Венера вокруг своей оси. Почему Венера затормозила? История изучения планеты Венера

Венера - вторая планета Солнечной системы. Ее соседями являются Меркурий и Земля. Планета была названа в честь римской богини любви и красоты - Венеры. Однако вскоре оказалось, что ничего общего с прекрасным поверхность планеты не имеет.

Знания об этом небесном теле были весьма скудными до середины XX века из-за плотных облаков, скрывающих Венеру от обзора телескопов. Однако с развитием технических возможностей человечество узнало множество новых и интересных фактов об этой удивительной планете. Многие из них вызвали ряд вопросов, до сих пор лишенных ответов.

Сегодня мы обсудим гипотезы, объясняющие, почему Венера вращается против часовой стрелки, и расскажем интересные факты о ней, известные планетологии сегодня.

Что мы знаем о Венере?

В 60-х годах у ученых еще теплилась надежда, что условия на живых организмов. Эти надежды и идеи были воплощены в своих произведениях фантастами, которые повествовали о планете, как о тропическом рае.

Однако после того, как на планету были отправлены космические корабли, предоставившие первое представление о ученые пришли к неутешительным выводам.

Венера не только непригодна для жизни, она обладает очень агрессивной атмосферой, которая уничтожила несколько первых космических кораблей, отправленных на ее орбиту. Но несмотря на то, что связь с ними была потеряна, исследователям все же удалось получить представление о химическом составе атмосферы планеты и ее поверхности.

Также исследователей интересовал вопрос, почему Венера вращается против часовой стрелки, так же как и Уран.

Планета-близнец

Сегодня известно, что Венера и Земля очень похожи по физическим характеристикам. Обе они принадлежат земной группе планет, как Марс и Меркурий. Эти четыре планеты имеют мало спутников или не имеют их вообще, обладают слабым магнитным полем и лишены системы колец.

Венера и Земля имеют схожую массу и лишь слегка уступает нашей Земле), а также вращаются по похожим орбитам. Однако на этом сходство заканчивается. В остальном планета никоим образом не похожа на Землю.

Атмосфера на Венере очень агрессивна и состоит из углекислого газа на 95%. Температура планеты абсолютно непригодна для жизни, так как достигает 475 °C. Кроме этого, на планете очень высокое давление (в 92 раза выше, чем на Земле), которое раздавит человека, если он вдруг решит прогуляться по его поверхности. Уничтожат все живое и облака двуокиси серы, создающие осадки из серной кислоты. Слой этих облаков достигает 20 км. Несмотря на свое поэтичное название, планета является адским местом.

Какова скорость вращения Венеры вокруг своей оси? Как оказалось в результате исследований, одни венерианские сутки равны 243 земным суткам. Планета вращается со скоростью всего 6,5 км/час (для сравнения, скорость вращения нашей Земли составляет 1670 км/ч). При этом один венерианский год составляет 224 земных суток.

Почему Венера вращается против часовой стрелки?

Этот вопрос волнует ученых уже не одно десятилетие. Однако до сих пор никто не смог ответить на него. Было много гипотез, но ни одна из них до сих пор не подтверждена. Тем не менее мы рассмотрим несколько наиболее популярных и интересных из них.

Дело в том, что если смотреть на планеты Солнечной системы сверху, Венера вращается против часовой стрелки, в то время как все остальные небесные тела (кроме Урана) вращаются по часовой стрелке. К ним относятся не только планеты, но и астероиды и кометы.

Если смотреть с северного полюса, Уран и Венера вращаются по часовой стрелке, а все остальные небесные тела - против нее.

Причины вращения Венеры против часовой стрелки

Однако что послужило причиной такого отклонения от нормы? Почему Венера вращается против часовой стрелки? Есть несколько популярных гипотез.

1. Когда-то, на заре образования нашей Солнечной системы, вокруг Солнца не было планет. Был лишь один газопылевой диск, который вращался по часовой стрелке, что со временем передалось и другим планетам. Аналогичное вращение наблюдалось и у Венеры. Однако вскоре планета, вероятно, столкнулась с огромным телом, которое врезалось в нее против ее вращения. Таким образом космический объект словно "запустил" движение Венеры в обратную сторону. Возможно, в этом виноват Меркурий. Это одна из самых интересных теорий, которая объясняет сразу несколько удивительных фактов. Когда-то Меркурий, вероятно, был спутником Венеры. Однако позже столкнулся с ней по касательной, отдав Венере часть своей массы. Сам же он улетел на более низкую орбиту вокруг Солнца. Вот почему орбита его имеет кривую линию, а Венера вращается в обратную сторону.
2. Венеру может вращать атмосфера. Ширина ее слоя достигает 20 км. При этом ее масса чуть меньше земной. Плотность атмосферы Венеры очень высока и буквально сдавливает планету. Возможно, именно плотная атмосфера вращает планету в другом направлении, что объясняет, почему она вращается так медленно - всего 6.5 км/час.
3. Другие ученые, наблюдая, как вращается Венера вокруг своей оси, пришли к выводу, что планета перевернута вверх тормашками. Она продолжает двигаться в том же направлении, что и другие планеты, однако из-за своего положения вращается в другую сторону. Ученые считают, что подобный феномен могло вызвать влияние Солнца, ставшее причиной сильных гравитационных приливов в сочетании с трением между мантией и ядром самой Венеры.

Заключение

Венера - это планета земной группы, уникальная по своей природе. Причина, по которой она вращается в противоположную сторону, все еще остается загадкой для человечества. Возможно, когда-нибудь мы разгадаем ее. А пока что нам остается лишь строить предположения и гипотезы.

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

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

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

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

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

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.

Последние данные о Венере, полученные с помощью инфракрасного зонда Venus Express, удивили ученых. Оказалось, что планета вращается вокруг своей оси гораздо медленнее, чем предполагалось ранее, и сутки на Венере длятся дольше, чем считалось до последних наблюдений. Возможно, это связано с погодными процессами и плотностью венерианской атмосферы.

Venus Express был запущен еще в 2006 году Европейским космическим агентством. Главной его задачей является изучение атмосферы, плазменного окружения и поверхности планеты. Автоматическая космическая станция оснащена семью видами приборов, созданных специалистами разных стран. Спектрометры и четырехканальная камера позволяют провести картирование планеты в спектральном диапазоне — от ультрафиолетового до инфракрасного и таким образом определить структуру и состав ее атмосферы.

В свою очередь, плазменный анализатор и магнитометр помогают исследовать окружающее Венеру космическое пространство: выявить особенности взаимодействия ее атмосферы с солнечным ветром, структуры плазмы и нейтральной газовой среды, магнитного поля. А радиоаппаратура предназначена для изучения поверхности, нейтральной атмосферы и ионосферы, гравитационного поля и межпланетной среды. Работа аппаратуры скоординирована таким образом, что над одной задачей "работают" сразу несколько приборов, что позволяет уменьшить погрешности полученных данных и глубже изучить механизмы происходящих на Венере процессов.

Автоматическая станция совершает оборот по эллиптической полярной орбите за 24 часа. При этом перицентр орбиты расположен на высоте около 250 километров над Северным полюсом, что позволяет вести наиболее полные наблюдения на всех широтах. Предполагается, что миссия Venus Express продлится до 2013 года.

Исследователи сравнили топографическую карту Венеры, составленную картирующим спектрометром VIRTIS, с ее аналогом, составленным в начале девяностых годов прошлого столетия космической станцией "Магеллан". В процессе сравнения обнаружилось, что отдельные детали рельефа венерианской поверхности на карте Venus Express смещены относительно расчетных точек, в которых они должны были находиться, согласно изменениям "Магеллана", более чем на десять километров. Следовательно, более ранняя модель вращения планеты страдала неточностями.

Чтобы исправить погрешность, пришлось "постановить", что сутки на Венере равны 243,0185 ± 0,0001 земных суток. Эти оценки заметно отличаются от тех, что выдал "Магеллан". Однако, говорят исследователи, они более близки к данным, существовавшим до запуска "Магеллана".

Почему же возникло такое несоответствие в данных? По мнению экспертов, период продолжительности суток может варьироваться в зависимости от погодных циклов.

Несмотря на то что масса и размеры Венеры очень близки к земным, другие параметры сильно отличаются от наших. Так, температура поверхности планеты составляет около 735 градусов Кельвина, а давление атмосферы у поверхности почти в сто раз больше земного. Известно, что венерианская атмосфера состоит из углекислого газа с небольшой примесью азота, водяного пара и сернистых газов. В ней также присутствуют угарный газ, вода, тяжелая вода, фтороводород, соляная кислота и диоксид серы.

Поскольку Венера окутана 20-километровым слоем сернокислотных облаков, ее поверхность разогрета до более чем 450 градусов по Цельсию, а атмосферное давление почти в 100 раз выше, чем на Земле. Но смена сезонов на планете практически не проявляется, так как ее ось наклонена к солнечному экватору всего на три градуса (у Земли наклон составляет около 23 градусов). Кроме того, орбита у Венеры ближе к кругу, чем к классическому эллипсу, поэтому в атмосфере планеты отсутствуют резкие скачки температуры при приближении или удалении от Солнца.

Нет и ночных перепадов температур, так как за ночь планета просто не успевает остыть — плотная атмосфера и облака из серной кислоты "укутывают" ее в "одеяло", а ветры из обращенной к Солнцу части доставляют тепло. Кстати, ночь на Венере из-за ее чересчур медленного вращения вокруг Солнца длится почти два земных месяца. Помимо этого, поскольку в процессе эволюции Венера лишилась почти всей воды, там отсутствуют осадки.

И третьим по яркости объектом на небосклоне после Солнца и Луны. Иногда эту планету называют сестрой Земли , что связано с определенной схожестью по массе и размерам. Поверхность Венеры покрыта полностью непроницаемым слоем облаков, основным компонентом которых является серная кислота.

Называние Венера планета получила в честь римской богини любви и красоты. Еще во времена древних римлян люди уже знали, что эта Венера является одной из четырех, отличающихся от Земли планет. Именно самый высокий показатель яркости планеты, заметность Венеры, сыграл свою роль в том, что она была названа в честь богини любви, и это позволило годами ассоциировать планету с любовью, женственностью и романтикой.

Долгое время считалось, что Венера и Земля — это планеты близнецы. Причиной тому было их сходство по размерам, плотности, массе и объему. Однако позже ученые выяснили, что не смотря на очевидную схожесть данных планетарных характеристик, планеты очень сильно отличаются друг от друга. Речь идет о таких параметрах как атмосфера, вращение, температура поверхности и наличие спутников (у Венеры их нет).

Как и в случае с Меркурием знания человечества о Венере значительно возросли во второй половине двадцатого века. До того как США и Советский Союз начали организовывать свои миссии с 1960-х годов, у ученых еще была надежда на то, что условия под невероятно плотными облаками Венеры могут быть пригодны для жизни. Но данные, собранные в результате этих миссий, доказали обратное, — условия на Венере слишком суровы для существования на ее поверхности живых организмов.

Существенный вклад в изучение как атмосферы, так и поверхности Венеры внесла миссия СССР с одноименным названием. Первым космическим кораблем, отправленным к планете и совершивший пролет мимо планеты был «Венера-1» разработанный Ракетно-космической корпорацией «Энергия» имени С.П. Королёва (сегодня НПО «Энергия). Несмотря на то, что с этим кораблем, как и с несколько другими аппаратами миссии связь была потеряна, были те которые смогли не только изучить химический состав атмосферы, но и даже достичь самой поверхности.

Первым кораблем, запущенным 12 июня 1967 года, который смог провести исследования атмосферы был «Венера-4». Спускаемый аппарат корабля был в буквальном смысле раздавлен давлением в атмосфере планеты, однако орбитальный модуль успел сделать целый ряд ценнейших наблюдений и получить первые данные о температуре Венеры, плотности и химическом составе. Миссия позволила определить, что атмосфера планеты состоит на 90% из углекислого газа с незначительным содержанием кислорода и водяного пара.

Приборы орбитального аппарата указали на то, что у Венеры отсутствуют радиационные пояса, а магнитное поле в 3000 раз слабее магнитного поля Земли. Индикатор ультрафиолетового излучения Солнца на борту корабля позволил выявить водородную корону Венеры, содержание водорода в которой было примерно в 1000 раз меньше, чем в верхних слоях атмосферы Земли. Данные были в дальнейшем подтверждены миссиями «Венера-5», «Венера-6».

Благодаря этим и последующим исследованиям, сегодня ученые могут выделить в атмосфере Венеры два широких слоя. Первый и основной слой – это облака, которые непробиваемой сферой охватывают всю планету. Второй — это все, что ниже этих облаков. Облака, окружающие Венеру, простираются от 50 до 80 километров над поверхностью планеты и состоят в основном из двуокиси серы (SO2) и серной кислоты (H2SO4). Эти облака настолько плотные, что они отражают обратно в космос 60% всего солнечного света, который получает Венера.

Второй слой, который находится под облаками, имеет две основных функции: плотность и состав. Совместный эффект этих двух функций на планете огромен, — он делает Венеру самой горячей и наименее гостеприимной из всех планет в Солнечной системе. Из за парникового эффекта температура слоя может достигать 480°С., что позволяет нагревать поверхность Венеры до максимальных в нашей системе температур.

Облака Венеры

На основании наблюдений спутника Venus Express, работу которого курирует Европейское космическое агентство (ЕКА) ученым впервые удалось показать, каким образом погодные условия в толстых слоях облаков Венеры связаны с топографией ее поверхности. Оказалось, что облака Венеры способны не только препятствовать наблюдению за поверхностью планеты, но и давать подсказки о том, что именно на ней расположено.

Считается, что на Венере очень жарко из-за невероятного парникового эффекта, который нагревает ее поверхность до температур в 450 градусов по Цельсию. Климат на поверхности угнетающий, а сама она очень слабо освещена, так как укрыта невероятно толстым слоем облаков. При этом ветер, который присутствует на планете имеет скорость не превышающей скорость легкой пробежки - 1 метр в секунду.

Однако при взгляде издалека, планета, которую также называют сестрой Земли, выглядит совсем иначе - планету окружают гладкие, яркие облака. Эти облака образуют толстый двадцатикилометровый слой, который находится над поверхностью и, таким образом намного холоднее, чем сама поверхность. Типовая температура этого слоя около -70 градусов по Цельсию, что сравнимо с температурами, на облачных вершинах Земли. В вернем слое облака погодные условия гораздо более экстремальны, ветер дует в сотни раз быстрее, чем на поверхности и даже быстрее скорости вращения самой Венеры.

При помощи наблюдений Venus Express ученым удалось значительно улучшить климатическую карту Венеры. Они смогли выделить сразу три аспекта облачной погоды планеты: насколько быстро способны циркулировать ветры на Венере, какое количество воды содержится в облаках и каким образом ярки эти облака распределены по всему спектру (в ультрафиолетовом свете).

«Наши результаты показали, что все эти аспекты: ветер, содержание воды и состав облаков так или иначе связаны со свойствами самой поверхности Венеры», — отметил Жан-Лу Берто из обсерватории LATMOS во Франции, ведущий автор нового исследования Venus Express. «Мы использовали наблюдения с космического корабля, которые охватывают период в шесть лет, с 2006 по 2012 год и это позволило нам изучить закономерности долгосрочных изменения погоды на планете».

Поверхность Венеры

До проведения радиолокационных исследований планеты, самые ценные данные о поверхности были получены при помощи все той же советской космической программе «Венера». Первым аппаратом, который совершил мягкую посадку на поверхность Венеры, был космический зонд «Венера-7», запущенный 17 августа 1970 года.

Несмотря на то, что еще до посадки многие приборы корабля уже вышли из строя, ему удалось выявить показатели давления и температуры на поверхности, которые составили 90 ±15 атмосфер и 475 ±20 °C.

1 – спускаемый аппарат;
2 – панели солнечных батарей;
3 – датчик астроориентации;
4 – защитная панель;
5 – корректирующая двигательная установка;
6 – коллекторы пневмосистемы с управляющими соплами;
7 – счетчик космических частиц;
8 – орбитальный отсек;
9 – радиатор-охладитель;
10 – малонаправленная антенна;
11 – остронаправленная антенна;
12 – блок автоматики пневмосистемы;
13 – баллон сжатого азота

Последующая миссия «Венера-8» оказалась еще более успешной, — удалось получить первые пробы грунта поверхности. Благодаря установленному на корабле гамма-спектрометру удалось определить содержание в породах радиоактивных элементов, таких как калий, уран, торий. Выяснилось, что грунт Венеры напоминает по своему составу земные породы.

Первые черно-белые фотографии поверхности были сделаны зондами «Венера-9» и «Венера-10», которые были запущены практически друг за другом и совершили мягкую посадку на поверхность планеты 22 и 25 октября 1975 года соответственно.

После этого были получены первые радиолокационные данные венерианской поверхности. Снимки были сделаны в 1978 году, когда первый из космических американских аппаратов Pioneer Venus прибыл на орбиту планеты. Созданные на основании снимков карты, показали, что поверхность, состоит в основном из равнин, причиной образования которых являются мощные потоки лавы, а также двух горных регионов, получивших называния Иштар Терры и Афродиты. Данные были впоследствии подтверждены миссиями «Венера-15» и «Венера-16», которые сделали картирование северного полушария планеты.

Первые цветные изображения поверхности Венеры и даже запись звука были получены с помощью спускаемого модуля «Венера-13». Камера модуля осуществила 14 цветных и 8 черно-белых фотографий поверхности. Также для анализа образцов грунта впервые был использован рентгеновский флуоресцентный спектрометр, благодаря чему удалось выявить приоритетную породу в месте посадки – лейцитовый щелочный базальт. Средняя температура поверхности в во время работы модуля составляло 466,85 °C, а давление 95,6 бар.

Модуль запущенного вслед корабля «Венера-14» смог передать первые панорамные снимки поверхности планеты:

Не смотря на то, что полученные с помощью космической программы «Венера» фотографические изображения поверхности планеты до сих пор являются единственными и уникальными, представляют ценнейший научный материал, эти фотографии не могли дать масштабное представление о рельефе планеты. Проанализировав полученные результаты, космические державы сосредоточились на радиолокационном исследовании Венеры.

В 1990 году свою работу на орбите Венеры начал космический аппарат под названием Magellan. Ему удалось сделать более качественные радиолокационные снимки, которые оказались намного более детальными и информативными. Так, например, выяснилось, что из 1000 ударных кратеров, которые обнаружил Magellan, ни один по своему диаметру не превышал двух километров. Это навело ученых на мысль, что любой метеорит диаметром менее двух километров, просто напросто сгорал при прохождении через плотную венерианскую атмосферу.

Из-за густой облачности, окутывающей Венеру, детали ее поверхности нельзя рассмотреть с помощью простых фотографических средств. К счастью, ученые смогли использовать метод радаров для получения необходимой информации.

Несмотря на то, что и фотографические средства, и радиолокаторы работают путем сбора излучения, которое отражается от объекта, у них есть большая разница и заключается она в отражении форм радиации. Фото фиксирует видимое световое излучение, а радиолокационное картографирование отражает микроволновое излучение. Преимущество использования радаров в случае с Венерой оказалось очевидным, так как микроволновое излучение может проходить сквозь толстые облака планеты, тогда как свет, необходимый для фотосъемки не в состоянии сделать это.

Таким образом, дополнительные исследования размеров кратеров помогли пролить свет на факторы, говорящие о возрасте поверхности планеты. Выяснилось, что небольшие ударные кратеры практически отсутствуют на поверхности планеты, но при этом нет и кратеров большого диаметра. Это навело ученых на мысль о том, что поверхность была сформирована после периода тяжелой бомбардировки, в промежутке от 3,8 до 4,5 миллиарда лет назад, когда образовались большое количество ударных кратеров на внутренних планетах. Это указывает на то, что поверхности Венеры имеет относительно небольшой геологический возраст.

Исследование вулканической активности планеты позволило выявить еще более характерные черты поверхности.

Первой особенностей, является вышеописанные огромные равнины, созданные лавовыми потоками в прошлом. Эти равнины охватывают порядка 80% всей венерианской поверхности. Второй характерной особенностью являются вулканические образования, которые весьма многочисленны и разнообразны. Помимо щитовых вулканов, которые существуют и на Земле (например, Мауна Лоа), на Венере были обнаружено множество плоских вулканов. Эти вулканы отличаются от земных, так как они имеют отличительную плоскую диск-образную форму по причине того, что происходило извержение сразу всей лавы, содержащейся в вулкане. После подобного извержения, лава выходит наружу единым потоком, распространяясь круговым способом.

Геология Венеры

Как и в случае с другими планетами земной группы, Венера по существу состоит из трех слоев: коры, мантии и ядра. Однако есть и то, что весьма интригует — недра Венеры (в отличие от или ) очень похожи на недра Земли. Из-за того, что пока невозможно сравнить истинный состав двух планет, такие выводы были сделаны на основании их характеристиках. На данный момент считается, что кора Венеры имеет толщину 50 километров, толщина мантии 3000 километров, а ядро имеет диаметр 6000 километров.

Кроме того у ученых до сих пор нет ответа на вопрос о том, является ли ядро планеты жидким или же представляет собой твердое тело. Все что остается, это в виду схожести двух планет предполагать, что оно такое же жидкое как у Земли.

Однако некоторые исследования указывают на то, что ядро Венеры твердое. В доказательство этой теории исследователи приводят то, что планете существенно не хватает магнитного поля. Проще говоря, планетарные магнитные поля являются результатом переноса тепла изнутри планеты на ее поверхность, а необходимым компонентом этой передачи является жидкое ядро. Недостаточная мощность магнитных полей, согласно этой концепции, указывает на то, что существование жидкой сердцевины у Венеры попросту невозможно.

Орбита и вращение Венеры

Наиболее примечательным аспектом орбиты Венеры является ее равномерность отдаления от Солнца. Эксцентриситет орбиты составляет всего лишь.00678, то есть орбита Венеры является самой круговой всех планет. Более того, столь маленький эксцентриситет указывает на то, что разница между перигелием Венеры (1,09 х 10 8 км.) и его афелием (1,09 х 10 8 км.) составляет всего 1,46 х 10 6 километров.

Информация о вращении Венеры, как и данные о ее поверхности оставались загадкой до второй половины двадцатого века, когда были получены первые радиолокационные данные. Выяснилось, что вращение планеты вокруг своей оси осуществляется против часовой стрелки, если смотреть с «верхней» плоскости орбиты, но на самом деле вращение Венеры является ретроградным или по часовой стрелке. Причина этого в настоящее время неизвестна, но существует две популярные теории, объясняющие данное явление. Первая указывает на 3:2 спин-орбитальный резонанс Венеры с Землей. Сторонники теории считают, что в течение миллиардов лет сила гравитации Земли изменила вращение Венеры до его нынешнего состояния.

Сторонники другой концепции сомневаются, что сила тяготения Земли была достаточно велика для того, чтобы изменить вращение Венеры таким фундаментальным образом. Вместо этого они ссылаются на ранний период существования Солнечной системе, когда происходило формирование планет. Согласно этой точке зрения, оригинальный оборот Венеры был похож на вращение других планет, но был изменен на текущую ориентацию при столкновении молодой планеты с большим планетезималем. Столкновение было такой силы, что перевернуло планету «с ног на голову».

Вторым неожиданным открытием, связанным с вращением Венеры, является ее скорость.

Для того, чтобы сделать полный оборот вокруг своей оси планете требуется около 243 земных дней, то есть день на Венере дольше, чем на любой другой планете и день на Венере сравним с годом на Земле. Но еще больше ученых поразил тот факт, что год на Венере почти на 19 земных дней меньше чем один день Венеры. Таких свойств, опять же, нет ни у одной другой планеты Солнечной системы. Эту особенность ученые связывают как раз с обратным вращением планеты, особенности исследования которого были описаны выше.

• Венера является третьим по яркости природным объектом на небосклоне Земли после Луны и Солнца. Планета имеет зрительную величину от -3.8 до -4.6, что делает ее видимой даже в ясный день.
  Венеру иногда называют «утренней звездой» и «вечерней звездой». Это связано связано с тем, что представители древних цивилизаций принимали эту планету за две разных звезды, в зависимости от времени суток.
  Один день на Венере дольше, чем один год. Из-за медленного вращения вокруг своей оси день длится 243 земных дней. Оборот по орбите планеты занимает 225 земных дней.
  Венера названа в честь римской богини любви и красоты. Считается, что древние римляне назвали ее так из-за высокой яркости планеты, что в свою очередь могло прийти от времен Вавилона, жители которого называли Венеру «яркая королева неба».
  У Венеры нет спутников и колец.
  Миллиарды лет назад, климат Венеры мог быть похож на Земной. Ученые считают, что Венера когда-то обладала большим количеством воды и океанами, однако из-за высоких температур и парникового эффекта вода выкипела, и поверхность планеты в настоящее время слишком раскалена и враждебна для поддержания жизни.
  Венера вращается в противоположном направлении по отношению к другим планетам. Большинство других планет вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки, однако Венера, как и , вращается по часовой стрелке. Это известно как ретроградное вращение и, возможно, было вызвано столкновением с астероидом или другим космическим объектом, который изменил направление ее вращения.
  Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе со средней температурой поверхности 462°C. Кроме того, Венера не имеет наклона своей оси, что означает, что на планете нет сезонов. Атмосфера очень плотная и содержит 96,5% углекислого газа, который задерживает тепло и вызывает парниковый эффект, который испарил источники воды миллиарды лет назад.
  Температура на Венере практически не меняется при смене дня и ночи. Это происходит из-за слишком медленного движения солнечного ветра по всей поверхности планеты.
  Возраст венерианской поверхности составляет около 300-400 миллионов лет. (Возраст поверхности Земли составляет около 100 миллионов лет).
  Атмосферное давление Венеры в 92 раза сильнее, чем на Земле. Это означает, что любые небольшие астероиды, входящие в атмосферу Венеры будут раздавлены огромным давлением. Это объясняет фактор отсутствия небольших кратеров на поверхности планеты. Данное давление эквивалентно давлению на глубине около 1000 км. в океанах Земли.

Венера имеет очень слабое магнитное поле. Это удивило ученых, которые ожидали, что у Венеры магнитное поле, аналогичное по силе земному. Одной из возможных причин этого является то, что Венера имеет твердое внутреннее ядро или, что оно не охлаждается.
Венера единственная планета в Солнечной системе названая в честь женщины.
Венера — ближайшая к Земле планета. Расстояние от нашей планеты до Венеры составляет 41 миллион километров.

Фото Венеры

Первые и единственные на сегодняшний день фотографические снимки поверхности Венеры были получены космическими кораблями советской космической программы «Венера». Но есть еще и снимки планеты, полученные зондом Akatsuki.

Плюсануть

Характеристики планеты:

• Расстояние от Солнца: 108.2 млн км
• Диаметр планеты: 12 103 км
• Сутки на планете: 243 суток 14 мин *
• Год на планете: 224,7 суток *
• t° на поверхности: +470 °C
• Атмосфера: 96% углекислый газ; 3,2% азот; есть немного кислорода
• Спутники: не имеет

* период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

Венеру очень часто называют «сестрой» Земли, поскольку их размеры и масса очень приближены друг к другу, но существенные отличия наблюдаются в их атмосфере и поверхности планет. Ведь если большая часть Земли покрыта океанами, то на Венере увидеть воду просто невозможно.

Презентация: планета Венера

По предположениям ученых когда-то поверхность планеты была также представлена водным пространством, но в определенный момент произошло сильное повышение внутренней температуры Венеры и все океаны попросту испарились, а пары были унесены в космос солнечным ветром.

Венера является второй по степени близости к Солнцу планетой, имеющей форму орбиты, приближенную к идеальному кругу. Она находится от Солнца на расстоянии 108 миллионов километров. В отличие от большинства планет Солнечной системы ее движение происходит в противоположном направлении, не с запада на восток, а с востока на запад. При этом поворот Венеры по отношению к Земле происходит за 146 суток, а оборот вокруг собственной оси совершается на протяжении 243 суток.

Радиус Венеры составляет 95 % от земного и равен 6051,8 км, из которых толщина коры занимает порядка 16 км, а силикатная оболочка, называемая мантией, - 3300 км. Под мантией находится железное ядро, не имеющее магнитного поля, на которое приходится четверть массы планеты. В центре ядра плотность составляет 14 г/см 3 .

Полноценно изучить поверхность Венеры стало возможным только с появлением методов радиолокации, благодаря чему были выявлены крупные возвышенности, которые по величине можно сравнить с земными материками. Порядка 90 % поверхности покрыто базальтовой лавой, находящейся в застывшем состоянии. Особенностью планеты являются многочисленные кратеры, образование которых можно отнести к тому времени, когда плотность атмосферы была значительно ниже. На сегодняшний день давление у самой поверхности Венеры составляет порядка 93 атм., при этом у поверхности температура достигает 475 о С, на высоте около 60 км она находится в диапазоне от -125 до -105 о С, а в районе 90 км начинается опять ее увеличение до 35-70 о С.

У поверхности планеты дует слабый ветер, который с увеличением высоты до 50 км становится очень сильным и составляет порядка 300 метров в секунду. В атмосфере Венеры, простирающейся до высоты 250 км, наблюдается такое явление, как гроза, причем происходит оно в два раза чаще, чем на Земле. На 96 % атмосфера состоит из углекислого газа и всего на 4% из азота. Остальные элементы практически не наблюдаются, содержание кислорода не превышает 0,1%, а пары воды составляют не более 0, 02%.

Для человеческого глаза Венера является хорошо различимой даже без телескопа, особенно через час после захода Солнца и примерно за час до его восхода, поскольку плотная атмосфера планеты хорошо отражает свет. С помощью телескопа можно легко проследить за изменениями, происходящими с видимой фазой диска.

Исследования с помощью космических аппаратов проводились еще с семидесятых годов прошлого века разными странами, но первые фотографии были получены только в 1975 году, в 1982 году были получены первые цветные изображения. Сложные условия на поверхности не позволяют проводить работу дольше, чем в течение двух часов, но сегодня планируется осуществить в ближайшем будущем отправку российской станции с зондом, который сможет проработать около месяца.

Четыре раза в 250 лет происходит прохождение Венеры по диску Солнца, которое в ближайшем будущем ожидается теперь только в декабре 2117 года, поскольку последний раз явление наблюдалось в июне 2012 года.