更新时间：2023-09-08 00:07
金星（英语、拉丁语：Venus）是太阳系中八大行星之一，按离太阳由近及远的次序，是第二颗。它是离地球最近的行星。（火星有时候会更近）中国古代称之为长庚、启明、太白或金德太白星君。
最早关于金星的观测记录是在大约公元前3000年由巴比伦人记载的。对于金星第一次精确的观察是在1610年由伽利略·伽利雷进行的，伽利略通过望远镜看到了金星并确定它有类似于月亮的相位。米哈伊尔·罗蒙诺索夫在1761年首次发现金星气态大气层。1807年德国人约翰·乌尔姆(Johann Wurm)曾测定金星可见圆面的直径为12.293公里。1890年意大利人施亚巴莱里(Schiaparelli)通过观察得出金星公转一周为225天的结论。1932年美国人瓦特·亚当斯(Walter Adams)和西奥多·邓汉姆(Theodore Dunham)在金星的大气层中发现了二氧化碳。1942年美国人鲁伯特·威尔特(Rupert Wildt)指出，金星表面温度很高，可能是由于其大气层中所含大量的二氧化碳起着温室效应的结果。
人类第一次发射探测器成功完成金星探测是在1962年，由美国发射的“水手2号”探测器于该年的8月27日启程，最终于12月14日到达金星附近。它通过星载微波辐射计测量了金星大气深处的温度，并用红外辐射计测量了金星云层顶部的温度，而磁强计的测量结果则表明，金星磁场很弱，在它的周围不存在辐射带。之后苏联也在1967年使用金星4号成功对金星进行了探测，该探测器在降落金星过程中，向地球发送回了93分钟的金星大气温度、压力和化学成分资料。而在金星4号探测之后，美苏对金星的探测竞争进入白热化，双方又陆续发射了多颗金星探测器对金星进行了全方位的探索。2005年，欧洲也进入探索金星的行列，于该年的11月9日，向金星发射金星快车号(venus express)探测器，并于第二年的4月抵达。2010年日本也加入了金星探测队行列，发射了“晓”号金星探测器，但是最终因通讯故障，与地面指挥中心失联，导致没能成功进入金星轨道。除了专门的探测器之外，人类也有前往其他星球的探测器“路过”金星，比如：2018年美国的派克太阳探测器，就在金星轨道上完成了重力助推，借助金星的引力，逐渐靠近太阳。同一年，欧洲和日本合作的贝皮·科伦坡探测器也借助金星的引力开始减速，预计将于2025年安全进入水星轨道。
金星是一颗类地行星，形状接近正球体；平均半径6051.8千米，比地球略小；质量为地球的81.5%，平均密度为5.243克/厘米3，略小于地球和水星，偏心率为0.007。金星的自转周期为243日，比它的公转周期长18日，地球与金星在轨道上按逆时针方向运行，同时地球绕轴自转也是逆时针向的，面金星的自转却是顺时针向的。金星大气由96.5%二氧化碳、3.5%氮和痕量二氧化硫及其他元素组成，金星大气分层为对流层，中间层和电离层。金星表面的温度最高达447℃。金星上的温室效应很强，原因在于金星的大气密度是地球大气的100倍。金星主要的元素组成有铁、镁、钙、硅和铝，金星上70％是起伏不大的平原，20%是低洼地，还有10%左右的高地。2020年9月14日，《自然·天文学》杂志发表一项行星科学最新发现，英国科学家团队首次于金星大气中探测到了磷化氢气体。这一发现表明，金星上可能存在未知的光化学或地球化学过程。
最早关于金星的观测记录是在大约公元前3000年由巴比伦人记载的。公元前684年古亚述的尼内弗(Ninevah)书板上有观察金星的记录。第一次精确的观察是在1610年由伽利略·伽利雷进行的，伽利略通过望远镜看到了金星并确定它有类似于月亮的相位。这有助于支持哥白尼的观点，即行星绕太阳运行，而不是像以前认为的那样。
由于从地球上观看金星是仅次于月亮和太阳的天空中最亮的物体，因此西方将其赋予了罗马神话中美丽和爱情女神的名字：维纳斯（Venus），而古希腊人则称其为阿佛洛狄忒，也是希腊神话中爱与美的女神。中国古代以“启明”和“长庚”分别称黎明前东方的晨星和黄昏后西方的昏星，西汉之后始称“金星”，民间俗称“太白”。最亮时的可达−4.7视星等（见星等），它的亮度是天上最亮的天狼星（大犬α）的19倍，最暗时的亮度仍是天狼星的8倍。金星是除太阳、月球和某些罕见的偶现天体外星空中最亮的星。
金星是距离太阳第二近的行星，距离为1.082亿公里（0.7天文单位），在6分钟内接收到太阳光。金星的赤道半径为6051.8公里，略小于地球。金星的质量为4.87 × 1024kg，密度为5.24克每立方厘米，体积为92.843✕1010立方公里。
通过最早的地面雷达再到“先锋号”与“金星号”特别是“麦哲伦号金星探测器”等多个飞船对金星的探测，人类已经能够对金星98%的表面进行雷达成像。成像结果显示，金星表面相对平坦，80%的地表高度差在±1km以内，90%的表面高度差在-1km和+2km之间，从最低点到最高点最大高度差也就只有约14km。金星的表面主要地形可分为两类，一是占金星表面70%的低海拔的平原，其主要由玄武岩充填形成；另一是占金星表面30%的高山，其主要由火山作用形成。从地貌及地质体结构看，金星表面主要由低洼平原、丘陵、高原、峡谷、火山、陨石坑、冕等多种构造单元所构成。
大部分金星表面由略微有些起伏的平原构成，也有几个宽阔的洼地，如阿塔兰大(Atalanta)平原、纪尼叶(Guinevere)平原和拉维尼亚(Lavinia)平原。
Atalanta平原中心在北纬64°、东经163°，是金星最辽阔的低地，其表面陨石坑稀少，类似于月海的火山平原。低于金星平均半径1.4km。这些低地可能是火山平原。平原上有弯曲“河床”，但不是水流，而是熔岩流形成的谷。这里有太阳系行星上最长的巴尔提斯(Baltis)谷，长度达6800km。
冕(corona)是金星上一种圆形或拉长圆形的结构，由中心隆起和断面围绕。在金星上已经辨别出500多个冕，最大的冕是阿特弥斯(Atemis)冕，尺度为2500km。在冕的内部常常有火山，许多冕由外延的岩浆流包围。冕一般比周围的平原至少高出1km，但一些冕是凹陷的。大多数冕沿断层线或峡谷系统就位。冕是热岩浆上升到达外壳，使外壳部分熔化和崩塌，产生径向结构的火山流和断层图形。
金星有4大高原：伊什塔尔大陆(Ishtar Terra)、拉达大陆(Lada Terra)、阿芙拉迪特大陆(Aphrodite Terra)和由Phoebe及Themis区限定的区域。
金星上最大的高原是北半球的伊什塔尔大陆，它有三个山脉：东部麦克斯韦山脉是金星之巅，高达12km，在其顶部看地看到一个直径为105km的陨石坑。北部山脉高约3km；西部山脉高约2km。其次是赤道南一些的阿夫罗迪特高原(Aphrodite Terra)，面积相当于南美洲，地形崎岖，西部山脉区高达5.5km，中部复杂山脉低些，东部是弯曲山带，高达5.7km，有很宽的鞍状复杂脊系。其东端有两个(Diana、Dali)峡谷。
金星地表的丘陵区位于低洼平原与高源地之间的过渡带，其海拔（以金星的平均半径为海拔零点）高度一般为0-2km。在构造特征上，金星上的丘陵区主要包括长的破碎带、槽、裂隙等，有些隆起区为宽广的隆起帽，由裂隙和火山盾组成。其中最著名的丘陵区位于Beta Regio裂谷的隆起区，延伸几千km，有一个大的火山盾和几个冕组成。Beta Regio裂谷裂谷的隆起区，本身有几百千米长，中间被许多断层所切割，其中部最著名的Devana裂谷的两侧是大火山盾。
金星上的高地海拔一般为3-5km，其面积占整个金星面积不超过15%，这些高地与高原类似，虽然海拔高，但相对平坦。其中，位于金星北半球的Ishtar Terra高地是金星上最高且最为壮观的高地，整个高地面积与澳大利亚相当。而位于Ishtar Terra高地中部的Maxwell Montes山就是金星上的最高山。以金星平均半径为海拔零点，金星上最高山峰的海拔为11km，这与地球上喜马拉雅山脉最高峰相比略低（地球上最高峰相对于地球平均半径高12km）。在Maxwell Montes山的西部就是宽广平坦的Lkshmi Planum高原，平均平均海拔为3-4km。
金星上常见的峡谷基本都是由金星内部构造作用所形成。其中最著名的就是Devana峡谷，Devana峡谷宽约10-20km，深约6km，整体由三个部分组成，向南延伸有几百千米。Devana裂谷所位于的Beta Regio地区是金星上一个大的圆形隆起区，此地区海拔为4km，延伸2500km，被许多断层所切割，其中Devana裂谷就处于Beta Regio地区的中部。
通过“麦哲伦”号探测器所获得的金星图像显示，金星表面的撞击坑分布均匀，数量大约有975个，这个数量远少于太阳系中其他的类地行星。除了数量之外，金星表面撞击坑的大小规模也没法与月球、水星、火星等天体相比。金星上撞击坑直径处于1.5-280km之间，基本没有大的撞击盆地，其表面最大Meade盆地直径才280km，而月球东海盆地直径达900km，水星Caloris盆地直径达1300km，火星Hellas盆地直径达2000km。撞击坑“小型化”且分布均匀，这暗示着金星在内太阳系大撞击后表面存在着改造作用。
金星表面由火山结构和构造结构组成，但与地球相应的特征有明显的差别。火山可划分为3种类型：(1)火山筑积物，尺度大于100km，显示出大的岩浆流动，比周围高出3~5km。已发现150多个这种结构。撒帕斯(Sapas)火山是典型的大盾形火山，基底400km，高1.5km，山顶有塌的破火山口，熔岩流延展几百千米。西弗(Sif)盾形火山是最近还活动的，其直径为200km，高2km，有系列的亮、暗熔岩流，较宽的最亮熔岩流是最近活动流出的，它们叠在较老的(因而暗的)熔岩流上面。赛娅(Theia)盾形火山底部直径820km，顶部火山口60km×90km，它是太阳系最大的火山，其周围延展500km的粗纹可能是熔岩流或径向断裂。(2)中等大小(20~100km)火山构造有些是盾形火山；也有外貌似“烤饼”的平顶、盾穹陡的火山穹，平均直径25km，最大高度750m，熔岩可能是较粘性的。发现了300多个。(3)小火山，大约发现500个，成群地分布在全球。
在金星表面已经观测到各种类型的构造结构，一些极大型的可达1000km(包括山、谷和悬崖)，最典型的是麦克斯韦山。其他(直径一般小于300km)似乎伴随着火山活动，冕属于这种情况。
金星表面也有一些陨石坑，分布是不均匀的。因为金星大气层特别厚，小的流星体不能到达金星表面，因此没有观测到小于3km的陨石坑。总的来看，金星表面大直径陨石坑的生成率仅为月球月海的1/10。金星最大的陨石坑是Mead陨石坑，直径为275km。
金星的物质组成与地球类似，主要的元素组成有铁、镁、钙、硅和铝，这一推论被金星航天器探测所证实，金星的平均密度(5.24g/cm3)。金星最内部是由铁组成的金属核部，中部由铁和镁硅酸盐物质组成的幔，外部由富集铝、碱金属元素以及、等放射性元素组成的较轻硅酸盐矿物的壳。
对于金星地壳的厚度，由于其组成主要成分是玄武岩，所以根据玄武岩转变为榴辉岩的相变深度来估算，金星地壳的百度随内部温度差异而介于50～70km之间；此外科学家Grimm等，则应用线性黏性松弛模型研究金星的地壳厚度，认为金星上陨石坑地形的下降是由于固态蠕变的作用，他们的结果显示金星地壳厚度大约在10到20公里；而科学家Anderson等，通过对金星全球重力和地形的局部导纳分析，计算了金星的全球地壳厚度，他们认为金星厚度最大的地方达到了90公里；还有科学家James等，基于内部加载理论的同时，反演地壳厚度变化和内部地幔质量异常的方法，分离了浅部地壳和深部补偿机制对表面地形和大地水准面的影响，他们估计的金星平均地壳厚度为 8~25 km。金星的岩石圈厚度一般认为比较大，大约为200 km，岩石圈有效弹性厚度表征岩石圈的挠曲强度和动力学响应，估算的金星岩石圈有效弹性厚度主要在10～50 km之间。
金星虽然没有板块构造运动，但从金星的表面观测来看金星内部仍然存在强烈的地幔对流，并控制着金星的表面构造及其演化。金星地幔对流的表现形式与地球的很不一样，主要表现为类似地球上的地幔柱。对金星地幔对流模型的约束主要来自于金星的重力和地形特征、金星的地幔柱分布以及金星的表面年龄特征等。
金星有比地球浓密得多的大气，表面气压达93bar，主要由96.5%的二氧化碳和3.5%的氮气以及微量的其他气体组成，包括Ne，He，Ar，Kr，H2O，CO，二氧化硫，硫化氢，HCl和HF等等。金星大气可以自低向高划分为对流层、中间层、热层和外大气层。跟地球大气对比，金星高层大气要冷些，而低层大气很热。金星的对流层占大气总质量的99%。高度略高于50公里的区域为对流层与中间层的边界———对流层顶。根据麦哲伦号和金星快车号探测，在高度52.5公里到54公里的区域的气温为20℃到37℃之间。金星大气的中间层从高度65公里延续到120公里； 热层则是从120公里开始，向上最终达到220公里到350公里的大气上限（外大气层）。中间层可分为下、上两层。下层高度为52到73公里，跟上云盖复合，温度几乎等温。上层高度为73到95公里，温度开始往外降低，到高度95公里处已降到165K，这是昼侧大气最冷部分。作为中间层与热层的边界，昼侧中间层顶的高度为95到120公里，温度上升到常数值300到400K；而 相 地，热层的夜侧是金星最冷的地方，温度仅为100K，甚至称为“低温层”。
金星大气的一个明显特征是存在浓密的云层，主要集中在对流层与中间层之间，从45km延伸到70km。云层又可细分为低、中、高三层；在云层的上下分别有两层雾，云下的雾可低到30km，云上的雾可向上延伸到90km。各层大气中的温度随高度的不同而不同。在每层云雾的边界上，温度分布曲线的斜率发生变化，但在每一层中温度都是近绝热的，绝热直减率为-8.98K/km。金星的云层主要由硫酸液滴组成，约占75-96%。在金星上进行的主要是光化学反应，由于金星上水很少，不能存在象地球那样的大气-海洋-陆地之间的碳循环，但却存在大气-陆地之间的硫循环。
金星大气中最明显的动力学现象是沿等纬度圈的全球性大气环流。环流的方式与地球上的不同，是逆向超自转的，而且赤道带环流方向与中、高纬度带环流方向相同。在中、高纬度，环流是旋衡平衡的，即当惯性力比科里奥利力大得多时，压力梯度与惯性力指向赤道的分量平衡。
金星上的温室效应很强，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。
金星不含全球磁场，但是具有感应磁场。这种微弱的磁场是由太阳磁场和行星外层大气相互作用产生的。来自太阳的紫外线激发金星最外层大气中的气体，形成电离层，当携带行星际磁场的太阳风（一种时速百万英里的带电粒子大风）与电离层相互作用时，就会在金星附近产生诱发磁层。这种诱发磁层产生的附加磁场使得行星际磁场在接近金星的过程中逐渐被弯曲而“垂挂”在金星大气层外。垂挂的行星际磁场在太阳风等离子体流的带动下，进入金星背阳面，形成类似地球磁尾状的“感应”磁尾结构。金星大气粒子主要是从金星磁尾电流片及磁尾边界层逃逸掉的。而磁场结构对于这些带电粒子的逃逸又起着决定性的控制作用。金星磁尾电流片存在两种拍动状态：稳定拍动，仅电流片来回摆动，摆动不形成波动传播；扭曲拍动，拍动能形成波动传播。
金星自转很特殊，自转方向与地球自转相反（逆向自转），其赤道面与轨道交角为177.3°或自转轴也近于垂直轨道面但北极朝南。自转（恒星）周期长达243.0185（地球）日，比轨道周期（金星年）还长；金星的一个昼夜相当于116.75（地球）日，1金星年只有1.92个昼夜。金星形成之初可能有不同的自转周期和转轴倾角，由于受到残存行星胎的大撞击而改变自转方向，后来受太阳的引潮锁定（使自转减慢）和加热浓密金星大气所致大气潮汐以及其他行星的摄动和潮汐效应而导致形成现在的自转状况。
金星绕太阳公转一周需要224.65个地球日，平均距离为一亿八百万千米。虽然大多数行星轨道都是椭圆形的，但金星的轨道最接近圆形，偏心率小于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。当金星的下合点与其在地球轨道平面上的位置重合时，就会发生金星凌日。金星凌日的周期为243年。
公元前684年古亚述的尼内弗(Ninevah)书板上有观察金星的记录。1610年伽利略·伽利雷用新发明的望远镜发现金星的表面与月球表面颇为相似，这是人类第一次准确的观测到金星。自此人类对金星的观测开始越来越精确，意大利天文学家弗朗切斯科·比安基尼根据其1726到1727年的观测记录，得出了金星的自传周期是24个地球日，而法国天文学家卡西尼则是在1732年确定了更为精确的金星自转周期是23小时20分。这一信息几十年后被德国天文学者什略特确认，他根据自己1779到1765年的观测记录，证实了卡西尼的自转周期数据。1761年俄罗斯科学家米哈依尔·罗蒙诺索夫认为金星上有一层大气，并用它来解释了金星运行过程中所观察到的光学效应。之后在1792年德国人约翰·施洛特(Johann Sch roter)指出，由于金星上有一层大气，所以在“新月状”相位时，金星两角伸展超出了“新月状"的几何范围。1807年德国人约翰·乌尔姆(Johann Wurm)曾测定金星可见圆面的直径为12.293公里。1890年意大利人施亚巴莱里(Schiaparelli)通过观察得出金星公转一周为225天的结论。维科(Vico) 神父于1839年在罗马又作了新的努力。这位有名的观测者虽然承认金星上的斑痕模糊不清，难以辨认，但将金星的自转周期定为23小时20分15秒，而且把它的赤道和黄道的交角定为53°11'。
1920年美国人爱德华·约翰(Edward John)和赛丝·尼科尔森(Seth Nicholson)认为金星是一个干燥而充满尘埃的世界，原因是他们从未在金星的大气层中观察到有丝毫水燕气。1922年里奥特(Lyot)测量了从金星云层反射来阳光的偏振情况，从而提出了一种测定云层中带电粒子的大小及性能的新方法。1932年美国人瓦特·亚当斯(Walter Adams)和西奥多·邓汉姆(Theodore Dunham)在金星的大气层中发现了二氧化碳。1942年美国人鲁伯特·威尔特(Rupert Wildt)指出，金星表面温度很高，可能是由于其大气层中所含大量的二氧化碳起着温室效应的结果。1955年英国人弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)认为，金星的云层乃是一层密布着光化碳氢化合物的烟雾。1956年从金星上检测到了3厘米波长的无线电，这表明金星的表面温度是非常高的。1957年法国人查尔斯·波耶(Charles Boyer)在金星云层中发现了一个自转周期为四天的紫外线斑纹。1960年阿图因·道尔弗斯(Adouin Dollfus)采用旋光测定法测出金星云层上端的压力约为90毫巴。1960年美国人卡尔·萨根(Carl Sagan)算出了由于含有大量的二氧化碳和水蒸气而升高的金星大气层的温度.他得出的结论是，由于温室效应金星表面温度升高到水的沸点100℃。
苏联在1961年开始实施金星探测计划，当年2月12日发射的金星1号在距金星96000千米处飞过。尽管因通信故障未取得具体成果，仍然是对金星，也是对太阳系行星的第一次空间探测。
1967年6月12日，苏联发射了“金星4号”飞船，同年10月18日进入金星大气层。在着陆舱向金星表面降落期间探测金星周围的大气压力、温度、密度、风速、云层结构和大气的化学成分。“金星4号”的着陆舱直径1m，重383kg，外表包着一层很厚的耐高温壳体，设计极限压强为25个大气压。它携带两个温度计，1个气压计，1个无线电测高仪以及大气密度测量计，11个气体分析器等探测仪器。着陆舱进入大气层后展开降落伞，在降落伞的作用下缓慢下落，探测数据及时发送道轨道舱，然后返回地球。当着陆舱下降到距离金星表面为24.96km 时，信号停止发射，估计是着陆舱被金星的高气压压瘪了。“金星5号”的发射时间为1969年1月5日，它的设计同“金星4号”非常接近，只是更结实一些。探测方式同“金星4号”。在着陆舱下落过程中，获得了53分钟的探测数据。当着陆舱下落到距离金星表面约24~26km时被大气压坏，此时的压力为26.1个大气压。“金星6号”于1969年1月10日发射，同年5月17日到达金星。着陆舱一直下降到距离金星表面10~12km。
1970年8月17日，苏联发射了“金星7号”，并于1970年12月15日到达金星。该飞船的着陆舱能承受180个大气压，因此成功地到达了金星表面，成为第一个到达金星实地考察的人类使者。它在降落过程中，考察了金星大气层的内部情况及金星表面结构。传回的数据表明，着陆舱受到的压力达90多个大气压，温度高达470℃。大气成分主要是二氧化碳，还有少量的氧、氮等气体。1972年到达金星表面的“金星8号”化验了金星土壤，还对金星表面的太阳光强度和金星云层进行了电视摄像转播，金星上空特别明亮，天空是橙黄色，大气中有猛烈的雷电现象，还有激烈的湍流。
1975年至1984年是金星探测的高潮期。1975年6月8日和14日先后发射的“金星9号探测器”和“金星10号”，与同年10月22日和25日分别进入不同的金星轨道，并成为环绕金星的第一对人造金星卫星。两者探测了金星大气结构和特性，首次发回了电视摄像机拍摄的金星全景表面图像。1978年9月9日和9月14日，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”于12月21日向金星下降的过程中，探测到金星上空闪电频繁，仅在距离金星表面11km下降到5km的这段时间就记录到1000次闪电，最长一次闪电持续了15分钟。
1962年8月27日，美国发射了“水手2号”飞船，它于1962年12月14日到达金星附近。星载微波辐射计测量了大气深处的温度，红外辐射计测量了云层顶部的温度。磁强计的测量结果表明金星磁场很弱，在它的周围不存在辐射带。
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“先锋-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；还使用雷达测绘了金星表面地形图。“先锋-金星2号”带着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。金星上降雨时，落下的是硫酸而不是水；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6km、宽200多km、长达1000km；金星表面有一个巨大的直径达120km的凹坑，其四周陡峭，深达3km。
1989年5月4日，亚特兰蒂斯号航天飞机将“麦哲伦”号金星探测飞船带上太空，并于1990年8月10日到达金星。麦哲伦飞船重量达3460kg，长4.6m，装有一套先进的合成孔径雷达系统，雷达天线的孔径为5.7m。斐迪南·麦哲伦初始轨道是椭圆极轨轨道，近地点和远地点分别为294km和8543km，轨道周期为3小时15分钟。在轨道靠近金星期间，麦哲伦的雷达成像一幅的金星表面，大约17~28km宽。在每个轨道的末端，飞船将绘制的图形发送到地球。金星自旋周期为243个地球日，当金星在飞船下面旋转时，麦哲伦收集一条又一条的图像数据，在243天的轨道周期末，逐渐地覆盖整个金星。在1990年9月到1991年5月的第一个轨道周期之间，斐迪南·麦哲伦发送到地球的图像覆盖金星84%的表面。飞船然后在1991年5月到1992年9月之间进行8个多月周期的雷达绘图。获得了金星98%以上面积的详细图形。接下来的周期可以使科学家了解一年时间内表面的变化。此外，由于观察角的变化，科学家可以构造金星表面三维图形。在1992年9月到1993年5月的麦哲伦第四个轨道周期之间，飞船收集了关于金星重力场的数据。这期间麦哲伦没有进行雷达绘图，而是向地球发送恒定的无线电信号。如果飞船通过金星高于正常重力的区域，飞船在轨道上将稍微加速，这将引起斐迪南·麦哲伦无线电信号频率的变化，这就是多普勒效应。在麦哲伦第四个轨道周期的末期(1993年5月)，飞行控制者利用气动制动技术降低了飞船的轨道。在气动制动完成后(1993年5月25日到8月3日之间)，斐迪南·麦哲伦的轨道近地点为180km，远地点为541km，轨道周期为94分钟。这个新的、更圆的轨道使得麦哲伦在接近极区时能收集更好的重力数据。在第五个轨道周期末期(1994年4月)，麦哲伦开始第六个也是最后的轨道周期，收集更多的重力数据和进行雷达及无线电科学实验。在探测的末期，麦哲伦获得金星95%表面的高分辨率重力数据。
1994年9月，麦哲伦再次降低轨道以便进行一项称为“直升飞机”的试验。在这项试验中，飞船的太阳电池帆板调整为直升飞机螺旋桨的构形，飞船的轨道降低到大气层薄的外层，延伸到稠密的大气层。此时测量保持飞船取向和免于自旋所需要的力矩。这个试验可获得关于金星高层大气分子特性的数据以及对飞船设计有用的新信息。1994年10月11日，飞船的轨道最后一次降低，但第二天失去了无线电信号，13日坠入大气层。虽然飞船的大部分在大气层中被烧毁蒸发，但某些部分可能撞击到表面。
欧洲航天局（ESA）于2005年11月9日发射了“金星快车”（Venus Express）金星探测器并于2006年4月到达金星。金星快车的主要任务是要从金星轨道上研究金星的大气层和等离子体环境，其任务的主要目的是对金星大气层进行全面研究、检查金星等离子体环境、研究金星的高层大气与太阳风之间的相互作用以及对金星地表大气相互作用的各个方面进行探测与研究。通过探测，金星快车号发现了金星某些磁场结构以及太阳风被金星大气吸收的情况。此外，金星快车还结合了从2006年5月至2007年12月所拍摄记录的1000多张图像，用可见光和红外热成像光谱仪VIRTIS绘制了首张金星南半球的红外温度图。。
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。
此外，由美国航空航天局（NASA）所发射的帕克太阳探测器、由欧洲空间局（欧洲航天局）与美国航空航天局合作发射太阳轨道探测器及由欧洲和日本联合发射的“贝皮·科伦坡”号水星探测器等都在“途经”金星时，借助金星引力来前往其他星球探测。
2021年6月，美国航空航天局和欧洲航天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。
美国“真相（VERITAS）”任务全称“金星发射率、无线电科学、干涉合成孔径雷达、地形学和光谱学”任务，其主要科学目标是生成金星全球高分辨率地形图和影像，制成一系列金星全球图文件，包括形变、表面物质组成、热发射和重力场图。VERI-TAS试图探索金星是否拥有古老的水环境，以及当前的火山活动是否仅限于地幔柱区域或是有更广泛的分布。美国“达芬奇+（DAVINCI+）”任务全称“金星深层大气稀有气体、化学和成像”任务，其通过探空器在下降的63min过程中直接测量金星大气的组成，特别是测量稀有气体、痕量气体及其元素同位素组成，同时测量金星大气的温度、压力及风速。DAVINCI+到达地面之前，还将拍摄金星镶嵌地块影像，以探究其起源及金星构造、火山和风化等地质作用的历史。欧洲航天局“展望（En Vison）”任务利用高分辨率雷达测绘学金星地表和研究金星大气[21]，其科学目标是寻找活跃的地质过程，测量与活跃火山作用有关的地表温度变化，表征区域和局部地质特征，确定地壳支撑机制，并为刻画金星幔和核的特征提供制约。俄罗斯“金星D(Venera-D）”任务处于筹备阶段，整个任务概念几经修改，目前基线任务由一个轨道飞行器和一个短寿命（2～3h）维加式着陆器组成，在主要合作者美国退出后，目前正在寻求新的合作伙伴。印度航天局近年也提出开展金星轨道探测，计划发射“舒柯拉雅一号（Shukrayaan-1）”，拟重点开展金星地表和次地表测绘学，并正在积极寻求国际合作。
凌日是指地内行星圆面经过日面的现象。水星和金星距离太阳比地球距离太阳近，在绕日运行过程中有时会处在太阳与地球之间。这时，地球上的观测者可看到一小黑圆点在日面缓慢移动，这就是凌日现象。金星凌日是以两次凌日为一组，两次凌日间隔8年，但两组之间的间隔却长达100多年，因此金星凌日是百年难遇。最近两次金星凌日分别发生在2004年6月8日和2012年6月5日，下一次金星凌日要到2117年才会发生。俄罗斯天文学家米哈伊尔·罗蒙诺索夫在1761年观测金星凌日时发现了金星大气。19世纪，天文学家通过观测金星凌日成功地得出日地准确距离。
月掩金星月亮在运行中恰好走到金星和地球的中间，三个星球呈一条直线，从地球看去，月球刚好把金星遮掩起来的特殊天象。因为太阳系的各大行星以及月球都运行在黄道面（也就是地球饶日轨道平面）附近，而月球的视直径（相对地球观测者的视觉张角）达到了30角分，每个月都会绕天球运行一周，而其他的行星相对运行得较慢。并且地球直径相对地月距离比较大，不同区域的人们看到月球位置的视差也很大，因此在地球某个区域就会发生看到月球遮挡住背后的行星或者恒星的天象。对于全球地区而言，月掩金星出现的频次很高，几乎每年都会发生一两次，截至2023年10月31日，中国境内最近一次观测到这一天象是2023年3月24日。
三星一线本指土星、火星（距离地球最近的外行星）与心宿二（天蝎座最亮的恒星）三者依次连成一条直线的稀奇天象，此天象十分罕见，30年一遇。从“三颗星体连成一条直线”的角度，金星也有与其他两颗星体连面一条直线的“三星一线”天象出现。其中据中国新闻网2021年12月2日的报道，从当日起至2021年12月18日，只要天气晴朗，就可以于日落30至60分钟这个时间段在两极之外的世界各地观看到金星(长庚星)、土星与木星“三星一线”（三星连珠）的奇观景象。
五星连珠指金星、木星、水星、火星、土星五颗行星同时出现在同一方位且像一串珠子一样相连不断的独特天象，古人视为祥瑞。在中国古代天文记录中有过多次如“五星连珠”“五星会聚”“五星聚于某宿”等的记录，而最近的一次“五星连珠”天象出现于2021年，据澎湃网于2021年8月18日转载《人民日报》的报道，次日晚间的夜空有金、木、水、火、土五星连珠的天象奇观，在全国天气晴好的地区都可以观赏。
斯蒂芬·霍金曾以金星为例，警告人类如果不能有效控制温室效应的恶化，地球未来也会与金星一样成为460摄氏度高温的“火球”。因为在20亿年前，金星的环境与地球一样，气温适宜，地表有水覆盖，十分适合人类居住。但随着二氧化碳气体的不断增加，金星表面温度逐渐升高，使金星最终变成了一颗“火球”。因此有人曾认为金星上依然拥有海洋，只是由于大气中二氧化碳浓度过高，金星表面被蒸发的二氧化碳流体完全覆盖了而已，但事实是金星上并没有水存在。
虽然金星的地表并不宜居，但在金星的上空却存在有相对“宜居”的环境，探测发现，在金星上空海拔高度约59公里的位置，金星的两极都有一个大漩涡，且漩涡刚好处在金星云层的上方，其空气压力和温度都符合地球标准。也就是说，在距离金星表面三十英里（约50公里）的高度，其温度范围为86至158华氏度（30至70摄氏度）。这个温度范围可以容纳地球生命，例如“极端微生物”，同时这个高度的大气压也类似于我们地球表面的气压。
金星曾是一颗宜居行星，甚至有人认为那里曾有生命存在并进化。后来随着环境恶化，现在的金星地表已不再宜居，但是在金星地表的上空约50公里的位置依然有与地球温度、气压等都类似的“宜居”环境存在，这为金星上生命的存在提供了可能，一些科学家推测，嗜热嗜酸极端微生物可能就存在于金星大气的低温酸性上层。而且在2019年8月，天文学家报告称，金星大气层中新发现的长期吸收率和反照率变化模式是由“未知吸收剂”引起的，科学家推测这些吸收剂可能是金星大气层中的化学物质，甚至是大型微生物群落。
此外，探测发现在金星云层的顶部、拥有224英里/小时（360公里/小时）风速的位置，却有一种喜欢吸收紫外线辐射的奇怪且持久的深色条文物质存在。科学家们很难解释是什么原因能够使这些条纹物质在如此强的飓风中，仍然顽固地完好无损。对此，最可能的解释集中在细颗粒、冰晶，甚至一种叫做三氯化铁的化合物上。还有就是研究天体生物学的科学家考虑了另一种可能性，就是这些条纹可能是由金星式的微生物生命组成。天体生物学家指出，已知存在于金星大气中的硫原子的环形连接可以为微生物提供一种涂层，保护它们免受硫酸的侵害。这些方便的化学斗篷还可以吸收具有潜在破坏性的紫外线，并将其重新辐射为可见光。事实上，一些俄罗斯金星探测器确实探测到了金星低层大气中大约一微米长的粒子与地球上的细菌大小大致相同。
2020年，伦敦帝国理工学院天体物理学家戴夫·克莱门茨带领的团队在金星云层中发现了磷化氢。2024年7月17日，相关论文在英国赫尔举行的皇家天文学会会议上首次发表。除了磷化氢，研究团队还在金星大气中发现了另一种特殊气体成分——氨。磷化氢和氨都被认为是太阳系外行星的生命标志物，在金星大气中发现它们非常有价值。
太白，金星，名二实一。我国古代把金星叫做太白，早晨出现在东方时叫启明，晚上出现在西方时叫长庚。据《诗·小雅·大东》记载：“东有启明，西有长庚。”“启明，长庚皆金星也。”另据《史记·天官书》曰：“察日行以处位太白。”正义引《天官占》云：“太白者，西方金之精，白帝之子，上公，大将军之象也。”
传说金德太白星君主杀伐，古代诗文中多以比喻兵戎。
金星在中国古代被称为太白，早上出现在东方时又叫启明、晓星、明星，傍晚出现在西方时也叫长庚、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，因此中国有关它的传说也特别多。
在中国道教——道教中，太白县金星是核心成员之一，论地位仅在三清（太上老君，元始天尊，通天教主）之下。最初道教的太白县金星神是位穿着黄色裙子，戴着鸡冠花，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，多次出现金德太白星君的传奇故事，比如《西游记》。
在与金星相关的众多传说中，最具有传奇色彩的应该算是关于唐朝大诗人李白的故事了。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。