金星_太阳系八大行星之一

金星

太阳系八大行星之一

金星（英语、拉丁语：Venus，天文符号：♀），在太阳系的八大行星中，是从太阳向外的第二颗行星，轨道公转周期为224.7天，没有天然的卫星。金星在中国古代称为太白、明星或大嚣，早晨出现于东方称启明，晚上出现于西方称长庚。到西汉时期，《史记‧天官书》作者司马迁从实际观测发现太白为白色，与“五行”学说联系在一起，正式把它命名为金星。英文名称源自罗马神话的爱与美的女神维纳斯（Venus），古希腊人称为阿佛洛狄忒，也是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。

人文历史

发现命名

人类对太阳系行星的空间探测首先是从金星开始的，前苏联和美国从20世纪60年代起，就对揭开金星的秘密倾注了极大的热情和探测竞争。迄今为止，发往金星或路过金星的各种探测器已经超过40个，获得了大量的有关金星的科学资料。

研究

2020年9月14日，《自然·天文学》杂志上的发表一项研究，夏威夷和智利的两台望远镜在金星厚厚的云层中发现了可能的生命迹象——磷化氢的化学特征，这是地球上的一种只与生命有关的有毒气体。在金星大气层的新发现表明，在这颗温室行星满载硫酸的云层中，可能正生活着微生物。该研究的作者和一些外部专家表示，这远不能作为第一个在其他星球上存在生命的铁证。相对地，他们称它为“一种对（生命存在的）可能性的暗示”——虽然他们都同意这一发现并不满足已故的卡尔·萨根所提出的，“特殊结论需要显著证据支撑”的严格要求，但是他们无论在化学还是地质学上，都无法找到一个更好的解释。

2021年6月2日，美国国家航空航天局宣布在2028年至2030年间执行两项探索金星的新任务，以研究金星的大气和地质特征，每项计划将得到约5亿美元的经费。这两个任务被分别称为“DAVINCI+”和“VERITAS”，内容包括研究金星的演化过程，并进一步了解金星的地质历史以及分析它与地球在发展方向上的不同。

天文数据

运动轨道

金星绕轴自转的方向与太阳系内大多数的行星是相反的。金星绕太阳公转周期为224.701天，半长径约为10850万千米。虽然所有的行星轨道都是椭圆的，但金星轨道的离心率小于0.01当金星的位置介于地球和太阳之间时，称为下合（内合），会比任何一颗行星更接近地球这时的平均距离是4100万千米，平均每584天发生一次下合。由于地球轨道和金星轨道的离心率都在减少，因此这两颗行星最接近的距离会逐渐增加。而在离心率较大的期间，金星与地球的距离可以接近至3820万千米。

金星的自转周期是243天，是主要行星中自转最慢的。金星的恒星日比金星的一年还要长（243金星日相对于224.7地球日），但是金星的太阳日比恒星日为短，在金星表面的观测者每隔116.75天就会看见太阳出没一次，这意味着金星的一天比水星的一天（176地球日）短。太阳会从西边升起，然后在东边落下。金星在赤道的转速只有6.5千米/小时，而地球在赤道的转速大约是1600千米/小时。

如果从太阳的北极上空鸟瞰太阳系，所有的行星都是以反时针方向自转，但是金星是顺时针自转，金星的顺时针转是逆行的转动。当行星的自转被测量出来时，如何解释金星自转的缓慢和逆行，是科学家的一个难题。当他从太阳星云中形成时，金星的速度一定比原来更快，并且是与其他行星做同方向的自转，但计算显示在数十亿年的岁月中，作用在它浓厚的大气层上的潮汐效应会减缓它原来的转动速度，演变成当前的状况。

金星与地球平均584天的会合周期，几乎正好是5个金星的太阳日。金星逆向自转现象有可能是很久以前金星与其它小行星相撞而造成的，除了这种不寻常的逆行自转以外，金星还有一点不寻常。金星的自转周期和轨道是同步的，这么一来，当两颗行星距离最近时，金星总是以同一个面来面对地球（每5.001个金星日发生一次）。这可能是潮汐锁定（tidal locking）作用的结果--当两颗行星靠得足够近时，潮汐力就会影响金星自转。

金星同月球一样，也具有周期性的圆缺变化（相位变化），但是由于金星距离地球太远，肉眼是无法看出来的。金星的相位变化，曾经被伽利略作为证明哥白尼的日心说的有力证据。

由于水星、金星是位于地球绕日公转轨道以内的“地内行星”。因此，当金星运行到太阳和地球之间时，可以看到在太阳表面有一个小黑点慢慢穿过，这种天象称之为“金星凌日”。天文学中，往往把相隔时间最短的两次“金星凌日”现象分为一组。这种现象的出现规律通常是8年、121.5年，8年、105.5年，以此循环。据天文学家测算，这一组金星凌日的时间为2004年6月8日和2012年6月6日。这主要是由于金星围绕太阳运转13圈后，正好与围绕太阳运转8圈的地球再次互相靠近，并处于地球与太阳之间，这段时间相当于地球上的8年。公元17世纪，著名的英国天文学家哈雷曾经提出，金星凌日时，在地球上两个不同地点同时测定金星穿越太阳表面所需的时间，由此算出太阳的视差，可以得出准确的日地距离。可惜，哈雷本人活了86岁，从未遇上过“金星凌日”。在哈雷提出他的观测方法后，曾出现过4次金星凌日，每一次都受到科学家的极大重视。他们不远千里，奔赴最佳观测地点，从而取得了一些重大发现。1761年5月26日金星凌日时，俄罗斯天文学家罗蒙诺索夫就一举发现了金星大气。19世纪，天文学家通过金星凌日搜集到大量数据，成功地测量出日地距离1.496亿千米（称为一个天文单位）。

人们用10倍以上倍率的望远镜即可清楚地看到金星的圆形轮廓，40～100倍率左右的望远镜观测效果最佳。虽然观测这次“金星凌日”难度不算很大，但天文专家提醒，在观看时，千万不能直接用肉眼、普通的望远镜或是照相机观测，而要戴上合适的滤光镜，同时观测时间也不能过长，以免被强烈的阳光灼伤眼睛。金星入凌和出凌时，细心的观察者可能会发现所谓的“黑滴”现象。实际上，当对着亮光将两个手指逐渐靠近，当很接近的时候，可以发现尽管手指还没有接触，就能够看到上下手指之间有阴影把它们联系了起来，像是手指间有水滴一样，这就是所谓的“黑滴”现象。在凌始内切和凌终内切时，即太阳边缘和内行星边缘互相靠得很近即将接触时，会发现有非常细的丝将两个边缘连接，这就是凌日时的黑滴现象。成因是大气层的视宁度、光的衍射以及望远镜“极限分辨率”的等多种作用造成的视轮边缘的模糊。除此之外，在入凌和出凌阶段，有时候金星视面边缘会镶上一丝极细的“晕环”或“光环”。这个“晕环”是由于金星大气层顶部反射、散射阳光形成的。使用目镜投影方式可看到它，但如果将望远镜加滤光片，则会更清楚。“晕环”大小的变化，环亮度是否均匀，是否能在太阳圆轮的背景下看到，这些都是很有意思的。

观测

金星是一颗内层行星，从地球用望远镜观察它的话，会发现它有位相变化。伽利略对此现象的观察是赞成哥白尼的有关太阳系的太阳中心说的重要证据。在太空探测器探测金星以前，有的天文学家认为金星的化学和物理状况和地球类似，在金星上发现生命的可能性比火星还大。20世纪50年代后期，天文学家用射电望远镜第一次观测了金星的表面。

金星的轨道比水星的要大。当金星处于西方（在太阳之右）或东方（在太阳之左）的最大距角时，看起来它距太阳比水星距太阳远一倍。金星是天空中最亮的天体之一，观察它的最佳时间可能是当太阳恰好位于地平线以下的时候。必须注意，千万不能用眼睛直接看太阳。太阳落山金星随后落下，此时它位于太阳之左；太阳升起前金星首先升起，此时它位于太阳之右。很容易分辨出金星，它明亮而略呈黄色。当金星呈大“新月”形时，用双筒望远镜观测它是最合适的。此时金星位于最大距角点与下合点之间在下合点时金星位于地球与太阳之间，便看不到它了，注意调好望远镜的焦距使之能观察遥远的物体。

前苏联于1961年1月24日发射巨人号金星探测器，在空间启动时因运载火箭故障而坠毁。1961年2月12日试验发射金星1号，这个成功飞往金星的探测器重643千克，在1965年11月12日和5日发射“金星2号和金星3号均告失败，金星3号重达963千克，当它在金星上硬着陆后，一切通信遥测信号全部中断，估计是仪器设备摔毁了。尽管如此，前苏联科学家认为还是有收获的，因为取得可直接“命中”金星的首战告捷。

1967年1月12日，成功发射了金星4号探测器，同年10月抵达金星，向金星释放了一个登陆舱，在它穿过大气层的94分钟时间里，测量了大气温度、压力和化学组成。1969年发射了金星5号和金星6号，再次闯入金星大气探测，探测器最后降落在金星表面上，由于硬着陆仪器设备损坏，因此不能探测金星表面情况。1970年8月17日金星7号探测器成功发射，它穿过金星浓云密雾，冒着高温炽热，首次实现金星表面的软着陆。“金星7号”测得金星表面大气压力强至少为地球的90倍，温度高达470℃。

1978年9月9日和9月14日，前苏联又发射了金星11号和金星12号，两者均在金星成功实现软着陆，分别工作了110分钟。特别是金星12号在12月21日向金星下降的过程中，探测到金星上空闪电频繁、雷声隆隆，仅在距离金星表面11千米下降到5千米的这段时间就记录到1000次闪电，有一次闪电竟然持续了15分钟。

1981年10月30日和11月4日先后上天的“金星13号”和“金星14号”，其着陆舱携带的自动钻探装置深入到金星地表，采集了岩石标本。研究表明，金星上的地质构造仍然很活跃，金星的岩浆里含有水分。从二者发回的照片知道，金星的天空是橙黄色，地表的物体也是橙黄色的。金星13号着陆区的温度是457℃，金星14号的着陆地点比较平坦，是一片棕红色的高原，地面覆盖着褐色的沙砾，岩石层比较坚硬，各层轮廓分明。金星13号下降着陆区的气压是89个大气压；金星14号下降着陆区为94个大气压，这样大的压力相当于地球海洋900米深处所具有的压力。在距离地面30千米到45千米的地方有一层像雾一样的硫酸气体，这种硫酸雾厚度大约25千米，具有很强的腐蚀性。探测表明，金星赤道带有从东到西的急流，最大风速达每秒110米。金星大气有97%是二氧化碳，还有少量的氮、氩及一氧化碳和水蒸气。主要由二氧化碳组成的金星大气，好似温室的保护罩一样，它只让太阳光的热量进来，不让其热量跑出去，因此形成金星表面的高温和高压环境。

1983年6月2日和6月7日，金星15号和金星16号相继发射成功，二者分别于10月10日和14日到达金星附近，成为其人造卫星，它们每24小时环绕金星一周，探测了金星表面以及大气层的情况。探测器上的雷达高度计在围绕金星的轨道上对金星表面进行扫描观测，雷达的表面分辨率达1～2千米，可看清金星表面的地形结构，成功绘制了北纬30度以北约25%金星表面地形图。1984年12月前苏联发射了金星-哈雷探测器，1985年6月9日和13日于金星相会，向金星释放了浮升探测器——充氦气球和登陆舱，它们携带的电视摄像机对金星云层进行了探测，发现金星大气层顶有与自转同向的大气环流，速度高达320千米/小时，登陆设备还钻探和分析了金星土壤。金星-哈雷探测器在完成任务后利用金星引力变轨，飞向哈雷彗星。综观前苏联金星探测的特点在于，主要是投放降落装置考察，以特殊的工艺战胜金星上高温高压，取得了金星表面宝贵的第一手资料。

20世纪60年代初，美国宇航局根据肯尼迪总统提出的登月计划，全力开展探月活动；但又看到前苏联对金星的探测活动，格外着急。美国当局立即决定分兵两路，在实施登月的同时，拿出一部分力量来探测金星。美国于1961年7月22日发射“水手1号”金星探测器，升空不久因偏离航向，只好自行引爆。1962年8月27日发射“水手2号”金星探测器，飞行2.8亿千米后，于同年12月14日从距离金星3500千米处飞过时，首次测量了金星大气温度，拍摄了金星全景照片，但由于设计上的缺陷，在探测过程中，光学跟踪仪、太阳能电池板、蓄电池组和遥控系统都先后出了故障，未能圆满执行计划。1967年6月14日发射“水手5号”金星探测器，同年10月19日从距离金星3970千米处通过，作了大气测量。1973年11月3日发射“水手10号”水星探测器，1974年2月5日路过金星，从距离金星5760千米处通过，对金星大气作了电视摄影，发回上千张金星照片。

从1978年起，美国把行星探测活动的重点转移到金星。1978年5月20日和8月8日，分别发射了“先驱者-金星1号和2号”其中1号在同年12月4日顺利到达金星轨道，并成为其人造卫星，对金星大气进行了244天的观测，考察了金星的云层、大气和电离层，研究了金星表面的磁场，探测了金星大气和太阳风之间的相互作用；还使用船载雷达测绘了金星表面地形图。1988年1月两位美国地质学家报告说，金星表面的阿芙洛狄忒高原地区具有与地球上洋脊十分相似的特征，他们分析了美国“先驱者-金星1号”宇宙飞船环绕金星时用雷达信号测量金星表面的结果，发现金星阿芙洛狄忒高原的岩层断裂模式与地球上洋中脊附近的情况很相似，其主脊两侧的特征近似呈镜像对称，这也正是洋中脊的重要特征。那里的高山、峡谷以及断层诸方面的分布特征表明金星的地壳在扩张，其每年几厘米的扩张速度与地球的海（洋）底扩张相仿。

“先驱者-金星2号”带有4个着陆舱一起进入金星大气层，其中一个着陆舱着陆后连续工作了67分钟，发回了一些图片和数据。在金星的云层中不同层次具有明显的物理和化学特征，金星上降雨时，落下的是硫酸而不是水，探测还表明，金星上有极其频繁的闪电；金星地形和地球相类似，也有山脉一样的地势和辽阔的平原；存在着火山和一个巨大的峡谷，其深约6千米、宽200多千米、长达1000千米；金星表面有一个巨大的直径达120千米的凹坑，其四周陡峭，深达3千米。

为了在探测金星方面取得更大的成就，美国宇航局决定要利用其在雷达探测技术方面的先进设备，透过金星浓密的云层，详细勘察金星的全貌和地质构造。1989年5月4日，亚特兰蒂斯号航天飞机将麦哲伦号金星探测器带上太空，并于第二天把它送入金星的航程。麦哲伦号金星探测器重量达3365千克，造价达4.13亿美元。后来的事实说明，“麦哲伦”号是迄今最先进最为成功的金星探测器。“麦哲伦”号装有一套先进的电视摄像雷达系统，可透过厚厚的云层测绘出金星表面上小如足球场的物体图像，其清晰度胜过迄今所获金星图像的10倍。它装载的高分辨率综合孔径雷达，其发射、接收天线与著名的“旅行者”号探测器定向天线相似，也是3.65米直径的抛物面形天线，但其性能比前者提高了许多，它在金星赤道附近250千米高空时，分辨率也可达到270米。“麦哲伦”的中心任务是对金星作地质学和地球物理学探测研究，通过先进的雷达探测技术，研究金星是否具有与河床和海洋构造，因前苏联有科学家推测，大约40亿年前金星上有过汪洋大海。

麦哲伦号经过15个月的航行，于1990年8月10日点燃反向制动火箭，使其速度由每小时3.96万千米减至2.79万千米，进入围绕金星的轨道。“麦哲伦”探测器运行中沿金星子午线绕一圈约需要189分钟，扫描宽度为20～25千米；从北极区域到南纬60度计划进行37分钟的观测，行程约1.5万千米。8月16日“麦哲伦”发回第一批金星照片。

麦哲伦号拍摄到金星上一个40千米×80千米大的熔岩平原，雷达的测绘图像非常清晰，可以清楚地辨认出火山熔岩流、火山口、高山、活火山、地壳断层、峡谷和岩石坑。金星火山数以千计，火山周围常有因陨石撞击而形成的沉积物，像白色花朵。麦哲伦号发现金星上的尘土细微而轻盈，较易于被吹动，探测表明金星表面确实是有风的，很可能像“季风”那样，时刮时停，有时还会发生大风暴。金星表面温度高达280℃～540℃。它没有天然卫星，没有水滴，其磁场强度也很小，大气主要以二氧化碳为主，一句话，它不适宜生命存活。它的表面70%左右是极为古老的玄武岩平原，20%是低洼地，高原大约占了金星表面的10%，金星上最高的山是麦克斯韦火山，高达12000米。在金星赤道附近面积达2.5万平方千米的平原上，有3个直径为37～48千米的火山口。金星上环绕山极不规则，总共约有900个，而且痕迹都非常年轻。

“麦哲伦”拍摄了金星绝大部分地区的雷达图像，它的许多图像与前苏联“金星15号”和“金星16号”探测器所摄雷达照片经常可以重合拼接起来，使判读专家得以相互印证，从而使得人们对金星有进一步的了解。“麦哲伦”号从1990年8月10日至1994年12月12日一直围绕金星进行探测，最后在金星大气中焚毁。1990年2月飞往木星的“伽利略”号探测器途径金星，成功地拍摄金星的紫外。红外波段的图像，照片上显示金星大气顶部的硫酸云雾透过紫外光非常突出。虽说金星空间探测硕果累累，但仍然有许多待解之谜。据报道，2001年日本文部科学省宇宙科学研究所制定出一个金星探测计划，准备在2007年用M5火箭发射金星探测器，预计它在2009年进入围绕金星的大椭圆轨道，其近地点约300千米，远地点约60000千米；它通过携带的5台可穿透金星大气的特殊红外摄像机、紫外摄像机探测金星大气和地质构造。未来的金星探测需要长寿命的登陆舱、专门的下降探测装置、遥控探测气球以及监视金星大气的轨道器等。

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）在2010年5月发射的金星探测器晓号，原定在2010年12月7日进入金星轨道，但晓号开始进行引擎反向喷射、准备减缓速度进入金星轨道时，通讯设备却发生故障，与地面指挥中心短暂失联，以至于引擎停摆，与金星擦身而过。晓号必须等到2016年后才能再度接近金星轨道，运作小组表示，届时晓号若仍完好无损，将再次挑战进入金星轨道。

卫星光环

人们曾经认为金星有一个卫星，名叫尼斯，以埃及女神伊西斯（没有凡人看过她面纱下的脸）命名。它的首次发现是由意大利出生的法国天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼在1672年完成的。天文学家对尼斯的零星观察一直持续到1982年，但是这些观察之后受到了怀疑（实际上是其它昏暗的星体在巧合的时间出现于恰好的位置上），所以认为金星没有卫星。

虽然小行星2002 VE68维持着与它相似的轨道，但金星还没有天然的卫星。依据加州理工学院的Alex Alemi和David Stevenson两人对早期太阳系研究所建立的模型显示，在数十亿年前经由巨大的撞击事件，金星曾至少有过一颗卫星。依据Alemi和Stevenson的说法，大约过了一千万年后，另一次的撞击改变了这颗行星的转向，使得金星的卫星逐渐受到螺旋向内，直到与金星碰撞并合而为一。如果后续的碰撞创造出卫星，它们也会被相同的方法吸收掉。科学界是否会接纳Alemi和Stevenson的研究，也依然是情况未明。

温度

由于金星上强烈的温室效应，致使金星表面温度平均为464摄氏度，且基本上没有地区、季节、昼夜的差别。在近赤道的低地，金星的表面极限温度可高达500摄氏度。盾状火山马特山附近Ganis丘陵为金星表面温度最高的地区，约为527-827摄氏度，而麦克斯韦山脉顶部为金星表面温度最低点，约为380摄氏度。金星上温度最低的区域是云层顶端，大约为-45摄氏度。

未来计划

2021年6月，美国宇航局和欧空局分别批准了前往金星的新任务——“真相（VERITAS）”任务、“达芬奇+（DAVINCI+）”任务和“展望（En Vison）”任务，计划将在2028年至2030年间执行两项探索金星的新任务，以研究金星的大气和地质特征，每项计划将得到约5亿美元的经费。此外，俄罗斯、印度也已提出并积极推进各自的金星探测任务。国际上金星探测与科学研究即将迎来新一轮热潮。

地理特征

大气层

金星的天空是橙黄色的。金星上也有雷电，曾经记录到的最大一次闪电持续了15分钟。金星的大气主要由二氧化碳组成，并含有少量的氮气。金星的大气压强非常大，为地球的92倍，相当于地球海洋中1千米深度时的压强。大量二氧化碳的存在使得温室效应在金星上大规模地进行着。如果没有这样的温室效应温度会下降400℃。在近赤道的低地，金星的表面极限温度可高达500℃。这使得金星的表面温度甚至高于水星虽然它离太阳的距离要比水星大的两倍，并且得到的阳光只有水星的四分之一（高空的光照强度为2613.9W/m2，表面为1071.1W/m2）。尽管金星的自转很慢（金星的“一天”比金星的“一年”还要长，赤道地带的旋转速度只有每小时6.5千米），但是由于热惯性和浓密大气的对流，昼夜温差并不大。大气上层的风只要4天就能绕金星一周来均匀的传递热量。

金星浓厚的云层把大部分阳光都反射回了太空，所以金星表面接受到的太阳光比较少，大部分阳光都不能直接到达金星表面。金星热辐射反射率大约是60%，可见光反射率就更大。虽然金星比地球离太阳的距离要近，它表面所得光照却比地球少。如果没有温室效应作用，金星表面温度就会和地球很接近。人们常常会想当然的认为金星的浓密云层能够吸收更多的热量，事实证明这是非常荒谬的。与此正相反，如果没有这些云层，温度会更高。大气中二氧化碳的大量存在所造成的温室效应才是吸收更多热量的真正原因。2004年金星凌日在云层顶端金星有着每小时350千米的大风，而在表面却是风平浪静，每小时不会超过数千米。然而，考虑到大气的浓密程度，就算是非常缓慢的风也会具有巨大的力量来克服前进的阻力。金星的云层主要是由二氧化硫和硫酸组成，完全覆盖整个金星表面。这让地球上的观测者难以透过这层屏障来观测金星表面。这些云层顶端的温度大约为-45℃。美国航空及太空总署给出的数据表明，金星表面的温度是464℃。云层顶端的温度是金星上最低的，而表面温度却从不低于400℃。

金星表面的温度很高，是因为金星上强烈的温室效应，温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应。金星上的温室效应强得令人瞠目结舌，原因在于金星的大气密度是地球大气的100倍，且大气97%以上是“保温气体”——二氧化碳；同时，金星大气中还有一层厚达20～30千米的由浓硫酸组成的浓云。二氧化碳和浓云只许太阳光通过，却不让热量透过云层散发到宇宙空间。被封闭起来的太阳辐射使金星表面变得越来越热。温室效应使金星表面温度高达465至485℃，且基本上没有地区、季节、昼夜的差别。它还造成金星上的气压很高，约为地球的90倍。浓厚的金星云层使金星上的白昼朦胧不清，天空是橙黄色的。云层顶端有强风，大约每小时350千米，但表面风速却很慢，每小时几千米不到。十分有趣的是，金星上空会像地球上空一样，出现闪电和雷暴。

金星的大气压力为90个标准大气压（相当于地球海洋深1千米处的压力），大气大多由二氧化碳组成，也有几层由硫酸组成的厚数千米的云层。这些云层挡住了对金星表面的观察，使得它看来非常模糊。这稠密的大气也产生了温室效应，使金星表面温度高达400度，超过了740开（足以使铅条熔化）。金星表面自然比水星表面热虽然金星比水星离太阳要远两倍。

金星大气层主要为二氧化碳，占约96%，以及氮3%。在高度50至70千米的上空，悬浮着浓密的厚云，把大气分割为上下两层。云为浓硫酸液滴组成，其中还掺杂着硫粒子，所以呈现黄色。在气候良好的地球上，应该很难想像在太阳系中竟然有这样疯狂的世界。

金星接近地表大气时速较为缓慢，只有每小时数千米，但上层时速却可达数百千米，金星自转速度如此的缓慢243个地球日才转一圈，但却有如此快速转动的上层大气，仍是个令人不解的谜团。在照片中观察到金星表面的云层呈现倒V型的形状，这种云系统称为带状风系统。这种带状风的其实是太阳照射所造成的对流。

当地球或金星云层形成时，太阳贮存在空气中的能量可以在非常强大的放电中被释放出来。随着云粒子发生碰撞，电荷从大粒子转移到小粒子，大粒子下降，小粒子上升。电荷的分离导致了雷击。这对行星大气层是个很重要的过程，因为它使大气层一小部分的温度和压力提升到一个很高的值，使分子可以形成，而在标准大气的温度和压力下，这本来是不会出现的。因此，有些科学家据之推测，闪电可能有助于地球上生命的出现。

为了分析金星闪电，研究团队过去3.5个（地球）年以来，每天使用“金星快车号”收集低空数据近10分钟，借由比较两个行星电磁波生成的异同而发现，金星上的磁信号比较强，但是将磁信号转换为能量流通量后，闪电强度很类似日间的闪电似乎比夜间普遍，而在太阳光穿透入金星大气层中最强的较低纬度地区，闪电发生频率则更高。

金星是一颗类地行星，因为其质量与地球类似，有时也被人们叫做地球的“姐妹星”。也是太阳系中仅有的一颗没有磁场的行星。在八大行星中金星的轨道最接近圆形，偏心率最小，仅为0.006811。以地球为三角形的顶点之一，分别连结金星和太阳，就会发现这个角度非常小，即使在最大时也只有48.5°，这是因为金星的轨道处于地球轨道的内侧。因此，当看到金星的时候，不是在清晨便是在傍晚，并且分别处于天空的东侧和西侧。

内部构造

关于金星的内部结构，还没有直接的资料，从理论推算得出，金星的内部结构和地球相似，有一个半径约3100千米的铁-镍核，中间一层是主要由硅、氧、铁、镁等的化合物组成的“幔”，而外面一层是主要由硅化合物组成的很薄的“壳”。科学家推测金星的内部构造可能和地球相似，依地球的构造推测，金星地函主要成分以橄榄石及辉石为主的矽酸盐，以及一层矽酸盐为主的地壳，中心则是由铁镍合金所组成的核心。金星的平均密度为5.24g/cm3，次于地球与水星，为八大行星（冥王星已于2006年划归为矮行星，故称八大行星）中第三位的。一个直径3000千米的铁质内核，熔化的石头为地幔填充大部分的星球。就像地球，在地幔中的对流使得对表面产生了压力，但它由相对较小的许多区域减轻负荷，使得它不会像在地球，地壳在板块分界处被破坏。

表层地理

地质地貌

在金星表面的大平原上有两个主要的大陆状高地。北边的高地叫伊师塔地（Ishtar Terra），拥有金星最高的麦克斯韦山脉（大约比喜马拉雅山高出两千米），它是根据詹姆斯·克拉克·麦克斯韦命名的。麦克斯韦山脉（Maxwell Montes）包围了拉克西米高原（Lakshmi Planum）。伊师塔地大约有澳大利亚那么大。南半球有更大的阿芙罗狄蒂地（Aphrodite Terra），面积与南美洲相当。这些高地之间有许多广阔的低地，包括有爱塔兰塔平原低地（Atalanta Planitia）、格纳维尔平原低地（Guinevere Planitia）以及拉卫尼亚平原低地（Lavinia Planitia）。除麦克斯韦山脉外，所有的金星地貌均以现实中或神话中女性命名。由于金星浓厚的大气让流星等天体在到达金星表面之前减速，所以金星上的陨石坑都不超过3.2千米。

大约90%的金星表面是由不久之前才固化的玄武岩熔岩形成，当然也有极少量的陨石坑，金星的内部可能与地球是相似的：半径约3000千米的地核和由熔岩构成的地幔组成了金星的绝大部分。来自麦哲伦（Magellan）号的最近的数据表明金星的地壳比起原来所认为的更厚也更坚固。可以据此推测金星没有像地球那样的可移动的板块构造，但是却有大量的有规律的火山喷发遍布金星表面。金星上最古老的特征仅有8亿年历史，大多数地区都很年轻（但也有数亿年的时间）。那时广泛存在的山火擦洗了早期的表面，包括几个金星早期形成的大的环形山口金星的火山在隔离的地质热点依旧活跃。

金星本身的磁场与太阳系的其它行星相比是非常弱的。这可能是因为金星的自转不够快，其地核的液态铁因切割磁感线而产生的磁场较弱造成的。这样一来，太阳风就可以毫无缓冲地撞击金星上层大气。最早的时候，人们认为金星和地球的水在量上相当，然而，太阳风攻击已经让金星上层大气水蒸气分解为氢和氧。氢原子因为质量小逃逸到了太空。金星上氘（氢的一种同位素，质量较大，逃逸得较慢）的比例似乎支持这种理论。而氧元素则与地壳中物质化合，因而在大气中没有氧气。金星表面十分干旱，所以金星上岩石要比地球上的更坚硬，从而形成了更陡峭的山脉、悬崖峭壁和其它地貌。一条从南向北穿过赤道的长达1200千米的大峡谷，是八大行星中最大的峡谷。

另外，根据探测器探测，发现金星岩浆里含有水。金星可能与地球一样有过大量的水，但都被蒸发，消散殆尽，使如今变得非常干燥。地球如果再离太阳近一些的话也会有相同的命运。

来自麦哲伦飞行器映像雷达的数据表明大部分金星表面由熔岩流覆盖有几座大屏蔽火山，如Sif Mons，类似于夏威夷和火星的Olympus Mons（奥林匹斯山脉）。不过集中在几个热点。大部分地区已形成地形，比过去的数亿年要安静得多了。

金星上没有小的环形山，由于金星表面有稠密的大气，小陨星在进入金星的大气层时就被烧光了。金星上的环形山通常都是成群的，大概是由于较大的小行星在到达金星表面前，在大气中碎裂所至。

火山分布

金星也是太阳系中离地球最近的行星，也被云层和厚厚的大气层所包围。同地球一样，金星的地表年龄也非常年轻，约5亿年左右。

金星上可谓火山密布，是太阳系中拥有火山数量最多的行星。已发现的大型火山和火山特征有1600多处。此外还有无数的小火山，没有人计算过它们的数量，估计总数超过10万，甚至100万。金星与地球有许多共同处。它们大小、体积接近。金星火山造型各异。除了较普遍的盾状火山，这里还有很多复杂的火山特征，和特殊的火山构造。科学家尚未发现活火山，但是由于研究数据有限，因此，尽管大部分金星火山早已熄灭，仍不排除小部分依然活跃的可能性。不过这些基本的类似中，也存在很多不同点。金星的大气成分多为二氧化碳，因此它的地表具有强烈的温室效应其大气压大约是地球的90倍，这差不多相当于地球海面下1千米处的水压。

金星地表没有水，空气中也没有水分存在，其云层的主要成分是硫酸，而且较地球云层的高度高得多。由于大气高压，金星上的风速也相应缓慢。这就是说，金星地表既不会受到风的影响也没有雨水的冲刷。因此，金星的火山特征能够清晰地保持很长一段时间。

金星没有板块构造，没有线性的火山链，没有明显的板块消亡地带。尽管金星上峡谷纵横，但没有哪一条看起来类似地球的海沟。

迹象表明，金星火山的喷发形式也较为单一。凝固熔岩层显示，大部分金星火山喷发时，只是流出的熔岩流没有剧烈爆发、喷射火山灰的迹象，甚至熔岩也不似地球熔岩那般泥泞粘质。这种现象不难理解。由于大气高压爆炸性的火山喷发，熔岩中需要有巨大量的气体成分。在地球上，促使熔岩剧烈喷发的主要气体是水气，而金星上缺乏水分子。另外，地球上绝大部分粘质熔岩流和火山灰喷发都发生在板块消亡地带。因此，缺乏板块消亡带也大大减少了金星火山猛烈爆发的几率。玛亚特山，金星上最大的火山之一，比周围地区高出9000米，宽200千米，火山及火山活动金星表面为数很多。至少85%的金星表面覆盖着火山岩除了几百个大型火山外，在金星表面还零星分布着100000多座小型火山从火山中喷出的熔岩流产生了了长长的沟渠，范围大至几百千米，其中最长的一条超过7000千米。

盾状火山

金星有150多处大型盾状火山。这些盾状直径多在100千米至600千米之间，高度约有0.3～5千米。其中最大的一座直径700千米，高度5.5千米。比起地球上的盾状火山，金星火山显得更加平坦。事实上，最大的金星盾状火山其基底直径已经接近火星上的Olympus火山，但是由于高度不足体积比起Olympus要小得多。

火星盾状火山与地球上的盾状火山有相似之处。它们大都被长长的呈放射状的熔岩流所覆盖，坡度平缓。大部分火山中心有喷射孔。因此，科学家猜测这些盾状是由玄武岩构成的，类似夏威夷的火山。

金星上的盾状火山分布零散，并不像地球上的火山链。这说明金星没有活跃的板块构造。

金星约有10万个直径小于20千米的小型盾状火山。这些火山通常成串分布，被称为盾状地带。已被科学家在地图上标出的盾状地带，超过550个，多数直径在100～200千米之间。盾状地带分布广泛，主要出现于低洼平原或低地的丘陵处。科学家发现，许多盾状地带已经被更新的熔岩平原覆盖，因此他们推测，盾状地带的年龄非常古老，可能形成于火山活动初期。

磁场

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文化

中国神话

金星在中国古代称为太白，早上出现于东方时又叫启明、晓星、明星，傍晚出现于西方时也叫长庚、黄昏星。由于它非常明亮，最能引起富于想象力的中国古人的幻想，有关它的传说也特别多。

在中国本土宗教——道教中，太白金星是核心成员之一，论地位仅在三清（玉清元始天尊、上清灵宝天尊、太清道德天尊）之下。最初道教的太白金星神是位穿着黄色裙子，戴着鸡冠，演奏琵琶的女神，明朝以后形象变化为一位童颜鹤发的老神仙，经常奉玉皇大帝之命监察人间善恶，被称为西方巡使。在中国古典小说中，多次出现太白金星的传奇故事，可见他的人气之旺。在脍炙人口的《西游记》中，太白金星就是个多次和孙悟空打交道的好老头。

传说李白的出生不同寻常，乃是他的母亲梦见太白金星落入怀中而生，因此取名李白，字太白。长大后的李白也确有几分“仙气”，他漫游天下，学道学剑，好酒任侠，笑傲王侯。他的诗，想象力“欲上青天揽明月”，气势如“黄河之水天上来”，无人能及。李白在当朝就享有“诗仙”的美名，后来更被人们尊为“诗中之仙”。

西方神话

维纳斯（Venus）是爱神、美神，同时又是执掌生育与航海的女神，这是她在罗马神话中的名字；在希腊神话里，她的名字是阿弗洛狄忒（Aphrodite）。在希腊与罗马神话中，金星是爱与美的化身。维纳斯是罗马人对她的美称，意思是“绝美的画”；阿佛洛狄忒在希腊语中的意思是“上升的泡沫”，因为传说她是在海面上起的泡沫之中诞生的。维纳斯的美貌使得众女神羡慕不已，也让无数天神为之着迷，甚至连她的父亲宙斯也曾追求过她。但宙斯的求爱遭到拒绝后，十分气恼，便把她嫁给了瘸腿的匠神伏尔甘（希腊神话称为赫菲斯托斯）。不过维纳斯后来却爱上了战神马尔斯，并为他生下了几个儿女，其中包括小爱神丘比特。

美洲神话

金星历法是一种以金星的周期活动为标准的历法规则。然而，金星历法并不是什么科幻小说的作品，而是切切实实曾在古代玛雅文明出现过的历法系统。基于某种不知道的原因，玛雅人同时采用两套历法系统，而其中一套历法系统就是基于金星的周期运转而制成。

金星虽然观测耀目，但并非总是代表着吉祥。它时而在东方高悬，时而在西方闪耀，让人捉摸不透，恐惧也就因此而生。对玛雅人和阿兹特克人来说，它既隐喻死亡，又象征复活。它是阿兹特克的神祇“羽蛇神”（直译为魁札尔科亚特尔，Quetzalcohuātl），能使灭绝的人借着从死人王国中偷来的骨架复活，并用这位神灵赐予的血再生。古代腓尼基人、犹太人都认为它是恶魔的化身，是一颗恶星；古代墨西哥人也害怕金星，在黎明时总要关闭门窗，挡住它的光芒，他们认为金星的光芒会带来疾病。当然这些传说都是因为古人不了解天体运动规律而臆想出来的唯心主义观念，其实金星就是金星，无关人间祸福。总之，福星也好，祸星也罢，金星永远是夜空中最亮的明星。