大量的水從金星(Venus)逃逸

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大量的水從金星(Venus)逃逸
國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

金星,西名維納斯(Venus)一個神話中掌管愛與美的女神,一個籠罩在濃雲密佈下的行星。歐洲太空總署發射升空的金星特快車號太空船提供了一個新線索,讓科學家了解金星如何流失水分。水是生命所需,地球與金星的體積差不多,也大約在相同時期形成,天文學家因此認為,兩行星在形成之初應該有大致相同份量的液態水。但是在目前,地球大氣與海洋所擁有的液態水,是金星的10萬倍。

金星特快車是歐洲太空總署所發射升空的太空船,在2005年11月9日於哈薩克成功升空,經過153天的航行,於2006年4月進入抵達金星,經過數個月軌道調整,於當年6月4日開始探測金星。在2006年與2007年環繞金星,研究金星的大氣與電漿環境,調查金星大氣的溫室效應,雲層的特性、不同高度霧霾的形成,大氣逃脫過程,大氣與太陽風的交互作用,以及高層大氣高速自轉的力學機制。也研究金星的微弱磁場,在離表面80公里處的紫外線吸收情形,表面之高電波反射區,大氣與地表的交互作用,火山與地震活動等等。

金星特快車偵測到金星晝半球大氣流失的過程,但是金星多數大氣是從夜半球逃逸的。綜合晝、夜兩半球的發現,行星科學家逐漸了解金星上的水是如何流失的。
在一年前,金星特快車上的太空電漿與高能原子分析儀,偵測到大量的氫與氧在夜半球逃逸出金星大氣,而且逸出的氫原子數量大約是氧原子的兩倍。因為水是由兩個氫原子與一個氧原子所組成,所以偵測到逃逸的氫與氧,應該是金星中的水被分解為氫與氧後,再逃逸出金星大氣的。

金星特快車被安排以飛越金星極區的極橢圓的軌道,環繞金星,磁力計偵測到金星上的氫氣,從晝半球脫離的跡象,證實了科學家長久以來的看法。但是還沒有偵測到氧原子由晝半球逸出的證據。

太陽不僅發出光與熱,也持續的吹太陽風,高速的帶電粒子流。太陽風挾帶著電場與磁場遍及整個太陽系,掃過眾行星。但是地球具有相當強的磁場,可以束縛太陽風中的帶電粒子,形成范‧艾倫輻射帶;太陽風無法直接轟擊地球。但是金星幾乎沒有磁場,太陽風轟擊金星外層大氣,將大氣粒子掃進太空中。行星科學家估計,在金星形成後45億年間,金星的水就這樣被流失,但是無法估計有多少水從這種方式流失。

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