金星被称为女神“维纳斯”曾经是地球最好的“备胎”,但为什么是曾经呢?为什么我们转身投向火星的怀抱呢?如果用一个字来形容,因为金星已经“死”了,为什么说它“死”了呢?下面我们来聊聊。
图:火星、地球、维纳斯
金星时代
在二十世纪五十年代,金星是可是被科学家宠上了天了,甚至给她取了个名字女神“维纳斯”。下面我们来看看金星的房本、车钥匙、存折。呃,不对,串场了,是条件如何!
重力
牛顿告诉我们两个有质量的物体之间存在引力,而物体在地球上会往下落,取决于引力的一个分力重力。
图:地球自转为了防止人在地球上被甩出去,所以还需要一个向心力,万有引力就是向心力与重力(mg)的合力,一般来说重力主要受引力大小影响,
从牛顿的万有引力公式中,我们可以发现一个星球的质量越大,重力越大,半径越小重力也越大。
图:牛顿万有引力公式
金星质量4.869*10??千克,地球质量5.965*10??千克,一个数量级的非常接近。金星的半径约为6073公里,地球的半径约为6371公里,很不错,和地球绝配呀。从引力的角度上看移居过去最起码不会一蹦5尺高,或者脚重的连鞋都懒得穿。
图:地球与维纳斯
有人可能会想,这不是紧挨着吗,位置差不多,体格差不多也正常。非也,看看同样紧挨着我们的火星,当时科学家是一脸嫌弃,只有地球的百分之15,质量只有百分之10,先不说中国人只能过去1.4亿,你一定记住去了千万别使劲跳,容易回不来。本来地方就小,寸土寸金,举架还要高,要不然一激动容易磕头,那房价!
位置
地球上都有宜居城市,太阳系上也有宜居带。我们一般说这个城市雾霾大不宜居,但是还是可以生存,但是宇宙大部分空间对于生命来说暴露即秒杀,相当险恶,随着不愿意穿着航天套装、带着氧气罐子过日子。
图:星球移民意向图
一般来说只有在宜居带上的星球生命存在的几率大,符合星球移民的可能性大。首先宜居带存在生命之源,液态水的可能行大。地球生命就诞生于海底火山口,在米勒尤里实验中用燃烧瓶模仿了早期地球环境,短短一周时间内,模仿大海的水溶液中就出现了组成蛋白质的单位——氨基酸。
图:燃烧瓶里的原始地球创造出了有机化合物
所以宜居带的主要指标就是存在液态水的可能性。离恒星太近了吧,“烤”成水蒸气了,离太远吧又会冻成冰,所以要把握好距离。这条件筛选条件可以说是非常苛刻,如果把太阳系比作篮球场,那么宜居带的宽度比头发丝的直径还小。巧不巧的金星就在这个头发丝里。火星最多算是紧挨着头发丝,算不上宜居带,所以当时科学家认为金星上液态水估计“哗哗”的,可能比地球都多,火星一听名字,和水的八字就合不上。
图:太阳系行星比例、大小、位置
生存的其他要素
不过,虽然宜居带的条件很苛刻,不过天上的星系何其多,还是能找出一大把,只不过离我们太远了,遥不可及。而且光占着宜居带也不行,人类在地球上不是只有水就能活的,我们还需要保护伞。
磁场
科学家在考虑可移民星球时,常常会拿着地球做类比,比如狂暴的太阳风是因为地球有磁场所以吹不到我们。
图:太阳风与地球磁场
太阳风为高速带电粒子组成,学过化学的应该都听说过电解水,如果太阳风中直接进入地球,那么地球妥妥的变成氢气和氧气的天堂。
图:电解水实验
氢气太轻会飘到高层大气层中,然后太阳风在吹一下就能给吹跑了。没有氢气,只有氧气,就算你敢点火,也变不成水了。水只会越来越少,直到没有。
氧气重跑不了,最起码呼吸不是问题吧?非也,而且随着一次次电解,氧气的数量就会越来越多,它们会充分与地球上大量的金属反应,生成氧化物。火星就是最好的例子,因为被太阳风吹,氢气没了,而火星具有丰富的铁元素,氧气与岩石里的铁反应成氧化铁,于是它被整个球被氧化铁“染”红了,所以看着就像火球,它的名字就是这么来的,可想而知它被太阳风摧残到什么程度。
图:火星地表,了无生机
那地球磁场哪来的?目前并没有实验能完全证实,因为地球内部无法随随便便打开看一下,如果把地球比作一个苹果的话,人类最高的记录是由前苏联创造的,但是他们连苹果皮都没钻透。
图:地球核心与磁场的猜想
不过,根据电磁学原理也不难推测!地球有磁,内部应该有可以导电的等离子体。根据研究恒星和行星形成的经验,我们可以得到地球内部有大量的铁,而地球内部的高温环境可以使铁处于液态,形成等离子体,加上地球自转就产生了磁场。
火星的磁场
有人可能会问了,为什么地球这么幸运,刚刚好就只它有磁场。其实火星在很早以前应该也是有磁场的。我们从火星的表面可以发现有很多死火山口,说明火星曾经的内部温度很高,有大量的岩浆流动。你别看火星小,但是它却拥有太阳系最高的山——奥林帕斯火山。从这点可以看出火星内部的地质活动非常活跃,科学家推测早期内部高温的火星很有可能也存在磁场,可以抵御太阳风,或许出现过山河湖海,甚至诞生了生命,只是它实在太小了,火山还多,能量散失快,最终冷却了下来失去了磁场,水也跟着没了。
图:火星的塔尔西斯高原有五大火山,其中奥林帕斯山是太阳系最高的山
金星被抛弃的原因
金星那么好,为什么埃隆马克斯反而盯着曾经被唾弃的“火星”?希望越大,失望也越大!
大气
在50年代,科学家发现金星那么完美就曾经用望远镜探查过金星,发现它和地球一样有厚厚的大气层,火星几乎可以说是没有。于是,前苏联马上派出当时最先进的“水手2号”探测器,这一去梦想就破灭了。
图:水手2号
水手2号只是远远的从金星旁路过,通过探查发现金星的大气层几乎都是由温室气体二氧化碳组成。这导致了金星表面,平均温度达到462摄氏度,简直就是炼狱。而且它的大气浓度超过了地球100倍,导致地表大气压强达到了地球的92倍。也就是说你要是瞬间移动到金星表明,没等看清楚金星长啥样,就变成了纸片人,然后纸就烧没了。
图:高温高压下我们早期的着陆器53分钟之内就被秒掉了
上次长记性了,这次穿着冷藏压力服再次瞬移了过来,结果发现衣服分分钟消失了。不要惊讶,这是因为金星的火山喷发出的大量硫元素在大气中形成了硫酸雾,其浓度高达75%,金属都能被腐蚀。虽然我们到达金星只需要3个月,但是因上述强大的攻击力,折损了大量的着陆器。机器尚不能存活,更何况是人呢!
图:金星表面模拟图
图:人类第一张金星地表图
于是我们回头看了看火星似乎看久了还挺耐看的。