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NASA的两项任务将研究金星是如何变成不宜居住的荒原的
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NASA的两项任务将研究金星是如何变成不宜居住的荒原的

由akatsuki紫外成像仪采取的金星的图象。照片:Darts Archive + Meli Thev / Wikimedia Commons,CC By-SA 4.0

美国宇航局终于要返回金星了。2021年6月2日,美国宇航局局长比尔·纳尔逊宣布,该机构已经选出了两名最新的“发现”级宇宙飞船任务的获奖者竞争这两颗行星都朝着太阳以外的第二颗行星进发。

我是一个行星科学家和一个自称金星的传教士这就是为什么我对人类将重返金星如此兴奋。

这是自从麦哲伦使命1989年,美国宇航局致力于派遣宇宙飞船,以研究隔壁的笼罩地球。通过这些数据,这两个金星任务 - 叫Veritas和Davinci + - 将收集,行星科学家可以开始解决太阳系中最大的最大的谜团之一:为什么金星,一个星球,地球的大小,密度和年龄几乎是相同的不同于世界人性的呼唤回家?

地球出了问题?

金星是一颗与地球大小相同的岩石行星,但尽管有这些相似之处,它仍然是一个残酷的地方。虽然只比地球离太阳更近一点失控温室效果这意味着它的表面非常热——大约870华氏度(465摄氏度),大致相当于一个自洁烤箱的温度。地表的压力是地球海平面压力的90倍。最糟糕的是,覆盖整个地球的硫酸云会腐蚀任何经过它们的东西。

但也许金星最迷人的方面是它可能有一次看着很像地球。最近的气候模型表明,在过去的地球上可能有液体水海洋和温和的气候。在屈服于一系列引发失控温室的气候灾难之前,这可能是可居住的30亿年。这两个新任务到金星的目标是试图确定金星是否真的是地球的双胞胎,为什么它发生了变化,一般来说,大型岩石行星是否像地球一样居住的植物......或像金星一样烧焦的荒地。

金星的新视角

令人惊讶的是,在20世纪60年代和70年代,金星是最重要的中央焦点太空探索如火星是今天。美国和苏联总共向太阳第二颗行星发射了30多艘宇宙飞船。但自1989年以来,只有两项任务前往金星,而且都专注于研究大气——欧洲航天局的金星表达和日本的Akatsuki

与此相反,VERITAS和DAVINCI+项目将以两种截然不同但互补的方式,从整体上探索金星的地质和气候历史,从而从整体上看待金星。

覆盖着金星的厚厚的全球硫酸云层使得普通相机几乎不可能看到金星的表面。这就是为什么Veritas Orbiter.“金星发射率、无线电科学、合成孔径雷达干涉成像技术、地形学和光谱学”的缩写,将携带强大的雷达系统。该雷达可以穿透云层,收集图像和地形数据,其分辨率比以往的金星探测任务高10倍。这将使科学家能够寻找金星早期气候的线索,这些线索可能保存在金星表面的岩层中,也可能回答金星今天是否有地质活动。最后,这项激动人心的任务将使用一种特殊的红外摄像机在特定波长的大气层中进行观测第一个全局测量金星的岩石是由什么 - 科学家们都知道的东西。

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VERITAS的马达芬奇+,或“金星深部大气惰性气体、化学和成像研究”。“达芬奇+”的任务还包括一个轨道飞行器,但真正的亮点将是一米宽的大气探测器。探测器将进入金星大气层,穿过厚厚的云层自由落体,大约一个小时后到达金星表面。

在下来的路上,它将采用气氛样本,专门测量包括氩气,氪和氙的各种气体。金星的不同气候历史将导致大气中这些惰性气体的不同比率 - 因此通过分析这些比例,科学家们将能够计算出行星形成的水平,甚至可以减少多少水过去45亿年。

但这并不是探测器的全部功能。就在迫降前撞到一个叫α区这是一个在地球上的一些最古老的岩石,探头将采取表面的红外图像,因为它通过较低气氛的狭窄观察。这些图像将是从地面上方而是在云甲板上方取得的第一个,显示行星科学家维纳斯,从未以前则为之前。

是时候返回金星

我之前为返回所以说我对这些任务很热情是轻描淡写的。金星可能掌握着理解地球过去——甚至未来——的钥匙。随着天文学家发现越来越多地球大小的世界在其他恒星周围,他们需要了解我们在地球上看到的结果——蓝色的天空,海水,甚至一个繁荣的生物圈——是正常的,还是地狱般的、贫瘠的金星荒原才是规则。

几十年持续的火星探索已经表明每个任务都会回答早些时候的问题,也提出了新的问题。我不知道令人惊喜的Veritas和Davinci +,计划在2020年代末推出,将在金星揭开,但我知道他们会发现没有人想象的地球的方面。世界各地的科学家和特派团团队努力实现“金星十年“,它开始偿还。事实上,美国宇航局公告后一周只有一周,欧洲空间机构宣称它也是金星任务的计划。通过这些新任务,这是我的猜测 - 我的希望 - 我们在金星探索的新的黄金时代开始。谈话

保罗·k·伯恩(Paul K. Byrne)是北卡罗来纳州立大学行星科学副教授。

本文已重新发布谈话在创造性的公共许可证下。阅读原文

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