“金星快車”新觀察

在太陽系中，金星和地球就像同一家族的親戚一樣，有很多類同之處：金星的大小、組成和引力都與地球相似。但是，從“硫酸云”到“旋轉極渦”，金星的某些特點確實使其成了地球的一個怪異的姊妹星。

未來學家阿爾文·托夫勒說過，“太空能夠幫助我們解決很多在地球上無法解決的難題，甚至它會從根本上改變我們對事物的認識。”從2006年起，歐洲太空署的“金星快車號”飛船就進入了云霧繚繞的金星軌道，并陸續帶回新的觀測結果。這些信息表明，“酸霧”之下的金星極端世界，能為我們理解地球進化提供較為重要的觀點。

“金星快車號”的項目科學家漢侃·斯維德赫姆目前在荷蘭的諾德維克為歐洲航空署工作，他說：“如果想更多地了解地球和總的行星系統，那么從金星得到的實際結果越多，我們就越能看到研究金星的重要性。”

金星和地球一樣有大氣層，但是，地球大氣主要含有氮氣和氧氣，而金星的大氣則主要是二氧化碳，這一失控的溫室氣體將金星表面加溫到炙熱的470℃，可能正是這樣的熱度已將金星上遠古的海洋蒸發殆盡。“金星快車號”新的觀察顯示，金星上也有閃電和臭氧層，而且還發現了金星最近的地質活動跡象，其熱點與夏威夷的地下類似。

熱量釋放

科學家們都知道，有著熾熱內核的行星總是需要某種冷卻的方式。地球表面覆蓋著一層相互拼接的構造板塊，當這些板塊在擠壓和滑動的時候會釋放出熱量，而金星表面則似乎是被一張巨大的實心“蓋子”所罩住的。

美國加利福尼亞帕薩迪納噴射推進實驗室的蘇珊娜·斯穆雷卡爾說：“這一直是個謎，那里的熱量是怎樣釋放出來的？”

長期以來，人們一直懷疑，火山爆發可能是釋放積聚在金星內部熱量的通道。對隕石彈坑年代的研究揭示，彈坑的更新層可能就來自于10億年前的火山。但是，在斯穆雷卡爾使用分光計在“金星快車號”上察看金星的炙熱表面之前，一直沒有多少證據證實金星上最近的火山活動。

斯穆雷卡爾發現，金星南半球的某些區域比其他地方釋放的熱量更多。與地球上的火山地形類似，這些溫暖區域都比較年輕，是由玄武巖熔巖流而成的。

金星上至少有9大火山熱點或地幔熱柱，類似于夏威夷群島的地幔柱。去年，斯穆雷卡爾和同事在《科學》雜志上撰文，估計其目前熔巖流年齡約在25萬年到250萬年之間。

“金星快車號”的項目科學家斯維德赫姆沒有參與上述分析，他說：“很可能那里最近一直有火山活動，這是我們期望看到的，重要的是現在看到了。已有的數據支持金星有著與地球類似的漸進更新期，表明這兩個姊妹行星可能享有某些同樣的內部地質運動。”

2011年11月的《伊卡爾斯》雜志報道了最近“金星快車號”的測量結果，也證實金星陰面有一層薄薄的臭氧層。斯維德赫姆說：“我們已經知道金星上有氧氣，發現一些臭氧的聚集也是很自然的。”追蹤這些臭氧分子將有助于科學家研究熱氣騰騰的金星大氣環流及其云層運動的化學，還有臭氧層之下的金星氣象。

臭氧層通常標志著一個行星可能會有生命，但是，金星上臭氧分子的濃度只有地球的千分之一，含量太低，因而不會引起外星生物探尋者的興趣。

閃電信號

雖然科學家們正在接受金星和地球擁有類似火山巖和大氣結構的觀點，但是，對于金星云層中是否存在與地球一樣的閃電依然存有爭議。美國加州大學洛杉磯分校的克里斯托弗·拉塞爾相信，金星上也有風暴天空，與我們在地球上所看到的閃電類似。拉塞爾使用安裝在“金星快車號”上的磁力儀來研究閃電，在金星的電離層，即上層大氣的帶電區域中檢測低頻電磁波。

2011年10月于法國南特召開的一個行星科學會議上，拉塞爾說：“有時候，很多信號會進入金星電離層，這在地球上大體上都是風雨天氣。”“金星快車號”觀察到的信號取決于電離層帶電粒子的密度，作為研究地球的科學家，拉塞爾說，金星上的閃電與以前用探測器觀察到的類似，也和地球上閃電的頻率和強度相似。

在地球上人們假定，閃電有助于從原始“大燉鍋”里混合涌動的分子混合物中形成生命。而觀察金星的閃電則表明，不管有沒有發現正確的大氣成分，電釋放在金星上可能是很普遍的。宇宙中的其他星球，也可能擁有孕育生命的催化劑。

但是，懷疑論者指出，在20世紀90年代，圍繞著金星的“卡西尼號”飛船并沒能監測到任何類似于地球上的閃電。美國愛荷華大學的行星物理學家鄧·古內特說：“地球上一些地方總是出現陸地閃電，如果金星上是類地型閃電，我們就應該能夠發現它。”

拉塞爾和古內特都喜歡在金星的酸風暴云中尋找光學形式的閃電證據，但是這卻是“金星快車號”所無法成像的。

日本于2010年5月發射的“黎明號”飛船本來可能會在今年對此進行觀測，但不幸的是，2010年12月，“黎明號”在導入金星軌道時引擎失靈，如今它依然在太陽系內漫游，計劃在2015年嘗試進行第二次入軌。

漩渦云層

屆時，如果“黎明號”順利并入金星軌道，它就將開始對金星云層進行成像，產生的數據將會幫助科學家更近距離地觀察金星上這一厚達70多千米的云層。

在金星兩極，云層高度縮減到65千米，而且云層中點綴著神秘的渦流，這些眾多巨大的和形狀變幻的漩渦云，因為某種未知的機制在翻騰攪動著，旋轉著的漩渦中心是一個直徑2千米～3千米的深洞，這個深洞直通金星大氣層，其形式就像地球上的颶風，只不過規模要大得多，相當于整個歐洲大小。

歐洲太空署和德國馬克思普朗克學會太陽系研究所的德米特里·季托夫認為，地球上的颶風和金星的漩渦云在形態上驚人的相似，但他認為，“在物理機制上二者應該不同。”

季托夫說，地球的颶風是由潮濕空氣冷凝釋放大量能量而形成的，而金星漩渦似乎是被稱作“超旋”的金星大氣環流的結果，金星云層以每秒150米的速度圍繞金星轉動，轉一圈相當于地球的四天，而金星上的一天相當于地球上的243天，如果云層加速也會驅動漩渦云。

2006年，“金星快車號”在金星南極發現了一對巨大詭異的“蛇眼”——有著兩個黑斑的雙漩渦。金星快車還觀察到形狀像三角形的奇怪三重漩渦。“金星快車號”項目科學家斯維德赫姆估計，是金星大氣的不穩定性使漩渦產生了不同的形狀。

研究金星漩渦云可能會促進科學家對行星包括地球大氣的理解，比如，如果全球變暖趨勢繼續的話，未來地球將會怎樣表現。斯維德赫姆說，如今一些已有的地球大氣環流模型在金星上完全不適用，假如這些模型是正確的，它們應該也可以描述金星更為奇異的景象，他說：“這些理論為什么會失敗？錯在哪里？都是非常重要的研究要點。”

在2014年年底之前，“金星快車號”將繼續收集數據，為這些問題提供答案。在2015年中期的某個時段，它將墜入金星毒云。斯維德赫姆說：“當它進入金星大氣層的時候，我們將會獲得許多很棒的測量值，并在其最后的軌道飛行階段得到更有意義的數據。”