早是苏联在1961年2月发射“金星”1号﹐美国在1962年8月27日发射的“水手”2号于同年12月24日到达金星附近﹐与金星最近距离为34﹐833公里。苏联在1967年6月发射的“金星”4号的飞行舱于同年10月18日首次进入金星大气﹐撞在金星的表面上。1975年6月苏联发射的“金星”9号和“金星”10号﹐分别于同年10月22日和25日到达金星﹐并在金星表面上实现了软著陆﹐获得了第一批金星全景遥测照片。1978年﹐美国发射了“先驱者－金星”1号和2号﹐苏联发射了“金星”11号和12号。这四个行星际探测器都在1978年12月到达金星附近﹐共发出7 鲋讲战德涞浇鹦潜砻娼凶酆峡蒲Э疾飑o大大增加了人们对金星的知识。
公转和自转 金星的公转轨道的偏心率只有 0.007﹐是一个很接近圆的椭圆﹐轨道倾角为3
4﹐和黄道面接近重合。金星同太阳的平均距离为 0.723天文单位。平均轨道速度约为每秒35公里﹐公转周期约为224.7日。金星同地球的距离变化相当大﹐“上合”(见行星视运动)时﹐金星离地球2.57×10
公里﹐此时金星的视角径只有10
左右﹔而“下合”时﹐离地球仅4×10
公里﹐其视角径可达61。有时金星下合时也会从太阳的圆面上经过﹐这种现象称为金星凌日。金星凌日是一种比较罕见的天文现象﹐曾被用来测定天文单位的准确值。
关于金星的自转﹐过去争论很大﹐现在知道﹐它是太阳系内唯一的逆向自转的大行星。因此﹐金星上看到的太阳是西升东落的。金星的自转周期为243±1日。金星的白昼和黑夜各约为59日﹐也就是说﹐金星上一昼夜相当于地球上的117日。
大气 金星的大气是俄国学者罗蒙诺索夫在1761年金星凌日时最先发现的。金星大气中二氧化碳的含量在97％以上﹐低层甚至可达99％﹐此外还有少量的氮﹑氩﹑一氧化碳﹑水蒸汽﹑氯化氢和氟化氢等。在离金星表面30～40公里处﹐密布著厚达25公里的浓云﹐它可以反射掉75％左右的入射的太阳光。浓云是由微米量级大小的浓硫酸雾组成的﹐在云层外面则基本上是原子氧。金星大气的二氧化碳产生非常强烈的温室效应﹐使金星表面温度高达465～485℃﹐而且基本上没有地区﹑季节﹑昼夜的区别。金星探测器测知﹐北极区的温度反比阳光照射的赤道地区高10℃左右。随著高度的增加﹐大气中的温度下降﹐到大气层顶温度为-55℃。接近金星表面的低层大气一般比较宁静﹐风速仅每秒2米左右﹐但是﹐在大气层顶却存在著与自转方向相同的﹑速度高达320公里/小时的大环流。
金星表面的大气压约为地球的90倍﹐而且有非常频繁的放电现象。金星探测器就曾记录到一次持续15分钟的大闪电。稠密的金星大气还造成了一种奇特的光学现象﹐即大气折射能使接近地平线的太阳光弯曲达 180°﹐因此﹐在金星上﹐即使背朝太阳也可欣赏“日落东山”的奇景。
金星基本上没有磁场(强度不到地磁场的万分之一)﹐也未发现有辐射带。太阳风﹑紫外线和 X射线均可穿入大气深处﹐使部分大气电离﹐造成一个很薄的金星电离层﹐它离金星表面很近。在夜间电离层的电子密度很小。金星探测器还测得金星大气内
Ar/
Ar的比值竟比地球大200～300倍﹐这对研究行星的演化很有意义。
表面和内部 金星的表面因有浓密的大气保护﹐相对说来﹐地势比较平坦﹐不像月球﹑水星﹑火星那样有众多的环形山。金星上也有一些山或山脉﹐其中有的火山直径可达数百公里﹐但一般都不太高。它的赤道区有一些像火山口那样的大而浅的圆形圈﹐还有一条自南向北穿过赤道的长达 1﹐200公里的大裂谷。金星大部分表面上有一层平均密度为1.2～1.9克/厘米
的覆盖物﹐其厚度一般不超过一米。在这层覆盖物下面主要是玄武岩﹑火成岩等岩石﹐它们的平均密度为2.2～2.7克/厘米。金星的表面温度很高﹐不存在任何液态水﹐加上极高的大气压力和严重缺氧等严酷的自然条件﹐当然不可能有任何类似地球上的动﹑植物存在。
关于金星的内部结构﹐还没有直接的资料﹐从理论推算得出﹐金星的内部结构和地球相似﹐有一个半径约3﹐100公里的铁-镍核﹐中间一层是主要由硅﹑氧﹑铁﹑镁等的化合物组成的“幔”﹐而外面一层是主要由硅化合物组成的很薄的“壳”。
参考书目
R.Jastrow﹐M.H.Thompson﹐Astronomy﹕ Fundamentals and Frontiers﹐3rd ed.﹐John Wiley and Sons﹐New York﹐1977.