三个主要的探索任务将揭开金星神秘的“面纱”

  • 2021-06-30 11:42
  • 科技日报

图片来源:美国宇航局官方网站

地球(左)和金星(右)大小相近,但进化结果却大相径庭。欧空局的“前景”轨道飞行器将研究金星的大气、表面和内部是如何相互作用的,并从独特的角度对金星表面进行有针对性的研究,以回答一些关键问题。图片来源:美国宇航局官方网站

“达芬奇”将发射一个直径为一米的探测器,从云层上方探索大气,直到可能是大陆的表面附近。在最后几公里的自由落体过程中,探测器将首次拍摄壮观的图像,并在金星大气的最深处进行化学测量。

经过多年的等待,一支宇宙飞船舰队很快就要去金星了!

在眼巴巴地盯着火星看了几十年之后,美国和欧洲的航天机构都转过头来,再次看向金星,最近还陆续宣布了金星的探索计划。

三大探测项目相继“出炉”

6月2日,美国国家航空航天局(NASA)宣布将发射两个探测器,——,负责绘制金星表面的轨道飞行器“真理号”(VERITAS),以及在未来十年潜入金星大气层的探测器“达芬奇号”(DAVINCI)。

后来,欧洲航天局还透露,它将向金星发射自己的探测器——,一种名为“恩视”的轨道飞行器。这次任务的目的是研究金星的大气、表面和内部是如何相互作用的,从而形成现在这种地狱般的“高压锅”状态。

美国宇航局将发射的探测器将是自1989年麦哲伦轨道飞行器发射以来,美国首次对金星执行任务;前景号是自2005年金星快车探测器发射以来,欧洲航天局的第一个金星探测器。目前,只有一个探测器围绕金星运行:日本的晓金星探测器于2015年抵达,目前正在研究金星的大气层。

据美国商业内幕网站6月10日报道,NASA的两项任务计划在2028年至2030年之间发射,而欧洲航天局的探测器将在20世纪30年代初的某个时候发射,以拍摄金星的高分辨率雷达图像。

据《自然》网站6月18日报道,这三个探测器将共同谱写金星科学复兴的新篇章,并回答关于这个星球的主要问题:为什么金星与地球差别很大,是否曾经有海洋,是否宜居,上面是否还有活火山。

金星与地球大小相当却并非绿洲

关于金星的一个主要问题是:金星和地球非常相似。——两颗行星大小差不多,材质相同,但为什么金星现在是炼狱之地,地球是生命绿洲?

科学家认为,金星在古代甚至可能有海洋,但发生了一些事情,极大地改变了金星的气候。今天,它是太阳系中最热的行星,厚厚的黄色硫酸云可以锁住热量。平均表面温度高达471——,热到足以熔化铅。而且它的大气压是地球的90多倍。

为了找到答案,“真相”和“前景”项目将发挥重要作用:他们将使用雷达仪器对金星表面进行成像,从而研究金星的地质历史。

另外,弄清金星表面是否曾经存在液态水对于理解金星与地球不同的原因非常重要。天文学家过去已经看到了金星大气中水的“线索”,但目前还不清楚水是来自金星表面古老的海洋,由于金星变暖而消失,还是在金星早期历史中水只是以蒸汽的形式存在。前者意味着金星曾经和地球一样适宜居住。

达芬奇在研究金星大气时可能会有助于回答这个问题。美国宇航局戈达德太空飞行中心首席科学家、达芬奇任务负责人詹姆斯加文(James Gavin)表示,达芬奇探测器将下降约一个小时,每隔100米在较低高度对大气进行采样,并进行高精度测量,以揭示哪些气体存在。

加文说:“化学特征会告诉我们金星过去是否有海洋,以及它的性质。然后,我们可以收集其他探测器提供的数据(比如‘真相’和‘前景’),画出金星的气候模型。”

金星上还有活火山吗

之前的勘探资料显示,金星上曾经存在火山,但不清楚金星上的火山是否在过去的几千年中喷发过,或者今天是否还在喷发。

“真相”和“前景”都将拍摄金星表面的照片来帮助回答这些问题。特别是将拍摄高分辨率照片的“展望”,预计将揭示金星表面以前未被发现的特征。

探测器还将获得熔岩流等火山特征的相关数据,其风化程度预计将在火山爆发时揭示。英国前景和牛津大学的副首席科学家高林威尔森说:“新的熔岩流可能看起来特别暗或黑色。”

“肖”探测器最近观察到金星大气层吸收的紫外线量发生了变化,这可能是最近火山爆发的一个迹象。研究人员指出:“现在,金星的气候在不断变化,可能是因为火山活动。”

金星上存在磷化氢吗

去年9月,人们对金星的兴趣被重新点燃——当时一项新研究表明,金星的云层中可能含有外星微生物。这是因为研究人员在金星云层中靠上的部分发现了微量的磷化氢。

在地球上,这种气体通常是由微生物产生的。不过,一项后续研究表明,这些微量成分并非磷化氢,而是二氧化硫。这给有关金星可能适合生命生存的猜测蒙上了阴影。

“达芬奇+”探测器可能有助于解决这个问题,它在对大气取样时可能会检测到磷化氢。

NASA科学家汤姆·瓦格纳说:“我们对金星知之甚少,这些探测任务将帮助我们全面了解金星:上至天空中的云层,中至地表的火山,下至行星内核。这就好像我们重新发现了这颗行星一样。”

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