NASA 选择了两个任务,称为 DAVINCI+ 和 VERITAS,来研究“失去了可居住的“世界的。每个任务都将获得约 5 亿美元的开发资金,预计将于 2028 年至 2030 年之间发射。
由于金星极高的温度,长期以来人们一直认为金星上不存在生命。但去年年底,研究地球大气层的科学家宣布了令人惊讶的(有点有争议的)发现磷化氢。在地球上,这种化学物质主要由生物体产生。
这一消息再次引发了人们对地球“双”,促使美国宇航局计划最先进的任务,更仔细地观察金星的行星环境——这可能暗示生命存在的条件。
生活条件
自从哈勃太空望远镜揭示了附近星系的数量,天文学家就开始痴迷于寻找其他恒星系统中的系外行星,特别是那些看起来适合居住的系外行星。
但一颗行星被认为适合居住是有一定的标准的。它必须具有合适的温度、类似于地球的大气压和可用的水。
在这方面,如果金星位于太阳系之外,它可能不会引起太多关注。它的天空充满了厚厚的硫酸云(这对人类来说是危险的),土地上是死火山的荒凉背景,90%的地表被炽热的熔岩流覆盖。
尽管如此,美国宇航局仍将在地球上寻找可能曾经支持生命的环境条件。特别是,任何表明金星可能曾经有海洋的证据都将改变我们所有现有的地球模型。
有趣的是,金星表面以上约 50 公里(30 英里)高度处的条件远没有那么恶劣。事实上,这些较高海拔地区的压力大大减轻,以至于条件变得更加像地球,拥有可呼吸的空气和宜人的温度。
如果金星上确实存在生命(以微生物的形式),那么这里很可能会发现生命。
NASA DAVINCI+ 探测器在金星上的下降阶段的艺术概念图。 (美国宇航局/GSFC)
DAVINCI+ 探头
NASA 的 DAVINCI+(深层大气金星稀有气体、化学和成像调查)任务有几个科学目标,涉及:
大气的起源和演化
它将旨在了解金星大气层的起源,重点关注它的最初形成方式、演化方式以及它与地球和地球大气层的不同(以及原因)。。
大气成分和表面相互作用
这将涉及了解金星上水的历史以及其低层大气中的化学过程。它还将尝试确定金星是否曾经有过海洋。由于地球上的生命起源于海洋,这将成为任何寻找生命的起点。
表面特性
任务的这一方面将提供对复杂地理的见解卡片金星上的区域(地形高度变形),并将研究它们的起源以及构造、火山和风化历史。
这些发现可以揭示金星和地球在演化过程中如何开始相似,然后出现分歧。
达芬奇+航天器抵达金星后,将在金星大气层中投放一个装有敏感仪器的球形探测器。在下降过程中,探测器将对空气进行采样,在下降时不断测量大气层,并将测量结果返回到轨道航天器。
该探测器将携带一个质谱仪,可以测量样品中不同分子的质量。这将用于检测任何惰性气体或金星大气中的其他微量气体。
飞行中的传感器还将帮助测量大气的动态,相机将在探测器下降过程中拍摄高对比度图像。只有四艘航天器返回过来自金星表面的图像,最后一张这样的照片拍摄于1982年。
金星上最高的盾状火山马特蒙斯。 (美国宇航局)
维瑞塔斯
与此同时,维瑞塔斯(金星发射率、无线电科学、合成孔径雷达、地形学和光谱学)任务将绘制表面特征图,以确定金星的地质历史,并进一步了解为什么它的发展与地球如此不同。
历史地质学提供了有关古代气候变化、火山爆发和地震的重要信息。该数据可用于预测未来事件的可能规模和频率。
该任务还将寻求了解塑造地球的内部地球动力学。换句话说,我们也许能够绘制出金星大陆板块运动的图像,并将其与地球的进行比较。
与 DAVINCI+ 并行,VERITAS 将拍摄全球范围内的金星表面高分辨率地形图像,绘制包括山脉和山谷在内的表面特征。
与此同时,金星发射率测绘仪沿轨道运行的 VERITAS 航天器上的 VEM(VEM)仪器将绘制地表气体排放图,其精度足以探测近地表水蒸气。它的传感器非常强大,能够透过厚厚的硫酸云进行观察。
对金星状况的重要见解
这两次任务中最令人兴奋的是轨道到地面探测器。 20世纪80年代,四艘着陆器成功抵达金星表面,但由于压力过大,只能运行两天。那里的压力为93巴,相当于地球海平面以下900米的压力。
然后是熔岩。金星上的许多熔岩流绵延数百公里。地球平均表面温度约为 470°C,可能会增强这种熔岩的流动性。
同时,“盾”火山金星上的底部宽达令人印象深刻的 700 公里(435 英里),但平均高度仅约 5.5 公里。地球上最大的盾状火山,长山在夏威夷,基地宽仅 120 公里。
伊登斯·蒙斯。 (地球天空)
太阳系中只有三个天体被证实存在活火山:地球、火星和木卫一的月亮。但最近的研究表明,金星上的一座火山峰伊登蒙斯(如图)可能仍然活跃
从 DAVINCI+ 和 VERITAS 获得的信息不仅将为金星的形成提供重要的见解,而且还将为了解任何岩石、赋予生命的行星如何形成提供重要的见解。理想情况下,这将为我们在寻找太阳系外的宜居世界时提供有价值的标记。