На далекой звезде Венере
Солнце пламенней и золотистей,
На Венере, ах, на Венере
У деревьев синие листья.
Николай Гумилёв
Планета римской богини любви и красоты, утренняя и вечерняя звезда... Вы наверняка её видели - рано утром, когда солнце вот-вот взойдёт, она последней исчезает на светлеющем небе. Или, наоборот, первой загорается на фоне гаснущего заката - самая яркая, если не считать Солнце и Луну, в 17 раз ярче самой яркой звезды - Сириуса. Если присмотреться, она и не похожа на звезду - не мерцает, а светит ровным белым светом.
А вот в полночь вы её никогда не увидите. Венера для земного наблюдателя не удаляется от Солнца больше, чем на 48°, - ведь мы смотрим на её орбиту «снаружи». Поэтому Венеру хорошо видно в двух случаях: когда она правее, западнее Солнца - это называется западная элонгация - в это время она садится раньше Солнца и раньше Солнца встаёт, поэтому хорошо видна перед восходом; и когда она слева от Солнца и в течение дня следует по небу за ним, тогда её видно вечером (рис. 1). Период, когда планета близка к линии Земля - Солнце, называется соединением (планета «соединяется» с Солнцем), в это время её не видно.
Впрочем, не совсем так. Венеру не видно глазом, когда она близко к Солнцу, но в телескоп - если точно знать, где её искать - разглядеть можно. (Кстати, задача - нарисуйте, как выглядит в телескоп Венера, например, в восточной элонгации.) А изредка бывает, что она проходит для земного наблюдателя не возле Солнца, а прямо по его диску. Во время такого прохождения, наблюдая его в телескоп, Ломоносов и открыл атмосферу Венеры. Когда бо льшая часть Венеры уже была на диске Солнца, он на мгновение увидел тонкий светящийся ободок вокруг остальной части планеты (рис. 2). Этот ободочек видели многие, но не придали ему значения. И только Ломоносов понял, что это косые солнечные лучи подсветили атмосферу планеты, как фонарик в темноте подсвечивает дым и делает его видимым.
Атмосфера эта оказалась совсем не подарком. Для начала выяснилось, что она непрозрачна для «обычного» (видимого) света и не даёт разглядеть поверхность планеты: это всё равно что пытаться увидеть дно кастрюли через слой молока. Но главное люди узнали, только когда на Венеру попробовали посадить спускаемый аппарат.
По размеру Венера почти как Земля, да и по массе ненамного меньше; казалось бы, эти две планеты почти одинаковы. Так что ещё в начале ХХ века можно было предполагать, что на Венере растут деревья и вообще кто-нибудь живёт. Или что на ней, например, могут поселиться земляне. Однако эти надежды не оправдались: первый аппарат, попытавшийся сесть на Венеру (в 1967 году), был раздавлен, ещё не долетев до поверхности!
Оказалось, что на Венере - чудовищное атмосферное давление: почти в 100 раз больше, чем на Земле. На каждый квадратный сантиметр поверхности столб воздуха давит с такой силой, как если бы на Земле на этот сантиметр поставили стокилограммовую гирю! Плотность венерианского «воздуха» всего в 14 раз меньше плотности воды. Температура всегда - что днём, что ночью - равна 470°C, больше, чем в самом жарком месте Меркурия! Вдобавок атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа (CO 2), содержит кучу ядовитых и едких соединений серы, в том числе и серную кислоту. До сих пор ни один спускаемый аппарат - а было их около десятка - не продержался в этой обстановке дольше двух часов...
Попробуйте представить себе эту картину. Небо на Венере оранжевое, всегда покрыто облаками из серной кислоты. Солнца никогда не видно за сплошным слоем облаков. Никакой воды, естественно, нет - при такой температуре она давно испарилась (а раньше, похоже, были океаны!). Иногда идут кислотные дожди (буквально: вместо воды кислота), но до поверхности не долетают - испаряются от жары. Ветра внизу почти нет, всего 1 м/с, но «воздух» до того плотный, что даже такой слабый ветер поднимает пыль и мелкие камешки, всё это как будто плывёт в воздухе. Зато наверху, на высоте облаков, постоянно свирепствует гигантский ураган - скорость ветра там достигает 100 м/с, то есть 360 км/час, и даже больше! (Откуда этот ураган взялся, до сих пор неизвестно.)
Как же так получилось? Почему эта картина так сильно отличается от земной? Давайте разбираться.
Соединения серы и углекислый газ (которого на Венере 96%) в атмосферу попали из вулканов. Вулканов много - тысячи, вся поверхность покрыта застывшей лавой. Возможно, какие-то из вулканов действуют и сейчас, но пока извержения на Венере увидеть не удалось.
У всех этих «вулканических» газов молекулы тяжёлые: например, молекула углекислого газа весит в 1,5 раза больше, чем молекулы азота и кислорода, составляющие земную атмосферу. И их очень много. Поэтому «воздух» там такой плотный и тяжёлый.
А почему температура так высока? Опять виноваты вулканические газы, в первую очередь углекислый газ. Он создаёт так называемый парниковый эффект , суть которого вот в чём. Солнце освещает планету (Землю, например) и тем самым её нагревает, передавая ей каждую секунду (через лучи света) сколько-то энергии. Благодаря этой энергии дуют ветры, текут реки, живут растения и животные. Но энергия никогда не исчезает, она может только превращаться из одного вида в другой. Мы съели бутерброд - спрятанная в нём (химическая) энергия потратилась на подогрев нашего тела. Течёт река - вода ударяется о камни и тоже их нагревает. Так что в конечном счёте энергия, переданная Солнцем планете, переходит в тепло - планета нагревается. А куда девается энергия дальше? Нагретая поверхность планеты испускает уже чуть-чуть другое излучение, невидимое глазу, - инфракрасное. Чем горячее поверхность, тем сильнее излучение. Это излучение уходит в космос и уносит «лишнюю» энергию - ровно столько, сколько её приходит от Солнца. Соблюдается равновесие: сколько взял - столько верни.
А если вернуть (то есть излучить) меньше, чем взял (получил от Солнца)? Энергия начнёт накапливаться на планете, и температура поверхности и воздуха будет расти. Сильнее нагретая поверхность излучает больше инфракрасных лучей - и скоро равновесие восстановится, но при более высокой температуре.
Вот парниковый эффект - это перегрев, который возникает как раз от такого временного нарушения равновесия. Дело в том, что углекислый газ поглощает инфракрасные лучи. Поверхность планеты их излучает, а углекислый газ в атмосфере - не выпускает наружу, в космос! Внутрь солнечная энергия с видимым светом попадает, а наружу - атмосфера не пускает. Так и копится энергия, пока вся атмосфера не прогреется настолько, что уже верхний её слой сможет наконец излучить в космос нужное количество энергии и восстановить равновесие. Это и произошло на Венере - чтобы восстановить равновесие, её поверхности пришлось нагреться градусов на 400. Так может случиться и с Землёй, если в её атмосфере накопится слишком много углекислого и других «сложных» газов!
Есть ещё одна интересная особенность. Почти всё в Солнечной системе - все планеты и бо льшая часть астероидов - обращается вокруг Солнца в одну и ту же сторону. И вокруг оси все большие планеты вращаются в ту же сторону - все, кроме одной . Венера вертится «не как все», правда, очень медленно: 1 оборот вокруг оси за 243 земных суток, в то время как венерианский год длится 225 земных суток. То есть Венера вращается вокруг Солнца даже чуть-чуть быстрее, чем вокруг оси! Натренировавшись на Меркурии, вы, конечно, без труда разберётесь, сколько времени длился бы день и сколько - ночь на Венере, если бы эти два периода совпадали (этот ответ почти настоящий, так как разница мала). Резонанс с Солнцем опять неполный - и опять, возможно, причина в Земле: как Меркурий в своём «вальсе» всё время поворачивается к нам при встречах одной и той же стороной, так и Венера в каждом соединении с Солнцем повёрнута к Земле одинаково. Так что неточный резонанс с Солнцем - зато есть резонанс с Землёй.
Почему она крутится не в ту сторону? Непонятно. Есть разные гипотезы, одна другой сомнительнее. Все они так или иначе сводятся к тому, что «в детстве» с Венерой случилось какое-то несчастье. Кто-то толкнул или ударил... Зато хорошо известен ответ на предыдущий вопрос - почему все остальные планеты так дружно (и все, кроме Меркурия, быстро) крутятся в одну и ту же сторону? Попробуйте догадаться.
Ответы
1. При взгляде в телескоп у Венеры хорошо виден диск, поэтому видны и фазы - как у Луны. И по той же причине: видно только её освещённую сторону. В восточной элонгации мы видим ровно полкруга «в виде буквы Р» (см. рис. 1 статьи), как Луна в первой четверти. Но в отличие от Луны, месяц Венеры в это время не растёт, а убывает: дальше Земля и Солнце окажутся по разные стороны от неё, и её серп станет очень узким.
2. Если бы год и звёздные сутки совпадали, день и ночь длились бы по четверти года - см. рисунок ниже. На самом деле солнечные сутки на Венере длятся 116 земных суток, то есть больше полугода, но меньше половины звёздных суток.
3. Вращение (и годичное, и суточное) в одну сторону - следствие общего происхождения. Все планеты «слепились» из комков (планетезималей) в большом протопланетном облаке, которое всё в целом небыстро вращалось в одну (случайную) сторону, как суп в кастрюле, если его слегка помешать ложкой. Когда образовалось Солнце, всё облако уплотнилось (сжалось к центру) и, как фигурист, прижавший в «винте» руки к туловищу, стало вращаться быстрее; в физике это называется сохранением момента импульса. Отдельные комки тоже сжимались (и очень сильно), образуя планеты, и их вращение вокруг оси сильно ускорилось. Поэтому планеты крутятся вокруг оси быстро; Меркурий затормозился уже потом.
Художник Мария Усеинова
На Земле такое давление тоже можно найти - в океане, на глубине 1 км.
На самом деле небольшой парниковый эффект (но не из-за углекислого газа, а из-за водяного пара) на Земле есть, и очень кстати: без него температура была бы градусов на 20–30 ниже, чем сейчас.
Формально «не в ту сторону» вертится ещё Уран, но про него мы поговорим отдельно.
Нужно только рисунок нарисовать... Если не получится, см. ответы.
Вторая от Солнца – планета Венера, является наиболее приближенной к Земле и, пожалуй, самой красивой из планет земной группы. Она тысячелетиями приковывала к себе любопытные взгляды от ученых древности и современности, до простых смертных поэтов. Недаром она носит имя греческой богини любви. Но ее изучение скорее прибавляет вопросы, чем дает какие-нибудь ответы.
Один из первых наблюдателей, Галилео Галилей, наблюдал за Венерой с помощью подзорной трубы. С появлением в 1610 году более мощных оптических устройств, таких как телескопы, люди стали отмечать фазы Венеры, очень напоминавшие лунные фазы. Венера – одно из самых ярких светил на нашем небе, поэтому в сумерках и утром, можно увидеть планету невооруженным глазом. Наблюдая ее прохождение перед Солнцем, Михайло Ломоносов в 1761 году рассмотрел тоненький радужный ободок, окружавший планету. Так случилось открытие атмосферы. Она оказалась очень мощная: давление возле поверхности достигало 90 атмосфер!
Парниковый эффект, объясняет высокие значения температуры нижних слоев атмосферы. Он имеется и на других планетах, например на Марсе, за счет него, температура может подниматься на 9°, на Земле – до 35°, а на Венере – он достигает своего максимума, среди планет – до 480° C.
Внутреннее строение Венеры
Строение Венеры, нашей соседки, аналогична другим планетам. Оно включает в себя кору, мантию и ядро. Радиус жидкого ядра, содержащего много железа, составляет примерно 3200 км. Структура мантия – расплавленное вещество – равно 2800 км, а толщина коры – 20 км. Удивительно, что при таком ядре, магнитное поле практически отсутствует. Скорее всего, это происходит из-за медленного вращения. Атмосфера Венеры, доходит до 5500 км, верхние слои которой, почти полностью состоят из водорода. Советские автоматические межпланетные станции (АМС) «Венера-15» и «Венера-16» еще в 1983 году, обнаружили на Венере горные вершины с потоками лавы. Сейчас количество вулканических объектов достигает 1600 шт. Вулканические извержения, свидетельствуют об активности недр планеты, которые заперты под толстыми слоями базальтовой оболочки.
Вращение вокруг собственной оси
Большинство планет солнечной системы, делают оборот вокруг своей оси с запада на восток. Венера, как и Уран, является исключением из этого правила, и вращается в противоположенную сторону, с востока на запад. Такое нестандартное вращение, названо ретроградным. Таким образом, полный оборот вокруг своей оси, длится 243 суток.
Ученые полагают, что после образования Венеры, на ее поверхности было большое количество воды. Но, с появлением парникового эффекта, началось испарение морей и высвобождение в атмосферу, входящего в состав различных пород, углекислого ангидрита. Это привело к увеличению испарения воды и повышению температуры в целом. Через некоторое время, вода исчезла с поверхности Венеры и перешла в атмосферу.
Сейчас, поверхность Венеры выглядит, как каменистая пустыня, с редкими горами и волнообразными равнинами. От океанов, на планете остались лишь огромные впадины. Радиолокационные данные, сделанные с межпланетных станций, зафиксировали следы не давней вулканической активности.
Помимо советских АМС, на Венере побывал и американский «Магелан». Он произвел практически полное картографирование планеты. В процессе сканирования, обнаружилось огромное количество вулканов, сотни кратеров и многочисленные горы. По характерным возвышенностям, относительно среднего уровня, ученые выявили 2 материка – земля Афродиты и земля Иштар. На первом материке, размером с Африку, располагается 8 километровая гора Маат – огромный потухший вулкан. Материк Иштар, сопоставим с размерами США. Его достопримечательностью, можно назвать 11 километровые горы Максвелл – самые высокие вершины планеты. Состав горных пород, напоминает земной базальт.
На венерианском пейзаже, можно найти ударные кратеры, заполненные лавой и диаметром около 40 км. Но это является исключением, потому что всего их, около 1 тысячи.
Характеристики Венеры
Масса: 4,87*1024 кг (0,815 земных)
Диаметр на экваторе: 12102 км
Наклон оси: 177,36°
Плотность: 5,24 г/см3
Средняя температура поверхности: +465 °С
Период обращения вокруг оси (сутки): 244 дня (ретроградное)
Расстояние от Солнца (среднее): 0,72 а. е. или 108 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 225 дней
Скорость вращения по орбите: 35 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,0068
Наклон орбиты к эклиптике: i = 3,86°
Ускорение свободного падения: 8,87м/c2
Атмосфера: углекислый газ (96%), азот (3,4%)
Спутники: нет
Венера – вторая планета Солнечной системы: масса, размер, расстояние от Солнца и планет, орбита, состав, температура, интересные факты, история исследования.
Венера - вторая планета от Солнца и самая горячая планета в Солнечной системе. Для древних людей Венера была неизменной спутницей. Это вечерняя звезда и ярчайший сосед, за которым наблюдали еще за тысячи лет после признания планетарной природы. Именно поэтому она фигурирует в мифологии и отметилась во многих культурах и народах. С каждым веком интерес возрастал, и эти наблюдения помогли разобраться в структуре нашей системы. Перед тем, как приступить к описанию и характеристике, узнайте интересные факты о Венере.
Интересные факты о планете Венера
День длится дольше года
- На ось вращения (сидерический день) уходит 243 дней, а орбитальный путь охватывает 225 дней. Солнечный день длится 117 дней.
Вращается в противоположной направленности
- Венера бывает ретроградной, то есть вращается в обратную сторону. Возможно, в прошлом произошло столкновение с крупным астероидом. Также отличается отсутствием спутников.
На втором месте по яркости в небе
- Для земного наблюдателя ярче Венеры лишь Луна. С величиной от -3.8 до -4.6 планета настолько яркая, что периодически показывается посреди дня.
Атмосферное давление в 92 раза больше земного
- Хотя по размеру они похожи, но поверхность Венеры не такая кратерная, так как плотная атмосфера стирает входящие астероиды. Давление на ее поверхности сопоставимо с тем, что ощущается на большой глубине.
Венера – земная сестра
- Разница их диаметров – 638 км, а масса Венеры достигает 81.5% земной. Также сходятся по структуре.
Именовали Утренней и Вечерней Звездой
- Древние люди считали, что перед ними два разных объекта: Люцифер и Веспер (у римлян). Дело в том, что ее орбита обгоняет земную и планета появляется ночью или днем. Ее детально описали майя в 650 г. до н.э.
Самая раскаленная планета
- Температурный показатель планеты поднимается до 462°C. Венера не наделена примечательным осевым наклоном, поэтому лишена сезонности. Плотный атмосферный слой представлен углекислым газом (96.5%) и удерживает тепло, создавая парниковый эффект.
Изучение завершилось в 2015 году
- В 2006 году к планете отправили аппарат Венера-Экспресс, который вышел на ее орбиту. Изначально миссия охватывала 500 дней, но потом ее растянули до 2015 года. Ему удалось отыскать более тысячи вулканов и вулканических центров с протяжностью в 20 км.
Первая миссия принадлежала СССР
- В 1961 году к Венере отправился советский зонд Венера-1, но контакт быстро оборвался. То же самое произошло с американским Маринер-1. В 1966 году СССР умудрились опустить первый аппарат (Венера-3). Это помогло рассмотреть поверхность, скрытую за плотной кислотной дымкой. Продвинуться в исследованиях удалось с появлением радиографического картирования в 1960-х гг. Полагают, что в прошлом планета обладала океанами, которые испарились из-за роста температуры.
Размер, масса и орбита планеты Венера
Между Венерой и Землей наблюдается много сходства, поэтому соседку часто именуют сестрой Земли. По массе – 4.8866 х 10 24 кг (81.5% от земной), поверхностная площадь – 4.60 х 10 8 км 2 (90%), а объем – 9.28 х 10 11 км 3 (86.6%).
Расстояние от Солнца до Венеры достигает 0.72 а. е. (108 000 000 км), а мир практически лишен эксцентриситета. Ее афелий достигает на 108 939 000 км, а перигелий – 107 477 000 км. Так что можно считать, что это наиболее круговой орбитальный путь среди всех планет. На нижнем фото удачно продемонстрировали сравнение размеров Венеры и Земли.
Когда Венера располагается между нами и Солнцем, то подходит к Земле ближе всех планет – 41 млн. км. Подобное случается раз в 584 дней. На орбитальный путь тратит 224.65 дней (61.5% от земного).
| Экваториальный | 6051,5 км |
|---|---|
| Средний радиус | 6051,8 км |
| Площадь поверхности | 4,60·10 8 км² |
| Объём | 9,38·10 11 км³ |
| Масса | 4,86·10 24 кг |
| Средняя плотность | 5,24 г/см³ |
| Ускорение свободного
падения на экваторе |
8,87 м/с² 0,904 g |
| Первая космическая скорость | 7,328 км/с |
| Вторая космическая скорость | 10,363 км/с |
| Экваториальная скорость
вращения |
6,52 км/ч |
| Период вращения | 243,02 дней |
| Наклон оси | 177,36° |
| Прямое восхождение
северного полюса |
18 ч 11 мин 2 с 272,76° |
| Склонение северного | 67,16° |
| Альбедо | 0,65 |
| Видимая звёздная
величина |
−4,7 |
| Угловой диаметр | 9.7"–66.0" |
Венера – не совсем стандартная планета и многим выделяется. Если почти все планеты по порядку в Солнечной системе совершают обороты против часовой стрелки, то Венера делает это по часовой. К тому же процесс происходит медленно и один ее день охватывает 243 земных. Выходит, что сидерический день превосходит по длительности планетарный год.
Состав и поверхность планеты Венера
Полагают, что внутренняя структура напоминает земную с ядром, мантией и корой. Ядро должно быть хотя бы частично в жидком состоянии, потому что обе планеты остывали практически одновременно.
Но о различиях говорит тектоника плит. Кора Венеры слишком прочная, что привело к уменьшению тепловой потери. Возможно, это стало причиной отсутствия внутреннего магнитного поля. Изучите строение Венеры на рисунке.
На создание поверхности повлияла вулканическая активность. На планете присутствует примерно 167 крупных вулканов (больше, чем на Земле), высота которых превосходит 100 км. Их присутствие базируется на отсутствии тектонического движения, из-за чего мы смотрим на древнюю кору. Ее возраст оценивается в 300-600 миллионов лет.
Есть мнение, что вулканы все еще могут извергать лаву. Советские миссии, а также наблюдения ЕКА подтвердили наличие грозовых штормов в атмосферном слое. На Венере нет привычных осадков, поэтому молния способна создаваться вулканом.
Также отметили периодический рост/спад количества диоксида серы, что говорит в пользу извержений. ИК-обзор улавливает появление горячих точек, намекающих на лаву. Можно заметить, что поверхность идеально сберегает кратеры, которых насчитывают примерно 1000. Могут достигать 3-280 км в диаметре.
Более мелких кратеров вы не найдете, потому что небольшие астероиды просто сгорают в плотной атмосфере. Чтобы добраться до поверхности, необходимо превосходить по диаметру 50 метров.
Атмосфера и температура планеты Венера
Рассмотреть поверхность Венеры ранее было крайне трудно, потому что вид загораживала невероятно плотная атмосферная дымка, представленная двуокисью углерода с небольшими примесями азота. Давление – 92 бара, а атмосферная масса превосходит земную в 93 раза.
Не будем забывать, что Венера - самая горячая среди солнечных планет. Средний показатель – 462°C, который стабильно удерживается ночью и днем. Все дело в присутствии огромного количества СО 2 , который с облаками из двуокиси серы формирует мощный парниковый эффект.
Поверхность характеризуется изотермичностью (вообще не влияет на распределение или перемены в температурном показателе). Минимальный наклон оси – 3°, что также не позволяет появляться сезонам. Перемены в температуре наблюдаются только с высотой.
Стоит отметить, что температура на наивысшей точке Горе Максвелла достигает 380°C, а атмосферное давление – 45 бар.
Если окажитесь на планете, то сразу же столкнетесь с мощными ветровыми потоками, чье ускорение достигает 85 км/с. Они обходят всю планету за 4-5 дней. Кроме того, плотные облака способны формировать молнии.
Атмосфера Венеры
Астроном Дмитрий Титов о температурном режиме на планете, облаках из серной кислоты и парниковом эффекте:
История изучения планеты Венера
Люди в древности знали о ее существовании, но ошибочно полагали, что перед ними два разных объекта: утренняя и вечерняя звезды. Стоит отметить, то официально стали воспринимать Венеру как единый объект в 6 веке до н. э., но еще в 1581 году до н. э. существовала вавилонская табличка, где доходчиво объясняли истинную природу планеты.
Для многих Венера стала олицетворением богини любви. Греки именовали в честь Афродиты, а для римлян утреннее появление стало Люцифером.
В 1032 году Авиценн впервые наблюдал за проходом Венеры перед Солнцем и понял, что планета расположена к Земле ближе Солнца. В 12 веке Ибн Баджай отыскал два черных пятна, которые позже объяснились транзитами Венеры и Меркурия.
В 1639 году за транзитом следил Джеремия Хоррокс. Галилео Галилей в начале 17-го века использовал свой прибор и отметил фазы планеты. Это было крайне важное наблюдение, которое говорило о том, что Венера обошла Солнце, а значит Коперник был прав.
В 1761 году Михаил Ломоносов обнаружил атмосферу на планете, а в 1790 году ее отметил Иоганн Шретер.
Первое серьезное наблюдение провел Честер Лайман в 1866 году. Вокруг темной стороны планеты отметилось полное световое кольцо, что еще раз намекало на наличие атмосферы. Первый УФ-обзор выполнили в 1920-х гг.
Об особенностях вращения поведали спектроскопические наблюдения. Весто Слайфер пытался определить доплеровское смещение. Но когда ему это не удалось, он начался догадываться, что планета выполняет обороты слишком медленно. Более того, в 1950-х гг. поняли, что имеем дело с ретроградным вращением.
Радиолокацию использовали в 1960-х гг. и получили близкие к современным показателям вращения. О деталях, вроде Горы Максвелл, смогли говорить благодаря Обсерватории Аресибо.
Исследование планеты Венера
За исследование Венеры активно принялись ученые СССР, которые в 1960-х гг. отправили несколько космических кораблей. Первая миссия закончилась неудачно, так как она даже не долетела до планеты.
То же самое случилось с американской первой попыткой. Но Маринеру-2, отправленному в 1962 году, удалось пройти на удаленности в 34833 км от планетарной поверхности. Наблюдения подтвердили присутствие высокого нагрева, что сразу же оборвало все надежды на наличие жизни.
Первым аппаратом на поверхности стал советский Венера-3, совершивший посадку в 1966 году. Но информацию так и не добыли, потому что связь сразу же прервалась. В 1967 году примчалась Венера-4. По мере спуска механизм определил температуру и давление. Но батареи быстро разрядились и связь потерялась, когда он еще находился в процессе спуска.
Маринер-10 пролетел на высоте в 4000 км в 1967 году. Он получил сведения о давлении, атмосферной плотности и составе планеты.
В 1969 году также прибыли Венера 5 и 6, которые успели передать данные за 50 минут спуска. Но советские ученые не сдавались. Венера-7 разбилась об поверхность, но умудрилась 23 минуты передавать информацию.
С 1972-1975 гг. СССР запустили еще три зонда, которым удалось раздобыть первые снимки поверхности.
Более 4000 снимков по пути к Меркурию получил Маринер-10. В конце 70-х гг. НАСА подготовили два зонда (Пионеры), один из которых должен был изучать атмосферу и создать поверхностную карту, а второй войти в атмосферу.
В 1985 году стартовала программа Вега, где аппараты должны были исследовать комету Галлея и отправиться к Венере. Они сбросили зонды, но атмосфера оказалась более турбулентной и механизмы снесло мощными ветрами.
В 1989 году к Венере со своим радаром отправился Магеллан. Он провел на орбите 4.5 лет и отобразил 98% поверхности и 95% гравитационного поля. В конце его отправили на смерть в атмосферу, чтобы получить данные о плотности.
Мимолетом за Венерой наблюдали Галилео и Кассини. А в 2007 году отправили MESSENGER, который смог сделать некоторые измерения по пути к Меркурию. За атмосферой и облаками также следил зонд Венера-экспресс в 2006 году. Миссия закончилась в 2014 году.
Японское агентство JAXA отправило в 2010 году зонд Акацуки, но ему не удалось выйти на орбиту.
В 2013 году НАСА отправило экспериментальный суборбитальный космический телескоп, который изучал УФ-свет атмосферы планеты, чтобы точно расследовать водную историю Венеры.
Также в 2018 году ЕКА может запустить проект BepiColombo. Ходят слухи и о проекте «Venus In-Situ Explorer», который может стартовать в 2022 году. Его цель – изучение характеристики реголита. Россия также в 2024 году может отправить корабль Венера-D, который планируют опустить на поверхность.
Из-за приближенности к нам, а также сходству по определенным параметрам, были те, кто рассчитывали обнаружить на Венере жизнь. Сейчас мы знаем о ее адском гостеприимстве. Но есть мнение, что когда-то она располагала водой и благоприятной атмосферой. Тем более, что планета пребывает внутри зоны обитаемости и обладает озоновым слоем. Конечно, парниковый эффект привел к исчезновению воды миллиарды лет назад.
Однако это не значит, что мы не можем рассчитывать на человеческие колонии. Наиболее подходящие условия расположены на высоте в 50 км. Это будут воздушные города, основанные на прочных дирижаблях. Конечно, все это сделать сложно, но эти проекты доказывают, что нам все еще интересен этот сосед. А пока мы вынуждены наблюдать на нее на удаленности и грезить о будущих поселениях. Теперь вы знаете какая именно планета Венера. Обязательно перейдите по ссылкам, чтобы узнать больше интересных фактов, и рассмотрите карту поверхности Венеры.
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Полезные статьи.
Благодаря своему мощному блеску, Венера всегда привлекает к себе внимание. Однако при наблюдениях в телескоп ее вид не может не вызывать разочарование. Если не считать ее фаз, планета представляется лишь ослепительно сверкающим шаром, который так же невыразителен, как свет матовой лампы. Лишь иногда на диске Венеры можно невзначай увидеть (или вообразить) низкоконтрастные пятна трудноуловимой формы.
Волнующая планета
Из-за того, что на Венере отсутствуют такие заметные ориентиры, как на Марсе или Юпитере, определение периода ее вращения стало одной из самых долгоживущих проблем астрономии. Первую попытку решить эту задачу сделал еще Доменико Кассини. Сравнивая свои неясные зарисовки Венеры 1666-1669 гг., практически интуитивно он предположил для нее почти земной период вращения - 23 часа 21 минута. Немецкий астроном Иоганн Шрётер занялся уточнением этого значения и в 1811 году довел его до педантичной точности - 23 часа 21 минута 7.977 секунд. Впрочем, 85 лет спустя в этом отношении его превзошел австрийский любитель астрономии Лео Бреннер, получивший результат 23 часа 57 минут 36.27728 секунды.Другим крайним значением был исключительно большой период вращения, впервые полученный итальянским астрономом Джованни Скиапарелли в 1890 году - 225 дней. Эта величина совпадала с периодом вращения планеты вокруг Солнца. Однако большинство астрономов посчитало синхронный период вращения неправдоподобным, т.к. облачная атмосфера планеты в неосвещенном полушарии, где царила бы вечная ночь, давно была бы заморожена. Тем не менее, вплоть до середины XX века у этой гипотезы сохранялись и сторонники, зачастую именитые, в частности американский астроном Весто Слайфер. Он известен тем, что не только "подтвердил" существование марсианских "каналов", открытых Скиапарелли, но и обнаружил аналогичные образования на Меркурии и Венере. Впрочем, темные венерианские "каналы" лишь слегка омрачили научную карьеру известного астронома.
В конце концов, визуальные наблюдения потерпели неудачу в решении этого вопроса. Многих астрономов продолжал удовлетворять период около 24 часов, однако были и несогласные. Среди противников 24-часового периода вращения можно назвать, например, Г. Мак-Ивена, предложившего в 1924 году период 2.8 суток, и У. Г. Стивенсона, остановившегося в том же году на 8-дневном периоде.
Спектроскоп, измеряющий доплеровское смещение, ставшее поистине одним из краеугольных камней астрономии ХХ-го столетия, тоже не помог. Приближающийся к наблюдателю край вращающейся планеты приводит к смещению в голубую часть спектра, а удаляющийся - соответствует красному смещению спектральных линий. Величина смещения зависит от скорости вращения. Впервые этот метод для решения рассматриваемой задачи применил русский астроном А. А. Белопольский в конце XIX века, но безрезультатно. Повторные попытки обнаружить этот эффект в спектре Венеры давали противоречивые результаты. К концу 1950-х годов стало понятно, что если период вращения Венеры подобен земному, то вызванное этим доплеровское смещение было бы давно обнаружено. Между тем, начинался космический век, и отсутствие знания периода вращения Венеры становилось заметной проблемой, обращающей на себя внимание в учебниках астрономии.
Разительным контрастом с неясными пятнами, отмечающимися при визуальных наблюдениях, были детали, ясно различимые на снимках Венеры в ультрафиолетовом диапазоне. Они были обнаружены на обсерватории Маунт-Вилсон американским астрономом Фрэнком Россом, пионером в фотографировании планет через монохромные фильтры. Во время благоприятной восточной элонгации Венеры в июне-июле 1927 года он получил серию снимков планеты через 60-ти и 100-дюймовый рефлекторы в шести областях видимого спектра, а также в инфракрасном и ультрафиолетовом свете.
Наибольшие надежды Росс возлагал на инфракрасный диапазон, который уже широко использовался в аэрофотографии благодаря способности проникать сквозь туман и давать четкий вид земной поверхности с самолета, находящегося на большой высоте. Но неожиданно для Росса его инфракрасные изображения Венеры оказались такими же безликими, как и в видимом свете. В то же время ультрафиолетовые фотографии показывали четкие темные полосы и группы полос, примерно перпендикулярные терминатору, вероятно, вызванные присутствием вещества, поглощающего ультрафиолет, выше облачного покрова планеты. Эти особенности видны на снимках в фиолетовых лучах (3800-4000 Ангстрем, на пределе чувствительности нормального глаза), но они значительно контрастнее на ультрафиолетовых снимках (3400-3800 Ангстрем). На них они видны примерно с таким же уровнем контраста, с каким невооруженный глаз видит пятна лунных "морей".
Росс, однако, не смог обнаружить заметный период вращения по своим фотографиям. Он сделал весьма нерешительную оценку - около 30 дней. Его работа не была никем продолжена, возможно потому, что чрезвычайно трудная для восприятия проблема делала предмет исследования малопривлекательным.
Французские связи
Открытие Росса было использовано 30 лет спустя, притом не профессиональным астрономом, а французским любителем по имени Шарль Буайе. Родившись в Тулузе в 1911 г., в юности он увлекался радиотехникой. Это стало основой его продолжительной дружбы с энтузиастом радио Энри Камишелем, профессиональным астрономом, работавшим в обсерватории Пик-дю-Ми-ди во французских Пиренеях. Незадолго до Второй Мировой войны Камишель заинтересовал Буайе астрономией.Во Франции пропасть, разделяющая профессиональных астрономов и любителей, не была такой широкой, как в некоторых других странах. Ряд известных французских исследователей планет начинали свою карьеру как любители, а некоторые и не расставались со статусом любителя. Известный астроном Эжен Антониади, например, всегда считал себя просто "астрономом-во-лонтером Медонской обсерватории". Поэтому вполне естественно, что Камишель и Буайе продолжили свое общение с помощью почты и после войны, когда Буайе начал карьеру в колониальной Африке - сначала как глава магистрата небольшого городка и затем в качестве главного судьи в Браззавиле в Конго; этот пост он сохранял с 1955 до 1963 г.
Браззавиль расположен всего в 4-х градусах южнее экватора, что очень удобно для наблюдения планет, а влажная атмосфера там часто бывает очень спокойной. Для того, чтобы не упустить столь благоприятную возможность, Буайе сконструировал 25-см рефлектор системы Ньютона на основе главного зеркала, сделанного известным оптиком Жаном Тексеро. В результате получился инструмент с превосходной оптикой, но установленный на несколько архаичную альт-азимутальную монтировку. Вскоре Буайе обратился к Камишелю для обсуждения возможных совместных наблюдательных проектов. К счастью, Камишель в это время фотографировал Венеру в ультрафиолетовом диапазоне, и он предложил своему другу заняться этим же.
Истина и значение
Управляемые компьютером телескопы на альт-азимутальных монтировках появились лишь десятилетия спустя, так что телескоп Буайе плохо подходил для фотографирования планет - процесса, требующего очень точного слежения во время экспозиции продолжительностью в несколько секунд. Но находчивый любитель самостоятельно соорудил оригинальное устройство для движения камеры в фокальной плоскости телескопа для компенсации движения неба, использовав для этого детали из детского конструктора.В августе и сентябре 1957 года, когда воздух был необычно сухим для Браззавиля, Буайе начал фотографировать Венеру, у которой была тогда вечерняя видимость. Он использовал высококонтрастную пленку с относительно мелкозернистой эмульсией и весьма небольшой по современным стандартам чувствительностью. Не имея собственного ультрафиолетового фильтра, который бы обрезал видимый свет, он использовал сине-фиолетовый фильтр, пропускающий свет с длиной волны короче 4500 Ангстрем.
Хотя изображения на снимках Буайе были очень малы и эстетически малопривлекательны, вскоре он обнаружил, что одно темное пятно периодически возвращается к терминатору. На фотографиях, сделанных между 28-м августа и 16-м сентября, он нашел 5 возвращений этого фрагмента с интервалом около 4-х дней. Предупрежденный Буайе о наличии четырехдневного периода, Камишель проверил свой набор изображений. На них он тоже увидел очевидный 4-дневный период.
Буайе продолжал свою серию наблюдений из Браззавиля до 1960 года. За это время они с Камишелем пришли к соглашению о четырехдневном периоде вращения верхней атмосферы Венеры, как о "совершенно неоспоримом факте".
В качестве меры предосторожности в 1957 г. Буайе сдал на хранение во Французскую Академию наук конверт с описанием своего открытия. Однако другие астрономы не смогли рассмотреть на его крошечных изображениях какие-либо закономерности.
Знаменитый французский наблюдатель планет Одуэн Дольфюс рассказывал в 1992 году: "Я тщательно проверил эти изображения. Они не показались мне достаточно убедительными". Тем не менее, при неослабной поддержке Камишеля, Буайе упорствовал. Четырехдневное вращение стало, фактически, его идеей-фикс, у него не было других важных астрономических работ до самой смерти в 1989 году. Первая написанная им в соавторстве с Ками-шелем статья на эту тему была опубликована в популярном журнале L’Astronomie в 1960 г., затем последовали статьи и в престижных журналах Annales d’Astrophi-sique и Comptes Rendus de I’Academie des Sciences. К сожалению, они не привлекли к себе должного внимания астрономов.
Противоречие и подтверждение
В 1962 году радиоастрономы в СССР и США впервые получили отраженные от твердой поверхности Венеры радарные импульсы. Они обнаружили очень медленное, 243-дневное вращение твердого тела планеты. Эти результаты оказались абсолютно несовместимы с предложенным Буайе четырехдневным периодом вращения верхней атмосферы планеты. Как могут вершины венерианских облаков вращаться в 60 раз быстрее, чем лежащая под ними поверхность?Как раз вскоре после объявления результатов радарных измерений, Буайе и Камишель представили статью о четырехдневном периоде вращения в журнал Icarus, ведущее международное издание в области планетарных наук. Один из референтов журнала, тогда еще молодой гарвардский астроном Карл Саган возвратил статью на основании того, что "четырехдневное вращение теоретически невозможно и показывает, насколько глупой может быть работа неопытных любителей". Действительно, результат трудно было считать реальным. Ведь в этом случае скорость движения облачных масс относительно поверхности планеты составляла бы около 100 м/с или 360 км/час.
И все же, пусть поздно, но истина восторжествовала. В 1964 году другой французский астроном Бернард Гвино использовал для измерения величины доплеровского смещения облаков Венеры чувствительную методику, известную как интерфе-рометрическая спектроскопия. С помощью этого метода Бернард определил радиальную скорость различных точек на лимбе Венеры. Его данные подтвердили, что облачный покров планеты обращается каждые 4.3 дня.
Но окончательное и неопровержимое доказательство открытия Буайе было получено лишь в феврале 1974 года, когда автоматическая межпланетная станция "Маринер-10" пролетела рядом с Венерой, получив при этом серию ультрафиолетовых изображений планеты. Когда эти изображения были смонтированы в виде фильма, четырехдневное вращение верхней атмосферы было окончательно подтверждено.
Дольфюс рассказывал, что когда он продемонстрировал Буайе этот фильм, тот проявил довольно индифферентную реакцию. Фильм не открыл для него ничего неожиданного - Буайе и так уже знал результат.
Дело закрывается
Как же смог Буайе, простой любитель астрономии, справиться с решением одной из старейших и наиболее долгоживущих загадок планетной астрономии - проблемы, которая устояла перед усилиями лучших астрономов нескольких поколений, начиная со времен эпохи Людовика XIV?Буайе очень четко сформулировал свою цель и разработал методику программы наблюдений, он использовал великолепный телескоп в благоприятном климате. Но все это не объясняет полностью его замечательное достижение, ведь тремя десятилетиями раньше Росс использовал более мощные инструменты, которые показывали гораздо больше деталей.
По иронии судьбы, именно недостаточная мощь телескопа Буайе оказалась его преимуществом. Как позднее объяснил Дольфюс: "Плохое разрешение в данном случае помогло, т.к. построило истинную картину, которая оказалась чрезвычайно четкой. На изображении Венеры, полученном с помощью большого инструмента, такого как у Росса и нашего собственного на Пик-дю-Миди, оказывалось слишком много деталей".
Немаловажно также и то, что, будучи любителем, он имел больше свободы и не был связан какими-либо слишком строгими требованиями, которые он бы имел, будучи профессионалом. А профессиональный опыт работы в суде позволил ему исключительно разумно использовать все скудные факты, имевшиеся в его распоряжении.
Три века интенсивного изучения периода вращения Венеры произвели на свет, как оказалось, множество бессмысленных результатов. На поле битвы находились многие, но победил настойчивый и целеустремленный любитель, совершивший одно из последних фундаментальных открытий в наземной планетной астрономии. Один из ближайших друзей Буайе, известный астрофотограф Жан Дражеско подытожил это так: "Этот случай уникален в истории планетологии".
Вильям Шихан и Томас Доббинс - специалисты в области истории изучения Солнечной системы. Эта статья была впервые опубликована в июньском журнале Sky & Telescope за 1999 год.
О существовании планеты Венеры в Солнечной системе знает каждый школьник. О том, что она является ближайшей к Земле и второй от Солнца, вспомнят уже не все. Ну а назвать более-менее точно период обращения Венеры вокруг Солнца смогут уже единицы. Давайте постараемся ликвидировать этот пробел в знаниях.
Венера - планета парадоксов
Начать стоит с краткого описания планеты. Ближе нее к Солнцу в нашей системе находится только Меркурий. Зато к Земле ближе всего именно Венера - в некоторые моменты расстояние между ними составляет всего 42 миллиона километров. По космическим меркам это совсем немного.
Да и по размеру планеты-соседки довольно похожи - протяженность экватора Венеры равна 95% этого же показателя у Земли.
А вот в остальном начинаются сплошные различия. Начать хотя бы с того, что именно Венера является единственной планетой в Солнечной системе, имеющей обратное или ретроградное вращение вокруг своей оси. То есть Солнце здесь встает не на востоке и заходит на западе, как на всех других планетах, а наоборот. Весьма необычно и непривычно!
Продолжительность года
Теперь расскажем про период обращения Венеры вокруг Солнца - равен он почти 225 суткам или, если точнее, 224.7. Да, именно столько времени нужно планете, чтобы сделать полный оборот вокруг светила - на 140 суток больше, чем на это уходит у Земли. Неудивительно - чем дальше планета находится от Солнца, тем длиннее там год.
А ведь скорость перемещения планеты в пространстве довольно велика - 35 километров в секунду! За один час она проходит 126 тысяч километров. Только представьте себе расстояние, которое она проходит за год, учитывая звездный период обращения Венеры вокруг Солнца!
Когда день длиннее года
Говоря, за какой период Венера делает полный оборот вокруг ближайшей звезды, стоит отметить и ее период обращения вокруг собственной оси, то есть сутки.
Вот этот период действительно впечатляет. На то, чтобы сделать всего один оборот вокруг оси, планета тратит целых 243 дня. Только представьте себе эти сутки - длиннее, чем год!
Именно из-за этого жители Венеры, если бы они там существовали (существование хоть какой-то жизни весьма сомнительно из-за особенностей, о которых расскажем чуть позже), попали бы в необычное положение.
Дело в том, что на Земле смена времени суток происходит из-за вращения планеты вокруг оси. Все-таки сутки здесь длятся 24 часа, а год - больше 365 суток. На Венере же все наоборот. Здесь время дня зависит больше от того, в какой именно точке своей орбиты находится планета. Да, именно это влияет на то, какие участки планеты будут освещены жарким светилом, а какие останутся в тени. Из-за такого положения вещей жить по часам здесь было бы весьма сложно - полночь иногда приходилась бы на утро или вечер, да и в полдень солнце далеко не всегда стояло бы в зените.
Недружелюбная планета
Теперь вы знаете, каков период обращения планеты Венера вокруг Солнца. Можно рассказать побольше и о ней самой.
На протяжении многих лет писатели-фантасты, опираясь на утверждение ученых, что Венера по размерам почти равна Земле, населяли ее в своих произведениях самыми разными существами. Увы, в середине двадцатого века все эти фантазии рухнули. Последние данные доказали, что выжить здесь хоть что-то едва ли сможет.
Начать хотя бы с ветров. Даже самые чудовищные ураганы Земли покажутся по сравнению с ними легким приятным бризом. Скорость урагана составляет около 33 метров в секунду. А на Венере, практически не прекращаясь, дует ветер до 100 метров в секунду! Ни один земной объект не устоял бы перед таким напором.
С атмосферой все тоже не слишком радужно. Для дыхания она совершенно не подходит, так как на 97% состоит из углекислого газа. Кислород же здесь либо отсутствует, либо имеется в самом незначительном объеме. К тому же давление здесь просто чудовищное. На поверхности планеты плотность атмосферы составляет примерно 67 кг на кубический метр. Из-за этого, ступив на Венеру, человек тут же почувствовал бы (если бы успел) такое же давление, как в море на глубине почти в километр!
Да и температура здесь совершенно не располагает к приятному времяпрепровождению. Днем поверхность планеты и воздуха прогревается примерно до 467 градусов по Цельсию. Это значительно больше, чем температура Меркурия, расстояние от которого до Солнца в два раза меньше, чем от Венеры! Это легко объясняется крайне плотной атмосферой и парниковым эффектом, создаваемым высокой концентрацией углекислого газа. На Меркурии тепло от раскаленной поверхности просто испаряется в открытый космос. Здесь же плотная атмосфера просто не позволяет ему уходить, что и приводит к столь экстремальным показателям. Даже ночью, которая длится четыре земных месяца, прохладнее здесь становится всего на 1-2 градуса. А все из-за того, что парниковые газы не позволяют теплу уходить.
Заключение
На этом можно заканчивать статью. Теперь вам известен период обращения Венеры вокруг Солнца, а также другие особенности этой удивительной планеты. Наверняка это существенно расширит ваш кругозор в области астрономии.
