當夜幕低垂,一顆昏星悄然現身於西方天空,這便是傳説中的太白金星。太白金星,古稱昏星,中國古代星象學中的重要星官,其出現往往預示著重要事件即將發生。在諸多古籍中,昏星的出現總是引人注目,被視為吉兆或凶兆的徵象。本文將探討昏星在古代中國文化中的意義及其在天文、歷史中的重要作用,藉以管窺古人的星辰迷信與智慧。
昏星的觀測與傳説
自古以來,人們就對昏星進行了大量的觀測和記錄。在中國的二十四節氣中,“金星昏見”被視為一個重要的天文事件,意味著金星的出現預示著季節的變化。在古代文獻中,不乏有關於昏星的記載,如《史記‧天官書》中記載了“昏見夕中”,指的是金星在黃昏時分出現在天空正中
金星,太陽系中的第二顆行星,距太陽最近,其軌道運行週期為224.7個地球日。中國古人將其稱為太白、明星或大囂,而在早晨和夜晚分別稱之為啓明和長庚。據説,金星因其白色而被命名,這在“五行”中屬金。金星的天文符號是維納斯的梳妝鏡,象徵著愛與美的女神。
金星是夜空中第二亮的天然天體,其視星等可達-4.7等,能夠投射出影子。由於它位於地球軌道之內,因此永遠不會遠離太陽運行,其最大離日角度為47.8°。金星是一顆類地行星,因為它的尺寸、質量、體積及其到太陽的距離與地球相似。然而,金星在其他方面與地球存在顯著差異。
金星的大氣層極為濃厚,超過96%是二氧化碳,其表面大氣壓力是地球的92倍。金星的平均温度高達735 K(462°C;863°F),是太陽系中最熱的行星,甚至比水星更熱。由於失控的温室效應,金星可能曾擁有海洋,但這些海洋已完全蒸發。水可能因為缺乏行星磁場而分解為氫和氧,而自由氫則被太陽風吹散至星際空間。
金星表面呈乾燥的荒漠景觀,巖層上點綴著火山活動的痕跡。2020年9月15日,科學家在金星大氣層中檢測到磷化氫的存在,這可能是外星生命存在的跡象。金星是太陽系四顆類地行星之一,因為它的大小、質量和體積及其到太陽的距離與地球相似,因此有時被稱為地球的姊妹或攣生兄弟。金星的直徑為12,092公里,僅比地球小約650公里,質量為地球的81.5%。但在金星表面,情況與地球截然不同,因為它的大氣層主要由二氧化碳構成,
金星的地形和活動
金星的表面地形主要由火山活動塑造,且其火山數量遠超過地球。已知的火山包括167座直徑超過100公里的大型火山。這並非表明金星的火山活動比地球活躍,而是因為金星的地殼較地球古老,經受的改造過程較少。
金星大氣層中的硫顯示近期可能有火山噴發,這可能是通過檢測大氣中的二氧化硫濃度減弱來推測的。1978年至1986年的測量顯示,二氧化硫濃度下降了10倍,這可能是由於大型火山爆發造成的。
熱慣量和經由較低層大氣風傳導的熱,意味著儘管這顆行星自轉得很慢,但表面的温度變化無論是白天或黑夜都不顯著。在表面的風是緩慢的,每小時只移動數公里,但由於表面的大氣密度高,它們施加巨大的壓力對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,這依然會使人很難單獨在表面行走移動[48]。
金星大氣層與雲層
在濃厚的CO2(二氧化碳)大氣層之上的是包含二氧化硫和硫酸水滴的濃厚雲層[49][50]。這些雲反射和散射90%照射在其上的陽光回到太空中,並阻止了以可見光對金星表面的觀測。永久覆蓋的雲層意味著金星儘管比地球還靠近太陽,但表面不如地球明亮。在雲層頂端的風速高達85 m/s(300 km/h),每4至5天就可以繞行金星一圈[51]。金星的風速是自轉速度的60倍,地球上的最高風速只是地球自轉速度的10-20% [52]。


金星表面的撞擊坑分佈均勻,約有千個。這些撞擊坑大體上保持原始狀態,沒有像地球和月球表面那樣顯示出衰退的跡象。 | |
月球表面的衰退是由後續的撞擊造成的 | 地球表面的衰退則是由風和雨水的侵蝕引起的 |
金星表面的撞擊坑數量以及它們保存完好的狀態表明,金星可能在3億年前經歷了一次全球性的事件,隨後火山活動開始減弱。地球通過板塊構造過程從地函散熱,而金星被認為缺乏這種能力,可能會經歷一個使地函温度升高的循環,直到地殼達到臨界温度,從而削弱地殼。
金星表面的地形幾乎全都以歷史上和神
金星表面重建 約在1億年的期間,經過大規模的地殼俯衝,地殼得以完全再生。 火山活動證據 在格尼奇峽谷的盾狀火山馬特山發現3個紅外線閃光,温度範圍從527-827℃,可能是氣體或熔岩從火山口釋出的噴發。 坑穴大小 金星表面坑穴大小從3公里至280公里不等,由於大氣影響,沒有小於3公里的坑穴。直徑小於50公尺的天體在進入大氣層後將燃燒殆盡。 內部結構 金星可能有與地球相似的內部構造,包括核、地函和地殼。核心部分可能是液態,因為它們的冷卻速率相同。 大氣層 金星的大氣層密度極高,主要以二氧化碳和少量氮氣構成。表面壓力是地球的92倍,温度至少達到735 K(462 °C),是太陽系中最高的温室效應行星。 温室效應 研究表明,金星大氣層在數十億年前可能與現在的地球大氣層類似,可能存在大量的液態水。然而,由於失控的温室效應,水被蒸發,大氣層中温室氣體含量超過臨界水平。 金星表面的温度遠遠高於實現滅菌所需要的温度,是一個如同地獄般的環境。
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金星生命的可能性
金星表面條件
雖然,在這個事件發生之後,星球的表面條件已不再適合任何像地球生物的生命存在,但在金星雲層的中層和低層是可能有生命存在的[45][46][47]。
熱慣量和經由較低層大氣風傳導的熱,意味著儘管這顆行星自轉得很慢,但表面的温度變化無論是白天或黑夜都不顯著。在表面的風是緩慢的,每小時只移動數公里,但由於表面的大氣密度高,它們施加巨大的壓力對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,這依然會使人很難單獨在表面行走移動[48]。
金星大氣層與雲層
在濃厚的CO2(二氧化碳)大氣層之上的是包含二氧化硫和硫酸水滴的濃厚雲層[49][50]。這些雲反射和散射90%照射在其上的陽光回到太空中,並阻止了以可見光對金星表面的觀測。永久覆蓋的雲層意味著金星儘管比地球還靠近太陽,但表面不如地球明亮。在雲層頂端的風速高達85 m/s(300 km/h),每4至5天就可以繞行金星一圈[51]。金星的風速是自轉速度的60倍,地球上的最高風速只是地球自轉速度的10-20% [52]。
金星的大氣層與磁場
在2011年,人們發現金星的大氣層高處存在著臭氧層。這一發現為研究金星的環境提供了一個新視角。
2013年1月29日,歐洲太空總署的科學家報告稱,在金星的電離層中發現了一種類似於彗星離子尾的特殊離子尾流。這為我們理解金星的磁場行為提供了新的線索。
金星的磁場特性
金星4號在1967年發現了金星的磁場,但其強度遠不如地球。此磁場是電離層與太陽風相互作用所誘導產生,而非像地球那樣由行星內部的發電機所生成。金星微弱的磁場對保護大氣層免受宇宙射線輻射的作用幾乎可以忽略不計,而這些輻射可能會導致雲層放電。
金星的轉動週期可能是由於潮汐作用和太陽風在厚重的大氣層中造成的大氣潮汐所致,這些作用使其自轉逐漸減慢,最終達到目前的狀態。金星的會合週期——金星與地球相距最近時的週期——約為584個地球日,幾乎剛好是金星自轉週期的5倍。儘管之前曾有理論認為金星的會合週期與其自轉軌道存在共振,但這一觀點目前已不被接受。
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缺乏內在磁場的原因
目前對金星缺乏磁場的原因有幾種主要假設:
- 太陽風與金星大氣層的直接交互作用形成了環繞金星的微弱磁圈。這種交互作用創造了高層大氣中的離子,包括氫、氦和氧等輕質分子。這些離子在太陽風的作用下獲得足夠逃離金星引力場的速度和能量,從而導致大氣層損失大量水分。
- 金星表面的熱通量減少,可能導致板塊活動停止,進而減少核心向外的熱通量,使地函温度升高,加熱地殼。
金星的軌道特性
金星以約0.72 AU(108,000,000 km;67,000,000 mi)的平均距離繞太陽運行,完成一圈的時間大約是224.65
金星的轉動方向與大多數行星相反,呈順行自轉,且週期極長,為243個地球日,使其成為太陽系中轉動最慢的行星。由於自轉速度極慢,金星幾乎是球形狀的。其赤道的線速度僅為6.5公里/小時,遠低於地球的約1,670公里/小時。自麥哲倫號太空船抵達金星後,金星的恆星日已增加了約7000秒。
金星的航海年
金星的航海年是指金星繞太陽公轉一週的時間,其長度約為金星自轉週期的1.92倍。由於金星的逆行自轉,其太陽日(從一次太陽上升到下一次的時間)的長度明顯短於恆星日(金星自轉一週的時間),僅為116.75個地球日。
金星的轉動週期可能是由於潮汐作用和太陽風在厚重的大氣層中造成的大氣潮汐所致,這些作用使其自轉逐漸減慢,最終達到目前的狀態。金星的會合週期——金星與地球相距最近時的週期——約為584個地球日,幾乎剛好是金星自轉週期的5倍。儘管之前曾有理論認為金星的會合週期與其自轉軌道存在共振,但這一觀點目前已不被接受。
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辭典檢視[昏星: ㄏㄨㄣㄒㄧㄥ]
星空有約丨金星7日將以長庚星姿態迎來今年最亮時刻
金星沒有已知的天然衞星,但有一顆小行星2002 VE68處於準衞星軌道。此外,在17世紀,喬瓦尼·卡西尼曾報告發現一顆名為尼斯的衞星,然而,這被證實是一顆背景恆星。研究顯示,早期太陽系中的撞擊事件可能為金星創造了衞星,但這些衞星最終因潮汐力影響而與金星相撞並結合。
金星永遠比其他恆星明亮,當它最靠近太陽時,亮度高達-4.9等,即使在太陽的背後,視星等仍達-3等。金星的亮度足以在夜空下照射出陰影,而且它與太陽的距角(離日度)永遠小於47度。
金星超越地球
金星每584天超越地球一次,當它超越地球時,會從日落後的昏星(長庚星)變成日出前的晨星(啓明星)。在望遠鏡中觀察,金星會像月球一樣呈現相位變化。
金星相位變化的觀察 證明哥白尼日心説的關鍵 金星在夜空中的亮度
即使在不是最亮時刻,金星也是夜空中亮度第二高的星體,常年亮度在-4等以上,最高可達-4.9等。金星比地球更接近太陽,人們通常只能在清晨或黃昏時分看到它。
金星被稱為“啓明星”或“晨星”,當它最明亮時,會在夜空中大放光彩。今年7月7日,即小暑節氣當天,金星將以長庚星的形態迎來今年最亮時刻。
金星的觀察時期
從1月至7月底,金星在黃昏時分的西邊天空出現。中國天文學會會員、天文科普專家修立鵬介紹,在望遠鏡中觀察,金星會呈現相位變化,這種變化曾經是伽利略支持哥白尼日心説的重要證據。
金星在夜空中的亮度變化是一個複雜的過程,受到它與地球之間的距離、金星相對於太陽的相位以及地球上看見的金星視直徑等因素影響。當金星接近下合階段,即從地球上看起來金星位在太陽的後方時,它與地球的距離逐漸縮短,亮度也會隨之增強。然而,在這個過程中,地球上看見的被太陽光照射的金星半球面積漸漸縮小,直到下合前約36天,金星的亮度會達到峯值。此後,金星的亮度就會開始減弱。同樣的,在下合後的36天左右,金星會再次達到最大亮度。因此,金星的亮天數在36天左右會達到頂峯,形成一個約72天為週期的變化。