金星為何與地球迥然不同？三大探測(cè)任務(wù)或?qū)⒔议_(kāi)金星神秘“面紗”

經(jīng)過(guò)多年等待，一支由宇宙飛船組成的艦隊(duì)即將先后奔赴金星!

在熱切凝望了火星幾十年后，美歐航天機(jī)構(gòu)又回過(guò)頭來(lái)，把目光再次投向金星，近期紛紛公布了金星探測(cè)計(jì)劃。據(jù)《自然》網(wǎng)站報(bào)道，將有3臺(tái)探測(cè)器先后奔赴金星，共同寫(xiě)就金星科學(xué)復(fù)興的新篇章，并回答關(guān)于這個(gè)星球的主要問(wèn)題：金星為何與地球迥然不同，它是否曾經(jīng)擁有海洋因而宜居，其上是否仍然有活火山等。

三大探測(cè)項(xiàng)目相繼“出爐”

6月2日，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)宣布，將在未來(lái)十年向金星發(fā)射兩款探測(cè)器——負(fù)責(zé)繪制金星表面地圖的軌道飛行器“真理”(VERITAS)和潛入金星大氣層的探測(cè)器“達(dá)芬奇+”(DAVINCI+)。

隨后，歐洲空間局也透露，將向金星發(fā)射自己的探測(cè)器——一臺(tái)名為“展望”(En-Vision)的軌道飛行器。該任務(wù)旨在研究金星的大氣層、表面和內(nèi)部是如何相互作用、進(jìn)而形成目前地獄般的“高壓鍋”狀態(tài)的。

NASA擬發(fā)射的探測(cè)器將是自1989年“麥哲倫”號(hào)軌道飛行器發(fā)射以來(lái)美國(guó)首次對(duì)金星執(zhí)行任務(wù);“展望”則是自2005年“金星快車”探測(cè)器升空以來(lái)歐洲空間局的首個(gè)金星探測(cè)器。目前僅僅一款探測(cè)器圍繞金星運(yùn)行：日本的“曉”(Akatsuki)號(hào)金星探測(cè)器，其于2015年抵達(dá)，目前正在研究金星的大氣層。

據(jù)美國(guó)商業(yè)內(nèi)幕網(wǎng)站6月10日?qǐng)?bào)道，NASA的兩項(xiàng)任務(wù)定在2028年至2030年間發(fā)射，而歐洲空間局的探測(cè)器將在21世紀(jì)30年代初的某個(gè)時(shí)候發(fā)射，拍攝金星表面的高分辨率雷達(dá)圖像。

據(jù)《自然》網(wǎng)站6月18日?qǐng)?bào)道，這3臺(tái)探測(cè)器將共同寫(xiě)就金星科學(xué)復(fù)興的新篇章，回答關(guān)于這個(gè)星球的主要問(wèn)題：金星為何與地球迥然不同，它是否曾經(jīng)擁有海洋因而宜居，其上是否仍然有活火山等。

金星與地球大小相當(dāng)卻并非綠洲

有關(guān)金星的一個(gè)主要問(wèn)題是：金星曾與地球十分相似——兩顆行星大小相當(dāng)，且由同樣的物質(zhì)構(gòu)成，但為什么金星現(xiàn)在成為一個(gè)煉獄般的地方，而地球則成為生命的綠洲?

科學(xué)家認(rèn)為，金星在遠(yuǎn)古的時(shí)候甚至可能有過(guò)海洋，但發(fā)生了某件事，極大地改變了金星氣候。今天，它是太陽(yáng)系中最灼熱的行星，有厚厚的、能鎖住熱量的黃色硫酸云團(tuán)，表面平均氣溫高達(dá)471℃——熱到足以熔化鉛，而且，其大氣壓是地球大氣壓的90多倍。

為找出答案，“真理”和“展望”項(xiàng)目將在其中發(fā)揮重要作用：它們都將利用雷達(dá)儀器對(duì)金星表面成像，從而研究金星的地質(zhì)歷史。

此外，弄清楚金星表面是否曾經(jīng)存在液態(tài)水，對(duì)于理解金星和地球?yàn)楹尾煌陵P(guān)重要。天文學(xué)家在金星的大氣層中看到了過(guò)去有水存在的“蛛絲馬跡”，但目前還不清楚這些水來(lái)自金星表面的遠(yuǎn)古海洋——這些海洋由于金星變暖而消失了，還是在金星歷史早期，水只是以蒸汽的形式存在?前者意味著金星曾經(jīng)和地球一樣宜居。

“達(dá)芬奇+”在研究金星的大氣層時(shí)可能幫助回答這個(gè)問(wèn)題。NASA戈達(dá)德太空飛行中心首席科學(xué)家、“達(dá)芬奇+”任務(wù)負(fù)責(zé)人詹姆斯·加文說(shuō)，“達(dá)芬奇+”探測(cè)器將下降大約一小時(shí)，在較低高度對(duì)大氣進(jìn)行每100米采樣，并進(jìn)行高精度測(cè)量，以揭示存在哪些氣體。

加文說(shuō)：“化學(xué)特征將告訴我們金星過(guò)去是否存在海洋以及其性質(zhì)，然后，我們可以集合其他探測(cè)器(如‘真理’和‘展望’)提供的數(shù)據(jù)，繪制出金星的氣候模型。”

金星上還有活火山嗎

以前的探測(cè)數(shù)據(jù)顯示，金星上曾經(jīng)存在火山，但目前尚不清楚過(guò)去幾千年中，金星上的火山是否噴發(fā)過(guò)，或者它們今天仍在噴發(fā)。

“真理”和“展望”都將為金星表面拍照，以幫助回答這些問(wèn)題。特別是“展望”，它將拍攝高分辨率照片，預(yù)計(jì)將揭示以前未發(fā)現(xiàn)的金星表面的特征。

探測(cè)器還將獲得熔巖流等火山特征的相關(guān)數(shù)據(jù)，其風(fēng)化程度有望揭示火山何時(shí)噴發(fā)。“展望”號(hào)副首席科學(xué)家、英國(guó)牛津大學(xué)的科林·威爾遜說(shuō)：“新鮮的熔巖流可能看起來(lái)特別暗或呈黑色。”

“曉”號(hào)探測(cè)器最近觀測(cè)到，金星大氣吸收的紫外線數(shù)量發(fā)生了變化，這可能是近期出現(xiàn)火山噴發(fā)的一個(gè)指標(biāo)。研究人員指出：“現(xiàn)在，金星的氣候不斷變化，可能因?yàn)榛鹕交顒?dòng)。”

金星上存在磷化氫嗎

去年9月，人們對(duì)金星的興趣被重新點(diǎn)燃——當(dāng)時(shí)一項(xiàng)新研究表明，金星的云層中可能含有外星微生物。這是因?yàn)檠芯咳藛T在金星云層中靠上的部分發(fā)現(xiàn)了微量的磷化氫。

在地球上，這種氣體通常是由微生物產(chǎn)生的。不過(guò)，一項(xiàng)后續(xù)研究表明，這些微量成分并非磷化氫，而是二氧化硫。這給有關(guān)金星可能適合生命生存的猜測(cè)蒙上了陰影。

“達(dá)芬奇+”探測(cè)器可能有助于解決這個(gè)問(wèn)題，它在對(duì)大氣取樣時(shí)可能會(huì)檢測(cè)到磷化氫。

NASA科學(xué)家湯姆·瓦格納說(shuō)：“我們對(duì)金星知之甚少，這些探測(cè)任務(wù)將幫助我們?nèi)媪私饨鹦牵荷现撂炜罩械脑茖樱兄恋乇淼幕鹕剑轮列行莾?nèi)核。這就好像我們重新發(fā)現(xiàn)了這顆行星一樣。”

(劉霞)