金星(Venus)是太阳系中八大行星之一,按离太阳由近及远的次序,是第二颗,距离太阳0.725天文单位。它是离地球最近的行星(火星有时候会更近)。古罗马人称作维纳斯,中国古代称之为长庚、启明、太白或太白金星,古希腊神话中称为阿佛洛狄特。公转周期是224.71地球日。夜空中亮度仅次于月球,排第二,金星要在日出稍前或者日落稍后才能达到亮度最大。它清晨出现在东方天空,被称为“启明”;傍晚处于天空的西侧,被称为“长庚”。 2018年9月2日,天宇将上演行星金星“合”恒星角宿一的美丽天象,届时,这两颗亮星将近距离接触,为公众上演一幕浪漫的“星星相吸”。[1]
中文名
金星
外文名
Venus
别称
太白、维纳斯、阿佛洛狄特
分类
八大行星
质量
4.869×102?千克
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星体特性
金星是一颗类地行星,因为其质量与地球类似,有时也被人们叫做地球的“姐妹星”。也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。在八大行星中金星的轨道最接近圆形,偏心率最小,仅为0.006811。
以地球为三角形的顶点之一,分别连结金星和太阳,就会发现这个角度非常小,即使在最大时也只有48.5°,这是因为金星的轨道处于地球轨道的内侧。因此,当我们看到金星的时候,不是在清晨便是在傍晚,并且分别处于天空的东侧和西侧。
太白金星
中国古人称金星为“太白”或“太白金星”,也称“启明”或“长庚”(傍晚出现时称“长庚”,清晨出现时称“启明”)古希腊人称为阿佛洛狄忒,是希腊神话中爱与美的女神。而在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯,因此金星也称作维纳斯(Venus)。维纳斯是爱与美的女性之神,所以金星的天文符号就是女性的标志:♀,也有人形象地将这个符号比喻为“维纳斯的梳妆镜”。
金星的位相变化
金星同月球一样,也具有周期性的圆缺变化(相位变化),但是由于金星距离地球太远,肉眼是无法看出来的。金星的相位变化,曾经被伽利略作为证明哥白尼的日心说的有力证据。
金星是全天中最亮的行星,亮度为-3.3至-4.4等,比著名的天狼星(除太阳外全天最亮的恒星)还要亮14倍,犹如一颗耀眼的钻石,于是古希腊人称它为阿佛洛狄忒(Aphrodite)——爱与美的女神,而罗马人则称它为维纳斯(Venus)——美神。在圣经里,金星象征黎明代表路西法。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。因此金星上的夜空中没有“月亮”,最亮的“星星”是地球。由于离太阳比较近,所以在金星上看太阳,太阳的大小比地球上看到的大1.5倍。
有人称金星是地球的姊妹星,确实,从结构上看,金星和地球有不少相似之处。金星的半径约为6073公里,只比地球半径小300公里,体积是地球的0.88倍,质量为地球的4/5;平均密度略小于地球。虽说如此,但两者的环境却有天壤之别:金星的表面温度很高,不存在液态水,加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件,金星有极少的可能有生命的存在。由此看来,金星和地球只是一对“貌合神离”的姐妹。
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金星表面图片集萃
金星周围有浓密的大气和云层。只有借助于射电望远镜才能穿过这层大气,看到金星表面的本来面目。金星大气中,二氧化碳最多,占97%以上。时常降落巨大的具有腐蚀性的酸雨。金星表面温度高达500℃,大气压约为地球的90倍(相当于地球900米深海中的压力)。
金星自转方向跟天王星一样与其它行星相反,是自东向西。因此,在金星上看,太阳是西升东落。金星绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形偏差不超过1°且与黄道面接近重合,其公转速度约为每秒35公里,公转周期约为224.70天。但其自转周期却为243日,也就是说,金星的自转恒星日一天比一年还长。不过按照地球标准,以一次日出到下一次日出算一天的话则金星上的一年要远远小于243天。这是因为金星是逆向自转的缘故;在金星上看日出是在西方,日落在东方;一个日出到下一个日出的昼夜交替只是地球上的116.75天。在地球上看金星与太阳的最大视角不超过48°,因此金星不会整夜出现在夜空中。我国民间称黎明时分的金星为启明星,傍晚时分的金星为长庚星。
金星逆向自转现象有可能是很久以前金星与其它小行星相撞而造成的,除了这种不寻常的逆行自转以外,金星还有一点不寻常。金星的自转周期和轨道是同步的,这么一来,当两颗行星距离最近时,金星总是以同一个面来面对地球(每5.001个金星日发生一次)。这可能是潮汐锁定(tidal locking)作用的结果--当两颗行星靠得足够近时,潮汐力就会影响金星自转。当然,也有可能仅仅是一种巧合。:
金星本身的磁场与太阳系的其它行星相比是非常弱的。这可能是因为金星的自转不够快,其地核的液态铁因切割磁感线而产生的磁场较弱造成的。这样一来,太阳风就可以毫无缓冲地撞击金星上层大气。最早的时候,人们认为金星和地球的水在量上相当,然而,太阳风攻击已经让金星上层大气水蒸气分解为氢和氧。氢原子因为质量小逃逸到了太空。金星上氘(氢的一种同位素,质量较大,逃逸得较慢)的比例似乎支持这种理论。而氧元素则与地壳中物质化合,因而在大气中没有氧气。金星表面十分干旱,所以金星上岩石要比地球上的更坚硬,从而形成了更陡峭的山脉、悬崖峭壁和其它地貌。一条从南向北穿过赤道的长达1200千米的大峡谷,是八大行星中最大的峡谷。
另外,根据探测器探测,发现金星岩浆里含有水。金星可能与地球一样有过大量的水,但都被蒸发,消散殆尽,使如今变得非常干燥。地球如果再离太阳近一些的话也会有相同的运气。我们会知道为什么基础条件如此相似但却有如此不同现象的原因。
来自麦哲伦飞行器映像雷达的数据表明大部分金星表面由熔岩流覆盖有几座大屏蔽火山,如Sif Mons(右图),类似于夏威夷和火星的Olympus Mons(奥林匹斯山脉)。不过集中在几个热点。大部分地区已形成地形,比过去的数亿年要安静得多了。
金星表面
金星上没有小的环形山,看起来小行星在进入金星的稠密大气层时没被烧光了。金星上的环形山都是一串串的看来是由于大的小行星在到达金星表面前,通常会在大气中碎裂开来。
玛亚特山,金星上最大的火山之一,比周围地区高出9000米,宽200千米,火山及火山活动金星表面为数很多。至少85%的金星表面覆盖着火山岩除了几百个大型火山外,在金星表面还零星分布着100,000多座小型火山从火山中喷出的熔岩流产生了了长长的沟渠,范围大至几百公里,其中最长的一条超过7000公里,
公转自转
金星绕轴自转的方向与太阳系内大多数的行星是相反的。
金星以224.65天绕太阳公转一周,平均距离为一亿八百万千米。虽然所有的行星轨道都是椭圆的,但金星轨道的离心率小于0.01当金星的位置介于地球和太阳之间时,称为下合(内合),会比任何一颗行星更接近地球这时的平均距离是4,100万千米,平均每584天发生一次下合。由于地球轨道和金星轨道的离心率都在减少,因此这两颗行星最接近的距离会逐渐增加。而在离心率较大的期间,金星与地球的距离可以接近至3,820万千米。
金星的自转周期是243天,是主要行星中自转最慢的。金星的恒星日比金星的一年还要长(243金星日相对于224.7地球日),但是金星的太阳日比恒星日为短,在金星表面的观测者每隔116.75天就会看见太阳出没一次,这意味着金星的一天比水星的一天(176地球日)短。太阳会从西边升起,然后在东边落下。金星在赤道的转速只有6.5千米/小时,而地球在赤道的转速大约是1,600千米/小时。
如果从太阳的北极上空鸟瞰太阳系,所有的行星都是以反时针方向自转,但是金星是顺时钟自转,金星的顺时钟转是逆行的转动。当行星的自转被测量出来时,如何解释金星自转的缓慢和逆行,是科学家的一个难题。当他从太阳星云中形成时,金星的速度一定比原来更快,并且是与其他行星做同方向的自转,但计算显示在数十亿年的岁月中,作用在它浓厚的大气层上的潮汐效应会减缓它原来的转动速度,演变成今天的状况。
令人好奇的是金星与地球平均584天的会合周期,几乎正好是5个金星的太阳日,这是偶然出现的关系,还是与地球潮汐锁定的结果,还无从得知。
虽然小行星2002 VE68维持着与它相似的轨道,但金星还没有天然的卫星。依据加州理工学院的Alex Alemi和David Stevenson两人对早期太阳系研究所建立的模型显示,在数十亿年前经由巨大的撞击事件,金星曾至少有过一颗卫星。依据Alemi和Stevenson的说法,大约过了一千万年后,另一次的撞击改变了这颗行星的转向使得金星的卫星逐渐受到螺旋向内,直到与金星碰撞并合而为一。如果后续的碰撞创造出卫星,它们也会被相同的方法吸收掉。Alemi和Stevenson的研究,科学界是否会接纳,也依然是情况未明。
火山分布
金星上可谓火山密布,是太阳系中