金星末日之謎:金星的大小和質量與地球相似,為何失去海洋變成高溫乾燥的環境?

金星末日之謎:金星的大小和質量與地球相似,為何失去海洋變成高溫乾燥的環境?

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金星不應視為毫無生機的地獄,而是「一顆失去海洋的行星」。那麼金星為何失去海洋?金星與地球的大小和質量相似,為何演變成高溫乾燥的環境?三項太空任務將探測這顆行星的大氣與地表,解答環境劇變的可能緣由。

文:安德魯斯(Robin George Andrews)

史瑞卡(Sue Smrekar)就和許多孩子一樣,夢想有朝一日上太空一遊。不過她沒有成為太空人,而是成為美國航太總署(NASA)噴射推進實驗室的行星地球物理學家,研發探索其他星球的探測器。某種意義上,她會參與行星際任務是命中註定:她的父親來自美國賓州的維納斯村(Venus ,亦即金星之名)。

更巧的是,史瑞卡從事的第一項任務,就是NASA的金星軌道衛星麥哲倫號(Magellan orbiter)。麥哲倫號於1989年發射升空,配備一具可看透金星厚重雲層的雷達系統,首度測繪金星表面。史瑞卡回想,最初的雷達影像揭露了一顆奇異的行星,表面有幾處隕石坑、大量火山以及熔岩冷卻後形成的起伏平原。透過麥哲倫號取得的資料,行星科學界最大的未解之謎變得更惱人:金星是最接近太陽的第二顆行星,其大小和組成幾乎與地球相同,它為何有別於地球、轉變成末日地獄?為什麼這兩顆相似的鄰近行星,有著如此驚人的差異?

1994年麥哲倫號結束探索任務,NASA也終止金星的專屬任務。當史瑞卡和同事正著手解決金星剛浮現的謎團時,傳出火星上可能有生物的驚人消息,激發了大眾的想像力。25年後的今天,行星科學界仍持續探索火星生命,卻一無所獲。這期間內,金星這顆又酸又熱又乾且想必沒有生物的行星,在探索火星生命的陰影下,相關任務毫無進展。

今年6月,金星任務出現了轉機,NASA宣佈「發現計畫」(Discovery)中行星際任務的入選提案。他們評估了四項任務,其一是登陸木星的衛星,另一是造訪海王星的衛星,以及兩項以重返金星為目標的任務:「金星深層大氣的惰性氣體、化學和成像調查」(DAVINCI+,又稱達文西+)和「金星發射率、無線電科學、合成孔徑雷達干涉量測技術、地形與光譜學」(VERITAS,拉丁文「真理」之意,又稱真理號)。

史瑞卡是真理號的首席研究員,她在NASA宣佈入選提案前說:「我們都非常希望破解『金星魔咒』。」她和同事盼望NASA至少選擇其中一項金星任務。結果令史瑞卡大為驚訝,NASA竟挑選了真理號和達文西+兩項任務。這兩項互補任務的目標是研究金星過去的適居性(habitability)。這是NASA時隔30年後首度選擇重返金星,並且不只投入一項任務。

好消息不只如此。就在NASA發佈這個備受盼望的訊息一星期後,歐洲太空總署(ESA)宣佈,展望號太空船(EnVision)也將加入重返金星的行列,針對金星的大氣和表面進行科學調查。金星任務復興的時代已經來臨。

失寵的金星

今年年初,金星任務是否重振旗鼓的態勢尚不明朗。回顧往年,金星備受矚目的時代已結束。在1960和1970年代,美國和前蘇聯分別展開多項金星任務,這顆行星宛若冷戰中的行星際戰線。但在任務屢次失利後,情勢越來越明顯:這顆行星非常不適合人類探索。

在金星厚重且令人窒息的大氣中,二氧化碳約佔95%。雲層中大量硫酸可在瞬間侵蝕皮膚、骨頭和金屬。如果你站在金星表面,不會淋到腐蝕的酸雨,但這是因為金星根本沒有降雨:地面氣溫超過480℃,可把太空人或機器人烤焦。就算你奇蹟般熬過高溫,地面大氣壓力相當地球的90倍,就像潛入水下1600公尺處。無論你造訪金星哪個區域,都會死得又快又痛苦。

當麥哲倫號結束任務後,金星便顯得孤單。時隔12年,ESA於2006年發射了金星快遞軌道衛星(Venus Express),服役至2014年。日本破曉號(Akatsuki)於2015年成功進入金星軌道,直到今日仍研究金星大氣,並尋找難以捉摸的閃電。柏恩(Paul Byrne)是美國北卡羅來納州立大學行星科學家,對金星狂熱不已的他表示,若由他決定,現在便有大量太空船繞行或登陸金星。但情況完全相反,30年來僅有兩項金星任務。

主因在於,一群知名科學家於1996年發表了一篇論文:他們在ALH84001這顆火星隕石中發現了微化石。當時,美國總統柯林頓針對這項發現,在美國白宮南草坪發表演講,告訴世界:「美國將在太空計畫上全力以赴,尋找火星生命存在的更多證據。」

然而,探索火星生命的進展並不順利。後續研究報告便顯得低調:「微化石」可能全由非生物性礦物所形成。但探尋火星生命的美夢實在太迷人,令人難以收手。前往火星的任務一個接一個,每項任務都以前一項的研究成果做為基礎,火星成為行星際探索任務的優先選項。柏恩指出:「我不願承認,對大眾而言,火星有難以抗拒的吸引力,實際上真的如此。」他常打趣說,他希望炸毀火星,就像電影「星際大戰」(Star Wars)中死星轟擊奧德蘭星(Alderaan),於是所有人就會重新考慮金星。

即使火星從天空中消失,探索金星還是很困難,因為金星是一座探測船墳場。太空船能安然繞行,但若要研究金星表面,需要借助能看透厚重雲層的絕佳雷達。反觀火星,大氣層較稀薄且容易穿透,地面寒冷乾燥,只有偶爾受大規模沙塵暴侵襲。柏恩說:「火星是大量探索行星表面的理想目標。」但是火星比金星更具科研價值嗎?「我絲毫不認同。」


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誰說永續距離遠!掌握永續力三秘訣,人人都能成為永續生活家

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Photo Credit: Brooke Cagle

我們想讓你知道的是

「永續」一詞可說是近來最夯的名詞,想要落實永續並非難事,只要把握永續力三秘訣:參與永續素養大調查、認識經典案例及掌握永續新知做起,就能快速提升永續力!

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永續不是口號 涵養永續力三秘訣從生活領航

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培養永續力的第一步 從填寫「永續素養大調查」做起

有道是,「知己知彼,百戰百勝」,要涵養永續力,首先得從自己的永續力檢視起,花個十分鐘,參與「永續素養大調查」,了解自身對於永續議題的掌握度,就是重要的開始。

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Photo Credit: 沒有垃圾的公寓生活、萬秀洗衣店

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不斷掌握新知 涵養充實永續力

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Photo Credit: 社企

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