咱们书接上文，上文书讲到苏联人的金星系列探测器算是告一段落。前期主要是玩儿着陆，一定要弄个着陆器降落到金星的表面，但是，这些着陆器即便是能撑一段时间，也长不到哪里去。所以，后来苏联人就开始玩空飘气球，因为金星高层大气的温度和压力都不高，条件不是那么苛刻。而且金星的浓密大气也为气球的漂浮提供了条件，你要是换到火星，打死它也飘不起来。
不过呢，真正要想透过浓密的大气层看到金星表面的地形地貌，就只能靠合成孔径雷达了。金星15号和16号就是专门的雷达卫星,只是扫描范围有限，只有北纬30度到北极这一块地区。下一次完成更高分辨率的金星全球地图绘制，要到1989年发射的麦哲伦号探测器了。
麦哲伦号探测器
麦哲伦号还是由喷气推进实验室来负责管理，制造承包商是马丁·玛丽埃塔。合成孔径雷达是休斯公司研发的。麦哲伦号很特殊，因为这家伙是用航天飞机发射的。说实话，用航天飞机来发射探测器真是有点划不来，为了这么个家伙，让7个机组人员陪着它上去一趟，相比用一颗火箭发上去，花的钱完全是天差地别。
航天飞机发射深空探测器，或者是高轨道卫星相当麻烦，因为它自己只能飞到近地轨道。也就是说，要发射深空探测器，还需要再加一个小火箭推一把，这个小火箭连带探测器，一起放在货舱里，拉到太空。
这个小火箭叫做惯性号上面级。这个上面级也是一个两级固体火箭。麦哲伦号探测器装在惯性号的头顶上。航天飞机需要打开货舱的舱门，然后把小火箭+探测器慢慢竖起来，轻轻推一下，让这个组合体慢慢的飞出去，等到飞得足够远，再点火加速。你总不能在大货仓里就点火啊，那就啥都烧坏了。
航天飞机释放上面级和探测器
麦哲伦号带了一个很大的雷达，对金星表面98%的范围进行了雷达成像，而且还探测了金星的重力分布。对金星上的地形地貌进行了比较精细的刻画。分辨率比苏联人当年的雷达图像分辨率高得多了。
美国的探测器寿命一般都比较长，麦哲伦号足足坚持了5年半，麦哲伦号的轨道是个比较偏心的椭圆，就是为了近地点能尽量靠近金星，经过几次轨道调整，麦哲伦号的近地点甚至达到了距离金星表面180公里的高度，这里的大气浓度已经不低了。
最后，JPL决定玩儿一个风车实验，首先是调整太阳能板方向，几乎垂直于运行轨迹，说白了就是拿太阳能板当做减速板来使用了。然后呢，开发动机在屁股后边使劲儿推，反正也就是这点燃料了，烧光了算。这个实验叫风车实验，就是用来测试金星高层大气的空气动力学。燃料烧光了以后呢，这个探测器就坠入金星大气层烧掉了，到此为止，任务彻底结束。
等到科学家们把前后那么多金星探测器的数据拿出来对比，发现这个金星和地球的特质相差非常大。
首先是金星上有大量的岩浆溢流平原，面积非常大，也就是说火山爆发很猛烈。而且盾状火山也非常的多。这说明啥呢？说明金星的地质相对稳定，没有地球上那么多的板块运动。
我们讲火星上的奥林匹斯山的时候也讲到过这个问题，这个巨大的盾状火山可不是短时间内能造就的，需要一个火山喷好长时间，要是遇上板块运动，这个盾牌刚刚浇筑到一半就破相了，外形不可能那么规矩。
175 公里长的伊莎贝拉火山口
火山多，溢流平原多，那就意味着陨石坑极少。金星上几乎看不到多少撞击坑，小的天体在稠密大气里烧光了，根本落不了地，自然也就没有什么撞击坑，大天体即便是砸了个坑，过几天火山爆发，岩浆就把坑给埋了。你也不太看得见。只要火山活动足够频繁，陨石坑的痕迹很容易被破坏。
从金星15号和16号的雷达数据上，科学家们数出了150个撞击坑。后来有了更高分辨率的麦哲伦号雷达图像，科学家们从图片上数出了900个撞击坑。这个数量相比于火星和月球来讲，都算是少的，而且分布很平均，
金星上的陨石坑都很大，直径起码都在两公里以上，而且往往是成群出现。正式因为小天体根本落不了地，所以不存在小坑，大天体在稠密大气之中往往会破碎解体，所以一砸就是一大群。
我们大致认为，天上往下掉陨石的概率是平均的，所以一个块地上撞击坑层层叠叠，那一定是被砸了很多年才造成的，地面年龄很古老。要是这块地方没几个坑，那就是说明，刚砸了没几年，这块地表的年龄应该不高。新地面是怎么出现的呢？火山喷发，岩浆浇筑了一层呗，这不就跟水泥自流平一个道理嘛。正因为金星上陨石坑少，所以这些熔岩地表都很新，估计年龄不到800万年。
金星南半球的3个陨石坑，按顺时针方向为Saskia、Danilova 和 Aglaonice
正因为金星的整个表面年龄都不大，这就显得很奇怪了，火山爆发总是有个一般性的时空频率，今天张庄火山喷了，过半年李庄了火山喷了，再过一阵子马家河子的火山喷了，无论时间上，还是空间上，都应该是随机的。只有这些火山商量好了，集中在很短时间内集体喷发，才有可能造成金星表面一茬儿新，而且还很均匀。
所以科学家们就提出了一种假设，是不是3~5亿年前，金星曾经发生过全球性表面熔融，才造成这种均匀的局面。地球上是有板块运动的，也就是说地表在不断地更新，这个过程也会把地下的热量给带出来散掉，可是金星并没有板块运动，地下放射性物质发出的热量散不出去，温度会越来越高。地幔也会越来越热，直到大面积火山喷发，才能把肚子里这股邪火给卸出来，等到喷够了，肚子里也凉快了，喷发就此才能消停一阵子。不过这只是个假说，未来还需要更多的证据。
金星最高峰“麦克斯韦·蒙特斯”，高度为11公里
正因为麦哲伦号带回了比较精细的金星全球高程地图，大家发现，金星地表最高点和最低点的高差大概是13公里。我们地球最高点珠峰和最低点马里亚纳海沟，高差差不多19公里。大家都在伯仲之间，这个数据大概可以反映出金星和地球的岩石圈机械强度，这说明，金星和地球大小相仿，而且皮的薄厚也差不多。
金星上的平原和盾状火山平原占了大部分面积，怎么叫盾状火山平原呢？因为金星上的火山大多数不高，有个几千米就不得了了，但是这些巨大的盾状火山的底盘子动辄直径几百公里，甚至达到上千公里。所以，这种所谓的火山，你站在上边根本感觉不出来，就是地面稍微有点倾斜的大面积坡地。基本上还是比较平的，整个金星的地表都比较平坦。
蛛网地形
金星上还有一些特殊结构，地球上找不到，比如蛛网状结构，地面上有很多细线构成了一张纷乱复杂的大网，这个网到底是怎么来的呢、现在科学家们也还没搞清楚。还有所谓的冠状结构，这是一片圆形的高地，你说它是个环形山吧，它还真有点像，四周的确是有一圈翘边，但是这个冠状和结构的内部是一片高地，比圈外的地面高了不少，怎么看怎么像是翘边的比萨饼。
到现在为止，金星上已经发现了500多个这种冠状地形，也叫冕状地形。现在科学家们认为，应该是地幔柱给烫出来的。
冕状地形
总而言之，金星这种地表模式叫“停滞盖层”，我们地球叫做“板块运动”。这就是金星和地球最大的区别，那为啥金星就没有板块呢？一般来讲有几个说法，首先是金星北表面太热了，地球这种冷脆表面更容易破裂。其次是金星没发育出软流圈，地下必须有个能流动的岩浆层，这个板块才能漂得起来嘛。同时，地球上水多，水也起着润滑的作用。这些条件，金星上都不具备。
当然啦，我们地球的早期，其实和金星也很相似，板块也不是一开始就有的，也是在行星演变过程之中，后来慢慢长出来的。
结合上次我们讲到的内容。金星由于某种原因，导致旋转极其缓慢，所以，内部很难产生磁场，这一点是对金星最不利的因素了。第二个不利因素就是没有板块的运动，这一点也很重要。这两条几乎是就是最致命的因素了。更倒霉的是，金星上火山还特别多。
首先是没有磁场，导致太阳风高能粒子可以长驱直入。金星早期的成分和早期的地球也是差不多的，也是有水的。高层大气之中的水蒸气在紫外线照射之下会分解成氢原子和氧原子，氢原子的质量太小了，遇上高能带电粒子砸过来，基本上就跟打保龄球差不多，氢原子会被加速到逃逸速度，脱离金星的引力，逸散到太空里。
现在金星大气之中还有极微量的氢，主要是氢元素的同位素氘，金星大气之中的氢氘比要比地球高了150倍。氘原子核因为多带了一个中子，比较重，不太容易被砸跑。因此，久而久之，氢和氘的比例就会越来越悬殊。从这一点也能大致推断出氢元素是从什么时候开始逸散的。
氢跑了，氧缺了氢，也无法组成水了。氧气很活泼，很容易就和其他物质组成化合物。火山在不断地爆发，带来了大量的二氧化碳，二氧化硫，还有一部分水，但是水的补充两始终赶不上逸散的量。所以，金星上的水也就越来越少了。
地球板块运动伴随着碳循环
缺了水，麻烦就更大了。二氧化碳无法溶解在水里，无法被吸收。所谓的岩石风化吸收二氧化碳，就是硅酸盐变成碳酸盐的过程，这样的话，二氧化碳就被吸收固定成了石头。空气中的二氧化碳就少了，但是这个过程离不开水帮忙，二氧化碳不溶解在水里，形成不了碳酸。其实板块运动也是一个回收碳元素的过程，碳酸盐被板块带到了地下深处。不知道再过多少年，才能有出头之日。
就这么年复一年，日复一日的恶性循环，金星上的二氧化碳在大气之中不断的积累直到完全热失控为止。金星也变成了一颗地狱一般的行星。
种种迹象表明金星从很早期开始，水分就已经丢的差不多了。所以金星上是不可能存在液态海洋的。按这一派的说法是从头到尾都没有存在过。但是另一派人不同意这种说法。他们注意到金星自转的速度实在是太慢了，早期大气也应该是差不多的。转得这么慢，不太容易产生地转偏向力，金星的大气对流和我们地球完全不是一回事儿。
我们地球上因为有地转偏向力的存在，所以从高压区往低压区刮出的风都根本没有办法走直线，一边儿走，一边儿转圈圈。这就导致我们地球上出现了几个气候带。这几层圈圈就像齿轮套齿轮一样一层层咬合。可是金星转的如此之慢。从高压区吹向低压区的风基本上是走直线的，人家根本就不拐弯儿。
另外我们还要考虑一种问题，那就是正因为金星传的特别慢，所以它的阳面儿在很长时间内都是阳面，阴面儿在很长时间内都是阴面，这正反两面的巨大温差就导致阳面和阴面儿之间的空气流动才是主流。这个流动过程依然是不怎么拐弯儿的。
所以，按照科学家的推算，金星上会在阳面形成大量云层。这些云层可以挡掉大部分太阳光。地表温度也就没那么高了。所以还是有可能存在液态海洋的。当然啦，这也只是一种模拟计算。参数稍微改一改，结果就完全不一样了。
那么这两种说法该如何判断呢？那就需要在金星上去找一找，有没有残存的碳酸盐。当然啦，我们对金星的探测到现在也只能隔靴搔痒，因为金星环境太恶劣，着陆器寿命太短了。不可能像火星那样，派个小车上去溜达好几年，到处取样，进行分析，甚至连安装星振仪都做不到。
我们了解地球的内部结构，靠的就是地震波，这档子事儿以前我们都讲过。我们可以在月球上安装月震仪，也可以在火星上安装火震仪。唯独没办法安装金震仪。因为探测星球的地震必须长期守株待兔，存活时间要长。你不能着陆两个钟头就死啊。正因为金星的星振数据缺失，有关金星内部的结构，只能靠猜，靠模拟计算了。
金星快车探测器
麦哲伦号之后，人类又发射了不少金星探测器，但是大部分不是顺道路过，就是到此一游。正经八百进入环绕轨道的并不多。比较经典的，就是欧空局的金星快车，这颗探测器是个环绕器，2005年发射，主要工作是研究金星的大气层。这颗探测器是用俄罗斯的联盟火箭从拜科努尔航天中心发射的。那年头俄罗斯和欧洲合作还很紧密。现在是想也别想了，当初设想的一系列后续探测计划，现在也一直在地上等着排队呢。
金星快车有几项重大发现，改变了大家的认知，金星的两极地区都有非常巨大的气旋存在。其实地球也是有极地涡旋的，只是不像金星这么奇葩。金星的南极地区是个双涡旋，两个气旋挨在一起。这可真够奇怪的。
金星南极双气旋的艺术想象图
如果没有地转偏向力，也就不会有气旋，现在的金星高层大气的旋转和金星本身的旋转完全是各走各的。所以大气层旋转还是可以产生地转偏向力的，所以也可以产生持续长久的气旋。对了，就金星全球的大气环流来讲，晒太阳那一面很规则。但是背光面大气就开始不老实了，开始乱流。这也是比较奇葩的一点。后来大家发现，背光面的地理形状会影响到大气的流动。
当然啦，对比一下麦哲伦号和金星快车的数据，发现金星的自转速度慢了6分半，相差16年，就能慢个6分半，这个降速有点夸张。不过呢，金星高层大气的转速倒是变快了。
金星大气的古怪之处很多，比如说，在125公里的高空，金星大气层的温度是零下175度，这个温度相当的低，比地球上任何地方的气温都要低，大家也都想不通，下边热得要死，上边是冷得要死，在这么低的温度下，甚至可能会飘下干冰组成的雪花。
对了，金星表面100公里的高空也存在臭氧层。高度差不多是地球臭氧层高度的4倍，浓度仅仅达到地球臭氧层的1%。同时，金星快车也发现，到现在为止，金星的水分依然在流失。尽管本来就没剩下多少水。金星快车探测器也发现，金星存在一个巨大的电场，电压可以达到10伏特。地球和火星基本上没发现电场。这一点也可能导致水分的流失加速。
金星快车还用高灵敏度的多光谱相机对表面进行了扫描，利用红外线数据，就能测出表面温度的微小差异。通过和可见光，以及紫外线数据进行比对，就可以测出化学成分。可以判断出岩浆层的新旧程度。通过对重点地区的扫描，发现这里的岩浆还没有完全风华，说明它们还很年轻呢，也就有个几千岁到几万岁吧。这个时间对于太阳系来讲，已经很近了。金星的火山依然还活跃。
金星快车曾经发现某一地区的温度突然升高，到底是不是正好碰上火山喷发，这也不好说。另外，金星高层大气之中的硫含量也突然发生过波动，也不知道这跟火山爆发能否产生联系。反正这都是间接证据，不那么直接，但是也能说明金星现在还很活跃。
破晓号模型
金星快车足足工作了10年，算是一个很长寿的探测器了。日本也发射了几个金星探测器，都不大，有些是飞掠而过的，只有破晓号是环绕器，这个探测器是2010年发射的，日本人手比较糙，这个探测器入轨失败，成了一个环绕太阳运行的人造行星。这个探测器只能傻乎乎的绕着太阳飞了5年，才有机会再一次和金星相遇，这次日本人倒是没有掉链子，发动机反推了20分钟，总算是进入了环绕金星的轨道。
当然啦，白白浪费了5年时间，机器上的仪器也是有寿命的，有几台相机工作了1年，就坏了，只能关掉，其他的几台相机工作到了2021年，再此之后，还有一些其他的数据发回来，一直到2024年的5月29号，破晓号彻底没信号了，任务寿终正寝。
未来还有几颗金星探测器要发射，比如印度的舒克拉雅号，这东西也要往金星大气层里扔气球，不过我不太看好三哥的水平。接下来就是俄罗斯的金星-D探测器了，本来计划是2020年发射，现在推到了2026年了，上边还有几样仪器是来自西方的，现在估计是够呛了。家里打仗，哪有这闲钱呢？
NASA倒是有钱，他们安排了2次金星任务，真相号是去画地图的，分辨率要比现在的还高才行。达芬奇号是带着陆器的，美国人还没怎么玩过金星着陆器。再下一枚探测器是欧空局的展望号，它的工作也是画地图。美国人画得，欧洲人画不得？重复建设怎么啦？
到此为止，金星探测器系列就彻底over啦，下次我们就来继续讲火星探测。我们下次再说。
