“重返金星”为哪般

张唯诚

地球的“姊妹星”

地球有两个亲密的“姊妹”，其中一个是金星，另一个是火星，它们分布在地球轨道的两侧，伴着地球环绕太阳运行。然而，这两个“姊妹”的“脾气”截然相反，金星“炽热如火”，而火星则“冷若冰霜”。只有地球是温和的，既不太冷，也不太热，因而成了人类和其他地球生命欣欣向荣的家园。

曾经，人们对金星的兴趣比火星还大，因为金星非常明亮，引人关注。金星总是出现在拂晓和黄昏的天幕上，是天空中除太阳和月亮外最亮的天体。当它在拂晓出现时，人们称它为“启明”。而当它在黄昏出现时，人们则称它为“长庚”。《诗经》有云：“东有启明，西有长庚。”其实指的都是金星。在西方文明中，灿烂的金星被奉为“爱与美的女神”，古希腊人称它为“阿佛洛狄忒”，而古罗马人则称它为“维纳斯”。

然而，人类对金星的研究却是充满波折的，因为一直以来，地球的另一个“姊妹”——火星吸引了人类大部分的注意力，而金星显然是被“冷落”了。但现在，情况开始出现转机，科学家们开始将目光重新转向金星。2021年6月，2项前往金星的太空探测任务——“达芬奇+”和“真相”被正式确定了下来。这2项研究金星的太空任务是从美国宇航局的4项候选任务中脱颖而出的。其他2项探测任务，包括前往木星的卫星“木卫一”和前往海王星最大的卫星“海卫一”，都未获得批准，人们最终将有限的资源投向了金星。

其实在历史上，金星也曾引起天文学家们的高度重视。1761年，俄国科学家罗蒙诺索夫在观测金星凌日后，认定金星上存在大气。大气是一颗星球活跃的重要标志，它意味着这颗星球与地球可能十分相似。于是，人们猜想，金星是另一颗有着温暖气候的行星，拥有类似地球上的炎热潮湿的森林，以及覆盖全球的生活着大量生物的海洋。

20世纪60—80年代，苏联向金星发射了一系列探测器，它们首次撩开了金星神秘面纱的一角。这些探测器探测了金星表面的环境，获得了有关大气和温度的一些数据，向人们展现了金星的真实面貌。那迷蒙的天空、橙黄的云层和强劲的气流表明，浓云之下的金星是一个“炼狱”，根本不适合生命存活。那里气压极高，是地球的100倍;炽热如火，表面温度达到475℃，是太阳系行星和卫星中温度最高的地方，在那里，硫磺、铅、锡都会熔化。这样的环境与人们事先的想象差异太大，于是天文学家们便更多地将目光转向火星，这也是人们研究火星的投入远胜于金星的重要原因。火星虽然是颗寒冷的星球，但存在水和生命的希望遠比金星大。

探测金星

尽管如此，人类对金星的探索也并未完全停顿下来。1989年，“亚特兰蒂斯号”航天飞机将一个名为“麦哲伦号”的金星探测器送上太空。

“麦哲伦号”的重要成果是测绘了金星的地貌。探测表明，金星表面80%的地方被平原所覆盖，而构成这种平原的物质是冷却后的火山熔岩，它们是一系列火山活动后的产物，说明在金星的历史上曾有过剧烈的火山喷发期。金星上还有一些巨大的火山地形，由于火山涌出物主要为低黏滞性的玄武岩岩浆，所以坡度十分平缓，并且拥有宽阔的顶面。

2005年，另一个由欧洲航天局研制的金星探测器“金星快车”搭乘俄罗斯的“联盟号”运载火箭踏上了前往金星的旅程。“金星快车”首次让科学家们获得机会仔细观察和研究金星上的神秘云团。此前的观测已经证实，那些含有大量尘埃和硫酸的云团，移动的速度非常快，但其他有关云团的情况，科学家们仍然知之甚少。

此外，“金星快车”还捕捉到了金星上的闪电。科学家们认为这是一个非同寻常的发现，它证明金星的大气层能够产生自己的闪电，而且可能比地球上的闪电更加频繁。通常，闪电对一颗行星的意义非同寻常，它会影响这颗行星的大气化学成分，且释放的电能还有可能具有在原始软泥中催生生命的功能。此前，人们已经发现，在太阳系中，除地球之外，其他星球如木星和土卫六上也有闪电发生。但金星上的闪电与它们都不同，它是在“硫酸云”中发生的。

“硫酸云”是金星独特的景观。“金星快车”发现，“硫酸云”多存在于距金星地表50～100千米的地方。它们的上方是稀薄的大气，范围从距地表100千米延至距地表500千米，在太阳风、宇宙射线的作用下，这个层面被电离而形成了电离层。“硫酸云”的下方多为二氧化碳和水蒸气。对于云团的其他情况，人们则了解不多。

初步认识

“金星快车”等探测器对金星的探测，帮助人们进一步了解了金星。事实上，金星和地球在很多方面十分相像。金星的半径为6073千米，只比地球半径小300千米，体积是地球的88%，质量为地球的80%，平均密度仅略小于地球，加上它在太阳系中的位置紧挨着地球，诞生的时间也和地球相同，因而称它为地球的“姊妹行星”是十分恰当的。但为何它与地球如此不同呢？

这是一个迄今科学家也无法回答的谜题。但凭上述人类对金星的探测结果，一些近似于推测的观点应运而生。目前，科学家认为，早期的金星很可能和地球一样是一颗宜居的星球，有水、适宜的温度和大气，但经过几十亿年，这种良好的环境被二氧化碳逐渐破坏掉了。

金星大气中二氧化碳的含量高得惊人。在现代金星的大气中，二氧化碳占了全部物质总量的96%，而地球大气中的二氧化碳仅占0.033%。其原因可能就在于，在地球上，水能够溶解空气中的二氧化碳，把它变为碳酸盐沉积到岩石层中。尽管金星早期可能拥有过大量水，但这些水都逃逸到太空中去了。这是因为金星的自转速度很慢，导致它难以产生能够保护自身免遭太阳风冲击的强大磁场，于是，太阳风直接撞击金星的上层大气，把金星上层大气中的水蒸气分解成了氢和氧。由于质量小，氢原子逃逸到了太空中，而氧则与金星地壳中的物质化合，致使金星的大气中缺乏氧气，并最终导致地表上的水分消失殆尽。

这样一来，在金星上，二氧化碳就全部进入到了大气层中。经过数十亿年的积累，温室气体占比越来越高，温室效应持续影响金星。于是，金星仿佛裹上了一层棉被，温度不断升高，最终演变成了今天的这个样子。

金星上的温室效应给地球上的人们敲响了警钟，因为现在的地球也在经历着一个温室效应的过程，它所带来的直接后果就是全球气候的持续变暖。地球是否在重蹈金星的覆辙？金星的昨天是否如同地球上生机勃勃的今天，而地球的明天是否也会像金星一样堕入炽热的“炼狱”呢？

解密金星

金星的大气十分稠密和炎热，科学家们希望通过研究金星大气的演化史，揭示金星环境的演变过程。这就需要一个探测器深入金星炽热的大气中采集数据。“达芬奇+”就是执行这种任务的探测器，它是一个直径约一米的球体，将用一个小时的时间穿越金星大气层，从而测量金星大气从上到下各层面的物质含量变化。同时，在下落过程中，它还将拍摄一些金星表面的高分辨率照片。这些探测有助于科学家们弄清金星上的水是如何流失的、它曾经的火山活动拥有多大的规模，以及现在是否还存在火山活动等诸多问题。

与“达芬奇+”不同的是，“真相”是一个环绕金星运行的轨道器，它关注金星的表面环境，试图解答金星的历史，以及为什么它与地球如此不同等疑问。此外，“真相”还将用雷达绘制金星地图和三维地形图，并弄清楚金星上是否存在着板块构造活动、它的火山活动是否尚有遗存。这些问题的答案将为人们理解金星的演化史提供线索，也将为未来着陆金星的探测任务提供数据。

按照计划，“达芬奇+”和“真相”将在2028至2030年间的某个时段前往金星。与此同时，欧洲航天局还计划将一个名为“远景”的轨道器派往金星。“远景”将对金星地表环境进行详细的观测，以了解金星的演化过程，它尤其关注金星大气变化与金星地质演变之间的联系。

如果说金星的昨天果真存在过一个如同今日地球一般的宜居时期，那么在历史上，金星一定遭遇过足以令它发生剧烈变化的重要事件，该事件直接导致金星堕入了“炼狱”之中。如果这样的事件在金星上曾经发生过，那么在地球上是否同樣也会发生呢？这是一个十分令人不安的问题。人们非常希望获得答案。尤其是在地球也遭受了温室效应困扰的今天，这个问题就变得更加引人关注。这也是科学家们迫切期待“重返金星”的重要原因。

“真相”绘制金星地图