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【基礎(chǔ)天文No.4】太陽系之金星

 博科園 2020-02-14


基礎(chǔ)系例說明:啟動(dòng)|基礎(chǔ)天文|基礎(chǔ)物理|系例科普

第一期:【基礎(chǔ)天文No.1】太陽系之太陽系

第二期:【基礎(chǔ)天文No.2】太陽系之太陽

第三期:【基礎(chǔ)天文No.3】太陽系之水星

微信公眾號(hào):天文物理

【基礎(chǔ)天文】【基礎(chǔ)物理】兩個(gè)基礎(chǔ)系例希望讓大家的認(rèn)知能更深刻方能更進(jìn)一步,!

好高騖遠(yuǎn)可是大忌哦

基礎(chǔ)天文No.4——金星


金星(英語,、拉丁語:Venus,天文符號(hào):♀),,在太陽系的八大行星中,,是從太陽向外的第二顆行星,軌道公轉(zhuǎn)周期為224.7地球日,,它沒有天然的衛(wèi)星,。它的名稱源自羅馬神話的愛與美的女神,維納斯,,因此金星也稱做維納斯(Venus),。在中國古代稱為太白,另外早晨出現(xiàn)在東方稱啟明,,晚上出現(xiàn)在西方稱長庚,。古希臘人稱為阿佛洛狄忒,是希臘神話中愛與美的女神。金星的天文符號(hào)用維納斯的梳妝鏡來表示,。 它在夜空中的亮度僅次于月球,,是第二亮的天然天體,視星等可以達(dá)到 -4.7等,,足以照射出影子,。由于金星是在地球內(nèi)側(cè)的內(nèi)行星,它永遠(yuǎn)不會(huì)遠(yuǎn)離太陽運(yùn)行:它的離日度最大值為47.8°,。

金星是一顆類地行星,,因?yàn)樗拇笮 ①|(zhì)量,、體積與到太陽的距離,,均與地球相似,所以經(jīng)常被稱為地球的姊妹星,。然而,,它在其它方面則明顯的與地球不同。它有著四顆類地行星中最濃厚的大氣層,,其中超過96%都是二氧化碳,,行星表面的大氣壓力是地球的92倍。表面的平均溫度高達(dá)735 K(462 °C,;863 °F),,是太陽系最熱的行星,比最靠近太陽的水星還要熱,。金星沒有將碳吸收進(jìn)入巖石的碳循環(huán),,似乎也沒有任何有機(jī)生物來吸收生物量的碳。金星被一層高反射,、不透明的硫酸云覆蓋著,,阻擋了來自太空中,可能抵達(dá)表面的可見光,。它在過去可能擁有海洋,,并且跟外觀與地球極為相似,但是隨著失控的溫室效應(yīng)導(dǎo)致溫度上升而全部蒸發(fā)掉了,。水最有可能因?yàn)槿狈π行谴艌龆艿焦庵峦懽兎纸獬蓺浜脱?,而自由氫一直被太陽風(fēng)掃進(jìn)星際空間 。金星表面是干燥的荒漠景觀,,點(diǎn)綴著定期被火山刷新的巖石。

金星是太陽系的四顆類地行星之一,,因?yàn)樗拇笮?、質(zhì)量、體積與到太陽的距離,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)狻?/span>

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的話題。它最后的影像來自麥哲倫號(hào)在1990-91年間的探測,,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[16][17]。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)是在國際天文學(xué)聯(lián)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)

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?。地球的海洋地殼在板塊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)探測器偵測到絡(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 ,。


垂直方向被放大了22.5倍的馬特山。

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3,,是水的6.5%。富含CO2的大氣層,,與薄薄的一層二氧化硫,,創(chuàng)造出太陽系最強(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)離太陽將近2倍,,所能接受的太陽輻照度只是水星的 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CO2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%照射在其上的陽光回到太空中,,并阻止了以可見光對(duì)金星表面的觀測,。永久覆蓋的云層意味著星盡管比地球靠近太陽,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2惶幍臍鉁叵陆刀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)的金星探測器首度檢測出疑似閃電的色譜開始,,金星是否有閃電的爭議就一直存在,。在2006–2007年,金星快車清楚的探測到 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。


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)

磁場和核心

在1967年,,金星4號(hào)發(fā)現(xiàn)金星有磁場,但是比地球的微弱,。這個(gè)磁場是由電離層和太陽風(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,,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缺少對(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,,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,,太陽風(fēng)提供這些離子足夠逃離金星引力場的速度和能量,。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)

金星以平均距離0.72 AU(108,000,000 km,;67,000,000 mi)的軌道繞著太陽公轉(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,。金星的恒星日恒星日比金星的一年長(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)延長了16 years,。因?yàn)槭峭诵械淖赞D(zhuǎn),,一個(gè)太陽日的長度明顯的短于恒星日,僅為116.75地球日(使得金星的太陽日短于水星太陽日的176個(gè)地球日),。一個(gè)金星年的長度是金星日(太陽日)的1.92倍,。金星上的觀測者會(huì)看見太陽從西邊升起,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的。

金星可能從太陽星云中不同轉(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引力的鎖定,,由太陽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)太陽日的長度,,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 VE68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 CK32和2012 XE133,。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

金星永遠(yuǎn)比任何恒星明亮(除了太陽),當(dāng)它是最靠近太陽的眉型月時(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,,所以它與太陽的距角(離日度)永遠(yuǎn)小于47度。

金星在繞行太陽的軌道上每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。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),。


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)地球和太陽之間時(shí),,通常不會(huì)橫越過太陽的表面。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)場觀測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年即借此測量太陽系的大小,。1768年,庫克船長前往大溪地,,于1769年在當(dāng)?shù)赜^測金星凌日之后,,還航行到澳大利亞東岸。


2004年的金星凌日,。

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,,長久以來一直是觀測上的謎團(tuán),。第一個(gè)聲稱看見灰光的觀測報(bào)告出現(xiàn)在1643年,但從來沒有可證實(shí)的可靠照明存在,。觀測人員猜測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,。

文參考綜合維基百科


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