金星 （图片来源：Pixabay）
为研究金星这颗“失落的宜居”星球，NASA规划了两项代号分别为DAVINCI+和VERITAS的探索任务。每项任务的研究经费约5亿美元，计划于2028年到2030年间发射（探测器）。
金星表面的温度非常高（约462℃），以至于人们一直以为那里不存在生命。直到2020年，研究金星大气的科学家公布了一项惊人但同时也极具争议的发现——金星大气中含有磷化氢。在地球上，这种化学物质主要由有机体产生。
这项发现重新燃起了人们对地球的孪生星球（指金星）的兴趣，并推动NASA规划了深入研究金星大气的先进（探测）任务，这或许将揭示金星生命存在的线索。
生命存在的条件
自从借助哈勃太空望远镜发现银河系周围的大量天体之后，天文学家开始痴迷于探索地外行星，尤其是宜居星球。
然而判断一个星球是否宜居有着严苛的标准，包括适宜的温度、类似地球的气压以及方便获取的水资源。
若金星处于外太阳系，那么根据上面提到的标准，她可能不会如此引人关注。金星上空覆盖着厚厚的硫酸云（这对人类而言是生命禁区），陆地则遍布死火山，地表90%的区域是红色的高温岩浆。
尽管如此，NASA仍将探索金星，她表面的环境也许曾经孕育过生命。重要的是，一旦有证据表明金星表面曾存在过海洋，那么现有的所有行星模型都将被修改。
NASA DAVINCI+探测器着陆金星的艺术想象图 （图片来源：NASA/GSFC）
有趣的是，距金星地表50公里的高空有着相对适宜的环境。这里的气压相对较低，甚至与地球大气相仿，有着可呼吸的空气和宜人的温度。
如果金星上确实存在生命（以微生物形式），它很大概率会是在这一高度。
金星深空大气中惰性气体和化学物质研究及摄像任务主要有以下几项科学目标：破解金星大气来源，即金星大气首次出现、演化并最终变得与地球和火星大气不同的过程和原因；揭示金星水资源发展史以及底层大气的化学作用机制。此外，它还将致力于解开金星海洋存在之谜。由于地球生命起源于海洋，因此所有生命研究都将以此为起点。
Maat Mons是金星上最高的盾形火山和第二高峰（图片来源：NASA）
这项任务的研究对象是金星表面地形较为复杂的tessera区域（地表高度变形），包括其起源、构造以及火山和气候演化史。
金星与地球早期环境相似，最终却演化得大相径庭。这些发现有助于解开这个谜团。DAVINCI+任务的飞行器到达金星上空后，将释放一个载满灵敏探测设备的探测器穿过金星大气。在这一过程中，探测器将对金星大气采样，并将测试结果持续传回轨道器。
探测器携带的设备中包括一个质谱仪，它可以通过测量样本中不同分子的质量，检测出其中的惰性气体和其它痕量气体（指大气中含量极少的气体）。
降落中的探测器还将测量金星大气动力，它携带的相机也将拍摄高分辨率照片。迄今为止，仅有4台飞行器到达金星表面并传回照片。最近的一次是1982年前苏联发射的金星13号探测器传回的金星表面照片。与此同时，VERITAS（金星发射率、无线电科学、InSAR、地形和光谱学）任务将绘制金星表面的地形地貌，从而确定金星的地质演化史以及与地球（地质特征）迥异的原因。
太阳系中明确存在活火山的天体只有三个，分别是地球、火星和木卫一。不过最新研究表明，金星上的Idunn Mons（上图）可能也是一座活火山。 （图片来源： EarthSky）
地质资料能够反映古老的气候变化、火山喷发和地震等重要信息，并可以用于预测未来类似活动发生的规模和频率。这项任务还将研究塑造金星（地貌）的内部动力学。顺利的话，我们或许能够复盘金星上的板块运动，并与地球作比较。与DAVINCI+同步进行的VERITAS任务，将拍摄金星表面全行星、高分辨率的地形图像，并创建包括山峰和沟壑的地貌数据。
与此同时，搭载于VERITAS轨道器上的金星反射率绘制仪还将采集金星表面的气体排放信息，该设备的测量精度非常高，能够穿透厚厚的硫酸云层检测到金星表面附近的水蒸气。
揭开金星的神秘面纱
这两项任务中最令人兴奋的当属轨道-地表探测器。20世纪80年代，有4台着陆器曾到达金星表面，但受高压环境（93bar，相当于地球海平面以下900米深处的压力）的影响，这些设备仅正常工作了两天。
此外还有熔岩。金星上的岩浆可以蔓延数百公里。另外，平均470度左右的地表高温还会加速岩浆流动。
金星表面的盾形火山的基座宽度达到了惊人的700公里，而其平均高度却只有5.5公里。地球上最大的盾形火山是夏威夷的Mauna Loa，基座宽度也不过120公里。
DAVINCI+和VERITAS得到的信息，不仅能够提供关于金星形成的关键线索，还将延伸至所有能够孕育生命的岩石行星。一切顺利的话，这些数据将为我们搜寻太阳系外的宜居行星提供有价值的线索。
作者：Gail Iles
翻译：张宇哲
审校：董子晨曦
引进来源：The Conversation
京公网安备11010502039775号
