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行星特征

  與地球比較大小。

金星是太陽(yáng)系的四顆類地行星之一，因?yàn)樗拇笮　①|(zhì)量、體積與到太陽(yáng)的距離，均與地球相似，所以經(jīng)常被稱為地球的姊妹或攣生兄弟 。它的直徑是12,092千米（只比地球少 650千米），質(zhì)量是地球的81.5%。但金星表面的狀況從根本上就與地球完全不同，由于其稠密的大氣層都是二氧化碳，金星大氣的質(zhì)量96.5%是二氧化碳，其余的3.5%是氮?dú)?。

地理

直到行星科學(xué)在20世紀(jì)揭示了它的某些秘密之前，金星表面一直是人們猜測(cè)的話題。它最后的影像來自麥哲倫號(hào)在1990-91年間的探測(cè)，顯示表面有大量且廣泛的火山活動(dòng)，大氣層中的硫顯示最近可能還有過噴發(fā) 。

金星表面的80%被光滑的火山平原覆蓋著，70%的平原有著皺褶脊和10%是平滑或有著碎裂的平原 。兩個(gè)高原構(gòu)成其余30%的表面地區(qū)，一個(gè)在行星的北半球，另一個(gè)正好在赤道的南邊。北方大陸的大小和澳洲差不多，依據(jù)巴比倫的愛神，伊師塔（Ishtar）命名為伊師塔地。金星上最高的山峰在伊斯塔地，稱為馬克士威山，它的標(biāo)高是金星平均表面之上11千米。在南半球的大陸是這兩個(gè)高原中較大的一個(gè)，依據(jù)希臘的愛神命名，稱為阿佛洛狄忒陸，大小與非洲大陸相當(dāng)。這個(gè)地區(qū)的部分份被斷裂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和斷層覆蓋著 。

由于缺乏熔巖流的伴隨，隨處可見的破火山口仍然是個(gè)謎。這顆行星只有少數(shù)的撞擊坑，顯示這顆行星表面是相對(duì)的年輕，大約只有3-6億年的歷史 。除了撞擊坑、山脈、山谷等在巖石行星常見的地形，金星表面有一些獨(dú)特的特征。平頂?shù)幕鹕降匦畏Q為Farra，看起來像薄煎餅，大小的范圍從20至50千米，高度從100至1000米；輻射狀、星形的地形系統(tǒng)，稱為 novae ；有著類似蜘蛛網(wǎng)的輻射狀和同心斷裂外觀的，稱為蛛網(wǎng)膜地形（arachnoid）； coronae 是有著同心圓環(huán)的凹地；這些都是火山地形 。

金星表面的地形幾乎全都以歷史上和神話中的女性命名 。少數(shù)的例外的是以詹姆斯·克拉克·馬克士威的名字命名馬克士威山，和阿爾法區(qū)、貝塔區(qū)和奧瓦達(dá)區(qū)這三個(gè)高原地區(qū)。前述三個(gè)地區(qū)是在國(guó)際天文合會(huì)的行星命名監(jiān)督機(jī)構(gòu)，通過現(xiàn)行的命名制度之前命名的 。

金星上天然的地形以相對(duì)于其本初子午線的經(jīng)度來表示。原本選擇的子午線是通過阿爾法區(qū)南部，在雷達(dá)下呈現(xiàn)亮點(diǎn)的橢圓形Eve的中心 。在金星任務(wù)完成后，重新定義的本初子午線為通過阿喇阿德涅火山口中央峰的經(jīng)線 。

 水星、金星、地球和月球、火星和在最右邊的谷神星的大小比較。因?yàn)榻鹦堑拇髿鈱邮沟盟葘?shí)際可見的固表面直徑更大，所以它的比例可能不完全正確。

表面地質(zhì)

  垂直方向放大了22.5倍的馬特山。

大部分的金星表面似乎都是火山活動(dòng)形成的，金星的火山數(shù)量是地球的好幾倍，它擁有167座直徑超過100千米的大型火山。地球上，只有夏威夷大島的復(fù)雜火山的大小可以和金星比較 。這不是因?yàn)榻鹦堑幕鹕奖鹊厍蚧钴S，而是因?yàn)樗牡貧け鹊厍蚬爬稀５厍虻暮Ｑ蟮貧ぴ诎鍓K的邊界不斷的俯沖而下，使得平均年齡小于一億年 ，而金星表面的年齡估計(jì)在3至6億年間 。

幾條線索指出金星上的火山仍在活動(dòng)中。前蘇聯(lián)的金星計(jì)劃，金星11號(hào)和金星12號(hào)探測(cè)器偵測(cè)到絡(luò)繹不絕的閃電，金星12號(hào)降落之后不久，就記錄到強(qiáng)大的雷聲。歐洲空間局的金星快車記錄到高層大氣中豐富的閃電 。 雖然地球上的雷暴伴隨著降雨，但是金星表面不會(huì)下雨（盡管在大氣層的上層會(huì)落下硫酸雨，但在25千米的高處就會(huì)蒸發(fā)）。產(chǎn)生閃電的一種可能是來自火山灰的噴發(fā)。另一種證據(jù)來自大氣層中的二氧化硫濃度，在1978年至1986年間的測(cè)量，其濃度下降了10倍。這意味著，早些時(shí)有大型的火山爆發(fā)在進(jìn)行 。 金星上有近千個(gè)撞擊坑均勻的分布在其表面。在其它天體上的撞擊坑，例如地球和月球，撞擊坑展現(xiàn)出一系列衰退的狀況。在月球，衰退是由于后續(xù)的撞擊；在地球，是因?yàn)轱L(fēng)和雨水的侵蝕。在金星，85%的撞擊坑保持著原始的狀態(tài)。撞擊坑的數(shù)量，以及其保存在完好的狀態(tài)下，顯示這顆行星大約在3億年前經(jīng)歷了一次全球性的事件 ，隨后火山活動(dòng)的即開始衰減 。地球的地殼是不斷的運(yùn)動(dòng)，而金星被認(rèn)為無法維持這一過程。沒有板塊構(gòu)造從地幔散熱，金星反而經(jīng)歷一個(gè)使地幔溫度升高的循環(huán)，直到它們達(dá)到臨界的水準(zhǔn)，削弱了地殼。然后，大約在一億年的期間，發(fā)生大規(guī)模的地殼俯沖，使地殼完全重生 。在 2014年3月第一個(gè)火山活動(dòng)持續(xù)的直接證據(jù)，出現(xiàn)在格尼奇峽谷的盾狀火山馬特山的帶狀裂口，發(fā)現(xiàn)了4個(gè)紅外線的閃光。這些閃光的溫度范圍從40℃到320℃以上的環(huán)境，相信是氣體或熔巖從火山口釋出的噴發(fā)現(xiàn)象 。

星星凹面的坑穴大小從3千米至280千米。由于濃稠的大氣影響到進(jìn)入的天體，所以沒有小于3千米的坑穴。受到大氣層的減速，動(dòng)能低于某一臨界值的天體，將無法碰撞出撞擊坑 。進(jìn)入的天體直徑若小于50米，將在墜落到表面之前就在大氣層中燒毀 。

在1979年，先鋒金星軌道器以紫外線波段揭露了金星大氣層的結(jié)構(gòu)。麥哲倫號(hào)從1990年至1994年的全球雷達(dá)影像（沒有云層）在金星表面的撞擊坑（影像由雷達(dá)數(shù)據(jù)重建）

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

沒有地震或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的資料，只有少許的直接資料可用于了解金星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和地質(zhì)化學(xué) 。與地球相似的大小和密度，顯示它和地球有著相似的共同內(nèi)部構(gòu)造：核、地幔和地殼。像地球一樣，金星的核心至有一部分是液體，因?yàn)檫@兩顆行星冷卻的速率是相同的 。體積略小的金星顯示出內(nèi)部深處的壓力會(huì)比地球的略小一些。這兩顆行星之間主要的區(qū)別在于金星缺乏板塊存在的證據(jù)，可能是因?yàn)樗耐鈿ぬ珗?jiān)硬，隱沒帶缺乏水而使它沒有黏度。這樣的結(jié)果使行星的熱難以散逸，阻止了它的冷卻，并提供其內(nèi)部缺乏生成磁場(chǎng)機(jī)制的可能解釋 。相反的，金星可能以周期性的重鋪地殼來散逸它內(nèi)部的熱 。

大氣層和氣候

金星有著密度極高的大氣層，其中主要包括二氧化碳和極少量的氮。大氣層的質(zhì)量是地球大氣層的93倍，而表面上的壓力是地球表面壓力的92倍左右，相當(dāng)于在地球上深達(dá)1千米處的海洋下的壓力。在表面的密度是65千克/米 ，是水的6.5%。富含CO 2 的大氣層，與薄薄的一層二氧化硫，創(chuàng)造出太陽(yáng)系最強(qiáng)大的溫室效應(yīng)，使表面的溫度至少達(dá)到735 K（462 °C） 。這使得金星表面的溫度比水星更高，而水星表面的最低溫是55 K（?220 °C），最高溫也只有695 K（420 °C） 。然而，金星的距離比水星遠(yuǎn)離太陽(yáng)將近2倍，所能接受的太陽(yáng)輻照度只是水星的25%。金星的表面經(jīng)常被描述如同地獄般的場(chǎng)所 。這一溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)現(xiàn)滅菌所需要的溫度。

研究表明數(shù)十億年前的金星大氣層很像現(xiàn)在的地球大氣層，并且表面上可能有許多的液態(tài)水，但是經(jīng)過六億年至數(shù)十億年后 ，受到失控的溫室效應(yīng)影響，造成原來的水都被蒸發(fā)掉，并使得在大氣層中的溫室氣體超過臨界的水準(zhǔn) 。雖然，在這個(gè)事件發(fā)生之后，星球的表面條件已不再適合任何像地球生物的生命存在，但在金星云層的中層和低層是可能有生命存在的 。

熱慣量和經(jīng)由較低層大氣風(fēng)傳導(dǎo)的熱，意味著盡管這顆行星自轉(zhuǎn)得很慢，但表面的溫度變化無論是白天或黑夜都不顯著。在表面的風(fēng)是緩慢的，每小時(shí)只移動(dòng)數(shù)千米，但由于表面的大氣密度高，它們施加巨大的壓力對(duì)抗障礙物和輸送表面的塵埃和小石塊。即使熱、壓力和缺乏氧氣都不是問題，這依然會(huì)使人很難單獨(dú)在表面行走移動(dòng) 。

在濃厚的CO 2 大氣層之上的是包含二氧化硫和硫酸水滴的濃厚云層 。這些云反射和散射90%照射在其上的陽(yáng)光回到太空中，并阻止了以可見光對(duì)金星表面的觀測(cè)。永久覆蓋的云層意味著金星盡管比地球還靠近太陽(yáng)，但表面不如地球明亮。在云層頂端的風(fēng)速高達(dá)85 m/s（300 km/h），每4至5天就可以繞行金星一圈 。金星的風(fēng)速是自轉(zhuǎn)速度的60倍，地球上的最高風(fēng)速只是地球自轉(zhuǎn)速度的10-20% 。

金星表面實(shí)際上是等溫的，不僅是白天和黑夜之間，包括赤道和南北兩極，都保持一個(gè)恒定的溫度 。這顆行星自轉(zhuǎn)軸的傾斜很小 －少于3°，相較于地球的23°－ 也減少了季節(jié)性的溫度變化 ?？梢圆煊X到的溫度變化只發(fā)在海拔高度的改變，因此金星的最高點(diǎn)，馬克士威山是溫度最低的地點(diǎn)，溫度大約是655 K（380 °C）和大約4.5 MPa（45 bar）的大氣壓力 。在1995年，麥哲倫號(hào)在金星最高峰的頂部拍攝到和地面上的雪相似的高反光物質(zhì)。盡管在溫度較高的地區(qū)，這種過程可以說是類似下雪的現(xiàn)象。較容易揮發(fā)的物質(zhì)在表面上聚集，以氣體的形態(tài)上升到較高處，因?yàn)楦吆０翁幍臍鉁叵陆刀淠?，于是在那兒如同下雪般跌落回較低的表面。還不知道這種物質(zhì)的成分，但是投機(jī)者的猜測(cè)已經(jīng)從元素的碲到鉛硫化物（方鉛礦）都有 。

金星的云層也像地球上的云一樣，可以產(chǎn)生閃電 。從前蘇聯(lián)的金星探測(cè)器首度檢測(cè)出疑似閃電的色譜開始，金星是否有閃電的爭(zhēng)議就一直存在。在2006–2007年，金星快車清楚的探測(cè)到 口哨模式波 －閃電的電子簽名模式。它們間歇性的外觀指示初與天氣活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性。閃電的比率至少有地球的一半 。在2007年，金星快車還探測(cè)到南極存在著巨大的雙大氣渦旋 。

在2011年，金星快車又在金星的大氣層高處發(fā)現(xiàn)存在著臭氧層 。

在2013年1月29日，歐洲空間局的科學(xué)家報(bào)告在金星這顆行星的電離層有著類似于彗星離子尾條件的離子尾流 。

Atmospheric composition簡(jiǎn)單的氣體混和吸收棒合成譜對(duì)應(yīng)于地球的大氣層。使用HITRAN在網(wǎng)絡(luò)上的資料 ，依據(jù)這些資料組合成的金星大氣層成分 。 綠色 – 水蒸氣， 紅 – 二氧化碳, WN –波數(shù)（其他顏色有不同的意義，波長(zhǎng)較低的在右側(cè)，高的在左側(cè)）。

磁場(chǎng)和核心

在1967年，金星4號(hào)發(fā)現(xiàn)金星有磁場(chǎng)，但是比地球的微弱。這個(gè)磁場(chǎng)是由電離層和太陽(yáng)風(fēng)相互作用誘導(dǎo) ，而不是像地球這樣，由行星內(nèi)部的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。金星微弱的磁場(chǎng)對(duì)大氣層提供的保護(hù)不足以抵抗宇宙射線的輻射，因而可以忽略其功能；而這種輻射可能導(dǎo)致云層的放電 。

金星的大小類似地球，在核心應(yīng)該有類似的發(fā)電機(jī)機(jī)制，因此缺乏內(nèi)在的磁場(chǎng)令人驚訝。一架發(fā)電機(jī)需要三樣?xùn)|西：導(dǎo)電的液體、旋轉(zhuǎn)和對(duì)流。在地球，因?yàn)橐后w層的底部比頂端熱許多，對(duì)流出現(xiàn)在核心外層的液體。在金星，整顆星球的表面重新鋪設(shè)的事件，導(dǎo)致通過地殼的熱通量減少，并可能使得板塊活動(dòng)因而結(jié)束。這會(huì)導(dǎo)致地幔的溫度增加，從而減少核心向外的熱通量，來自核心的熱被用于加熱地殼 。

對(duì)于金星缺乏磁場(chǎng)，目前主要幾種說法如下：

理論一：核心被認(rèn)為是導(dǎo)電的，雖然它的旋轉(zhuǎn)很慢，但模擬的結(jié)果認(rèn)為它還是足夠成為發(fā)電機(jī) 。這意味著金星的核心只是因?yàn)槿鄙賹?duì)流，所以不能成為發(fā)電機(jī)。

理論二：金星沒有固體的內(nèi)核 ，或它的核心已經(jīng)冷卻，整個(gè)核心的液體部分有著幾乎相同的溫度。

理論三：核心已經(jīng)完全固化。核心的狀態(tài)與目前尚未知的硫濃度有著密切的關(guān)連性 。

理論四：與理論一相反，2006年金星快車探勘金星后，認(rèn)為轉(zhuǎn)速過慢不足以產(chǎn)生磁場(chǎng) ，可能遭遇過類似“大碰撞”的撞擊所導(dǎo)致 。

環(huán)繞金星的微弱磁圈意味著是太陽(yáng)風(fēng)和金星大氣層直接交互作用的結(jié)果。此處，氫和氧的離子是中性的分子被紫外線輻射解離所創(chuàng)造的。然后，太陽(yáng)風(fēng)提供這些離子足夠逃離金星引力場(chǎng)的速度和能量。這種侵蝕的過程使大氣層內(nèi)的低質(zhì)量的氫、氦和氧離子不斷流失，而質(zhì)量較大的分子，像二氧化碳則更有可能被保留。太陽(yáng)風(fēng)對(duì)大氣的侵蝕，可能導(dǎo)致金星在形成后的前十億年間就丟失了大部分的水分。侵蝕使高質(zhì)量氘與低質(zhì)量氫的比率增加，在高層的大氣比低層的高出150倍 。

軌道和自轉(zhuǎn)

  金星的軌道以平均1億800萬千米（0.72天文單位）距離繞著太陽(yáng)，每224.65地球日公轉(zhuǎn)一周。金星（黃色軌跡）是從太陽(yáng)算過來的第二顆行星，地球（藍(lán)色軌跡）繞行太陽(yáng)的周期約是它的1.6倍，也就是大約365天。

金星以平均距離0.72AU（108,000,000km；67,000,000mi）的軌道繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，完成一圈的時(shí)間大約是224.65地球日。雖然所有行星的軌道都是橢圓的，但是金星的軌道最接近圓形，離心率小于0.01 。金星它位于地球和太陽(yáng)的連線之間時(shí)，稱為下合（內(nèi)合）。這時(shí)它比任何其他行星更最靠近地球，距離大約是4,100萬千米 。它與地球的會(huì)合周期平均是584天 。歸功于地球的軌道離心率衰減，這個(gè)最接近的距離將會(huì)以超過10,000年的周期改變。從1至5383年，有526次的距離會(huì)小于4,000萬千米；接下來的60,158年都會(huì)超過 。

從地球的北極方向觀察，太陽(yáng)系所有的行星都是以逆時(shí)針方向在軌道上運(yùn)行。大多數(shù)行星的自轉(zhuǎn)方向也是逆時(shí)針的，但是金星不僅是以243地球日順時(shí)針的（稱為退行自轉(zhuǎn)）自轉(zhuǎn)，還是所有行星中轉(zhuǎn)得最慢的。因?yàn)樗淖赞D(zhuǎn)是如此緩慢，所以它極度的接近球形 。金星的恒星日比金星的地球日一年長(zhǎng)（243相對(duì)于224.7地球日）。金星赤道的線速度為6.5 km/h（4.0 mph），而地球的則接近1,670 km/h（1,040 mph） 。自從麥哲倫號(hào)太空船抵達(dá)金星之后，它的自轉(zhuǎn)周期已經(jīng)延長(zhǎng)了 16 years 。因?yàn)槭峭诵械淖赞D(zhuǎn)，一個(gè)太陽(yáng)日的長(zhǎng)度明顯的短于恒星日，僅為116.75地球日（使得金星的太陽(yáng)日短于水星太陽(yáng)日的176個(gè)地球日）。一個(gè)金星年的長(zhǎng)度是金星日（太陽(yáng)日）的1.92倍 。金星上的觀測(cè)者會(huì)看見太陽(yáng)從西邊升起，然后從東邊落下；但實(shí)際上，由于不透明的云層，在金星表面是看不見太陽(yáng)的 。

金星可能從太陽(yáng)星云中不同轉(zhuǎn)動(dòng)周期和轉(zhuǎn)軸傾角的區(qū)域誕生，由于混沌的自旋和其它行星對(duì)其濃厚大氣的攝動(dòng)和潮汐效應(yīng)，經(jīng)過數(shù)十億年的影響才達(dá)到現(xiàn)在的狀況。金星的自轉(zhuǎn)周期可能代表其潮汐受到太陽(yáng)引力的鎖定，由太陽(yáng)熱在濃稠的金星大氣層中創(chuàng)造出金星大氣潮，使旋轉(zhuǎn)逐漸趨于緩慢 。平均584天接近地球一次的會(huì)合周期，幾乎正好是金星5個(gè)太陽(yáng)日的長(zhǎng)度 ，但是與地球的自旋軌道共振已經(jīng)不被采信了 。

金星沒有天然的衛(wèi)星 ，雖然目前有小行星2002 VE 68維持著準(zhǔn)衛(wèi)星軌道的關(guān)系 。此外，它還曾有過其它的準(zhǔn)衛(wèi)星：兩顆暫時(shí)共軌的小行星， 2001 CK 32 和 2012 XE 133 。在17世紀(jì)，喬凡尼·卡西尼報(bào)告有一顆衛(wèi)星環(huán)繞著金星，還將之命名為Neith，并且在其后的 200 years 還有斷斷續(xù)續(xù)的觀測(cè)報(bào)告，但大多數(shù)被確認(rèn)只是鄰近的背景恒星。加州理工學(xué)院的Alex Alemi"s和David Stevenson在2006年研究早期太陽(yáng)系的模型顯示，在數(shù)十億年前的巨大撞擊事件中，至少曾為金星創(chuàng)造一顆衛(wèi)星 。大約1,000萬年后，依據(jù)他們的研究，另一個(gè)撞擊事件反轉(zhuǎn)了金星的自轉(zhuǎn)方向，造成金星的衛(wèi)星逐漸螺旋向內(nèi)，直到與金星撞擊而合并 。如果稍后的撞擊創(chuàng)造出衛(wèi)星，也會(huì)被以相同的方式吸收掉。缺乏衛(wèi)星的另一種解釋是太陽(yáng)強(qiáng)大的潮汐力，會(huì)使環(huán)繞內(nèi)側(cè)類地行星的大型衛(wèi)星軌道不穩(wěn)定 。

觀測(cè)

  "> 播放媒體   金星繞軸自轉(zhuǎn)的方向與太陽(yáng)系內(nèi)大多數(shù)的行星是相反的。

  在海邊的一張夜空照片。一線曙光在地平線上，可以看見許多的星星。金星在中心，比任何星星都要明亮，在海中可以看見它的反射光。這里是太平洋的上空，金星總是比太陽(yáng)系外最亮的恒星更明亮。

  金星的相位和它的視直徑變化。

金星永遠(yuǎn)比任何恒星明亮（除了太陽(yáng)），當(dāng)它是最靠近太陽(yáng)的眉型月時(shí)，它的最大視星等亮度可以達(dá)到-4.9等 ，當(dāng)它在太陽(yáng)的背后最黯淡時(shí)，視星等依然有-3等。當(dāng)高度足夠時(shí)，這顆行星的亮度足以在晴朗的夜空下照射出陰影 ，而且當(dāng)太陽(yáng)在接近地平線的低空時(shí)，也很容易看見它。由于它是一顆內(nèi)側(cè)行星，所以它與太陽(yáng)的距角（離日度）永遠(yuǎn)小于47度 。

金星在繞行太陽(yáng)的軌道上每584天超越地球一次 。當(dāng)它超越地球時(shí)，它會(huì)從日落后可見的昏星（長(zhǎng)庚星）變成日出之前可見的晨星（啟明星）。雖然水星也是內(nèi)側(cè)的行星，但它的最大離日度只有28° ，所以通常很難在晨昏濛影中見到，而金星在它最亮?xí)r很難不被看見。它的離日度越大，表示在日落后或日出前的黑暗中可以看見的時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)它是天空中最明亮的光點(diǎn)時(shí)，通常會(huì)被誤報(bào)為不明飛行物（UFO）。美國(guó)總統(tǒng)吉米·卡特在1969年宣稱看見不明飛行物，事后分析被認(rèn)為極可能就是金星。許多人曾誤以為金星是更奇特的東西 。

透過望遠(yuǎn)鏡觀察在軌道上的金星，它會(huì)顯示像月球的相位變化。當(dāng)它在太陽(yáng)的另一側(cè)時(shí)，這顆行星呈現(xiàn)小而圓滿的圖像。當(dāng)它在最大的離日度時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)半圓形的相位，并顯示較大的視直徑，而當(dāng)它在靠近地球與太陽(yáng)的這一側(cè)，也就是靠近地球且在夜空中最明亮?xí)r，會(huì)呈現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)的眉月形。當(dāng)金星最大并且要呈現(xiàn)新月的相位時(shí)，在望遠(yuǎn)鏡中可以看見光線被金星大氣層折射后在它周圍形成的光暈 。金星的相位變化，曾經(jīng)被伽利略作為證明哥白尼日心說的有力證據(jù)。

凌日

  2004年的金星凌日。

金星的軌道相對(duì)于地球的軌道略有傾斜，因此當(dāng)金星行經(jīng)地球和太陽(yáng)之間時(shí)，通常不會(huì)橫越過太陽(yáng)的表面。只有當(dāng)下合時(shí)剛好也穿越地球的軌道平面時(shí)才會(huì)發(fā)生金星凌日的現(xiàn)象。目前發(fā)生金星凌日的循環(huán)周期是 243 years ，會(huì)相隔大約 105.5 years 或 121.5 years 各出現(xiàn)一對(duì)間隔八年的凌日 —這是英國(guó)天文學(xué)家杰雷米亞·霍羅克斯在1639年首先發(fā)現(xiàn)的模式 。

最近的一對(duì)是2004年6月8日和2012年6月5-6日。在許多地點(diǎn)都以適當(dāng)?shù)膬x器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和線上直播觀賞這兩次的凌日 。

前一次的一對(duì)凌日發(fā)生在1874年12月和1882年12月；下一次的一對(duì)是在2117年12月和2125年12月 。在歷史上，凌日的觀測(cè)是很重要的，因?yàn)檫@可以讓天文學(xué)家確定天文單位的大小，霍羅克斯在1639年即借此測(cè)量太陽(yáng)系的大小 。1768年，庫(kù)克船長(zhǎng)前往大溪地，于1769年在當(dāng)?shù)赜^測(cè)金星凌日之后，還航行到澳大利亞東岸 。

灰光

當(dāng)這顆行星的相位是月牙形時(shí)，在黑暗側(cè)出現(xiàn)的微弱光照，稱為灰光，長(zhǎng)久以來一直是觀測(cè)上的謎團(tuán)。第一個(gè)聲稱看見灰光的觀測(cè)報(bào)告出現(xiàn)在1643年，但從來沒有可證實(shí)的可靠照明存在。觀測(cè)人員猜測(cè)這可能是金星大氣層中的電氣活動(dòng)，但也可能是觀察明亮的月牙形區(qū)域后生理上產(chǎn)生的虛幻 。

研究

早期的研究

  1769年凌日時(shí)紀(jì)錄的"黑滴效應(yīng)"。

眾所周知，金星在古文明被視為 啟明星（晨星） 和 長(zhǎng)庚星（昏星） ，反映出在早期假設(shè)這是兩顆不同的天體，所以各自有自己的名稱。在公元前1581年的金星碑都表明巴比倫人知道這兩個(gè)天體其實(shí)是相同的，在這塊板上稱之為 明亮的天空女王 ，可以支持這一觀點(diǎn)和細(xì)致的觀察 。直到公元前六世紀(jì)的畢達(dá)哥斯拉，希臘人都認(rèn)為這是兩顆不同的天體，凌晨的被稱為磷光體，日落后的才稱為 金星 （Hesperus） 。 羅馬人稱凌晨方位的金星為曉星（Lucifer），字面上的意思是 光明使者 ，晚上的是 金星 （Vesper），兩者都是承襲希臘名字字面上的翻譯。

首次觀測(cè)金星凌日是在1032年，觀測(cè)者是波斯天文學(xué)家阿維森納，它因此認(rèn)為金星比地球更靠近太陽(yáng) ，并且認(rèn)為金星，至少有些時(shí)候，是低于太陽(yáng) 。在12世紀(jì)，安達(dá)盧西亞的天文學(xué)家Ibn Bajjah觀察到兩顆行星像黑點(diǎn)一樣的從太陽(yáng)表面經(jīng)過。后來，13世紀(jì)馬拉蓋的天文學(xué)家Qotb al-Din Shirazi認(rèn)定是金星和水星的凌日 。在1639年12月4日（以當(dāng)時(shí)的儒略歷是1639年11月24日），杰雷米亞·霍羅克斯和它的朋友威廉·克萊布崔，在他們自己各自的住宅都觀測(cè)了金星凌日 。

  伽利略發(fā)現(xiàn)金星呈現(xiàn)的相位（雖然還將太陽(yáng)放在地球的天空中）證明金星環(huán)繞著太陽(yáng)，而不是繞著地球。

在17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家伽利略首次觀察到這顆行星時(shí)，發(fā)現(xiàn)它和月球一樣有著相位變化，從眉形到凸月然后滿月，之后再反過來變化。當(dāng)金星的距角最大時(shí)，它呈現(xiàn)半圓形；離太陽(yáng)最近時(shí)（距角最小）顯示新月或滿月的圓形。只有金星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)才有這種可能，這是首度觀測(cè)到與托勒密的地心模型，地球居于同心圓的太陽(yáng)系中心矛盾的現(xiàn)象 。

在1761年，俄羅斯的學(xué)者羅蒙諾索夫發(fā)現(xiàn)金星的大氣層 。德國(guó)天文學(xué)家約翰·羅特在1790年也觀測(cè)到金星的大氣層。羅特發(fā)現(xiàn)這顆行星呈現(xiàn)彎彎的月牙形時(shí)，月牙的尖頂延長(zhǎng)超過180度。他正確的推論這是因?yàn)殛?yáng)光在稠密的大氣層中散射。后來，美國(guó)天文學(xué)家萊曼觀測(cè)到在內(nèi)合時(shí)，在黑暗的一側(cè)有完整的光環(huán)圍繞著，進(jìn)一步提供存在大氣層的證據(jù) 意大利出生的天文學(xué)家卡西尼和羅特，努力觀察金星表面復(fù)雜的大氣層在金星表面標(biāo)示出的標(biāo)記，不正確的估計(jì)金星的自轉(zhuǎn)周期為 24 小時(shí) 。

地基的研究

地形地貌

在金星表面的大平原上有兩個(gè)主要的大陸狀高地。北邊的高地叫伊師塔地，擁有金星最高的“馬克士威山脈（大約比喜馬拉雅山高出兩千米）”，它是根據(jù)詹姆斯·克拉克·馬克士威命名的。馬克士威山脈包圍了拉克西米高原。伊師塔地大約有澳大利亞那么大。南半球有更大的阿佛洛狄忒陸，面積與南美洲相當(dāng)。這些高地之間有許多廣闊的低地，包括有阿塔蘭塔平原低地、圭尼維爾平原低地以及拉維尼亞平原低地。除了馬克士威山脈外，所有的金星地貌均以現(xiàn)實(shí)中的或者神話中的女性命名。由于金星濃厚的大氣讓流星等天體在到達(dá)金星表面之前減速，所以金星上的隕石坑都不超過3.2千米。

大約90%的金星表面是由不久之前才固化的玄武巖熔巖形成，當(dāng)然也有極少量的隕石坑。這表明金星近來正在經(jīng)歷表面的重新構(gòu)筑。金星的內(nèi)部可能與地球是相似的：半徑約3000千米的地核和由熔巖構(gòu)成的地幔組成了金星的絕大部分。來自麥哲倫號(hào)的最近的數(shù)據(jù)表明金星的地殼比起原來所認(rèn)為的更厚也更堅(jiān)固。可以據(jù)此推測(cè)金星沒有像地球那樣的可移動(dòng)的板塊構(gòu)造，但是卻有大量的有規(guī)律的火山噴發(fā)遍布金星表面。金星上最古老的特征僅有8億年歷史，大多數(shù)地區(qū)都相當(dāng)年輕（但也有數(shù)億年的時(shí)間）。最近的發(fā)現(xiàn)表明，金星的火山在隔離的地質(zhì)熱點(diǎn)依舊活躍。

金星本身的磁場(chǎng)與太陽(yáng)系的其它行星相比是非常弱的。這可能是因?yàn)榻鹦堑淖赞D(zhuǎn)不夠快，其地核的液態(tài)鐵因?qū)α鳟a(chǎn)生的磁場(chǎng)較弱造成的。 這樣一來，太陽(yáng)風(fēng)就可以毫無緩沖地撞擊金星上層大氣。最早的時(shí)候，人們認(rèn)為金星和地球的水在量上相當(dāng)，然而，太陽(yáng)風(fēng)的攻擊已經(jīng)讓金星上層大氣的水蒸氣分解為氫和氧。氫原子因?yàn)橘|(zhì)量小逃逸到了太空。金星上氘（氫的一種同位素，質(zhì)量較大，逃逸得較慢）的比例似乎支持這種理論。而氧元素則與地殼中的物質(zhì)化合，因而在大氣中沒有氧氣。金星表面十分干旱，所以金星上的巖石要比地球上的更堅(jiān)硬，從而形成了更陡峭的山脈、懸崖峭壁和其它地貌。

另外，根據(jù)探測(cè)器的探測(cè)，發(fā)現(xiàn)金星的巖漿里含有水。

衛(wèi)星史話

人們?cè)?jīng)認(rèn)為金星有一個(gè)衛(wèi)星，名叫尼斯，以埃及女神涅伊特（沒有凡人看過她面紗下的臉）命名。它的首次發(fā)現(xiàn)是由意大利出生的法國(guó)天文學(xué)家喬凡尼·多美尼科·卡西尼在1672年完成的。天文學(xué)家對(duì)尼斯的零星觀察一直持續(xù)到1982年，但是這些觀察之后受到了懷疑（實(shí)際上是其它昏暗的星體在恰好的時(shí)間出現(xiàn)在了恰好的位置上）。所以現(xiàn)在認(rèn)為金星沒有衛(wèi)星。

人類探索

 水手2號(hào)探測(cè)器, 發(fā)射于1962年。

在太空探測(cè)器探測(cè)金星以前，有的天文學(xué)家認(rèn)為金星的化學(xué)和物理狀況和地球類似，在金星上發(fā)現(xiàn)生命的可能性比火星還大。1950年代后期，天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡第一次觀測(cè)了金星的表面。第一個(gè)機(jī)器人太空探索的金星任務(wù)，并且是首次探索任何星球，開始于1961年2月12日發(fā)射的金星1號(hào)探測(cè)器。從1961年起，蘇聯(lián)和美國(guó)向金星發(fā)射了30多個(gè)探測(cè)器，從近距離觀測(cè)，到著陸探測(cè)。

日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）在2010年5月發(fā)射的金星探測(cè)器“破曉號(hào)”，原定在2010年12月7日進(jìn)入金星軌道，但“破曉號(hào)”號(hào)開始進(jìn)行引擎反向噴射、準(zhǔn)備減緩速度進(jìn)入金星軌道時(shí)，通訊設(shè)備卻發(fā)生故障，與地面指揮中心短暫失去聯(lián)絡(luò)，以至于引擎停擺，與金星擦身而過?！捌茣蕴?hào)”號(hào)必須等到2016年后才能再度接近金星軌道，運(yùn)作小組表示，屆時(shí)“破曉號(hào)”號(hào)若仍完好無損，將再次挑戰(zhàn)。在飛行器繞太陽(yáng)五年之后，工程師們通過點(diǎn)火其 姿態(tài)控制 （ 英語 ： Attitude control ） 推進(jìn)器20分鐘而進(jìn)入一個(gè)替代的橢圓形金星軌道，JAXA于2015年12月9日下午六點(diǎn)宣布破曉號(hào)于2015年12月7日成功進(jìn)入金星軌道 。

金星殖民

高空金星運(yùn)作概念（High Altitude Venus Operational Concept，HAVOC）計(jì)劃目前在NASA維吉尼亞州的漢普頓（Hampton）的蘭利研究中心（Langley Research Center）進(jìn)行，系統(tǒng)分析及觀念理事會(huì)的工程師和科學(xué)家已經(jīng)開始研擬初步的可行計(jì)劃，看看機(jī)器人和人類是否能實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)任務(wù)。任務(wù)分析部的太空工程師瓊斯（Christopher A. Jones）表示，金星大氣層對(duì)科學(xué)家和人類的探索來說，都是一個(gè)引人入勝的里程碑。人類可以使用比空氣還輕的飛船，可以承載基礎(chǔ)設(shè)備、太空探測(cè)器或者可居住的探測(cè)太空船，讓兩名太空人可以探索金星長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月，由于金星幾乎沒有自轉(zhuǎn)，飛船周期性的來回可以模擬黑夜。同時(shí)，金星任務(wù)需要的時(shí)間比火星短，可以做為人類探測(cè)火星的預(yù)習(xí)。任務(wù)的最終目標(biāo)是在金星的大氣層中，尋求人類永久生存棲息的家園。生活在50千米高的飛船中，重力只比地球弱一點(diǎn)，人類不用對(duì)抗無重力狀態(tài)，也就不必?fù)?dān)心肌肉萎縮、骨骼疏松等問題。HAVOC是被賦予重大展望的計(jì)劃，將會(huì)送更多機(jī)器人去多加測(cè)試，并實(shí)際了解大氣層的情況。NASA目前并無打算投入資金，但這個(gè)團(tuán)隊(duì)仍持續(xù)進(jìn)行研究，希望NASA能讓這個(gè)計(jì)劃成真。 飛艇（輕于空氣的氣球）可用于初步探索，并可用于最終永久定居點(diǎn) 。

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