金星
名稱 | |||||||||||||||||
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發音 | |||||||||||||||||
而得名 | 羅馬愛的女神(見女神金星) | ||||||||||||||||
形容詞 | 金星,很少有Cytherean或veneran / venerian | ||||||||||||||||
象徵 | |||||||||||||||||
軌道特徵 | |||||||||||||||||
Epoch J2000 | |||||||||||||||||
aphelion | 0.728213 AU (1.0894億公里) | ||||||||||||||||
周圍 | 0.718440 AU(1.0748億公里) | ||||||||||||||||
0.723332 AU(1.0821億公里) | |||||||||||||||||
偏心 | 0.006772 | ||||||||||||||||
583.92天 | |||||||||||||||||
平均軌道速度 | 35.02 km/s | ||||||||||||||||
50.115° | |||||||||||||||||
傾角 | |||||||||||||||||
76.680° | |||||||||||||||||
54.884° | |||||||||||||||||
衛星 | 沒有任何 | ||||||||||||||||
身體特徵 | |||||||||||||||||
平均半徑 |
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扁平 | 0 | ||||||||||||||||
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體積 |
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大量的 |
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平均密度 | 5.243 g/cm 3 | ||||||||||||||||
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10.36 km/s(6.44 mi/s) | |||||||||||||||||
-116.75 d (逆行) 1金星太陽日 | |||||||||||||||||
-243.0226 d (逆行) | |||||||||||||||||
赤道旋轉速度 | 6.52 km/h(1.81 m/s) | ||||||||||||||||
2.64° (用於逆行旋轉) 177.36°(到軌道) | |||||||||||||||||
北極右升天 |
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北極偏斜 | 67.16° | ||||||||||||||||
反照率 | |||||||||||||||||
溫度 | 232 K(-41°C)(黑體溫度) | ||||||||||||||||
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表面吸收劑量率 | 2.1 × 10-6μgy /h | ||||||||||||||||
表面當量劑量率 | 2.2 × 10-6μsv /h 在雲水平下0.092–22μsv/h | ||||||||||||||||
-4.92至-2.98 | |||||||||||||||||
−4.4 | |||||||||||||||||
9.7″–66.0″ | |||||||||||||||||
氣氛 | |||||||||||||||||
表面壓力 | 93 BAR (9.3 MPA ) 92 atm | ||||||||||||||||
按音量組成 | |||||||||||||||||
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金星是太陽的第二星球。它是一個岩石的行星,在太陽系中所有岩石體中最濃的氣氛,唯一的質量和大小接近其軌道鄰居的岩石。在地球的天空中繞(在地球軌道內)繞行時,它總是靠近太陽,是“晨星”或“夜星”。儘管對於水星而言,這也是如此,但金星似乎更為突出,因為它是地球天空中第三個最亮的物體,僅次於月球和太陽,比任何其他類似星星的古典星球或任何固定星星都更明亮。在地球的天空中如此突出,金星在歷史上一直是人類的文化和天文學的共同對象。
金星誘導的磁層較弱。該行星具有特別厚的二氧化碳氣氛,它與其全球硫酸雲覆蓋物一起產生了極端的溫室效應。這在平均溫度為737 K(464°C; 867°F)的平均溫度和92倍地球在海平面的壓力的壓力在表面上產生,將空氣變成超臨界液體,而在50 km的多雲高度處(30英里)在表面上方,壓力,溫度和輻射非常類似於地球表面。在其云層上已經確定了可能有利於金星生命的狀況,最近的研究發現了地球上生命的指示性但並不令人信服。金星可能在其歷史的早期就已經有液態地表水,可能足以形成海洋,但是失控的溫室效應最終蒸發了任何水,然後被太陽風帶入太空。在內部,金星被認為由核心,地幔和地殼組成,後者通過其活躍的火山釋放內部熱量,用大型重新鋪面而不是板塊構造構成表面。金星是太陽系中沒有月亮的兩個行星之一。儘管如此,2023年10月26日發表的研究表明,金星可能在遠古時代有板塊構造,因此,可能已經有了更宜居的環境,可能是一種能夠生命形式的環境。
金星的旋轉速度已減慢,並通過強大的大氣層和阻力靠在軌道方向(逆行)上。這種旋轉產生的是224.7地球日的時間,金星需要在太陽周圍完成軌道(金星太陽年),一個金星太陽日的長度為117 Earth Days,導致金星一年不到兩個金星。長的。金星和地球的軌道是任何兩個太陽系行星之間最接近的軌道,在同步期1。6年的時間內相互接近。儘管這使他們在下等連接中彼此靠近,而不是其他任何一對太陽系行星,但水星平均保持靠近它們和任何其他行星,因為水星是最中心的星球,並且經常通過。也就是說,它們之間的金星和地球在任何一對太陽系行星的重力潛力上的差異最低。這使金星成為行星際航班最容易接近的目的地和吸引人的重力輔助航路點。
1961年,金星成為人類歷史上第一次星際飛行的目標,隨後是許多必不可少的星際跨越的首要航班,例如1970年在另一個星球上的第一個軟著陸。這對全球地球上全球變暖的預測至關重要。這一發現阻止了人們對理論的最大關注,當時關於金星是一個可居住或居住的星球的流行科幻小說。儘管如此,船員飛往金星的航班還是建議,要么飛往金星,要么進行重力輔助,以更快,更安全地到達火星,或者進入金星大氣層,並在海拔高度上保持與地球表面更可比的條件,比大氣組成,比任何地方都比任何地方否則在太陽系中。同時,金星再次引起了人們對尤其是類似地球行星及其宜居性發展的研究的興趣。
身體特徵
金星是太陽系中的四個陸地行星之一,這意味著它是像地球這樣的岩石身體。它與地球的大小和質量相似,通常被描述為地球的“姐妹”或“雙胞胎”。金星由於旋轉緩慢而接近球形。金星的直徑為12,103.6 km(7,520.8 mi) - 僅比地球少638.4 km(396.7英里),其質量佔地球的81.5%。金星表面的條件與地球上的條件截然不同,因為其密集的大氣為96.5%二氧化碳,其餘大部分為氮。表面壓力為9.3兆帕(93桿),平均表面溫度為737 K(464°C; 867°F),高於兩個主要成分的臨界點,並使表面大氣成為主要的超臨界液體,主要是超級臨界碳二氧化物和一些超臨界氮。
氣氛和氣候
維納斯的大氣由96.5%二氧化碳組成,氮組成3.5% - 在地球表面的超臨界流體中都存在,水密度為6.5%,以及其他氣體的痕跡以及包括硫二氧化硫的其他氣體。其大氣的質量是地球的92倍,而其表面的壓力約為地球的93倍,這是地球的93倍地球海面下的1公里( 5⁄8英里)。表面的密度為65 kg/m 3 (4.1 lb/cu ft),水的密度為6.5%,在海平面為293 K(20°C; 68°F)的地球大氣的密度為50倍。這CO 2 -RICH氣氛在太陽系中產生最強的溫室效應,從而產生至少735 K(462°C; 864°F)的表面溫度。這使得金星表面比汞的表面高,該水的表面溫度最低為53 K(-220°C; -364°F),最大表面溫度為700 K(427°C; 801°F),即使金星幾乎是汞與太陽距離的兩倍,因此僅獲得了汞太陽輻照度的25%。由於其失控的溫室效應,金星已經被卡爾·薩根(Carl Sagan)等科學家確定為與地球氣候變化有關的警告和研究對象。
類型 | 表面 溫度 |
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最大限度 | 900°F(482°C) |
普通的 | 847°F(453°C) |
最低限度 | 820°F(438°C) |
與地球相比,金星的大氣充滿原始貴重氣體。這種富集表明在進化中與地球的早期分歧。已經提出了太大的彗星衝擊或對太陽星雲的巨大原發大氣的積聚來解釋富集。然而,大氣耗盡了放射性氬氣,這是地幔脫氣的代理,表明早期關閉了主要岩漿作用。
研究表明,數十億年前,金星的大氣可能更像是地球早期的大氣層,並且表面上可能有大量的液態水。經過6億至數十億年的期限,太陽能升高的陽光和大型火山重舖的太陽能導致原始水和當前大氣的蒸發。一旦將溫室氣體(包括水)添加到大氣中,就產生了失控的溫室效應。儘管金星上的表面狀況不再熱情好客,但在此事件之前可能形成的任何類似地球的生命,但人們猜測生命存在於金星的上層雲層中,距離50公里(30英里)表面,大氣條件在太陽系中是地球最佳狀態,溫度在303至353 K(30和80°C; 86和176°F)之間,壓力和輻射與AT相同地球的表面,但帶有酸性雲和二氧化碳空氣。在金星大氣中,假定的磷酸吸收線的假定檢測,沒有已知的非生物生產途徑,因此猜測於2020年9月猜測,當前大氣中可能存在現有的壽命。後來的研究將光譜信號歸因於被解釋為磷酸的光譜信號為二氧化硫,或發現實際上沒有吸收線。
熱慣性和下部大氣中的風轉移,這意味著金星表面的溫度在行星的兩個半球之間沒有顯著差異,儘管金星的旋轉緩慢,但儘管旋轉速度,但仍面對太陽的溫度並未面對太陽。表面的風很慢,以每小時幾公里的速度移動,但是由於表面的大氣密度很高,它們對障礙物的施加了大量的力,並在整個地面上運輸灰塵和小石頭。即使沒有熱量,壓力和氧氣,這也將使人類很難穿越。
在密集的Co 2層上方是厚雲,主要由硫酸組成,硫酸是由二氧化硫和水通過化學反應形成的,導致硫酸水合物。另外,雲由大約1%的氯化鐵組成。雲顆粒的其他可能成分是硫酸鐵,氯化鋁和磷酸酐。不同級別的雲具有不同的組成和粒度分佈。這些雲反映,類似於地球上厚雲的覆蓋,大約有70%的陽光落在它們的陽光下,並且由於它們覆蓋了整個星球,因此阻止了對金星表面的視覺觀察。永久的雲覆蓋物意味著,儘管金星比地球更近,但它在地面上的陽光較少,只有10%的陽光到達地面,導致平均白天的照明水平在14,000 Lux的表面,與地球上“白天有烏云密布”相媲美。強300公里/小時(185英里/小時)的雲頂風在每四到五個地球天大約每四到五天都在金星上繞。金星上的風的旋轉速度的60倍,而地球最快的風只有10–20%的旋轉速度。
金星的表面有效地等溫度。它不僅在兩個半球之間而且在赤道和極點之間保持恆定溫度。金星的微小軸向傾斜(不超過3°,而地球上的23°)也可以最大程度地減少季節性溫度變化。高度是影響金星溫度的少數因素之一。因此,金星上的最高點,麥克斯韋蒙特斯(Maxwell Montes )是金星上最酷的點,溫度約為655 K(380°C; 715°F),大氣壓約為4.5 MPa(45 bar)。 1995年,麥哲倫航天器在最高山峰的頂部成像了一種高度反射的物質,這是一種“金星雪”,與陸地雪非常相似。這種物質可能是從類似的過程到雪形成的,儘管在較高的溫度下。它的揮發性太高而無法在表面上凝結,它以氣態形式升至更高的海拔,在那裡它較冷並可能沉澱。該物質的身份尚不確定,但猜測範圍從元素櫃到鉛硫化物( galena )。
儘管金星沒有季節,但在2019年,天文學家確定了大氣吸收陽光吸收的周期性變化,這可能是由於不透明的,吸收了懸浮在上層雲中的吸收顆粒。這種變化導致觀察到的金星緯向風的變化,並且隨著太陽的11年黑子週期而及時地下降。
自從蘇維埃Venera探針檢測到第一個懷疑的爆發以來,金星大氣中的閃電存在一直存在爭議。在2006 - 07年度,金星快遞清楚地檢測到了惠斯勒模式波,即閃電的簽名。它們間歇性的外觀表明與天氣活動相關的模式。根據這些測量值,閃電率至少是地球上的一半,但是其他儀器根本沒有檢測到閃電。任何閃電的起源尚不清楚,但可能起源於雲或金星火山。
2007年,金星快車發現,南極存在巨大的雙重大氣極渦流。維納斯快車在2011年發現,在金星的大氣中存在臭氧層。 2013年1月29日, ESA科學家報告說,金星的電離層以類似於“在相似條件下從彗星中看到的離子尾巴流出的離子尾巴”的方式向外流。
在2015年12月,在較小程度上,2016年4月和2016年5月,從事日本秋田任務的研究人員觀察到金星大氣中的弓形物體。這被認為是太陽系中可能存在最大的固定重力波的直接證據。
地理
金星表面是一個猜測的主題,直到20世紀的行星科學揭示了其一些秘密。 1975年和1982年, Venera Landers返回了覆蓋有沉積物和相對角岩石的表面的圖像。 1990 - 91年,麥哲倫詳細繪製了表面。地面顯示了廣泛的火山的證據,大氣中的硫可能表明最近發生了爆發。
金星表面的約80%被光滑的火山平原覆蓋,由70%的平原和皺紋脊和10%光滑或葉平原組成。兩個高地“大陸”構成了其餘的表面積,一個位於地球的北半球,另一個位於赤道南部。北部大陸被稱為愛爾塔爾(Ishtar Terra) ,在愛爾·愛島( Babylonian Love)的愛女神伊什塔爾( Ishtar )之後,大約是澳大利亞的規模。金星上最高山的麥克斯韋·蒙特斯(Maxwell Montes)位於伊什塔爾(Ishtar Terra)上。它的峰值在維納斯平均表面高程以上是11 km(7英里)。在希臘神話般的愛情女神之後,南部大陸被稱為阿芙羅狄蒂陶土,是大約南美大小的兩個高地地區中的較大地區。裂縫和故障網絡涵蓋了該區域的大部分地區。
任何可見的火山口伴隨著熔岩流的證據仍然是一個謎。地球幾乎沒有撞擊火山口,表明表面相對年輕,在300-600 百萬年的歷史。金星除了在岩石行星上通常發現的衝擊火山口,山脈和山谷外,還具有一些獨特的表面特徵。其中包括稱為“ farra ”的扁平火山特徵,看起來有點像煎餅,範圍從20到50 km(12至31英里)的大小範圍從100到1000 m(330至330至3,280 ft)高;徑向,星形骨折系統稱為“ novae”;徑向和同心裂縫都類似於蜘蛛網的特徵,稱為“蛛網膜”;和“ Coronae”,裂縫的圓環有時被抑鬱症包圍。這些特徵的起源是火山。
大多數金星表面特徵都是以歷史和神話女性命名的。例外是麥克斯韋·蒙特斯(Maxwell Montes),以詹姆斯·克萊克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)和高地地區Alpha Regio , Beta Regio和Ovda Regio的名字命名。最後三個特徵是在當前系統被國際天文聯盟採用之前命名的,國際天文聯盟負責監督行星命名法。
金星上的物理特徵的經度相對於其主要子午線表示。原始的Prime子午線穿過位於Alpha Regio以南的橢圓形特徵夏娃中心的雷達亮點。 Venera任務完成後,重新定義了Prime子午線,以穿過Sedna Planitia上火山口Ariadne的中央峰。
地層上最古老的Tessera地形始終比Venus Express和Magellan測得的周圍玄武岩平原的熱發射率始終低,這表明礦物質的礦物質較高,可能是更felsic的礦物質組合。產生大量長毛殼的機制通常需要水上海洋和板塊構造,這意味著在某個時候,早期的金星上已經有大量的水體存在可居住的狀況。但是,Tessera地形的性質遠非確定。
2023年10月26日報導的研究表明,在遠古時代,金星首次可能有板塊構造,因此,金星可能有一個更宜居的環境,並且可能是一種能夠生命形式的環境。
火山主義
金星表面的大部分似乎都是由火山活動塑造的。金星的火山是地球的幾倍,它有167個大火山,遍布100公里(60英里)。地球上這種大小的唯一火山綜合體是夏威夷的大島。在金星上確定並繪製了超過85,000個火山。這不是因為金星比地球更具火山活性,而是因為它的外殼年齡較大,並且不受相同的侵蝕過程。地球的海洋殼不斷通過構造板邊界的俯衝來回收,平均年齡約為1億年,而金星表面估計為300-600 百萬年的歷史。
幾條證據表明,金星正在進行的火山活動。在1978年至1986年之間,高層大氣中的硫二氧化硫濃度下降了10倍,並在2006年躍升,再次下降了10倍。這可能意味著大型火山噴發已經將水平提高了幾次。有人提出,金星閃電(下面討論)可能源自火山活動(即火山閃電)。 2020年1月,天文學家報導了證據表明,維納斯目前處於火山活動,特別是橄欖石的檢測,橄欖石是一種火山產品,可以在地球表面迅速捕捉。
這種龐大的火山活動是由一個過熱的內部助長的,該模型說,這可以通過地球年輕時充滿活力的碰撞來解釋。撞擊的速度明顯高於地球,這兩種速度都因為維納斯的軌道距離更快,因為它靠近太陽,並且由於物體需要更高的軌道偏心率才能與地球碰撞。
在2008年和2009年,維納斯(Venus Express)觀察到了持續的火山的第一個直接證據,形式是在雪橇山脈山脈(Ganis Chasma )內的四個瞬態局部紅外熱點,靠近盾牌火山山(Shield Volcano Maat Mons) 。在多個連續的軌道中觀察到其中三個斑點。這些斑點被認為代表著火山噴發新鮮釋放的熔岩。實際溫度尚不清楚,因為無法測量熱點的大小,但可能在800–1,100 K(527–827°C; 980–1,520°F)範圍內,相對於正常溫度為740 K(467°C; 872° F)。 2023年,科學家重新審視了麥哲倫軌道圖拍攝的Maat Mons地區的地形圖像。他們使用計算機模擬確定地形在8個月的間隔內發生了變化,並得出結論認為活躍的火山是原因。
隕石坑
金星對金星的近一千個撞擊坑的表面均勻分佈。在其他火山口(例如地球和月球)上,隕石坑顯示出各種降解狀態。在月球上,降解是由隨後的影響引起的,而在地球上是由風和雨水侵蝕引起的。在金星上,大約85%的隕石坑處於原始狀態。隕石坑的數量以及保存完好的狀況,表明該星球發生了全球重新鋪面事件300-600 百萬年前,隨後是火山腐爛。儘管地殼是連續運動,但金星被認為無法維持這樣的過程。如果沒有板塊構造以使熱量從地幔中散發,則經歷了一個週期性的過程,在該過程中,地幔溫度升高,直到達到削弱地殼的臨界水平。然後,在大約100個時期 一百萬年,俯衝發生在巨大的規模上,完全回收了外殼。
直徑為3至280 km(2至174英里)的範圍隕石坑的範圍為3至280公里(2至174英里)。沒有隕石坑小於3 KM,由於密集大氣對傳入物體的影響。大氣層的速度小於一定的動能的對象會減慢速度,以至於不會產生撞擊火山口。進入直徑小於50 m(160 ft)的傳入彈丸將在到達地面之前碎片並在大氣中燃燒。
內部結構
沒有反思地震學的數據或對慣性時刻的了解,幾乎沒有有關金星的內部結構和地球化學的直接信息。金星和地球之間的大小和密度相似性表明它們具有相似的內部結構:核心,地幔和地殼。像地球一樣,金星芯很可能至少是部分液態的,因為這兩個行星的冷卻速度大約相同,儘管不能排除完全固體的芯。金星的尺寸稍小,意味著其深內部的壓力比地球的壓力低24%。基於行星模型的慣性時刻的預測值表明,核心半徑為2,900–3,450 km。這與第一個基於3500公里的基於觀察的估計值一致。
這兩個行星之間的主要區別是缺乏金星上板塊構造的證據,這可能是因為它的外殼太強了,無法在沒有水的情況下俯衝,無法使其粘稠。這導致地球的熱量損失減少,防止其冷卻,並為其缺乏內部產生的磁場提供了可能的解釋。取而代之的是,金星可能在定期重大的重新鋪面事件中失去內部熱量。
磁場和芯
1967年, Venera 4發現金星的磁場比地球弱得多。電離層與太陽風之間的相互作用引起了該磁場,而不是像地球芯中的內部發電機一樣引起這種磁場。金星的小誘導磁層為防止太陽和宇宙輻射提供了可忽略的保護,在54至48 km的地球樣水平上達到了宇宙輻射。
鑑於它的大小與地球相似,並且預計將在其核心中包含發電機,因此在金星上缺乏固有的磁場令人驚訝。發電機需要三件事:導電液,旋轉和對流。核心被認為是導電性的,儘管其旋轉通常被認為太慢,但模擬表明它足以產生髮電機。這意味著由於金星的核心缺乏對流,因此缺少了元分。在地球上,對流發生在芯的液體外層中,因為液體的底部溫度比頂部高得多。在維納斯(Venus)上,全球重鋪事件可能已經關閉了板塊構造,並導致了通過地殼的熱量減少。這種絕緣作用會導致地幔溫度升高,從而減少芯的熱通量。結果,沒有內部的Geodynamo可用於驅動磁場。取而代之的是,來自核心的熱量正在加熱外殼。
一種可能性是金星沒有固體內核,或者其核心不冷卻,因此芯的整個液體部分在大致相同的溫度下。另一種可能性是它的核心已經完全鞏固。核心的狀態高度依賴於目前尚不清楚的硫的濃度。
另一種可能性是,對金星(反對地球的“形成月球”的撞擊)缺乏較晚的影響,使金星的核心從核心的增量形成中分層,並且沒有力量引發/維持對流的力量,因此“ Geodynamo”。
金星周圍的弱磁層意味著太陽風與外部大氣直接相互作用。在這裡,水分子與紫外線輻射的解離是氫和氧的離子。然後,太陽風提供能量,使一些離子有足夠的速度逃脫金星的重力場。這種侵蝕過程導致低質量氫,氦氣和氧離子的穩定損失,而較高的質量分子(例如二氧化碳)更可能被保留。在形成後的頭十億年中,太陽風的大氣侵蝕可能導致大部分維納斯水的流失。但是,地球可能已經在其前2-3億年保留了發電機,因此最近可能發生了水分損失。與太陽系的其餘部分相比,侵蝕增加了大氣中高質量氘與低質量氫的比率。
軌道和旋轉
金星以平均約0.72 au (1.08億公里; 6700萬英里)的平均距離繞太陽繞,每224.7天完成軌道。儘管所有行星軌道都是橢圓形的,但目前,金星的軌道是最接近圓形的軌道,偏心率小於0.01。對早期太陽系軌道動力學的模擬表明,過去,金星軌道的偏心率在過去可能大大較大,達到高達0.31的值,並可能影響早期氣候演化。
太陽系中的所有行星沿抗順時針方向繞太陽繞著地球上方的北極繞。大多數行星沿逆時針方向旋轉在軸上,但金星每243地球天數逆行旋轉一次順時針旋轉,這是任何行星最慢的旋轉。因此,這個維納斯的恆星日持續的時間比金星一年更長(243對224.7地球日)。由於其強大的大氣電流減慢了一天的長度,也會波動多達20分鐘。金星赤道以6.52 km/h(4.05 mph)的速度旋轉,而地球的旋轉為1,674.4 km/h(1,040.4 mph)。在500天期間,用麥哲倫航天器數據測量的金星旋轉週期小於麥哲倫航天器和金星快速訪問期間16年期間測得的旋轉期,差異約為6.5。 分鐘。由於逆行旋轉,在金星上的太陽日的長度明顯短於恆星日,在116.75地球天(使金星太陽日短於Mercury的176 Earth Days- 116天的數字接近平均需要汞在其軌道上的地球下滑動的天數。一個金星一年約為1.92 金星太陽日。對於金星表面的觀察者來說,太陽將在西部升起並在東部升起,儘管維納斯的不透明雲可以阻止從地球表面觀察到太陽。
金星可能是從太陽星雲形成的,其旋轉週期和傾斜度不同,由於行星擾動和潮汐對其密集氣氛的影響引起的混亂旋轉變化而達到了當前狀態,這一變化會在數十億年內發生。金星的旋轉週期可能代表潮汐鎖定到太陽引力之間的平衡狀態,這傾向於緩慢旋轉,而大氣潮則是由太陽能加熱厚的金星大氣而產生的。連續接近地球之間的584天平均間隔幾乎完全等於5 金星太陽日(準確地說是5.001444),但是與地球的自旋軌道共振的假設已被打折。
金星沒有天然衛星。它有幾個木馬小行星:準 - 衛星2002 VE 68和另外兩個臨時木馬, 2001 CK 32和2012 XE 133 。在17世紀,喬瓦尼·卡西尼( Giovanni Cassini 200年,但大多數被確定為附近的明星。亞歷克斯·阿雷米(Alex Alemi)和戴維·史蒂文森(David Stevenson) 2006年對加利福尼亞理工學院早期太陽系模型的研究表明,維納斯(Venus)可能至少有一個巨大的影響力事件創造了數十億年前。大約10 百萬 幾年後,根據這項研究,另一種影響逆轉了地球的旋轉方向,由此產生的潮汐減速使金星月亮逐漸向內螺旋,直到它與金星相撞為止。如果以後產生的衛星會以相同的方式將其刪除。缺乏衛星的另一種解釋是強烈的太陽潮汐的效果,這可能會破壞繞著內部陸地行星繞的大型衛星的穩定。
金星的軌道空間具有灰塵雲,可疑的是來自金星拖車的小行星,星際塵埃,在波浪中遷移,或太陽係原始的室外光盤的殘留物,形成了行星系統。
關於地球的軌道
地球和金星的接近軌道共振為13:8(每13個金星的軌道八次地球軌道)。因此,他們彼此接近,並在平均584天的會議期間達到下部連接。金星與地球觀察的地理中心相關的路徑在五個會議期間繪製了一個五角星,每個時期將每個時期都轉移了144°。由於路徑與花的視覺相似性,有時這種金星的五角星有時被稱為金星的花瓣。
當金星位於地球和太陽之間的下等連接之間時,它以4100萬公里(2500萬英里)的平均距離使任何行星的地球接近地球。由於地球軌道的偏心率下降,最小距離將在數万年內變得更大。從一年開始 1至5383,有526種少於4000萬公里(2500萬英里)的方法;然後,大約有60,158年沒有。
儘管金星接近地球最接近,但汞通常是所有行星最接近地球的地方。金星與地球的重力電勢差最低,而其他任何行星都需要最低的Delta-V之間傳遞。
潮汐金星在地球上施加了第三強的潮汐力,僅次於月亮和太陽,儘管大大少得多。
可觀察性
在肉眼上,金星看起來像是明亮的白點,比其他任何行星或星星都亮(除了太陽)。行星的平均明顯大小為-4.14,標準偏差為0.31。明亮的幅度最大發生在新月階段,大約在下等連接之前或之後。當金星被太陽背光時,金星逐漸淡化為-3。地球足夠明亮,可以在寬闊的日光中看到,但是當太陽在地平線或落下時,更容易看到。作為一個下行星,它總是位於太陽約47°之內。
維納斯每584天繞著太陽“超越”地球每584天。這樣做,它從日落後可見的“夜星”變為“晨星”,在日出之前可見。雖然另一個下層的汞達到的最大伸長率僅為28°,並且在暮光中通常很難辨別,但是當它處於最亮的狀態時,金星很難錯過。它的最大伸長率意味著在日落後很長一段時間在黑暗的天空中可見。作為天空中最明亮的點狀物體,金星是一個通常被誤報的“身份不明的飛行物體”。
階段
當它繞著太陽繞著太陽時,金星在望遠鏡的視野中顯示出像月球的階段。當行星在太陽的另一側(在上方連詞)的另一側時,該行星顯示為小且“完整”的光盤。金星以最大的陽光伸長率顯示了更大的光盤和“四分之一階段”,並且在夜空中最亮。該星球在伸縮景觀中沿著地球和太陽之間的近一側傳遞時,呈現出更大的薄薄“新月”。當金星在地球和太陽之間(在下部連接)之間顯示其最大的大小和“新相”。它的氣氛通過望遠鏡的望遠鏡可見。這些階段在4英寸望遠鏡中清晰可見。儘管有爭議的金星階段的肉眼可見性,但存在記錄其新月形的記錄。
日光幻影
當金星足夠明亮,距離太陽有足夠的角度距離時,在肉眼晴朗的天空中很容易觀察到它,儘管大多數人都不知道要尋找它。天文學家埃德蒙·哈雷(Edmund Halley)在1716年計算了其最大的肉眼亮度,當時許多倫敦人在白天的外表感到震驚。法國皇帝拿破崙·波拿巴(Napoleon Bonaparte)曾經在盧森堡舉行的招待會上見證了地球的白天幻影。在華盛頓特區的美國總統亞伯拉罕·林肯(Abraham Lincoln)就職期間,對地球的另一個歷史性觀察發生了 1865年3月。
過境
在下部連詞期間,金星的過境是金星在太陽前的外觀。由於金星的軌道相對於地球軌道略微傾斜,因此大多數下次次數與地球發生,這是每年1。6年的每一個會議期間都不會產生地球上方的金星的過境。因此,金星在地球上方過境,只有在六月或12月的某個日子發生下,即金星和地球的軌道與太陽橫穿一條直線的時間。這導致金星以當前的序列在地球上方轉移8年, 105.5歲, 8年121。5年,形成的周期243年。
從歷史上看,金星的過境很重要,因為他們允許天文學家確定天文學單位的大小,因此,耶利米·霍洛克斯(Jeremiah Horrocks)在1639年的大小,因此,首次已知的維納斯(Venus)過境觀察到了(歷史上首次觀察到, 1631年的行星運輸,汞)。
到目前為止,已經觀察到了七個金星的轉移,因為約翰內斯·開普勒在1621年計算了它們的出現。庫克上尉於1768年航行到塔希提島,記錄了觀測到的金星的第三次過境,隨後導致探索了澳大利亞東海岸。
最新一對是2004年6月8日和2012年6月5日至6日。可以從許多在線媒體中進行直播,也可以通過正確的設備和條件在本地觀察到過境。前一對發生在1874年12月和1882年12月。
下一次運輸將於2117年12月和2125年12月發生。
灰光
維納斯觀察的一個長期存在的謎團是所謂的灰光之光- 明顯的陰暗面薄弱的照明,當地球處於新月形階段時。第一個聲稱對灰光的觀察是在1643年進行的,但是從未證實照明的存在。觀察者推測,這可能是由於維納斯大氣中的電活動而導致的,但是由於觀察明亮的新月形物體的生理效果,這可能是虛幻的。當金星在傍晚時期,地球的夜間終結者朝向地球時,經常會看到灰燼的光。
觀察和探索歷史
早期觀察
維納斯(Venus)在地球的天空中足夠明亮,無法在沒有援助的情況下可見,這使其成為人類文化在整個歷史上都知道和確定的類似恆星的古典行星之一,尤其是因為它是超過太陽和月亮的地球天空中第三個最亮的物體。因為金星的運動似乎是不連續的(由於它靠近太陽,一次消失了,一次是多天的,然後再出現在另一個地平線上),因此有些文化不認識金星是一個單一的實體。取而代之的是,他們認為這是每個地平線上的兩個獨立的恆星:早晨和晚上的星星。儘管如此, Jemdet Nasr時期的氣缸密封和第一個巴比倫王朝的Ammisaduqa的Venus片劑表明,古代蘇美爾人已經知道早晨和夜間星星是同一天體的物體。在古老的巴比倫時期,維納斯星球被稱為Ninsi'anna,後來被稱為Dilbat。 “ ninsi'anna”這個名字翻譯為“神的神聖女士”,它稱金星為最亮的可見“星星”。該名稱的早期拼寫是用楔形文字標誌Si4(= su,意思是“為紅色”),而原始含義可能是“天堂發紅的神聖女士”,參考早晨的顏色和晚上的天空。
從歷史上看,中國人將早晨的金星稱為“大白”( tàibái太白)或“亮度的開瓶器(起動器)”( qǐmíng啟明),而晚上的金星則為“優秀的西方一號” ( ChánggdomengeOne ' )。
古希臘人最初認為維納斯是兩個獨立的星星:磷,晨星和夜星赫斯佩魯斯。長老普林尼(Pliny the Elder)認為,意識到,他們是公元前六世紀畢達哥拉斯( Pythagoras)的一個對象,而第丹尼斯·萊恩斯(DiogenesLaërtius)則認為,帕門尼德(Parmenides )(五世紀初)可能是該發現的原因。儘管他們將維納斯承認為一個對象,但古羅馬人仍繼續將維納斯的早晨方面指定為路西法,字面意思是“輕橋”,晚上是vesper ,這兩者都是他們傳統希臘名字的字面翻譯。
在第二世紀,托勒密在他的天文學論文中,理論認為水星和金星都位於太陽和地球之間。 11世紀的波斯天文學家阿維森納(Avicenna)聲稱觀察到了金星的過境(儘管對此有疑問),後來天文學家將其作為對托勒密理論的確認。在12世紀,安達盧西亞天文學家伊本·巴吉(Ibn Bajjah)觀察到“兩個行星是太陽表面上的黑點”。 13世紀的馬拉格天文學家Qotb al-din Shirazi認為這是維納斯和汞的過渡,儘管這是不正確的,因為伊本·巴伊·賈(Ibn Bajjah)的一生中沒有金星過境。
金星和早期的現代天文學
當意大利物理學家伽利略·伽利略(Galileo Galilei)在17世紀初首次用望遠鏡觀察了地球時,他發現它顯示出諸如月球之類的階段,從新月到長子到圓形,反之亦然,反之亦然。當金星距離天空中的太陽最遠時,它顯示出半光線的階段,當它最接近天空中的太陽時,它顯示為新月形或全相。只有在金星繞太陽繞行時,這才有可能,這是第一個明確與托勒密的中心模型相矛盾的觀察結果之一,即太陽係是同心和集中在地球上的。
耶利米·霍羅克斯(Jeremiah Horrocks)準確地預測了金星的1639年過境 1639年12月(在當時使用的朱利安日曆下的11月24日)。
金星的氣氛是由俄羅斯Polymath Mikhail Lomonosov在1761年發現的。金星的氣氛在1790年由德國天文學家約翰·施羅特(JohannSchröter)觀察到。 Schröter發現行星是一個薄的新月,尖端延伸到180°以上。他正確地推測,這是由於陽光在茂密的氣氛中散射。後來,美國天文學家切斯特·史密斯·萊曼(Chester Smith Lyman)在地下聯合時觀察到地球的黑暗面周圍有一個完整的環,為大氣提供了進一步的證據。大氣使確定地球旋轉期的努力複雜,觀察者(例如意大利出生的天文學家喬瓦尼·卡西尼(Giovanni Cassini)和施羅特(Schröter 24小時從地球表觀表面上的標記運動開始。
20世紀初期
直到20世紀,幾乎沒有發現有關金星的更多信息。它的幾乎沒有特徵的光盤沒有提示其表面的樣子,只有隨著光譜和紫外線觀察的發展,它才能揭示其更多的秘密。
1900年代的光譜觀測給出了有關金星旋轉的第一線索。 Vesto Slipher試圖測量金星的光多普勒偏移,但發現他無法檢測到任何旋轉。他推測地球必須比以前認為的更長的輪換期。
第一個紫外線觀察是在1920年代進行的,當時弗蘭克·E·羅斯(Frank E.他建議這是由於茂密的黃色大氣層造成的,其上方有高卷雲。
已經註意到,金星在磁盤上沒有明顯的底漆,表明旋轉緩慢,一些天文學家根據此得出的結論是,它像當時一樣被潮汐鎖定。但是其他研究人員發現了來自地球夜場的大量熱量,這表明旋轉很快(當時尚未懷疑高表面溫度),這使問題感到困惑。後來在1950年代的工作表明旋轉是逆行的。
太空時代
1961年,人類的第一個星際空間飛行是在蘇維埃·威尼拉(Soviet Venera)計劃飛往維納斯(Venus)的機器人太空探測器1實現的,儘管它在途中失去了接觸。
因此,第一個成功的星際任務是美國水手計劃的金星的Mariner 2任務,1962年12月14日在金星表面上方以34,833公里(21,644英里)的速度傳遞,並在地球大氣上收集數據。
另外,金星的雷達觀測值首先在1960年代進行,並提供了旋轉期的首次測量,這些測量值接近實際值。
Venera 3於1966年推出,成為人類的第一個探測器和登陸者,以觸及並影響月球以外的另一個天體,但由於數據墜入金星的表面,因此無法返回數據。 1967年,Venera 4在影響之前推出並成功地在Venusian氛圍中部署了科學實驗。 Venera 4顯示表面溫度比Mariner 2在幾乎500°C(932°F)上計算得更熱,確定大氣為95%二氧化碳(CO
2),發現金星的氣氛比Venera 4的設計師預期的要濃。
在太空合作的早期示例中, Venera 4的數據與1967年的Mariner 5數據一起,由蘇聯 - 美國科學團隊組合在第二年中進行了一系列座談會。
1970年12月15日, Venera 7成為第一個在另一個星球上柔軟土地的航天器,也是第一個從那里傳輸數據的航天器。
1974年,水手10揮舞著金星,彎曲了汞的道路,並拍攝了雲層的紫外照片,從而揭示了金星大氣中的非凡高風速。這是有史以來第一次使用的星際重力輔助工具,該技術將由以後的探針使用。
1970年代的雷達觀察結果首次揭示了金星表面的細節。無線電波的脈衝使用Arecibo天文台的300 m(1,000 ft)射電望遠鏡在行星上進行了光束,迴聲揭示了兩個高度反射區域,稱為Alpha和Beta區域。觀察結果表明,一個歸因於山脈的明亮地區,稱為麥克斯韋·蒙特斯(Maxwell Montes) 。現在,這三個功能是金星上唯一沒有女性名字的功能。
1975年,蘇聯9和10蘭德斯從黑白的金星表面傳輸了第一批圖像。 NASA通過先鋒維納斯項目獲得了其他數據,該項目由兩個單獨的任務組成:先鋒金星多駕駛室和先鋒金星軌道,在1978年至1992年之間繞金星繞著金星。著陸器。在1983年至1984年在軌道上運行的Venera 15和16之後,進行了25%的金星地形(從北極到30°N緯度)的詳細地圖,成功的蘇聯Venera計劃即將結束。
1985年, VEGA計劃的Vega 1和Vega 2任務進行了最後的入場探針,並首次通過使用充氣氣球來首次在地球外實現大氣飛行。
在1990年至1994年之間,麥哲倫在軌道上運行,直到映射金星的表面。此外,像伽利略(1990),卡西尼– Huygens (1998/1999)和Messenger (2006/2007)這樣的探針訪問了Venus,弗萊比(Flybys)飛往其他目的地。 2006年4月,歐洲航天局(ESA)的首次敬業的維納斯(Venus)任務維納斯(Venus Express)進入了金星周圍的軌道。維納斯快車(Venus Express)對維納斯(Venus)大氣層提供了前所未有的觀察。 ESA於2014年12月結束了Venus Express Mission於2015年1月將其刪除。
2010年,第一個成功的星際太陽能航天飛機Ikaros前往金星進行飛越。
積極和未來的任務
截至2023年,金星的唯一活躍任務是日本的阿卡木(Akatsuki) ,他在7上實現了軌道插入 2015年12月。此外,其他探針的幾個flyby在途中進行了研究和研究,包括NASA的Parker Solar Probe ,以及ESA的太陽能軌道和Bepicolombo 。
目前正在開發的幾項探測器,以及仍在其早期概念階段的多個擬議任務。
金星已被確定為未來研究,是理解的重要案例:
- 太陽系和地球的起源,以及像我們這樣的系統和行星在宇宙中很常見或很少見。
- 行星機構如何從原始國家發展到當今的多樣化物體。
- 條件的發展導致可居住的環境和生活。
尋找生活
1960年代初期,與地球上的情況相比,對金星表面生命可能性的猜測顯著下降。金星的極端溫度和大氣壓力使水基壽命眾所周知,這不太可能。
一些科學家猜測,在維納斯氣氛的涼爽,酸性的上層中可能存在熱酸性極細胞微生物。這種猜測可以追溯到1967年,當時卡爾·薩根(Carl Sagan)和哈羅德·J·莫羅維茨(Harold J.
2019年8月,由Yeon Joo Lee領導的天文學家報告說,由“未知吸收劑”引起的金星大氣中的吸光度和反照率變化的長期模式,這可能是化學物質,甚至是大氣象中的大菌落,大氣中的微生物菌落很高。地球上,影響氣候。它們的光吸光度幾乎與地球雲中的微生物相同。其他研究也得出了類似的結論。
2020年9月,由加的夫大學簡·格里夫斯(Jane Greaves)領導的一組天文學家宣布,可能在地球雲上層的維納斯(Venusian)表面或大氣上的任何已知的化學過程中發現的磷酸(一種眾所周知的氣體)。該磷酸的一種建議的來源是活生物體。在表面至少30英里的高度下檢測到磷酸,主要是在緯度中的中部,在兩極未檢測到。這一發現促使美國宇航局管理員吉姆·布里登斯汀(Jim Bridenstine)公開呼籲對維納斯的研究進行新的重點,並將磷素描述為“迄今為止為地球生命建立生命案例的最重要的發展”。
隨後對用於鑑定金星大氣中鑑定磷酸的數據處理的分析引起了人們對檢測線可能是人工製品的擔憂。使用12階多項式擬合可能會放大噪聲並產生錯誤的讀數(請參閱Runge的現象)。在電磁譜的其他部分觀察金星的大氣,其中預計不會檢測到磷酸吸收線。到2020年10月下旬,對背景的適當減法進行數據的重新分析尚未顯示磷酸的統計學意義。
團隊成員圍繞格里夫斯(Greaves),正在作為麻省理工學院項目的一部分,與火箭公司火箭實驗室一起發送第一個私人星際空間飛行器,通過調查進入金星的氣氛,以啟動,以尋找有機物2025年1月。
行星保護
太空研究委員會是國際科學委員會成立的科學組織。他們的責任包括避免行星際污染的建議。為此,將太空任務分為五組。由於金星的嚴峻表面環境,金星一直處於行星保護範圍內。這表明,航天器污染可能會損害調查,只有遙遠的機會。
人類的存在
金星是通過機器人任務介導的第一個星際人類存在的地方,第一個成功的著陸點在另一個星球和月球以外的外星人身上。目前在軌道上的是Akatsuki ,其他探針通常使用金星進行重力輔助操縱,以捕獲有關金星的一些數據。
蘇聯唯一將陸地調查送往金星地面的國家是蘇聯,俄羅斯官員將金星稱為“俄羅斯星球”。
機組人員飛行
自1960年代提出的反對派任務以來,對船員任務的乘員任務的路線進行了研究,而不是與金星重力輔助的直接連接任務,表明他們應該更快,更安全地向火星進行更安全的任務,以更好的返回或中止飛行窗口,而更少或更少或更少。從飛行中與直接火星飛行相同的輻射暴露。
在太空時代的早期,蘇聯和美國提出了TMK -Mavr和Venus Flyby乘員乘員乘員,儘管從未實現過他們的弗拉比任務。
居住
雖然金星的表麵條件是無處不在的,但大氣壓力,溫度,太陽能和宇宙輻射在表面上方50公里處與地球表面相似。考慮到這一點,蘇聯工程師Sergey Zhitomirskiy(1971年,1929年至2004年)和NASA Aerospace Engineer A. Landis於2003年在1971年,1929年至2004年),2003年提出了對機組人員的使用,並可能用於機組人員的氛圍,並可能用於駕駛員的氛圍。在火星等行星表面上生活的流行概念的一種替代方法。在金星大氣中的任何人類存在的許多工程挑戰中,大氣中的硫酸腐蝕性量。
NASA的高海拔金星操作概念是一個任務概念,提出了機組人員的設計。
在文化中
金星是夜空的主要特徵,因此在整個歷史和不同文化中的神話,占星術和小說中都非常重要。
金星的英文名稱最初是古羅馬的名字。羅馬人以他們的愛女神的名字命名為金星,後者又基於古希臘的愛情女神阿芙羅狄蒂(Aphrodite ),她本人以類似的蘇美爾宗教女神伊納娜( Inanna )(在阿卡迪亞宗教中是伊斯塔爾(Ishtar))為基礎,他們與所有人都與人建立聯繫行星。地球和這些女神的工作日是星期五,以與羅馬女神金星有聯繫的日耳曼女神弗里格(Frigg)的名字命名。
幾位讚美詩讚美Inanna在維納斯星球的女神中的角色。神學教授杰弗裡·庫利(Jeffrey Cooley)認為,在許多神話中,伊娜(Inanna)的運動可能與天空中金星的運動相對應。金星的不連續運動既涉及神話和伊娜的雙重性質。在Inanna對黑社會的下降,與其他任何神靈不同,Inanna能夠降臨到Netherworld並返回天堂。維納斯星球似乎在西部落下,然後在東方再次上升。介紹性的讚美詩描述了Inanna離開天堂並前往Kur ,可以假定是山脈,將Inanna的上升和環境複製到西方。在Inanna和Shukaletuda和Inanna中的下降似乎與維納斯星球的運動平行。在Inanna和Shukaletuda中,Shukaletuda被描述為掃描天堂以尋找Inanna,可能正在搜索東部和西部地平線。在同一個神話中,在尋找攻擊者時,Inanna本人做了幾種與天空中金星動作相對應的動作。
古埃及人和古希臘人可能會在公元前第二個千年之前或最早的時期知道,在美索不達米亞的影響下,晨星和夜晚的明星是同一階段。埃及人知道晨星是tioumoutiri ,而夜星則是ouaiti 。他們首先將金星描繪成鳳凰城或蒼鷺(請參閱Bennu ),稱其為“交叉球”或“與十字架”,將其與奧西里斯(Osiris)相關聯,後來將其與人類或Falco Heads描繪,並將其與之相關聯,並將其與之相關聯,並將其與之相關。 ISIS的兒子荷魯斯(在後來的希臘時期,與阿芙羅狄蒂一起發現了Hathor )。希臘人使用了phōsphoros (φΩσϕόρος)的名稱,意思是“輕橋”(元素磷; ortherate qothose; ortherate¶ōsphoros (ἠΩσDchoring),意思是“ dawn-bringer”),對於晨星而言,含義為“ dawn- bringer”)。一個”,對於晚上的明星,都是黎明EOS的孩子,因此是阿芙羅狄蒂的孫子。儘管到羅馬時代,他們被公認為是一個天體物體,被稱為“金星之星”,但傳統的兩個希臘名字繼續被使用,儘管通常被翻譯成拉丁語為lūcifer和vesper 。
諸如荷馬,薩普荷,奧維德和維吉爾等古典詩人談到了這顆星星及其光。威廉·布萊克(William Blake),羅伯特·弗羅斯特(Robert Frost) ,萊蒂亞·伊麗莎白·蘭登(Letitia Elizabeth Landon) ,阿爾弗雷德·坦尼森( Alfred Lord Tennyson)和威廉·華茲華斯(William Wordsworth)等詩人寫道。
在印度,舒克拉·格拉(Shukra Graha)(“舒克拉星球”)以強大的聖舒克拉(Saint Shukra)的名字命名。在印度吠陀占星術中使用的Shukra表示梵文中的“清晰,純淨”或“亮度,清晰”。這是九個Navagraha之一,它被認為會影響財富,愉悅和繁殖。它是達蒂亞斯(Daityas)和阿修羅(Asuras)宗師Bhrgu的兒子。 Shukra一詞也與精液或一代有關。
在中文中,地球被稱為金屬元素的黃金行星Jīn-Xīng(金星)。現代中國,日本,韓國和越南文化實際上將地球稱為“金屬之星”(金星),基於五個要素。
瑪雅人認為金星是太陽和月亮之後的最重要的天體。他們稱其為chac ek或noh ek ',“偉大的明星”。金星的周期對他們的日曆很重要,在他們的一些書中進行了描述,例如墨西哥的Maya Codex和Dresden Codex 。
現代文化
隨著望遠鏡的發明,金星是一個物理世界,並且可能的目的地開始形成。
堅不可摧的金星雲覆蓋物使科幻作家自由地控制了其表面的條件。更重要的是,當早期觀察結果表明它的大小與地球相似時,它具有實質性的氣氛。比地球更靠近太陽,地球經常被描述為溫暖,但仍然被人類居住。該類型在1930年代至1950年代之間達到了頂峰,當時科學揭示了金星的某些方面,但尚未表麵條件的嚴峻現實。從第一個任務到金星的發現表明現實是完全不同的,並使這種特殊的類型結束了。隨著對金星的科學知識的提高,科幻作者試圖保持步伐,尤其是通過猜想人類對金星的嘗試。
符號
在下面有一個小十字架的圓圈的象徵是所謂的金星符號,以被用作金星的天文符號而獲得其名字。該符號是古希臘起源的,代表更普遍的女性氣質,被生物學作為女性的性別符號所採用,例如男性的火星象徵,有時是雌雄同體的汞象徵。這種金星和火星的性別協會已被用來將它們配對異法,在刻板上描述了男女,以至於它們是如此不同,以至於可以將它們理解為來自不同的行星,這一理解在1992年在1992年被標題為“男人來自火星,女性,女性”的理解。來自金星。
金星符號也用於代表元素銅的西方煉金術中(就像汞的象徵也是元素汞的象徵),並且由於拋光的銅被用於古代的鏡子,因此金星的符號有時被稱為Venus Mirror ,代表女神的鏡子,儘管這種起源被認為是不太可能的起源。
在金星符號之外,許多其他符號與金星相關,其他常見的符號是新月形,尤其是恆星,就像伊什塔爾的明星一樣。