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.

Венера – вторая от Солнца планета Солнечной системы, названная в честь римской богини любви. Это один из самых ярких объектов на небесной сфере, «утренняя звезда», появляющаяся в небе на рассвете и на закате. Венера во многом похожа на Землю, однако вовсе не так дружелюбна, как кажется издали. Условия на ней совершенно непригодны для возникновения жизни. Поверхность планеты скрыта от нас атмосферой из углекислого газа и облаками серной кислоты, создающими сильнейший парниковый эффект. Непрозрачность облаков не позволяет изучить Венеру подробно, посему она до сих пор остается для нас одной из самых загадочных планет.

Краткая характеристика

Венера обращается вокруг Солнца на расстоянии 108 млн. км, и эта величина практически постоянна, поскольку орбита планеты почти идеально круговая. При этом расстояние до Земли изменяется ощутимо – от 38 до 261 млн. км. Радиус Венеры в среднем составляет 6052 км, плотность – 5,24 г/см³ (плотнее, чем земная). Масса равна 82% от массы Земли – 5·10 24 кг. Ускорение свободного падения также близко к земному – 8,87 м/с². Спутников у Венеры нет, однако вплоть до XVIII века предпринимались неоднократные попытки их поиска, не увенчавшиеся успехом.

Полный круг по орбите планета совершает за 225 дней, а сутки на Венере самые длинные во всей Солнечной системе: они длятся целых 243 дня, – дольше, чем венерианский год. Венера движется по орбите со скоростью 35 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики довольно существенен – 3,4 градуса. Ось вращения практически перпендикулярна плоскости орбиты, благодаря чему северное и южное полушария освещаются Солнцем почти одинаково, и смена сезонов на планете отсутствует. Еще одна особенность Венеры в том, что направления ее вращения и обращения не совпадают, в отличие от других планет. Предполагается, что это связано с мощным столкновением с крупным небесным телом, изменившим ориентацию оси вращения.

Венеру относят к планетам земного типа, а также называют сестрой Земли из-за схожести размеров, масс и состава. Но условия на Венере сложно назвать похожими на земные. Ее атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа, самая плотная среди всех планет того же типа. Атмосферное давление больше земного в 92 раза. Поверхность обволакивают густые облака серной кислоты. Для видимого излучения они непрозрачны, даже с искусственных спутников, что долгое время мешало увидеть, что находится под ними. Только радиолокационные методы впервые позволили изучить рельеф планеты, так как венерианские облака оказались прозрачными для радиоволн. Было выяснено, что на поверхности Венеры есть множество следов вулканической активности, однако действующих вулканов найдено не было. Кратеров очень мало, что говорит о «молодости» планеты: ее возраст – около 500 млн. лет.

Образование

Венера по своим условиям и особенностям движения очень отличается от других планет Солнечной системы. И до сих пор невозможно дать ответ на вопрос, в чем причина такой уникальности. Прежде всего, является ли это результатом естественной эволюции или же геохимических процессов, обусловленных близостью к Солнцу.

Согласно единой гипотезе происхождения планет в нашей системе, все они возникли из гигантской протопланетной туманности. Благодаря этому состав всех атмосфер долгое время был одинаковым. Спустя некоторое время только холодные планеты-гиганты смогли удержать самые распространенные элементы – водород и гелий. С более близких к Солнцу планет эти вещества были фактически «сдуты» в космическое пространство, и в их состав вошли более тяжелые элементы – металлы, оксиды и сульфиды. Атмосферы планет образовывались прежде всего за счет вулканической активности, и их изначальный состав зависел от состава вулканических газов в недрах.

Атмосфера

Венера обладает очень мощной атмосферой, скрывающей от непосредственного наблюдения свою поверхность. Большая ее часть состоит из углекислого газа (96%), 3% составляет азот, а других веществ – аргона, водяного пара и других – и того меньше. Кроме того, в атмосфере в большом объеме присутствуют облака серной кислоты, и именно они делают ее непрозрачной для видимого света, однако инфракрасное, микроволновое и радиоизлучение через них проходят. Атмосфера Венеры в 90 раз массивнее земной, а также гораздо горячее – температура ее составляет 740 К. Причина такой нагретости (больше, чем на поверхности более близкого к Солнцу Меркурия) кроется в парниковом эффекте, возникающем из-за высокой плотности углекислого газа – основной составляющей атмосферы. Высота венерианской атмосферы около 250-350 км.

Атмосфера Венеры постоянно и очень быстро циркулирует и вращается. Период ее вращения во много раз меньше, чем у самой планеты, – всего 4 суток. Скорость ветра также огромна – около 100 м/с в верхних слоях, что гораздо больше, чем на Земле. Однако на небольших высотах движение ветров существенно ослабевает и достигает лишь порядка 1 м/с. На полюсах планеты формируются мощные антициклоны – полярные вихри, имеющие S-образную форму.

Как и земная, венерианская атмосфера состоит из нескольких слоев. Нижний слой – тропосфера – наиболее плотный (99% от общей массы атмосферы) и простирается на высоту в среднем 65 км. Из-за высокой температуры поверхности нижняя часть этого слоя самая горячая в атмосфере. Скорость ветра здесь также невысока, но с увеличением высоты она увеличивается, а температура и давление уменьшаются, и на высоте примерно 50 км уже приближаются к земным значениям. Именно в тропосфере наблюдается наибольшая циркуляция облаков и ветров, и наблюдаются погодные явления – вихри, ураганы, мчащиеся с огромной скоростью, и даже молнии, которые здесь бьют в два раза чаще, чем на Земле.

Между тропосферой и следующим слоем – мезосферой – находится тонкая граница – тропопауза. Здесь условия наиболее схожи с условиями на земной поверхности: температура от 20 до 37 °C, а давление приблизительно такое же, как на уровне моря.

Мезосфера занимает высоты от 65 до 120 км. Нижняя ее часть имеет почти постоянную температуру 230 К. На высоте около 73 км начинается облачный слой, и здесь температура мезосферы постепенно уменьшается с высотой до 165 К. Примерно на высоте 95 км начинается мезопауза, и здесь атмосфера снова начинает нагреваться до значений порядка 300-400 К. Такая же температура и у лежащей выше термосферы, простирающейся до верхних границ атмосферы. Стоит отметить, что в зависимости от освещенности Солнцем поверхности планеты температуры слоев на дневной и ночной стороне существенно отличаются: например, дневные значения для термосферы около 300 К, а ночные – всего около 100 К. Кроме того, на Венере также существует протяженная ионосфера на высотах 100 – 300 км.

На высоте 100 км в атмосфере Венеры имеется озоновый слой. Механизм его образования аналогичен земному.

Собственного магнитного поля на Венере нет, однако есть индуцированная магнитосфера, образованная потоками ионизированных частиц солнечного ветра, приносящих за собой магнитное поле звезды, вмороженное в корональное вещество. Силовые линии индуцированного магнитного поля как бы обтекают планету. Но из-за отсутствия собственного поля солнечный ветер беспрепятственно проникает в ее атмосферу, провоцируя ее отток через магнитосферный хвост.

Плотная и непрозрачная атмосфера практически не позволяет солнечному свету достигать поверхности Венеры, поэтому ее освещенность очень невысока.

Строение

Фотография с межпланетного космического аппарата

Информация о рельефе и внутреннем строении Венеры стала доступна сравнительно недавно благодаря развитию радиолокации. Съемки планеты в радиодиапазоне позволили создать карту ее поверхности. Известно, что более 80% поверхности залито базальтовой лавой, и это говорит о том, что современный рельеф Венеры образован в основном вулканическими извержениями. И действительно, на поверхности планеты очень много вулканов, особенно мелких, диаметром около 20 километров и высотой 1,5 км. Есть ли среди них действующие, на данный момент сказать невозможно. Кратеров же на Венере гораздо меньше, чем на других планетах земной группы, поскольку плотная атмосфера препятствует проникновению сквозь нее большинства небесных тел. Кроме того, космические аппараты обнаружили на поверхности Венеры возвышенности высотой до 11 км, занимающие около 10% всей площади.

Единой модели внутреннего строения Венеры не разработано и по сей день. По наиболее вероятной из них, планета состоит из тонкой коры (около 15 км), мантии толщиной более 3000 км и массивного железно-никелевого ядра в центре. Отсутствие магнитного поля на Венере может объясняться отсутствием в ядре движущихся заряженных частиц. Это означает, что ядро планеты твердое, поскольку в нем не происходит движения вещества.

Наблюдение

Поскольку из всех планет Венера наиболее близко подходит к Земле и потому видна на небе наиболее ярко, наблюдение ее не составит особого труда. Она видна невооруженным глазом даже в дневное время, ну а ночью или в сумерки Венера предстает перед взором самой яркой «звездой» на небесной сфере со звездной величиной -4,4 m . Благодаря такой внушительной яркости планету можно наблюдать в телескоп даже днем.

Как и Меркурий, Венера сильно не удаляется от Солнца. Максимальный угол ее отклонения – 47 ° . Удобнее всего наблюдать ее незадолго до восхода или сразу после заката, когда Солнце еще находится за горизонтом и своим ярким светом не препятствует наблюдению, а небо еще недостаточно темное для того, чтобы планета светилась слишком ярко. Поскольку детали на диске Венеры едва уловимы при наблюдениях, необходимо использовать качественный телескоп. И даже в него скорее всего только сероватый круг без каких-либо подробностей. Однако при хороших условиях и качественном оборудовании иногда все же удается увидеть темные причудливые формы и белые пятна, образованные атмосферными облаками. Бинокль же пригодится лишь для поиска Венеры на небе и ее простейших наблюдений.

Атмосфера на Венере была открыта М.В. Ломоносовым во время ее прохождения по диску Солнца в 1761 году.

Венера, как Луна и Меркурий, имеет фазы. Это объясняется тем, что ее орбита находится ближе к Солнцу, чем земная, и поэтому, когда планета находится между Землей и Солнцем, видимой оказывается только часть ее диска.

Зона тропопаузы в атмосфере Венеры из-за схожих с земными условий рассматривается для размещения там исследовательских станций и даже для колонизации.

Венера не имеет спутников, однако долгое время существовала гипотеза, согласно которой ранее им был Меркурий, но из-за некоего внешнего катастрофического воздействия покинул ее гравитационное поле и стал самостоятельной планетой. Кроме того, Венера имеет квазиспутник – астероид, орбита вращения которого вокруг Солнца такова, что он долгое время не выходит из-под воздействия планеты.

В июне 2012 года состоялось последнее в нынешнем веке прохождение Венеры по диску Солнца, полностью наблюдавшееся в Тихом океане и почти на всей территории России. Прошлое прохождение наблюдалось в 2004 году, а более ранние – в XIX веке.

Из-за множества сходств с нашей планетой долгое время жизнь на Венере считалась возможной. Но с тех пор, как стало известно о составе ее атмосферы, парниковом эффекте и других климатических условиях, очевидно, что подобная земной жизнь на этой планете невозможна.

Венера – один из кандидатов на терраформирование – изменение климата, температуры и других условий на планете с целью сделать ее пригодной для жизни земных организмов. В первую очередь, для этого понадобится доставить на Венеру достаточное количество воды для начала протекания процесса фотосинтеза. Также необходимо сделать температуру на поверхности существенно меньше. Для этого нужно свести на нет парниковый эффект за счет переработки углекислого газа в кислород, с чем могли бы справиться цианобактерии, которые потребуется распылить в атмосфере.

Вселенная огромна. Ученые, пытающиеся охватить ее в своих исследованиях, часто чувствуют ни с чем не сравнимое одиночество человечества, пронизывающее некоторые романы Ефремова. Слишком мало шансов на обнаружение жизни, подобной нашей, в доступном пространстве космоса.

Долгое время среди претендентов на заселенность органической жизнью значилась Солнечной системы, окутанная легендами в не меньшей степени, чем туманом.

Венера по степени удаленности от светила следует сразу за Меркурием и является нашей ближайшей соседкой. С Земли ее можно увидеть без помощи телескопа: в вечерние и предрассветные часы самой яркой на небе после Луны и Солнца является именно Венера. Цвет планеты для простого наблюдателя всегда белый.

В литературе можно встретить ее обозначение, как близнеца Земли. Тому есть ряд объяснений: описание планеты Венера по многим параметрам повторяет данные о нашем доме. В первую очередь к ним относится диаметр (около 12 100 км), практически совпадающий с соответствующей характеристикой Голубой планеты (разница примерно в 5%). Масса объекта, названного в честь богини любви, также мало отличается от земной. Свою роль в частичной идентификации сыграло и близкое расположение.

Открытие атмосферы подкрепило мнение о схожести двух Информация о планете Венера, подтверждающая наличие особой воздушной оболочки, была получена М.В. Ломоносовым в 1761 году. Гениальный ученый наблюдал прохождение планеты по диску Солнца и заметил особое сияние. Явление было объяснено преломлением лучей света в атмосфере. Однако последующие открытия обнаружили огромную пропасть между, казалось бы, схожими условиями на двух планетах.

Покров тайны

Такие доказательства сходства, как Венера и наличие у нее атмосферы, были дополнены данными о составе воздуха, фактически перечеркнувшими мечты о существовании жизни на Утренней звезде. В процессе были обнаружены углекислый газ и азот. Их доля в воздушной оболочке распределяется соответственно как 96 и 3%.

Плотность атмосферы — фактор, делающий Венеру столь хорошо заметной с Земли и одновременно недоступной для исследований. Слои облаков, окутывающие планету, хорошо отражают свет, но непроницаемы для ученых, желающих установить, что они скрывают. Более детальная информация о планете Венера стала доступна только после начала космических исследований.

Состав облачного покрова до конца непонятен. Предположительно, большую роль в нем играют пары серной кислоты. Концентрация газов и плотность атмосферы, примерно в сто раз превышающая земную, создает на поверхности парниковый эффект.

Вечная жара

Погода на планете Венера во многом схожа с фантастическими описаниями условий в преисподней. Благодаря особенностям атмосферы поверхность никогда не остывает даже с той своей части, которая отвернута от Солнца. И это при том, что оборот вокруг оси Утренняя звезда делает более чем за 243 земных дня! Температура на планете Венера составляет +470ºC.

Отсутствие смены времен года объясняется наклоном оси планеты, по разным данным не превосходящим 40 или 10º. Более того, столбик термометра здесь выдает одинаковые результаты как для экваториальной зоны, так и для области полюсов.

Парниковый эффект

Подобные условия не оставляют шансов воде. По мнению исследователей, когда-то на Венере были океаны, но повышение температуры сделало их существование невозможным. По иронии судьбы образование парникового эффекта стало возможным именно благодаря испарению большого количества воды. Пар пропускает солнечный свет, но задерживает тепло у поверхности, способствуя тем самым возрастанию температуры.

Поверхность

Жара внесла свой вклад и в формирование ландшафта. До появления методов радиолокации в арсенале астрономии от ученых был сокрыт характер поверхности, которой обладает планета Венера. Фото и изображения, сделанные помогли составить довольно подробную карту рельефа.

Высокая температура истончила кору планеты, поэтому здесь большое число вулканов, как действующих, так и потухших. Они придают Венере тот холмистый облик, который хорошо виден на радарных изображениях. Потоки базальтовой лавы сформировали обширные равнины, на фоне которых хорошо просматриваются возвышения, простершиеся на несколько десятков квадратных километров. Это так называемые континенты, размерами сравнимые с Австралией, а по характеру местности напоминающие горные массивы Тибета. Их поверхность испещрена трещинами и кратерами, в отличие от ландшафта части равнин, практически абсолютно гладких.

Кратеров, оставленных метеоритами, здесь гораздо меньше, чем, например, на Луне. Ученые называют две возможные причины этого: плотная атмосфера, играющая роль своеобразного экрана, и активные процессы, стершие следы от падавших космических тел. В первом случае обнаруженные кратеры, скорее всего, появились в период, когда атмосфера была более разряженной.

Пустыня

Описание планеты Венера будет неполным, если уделять внимание только данным радиолокации. Они дают представления о характере рельефа, но обывателю трудно понять на их основе, что он увидел бы, попав сюда. Исследования космических аппаратов, приземлявшихся на Утренней звезде, помогли ответить на вопрос о том, какого цвета планета Венера будет для наблюдателя, находящегося на ее поверхности. Как и положено адскому ландшафту, здесь доминируют оттенки оранжевого и серого. Пейзаж действительно напоминает пустыню, безводную и обдающую жаром. Такова Венера. Цвет планеты, характерный для грунта, доминирует и на небе. Причина столь непривычной окраски — поглощение коротковолновой части спектра света, характерное для плотной атмосферы.

Трудности изучения

Данные о Венере собираются аппаратами с большим трудом. Пребывание на планете осложнено сильными ветрами, достигающими пика скорости на высоте 50 км над поверхностью. Вблизи грунта стихия в значительной степени утихомиривается, но даже слабое движение воздуха — весомое препятствие в плотной атмосфере, которой обладает планета Венера. Фото, дающие представление о поверхности, делаются кораблями, способными лишь несколько часов противостоять враждебному натиску. Однако и их достаточно, чтобы после каждой экспедиции ученые открывали для себя что-то новое.

Ураганные ветра не единственная особенность, которой славится погода на планете Венера. Здесь бушуют грозы с частотой, превышающий аналогичный параметр для Земли в два раза. В период возрастающей активности молнии вызывают специфическое свечение атмосферы.

«Чудачества» Утренней звезды

Венерианский ветер — причина того, что облака движутся вокруг планеты гораздо быстрее, чем она сама вокруг оси. Как отмечалось, последний параметр составляет 243 дня. Атмосфера же проносится вокруг планеты за четверо суток. На этом венерианские причуды не заканчиваются.

Продолжительность года здесь несколько меньше, чем длина дня: 225 земных суток. При этом Солнце на планете восходит не на востоке, а на западе. Подобное нетрадиционное направление вращения свойственно только Урану. Именно превышающая земную скорость вращения вокруг Солнца сделала возможным наблюдать Венеру два раза в течение суток: утром и вечером.

Орбита планеты — практически идеальный круг, то же можно сказать и о ее форме. Земля с полюсов немного приплюснута, у Утренней звезды такой особенности нет.

Окраска

Какого цвета планета Венера? Частично эта тема уже была раскрыта, но не все так однозначно. Эту характеристику тоже можно отнести к числу особенностей, которыми обладает Венера. Цвет планеты, если смотреть из космоса, отличается от пыльно-оранжевого, присущего поверхности. Снова все дело в атмосфере: пелена облаков не пропускает ниже лучи сине-зеленого спектра и заодно окрашивает планету для стороннего наблюдателя в грязновато-белый. Для землян, поднимаясь над горизонтом, Утренняя звезда обладает холодным блеском, а не красноватым отсветом.

Строение

Многочисленные миссии космических аппаратов позволили сделать не только выводы о цвете поверхности, но и более детально изучить, что под ней находится. Строение планеты схоже с земным. Утренняя звезда имеет кору (толщина примерно 16 км), мантию под ней и сердцевину — ядро. Размер планеты Венера близок к земному, но соотношение внутренних оболочек у нее отличается. Толщина мантийного слоя — более трех тысяч километров, основа его — это различные соединения кремния. Мантия окружает сравнительно небольшое ядро, жидкое и преимущественно железное. Значительно уступающее земному «сердцу», оно вносит существенный вклад в составляет примерно ее четверть.

Особенности ядра планеты лишают ее собственного магнитного поля. В результате Венера подвергается воздействию солнечного ветра и не защищена от так называемой аномалии горячего потока, взрывов колоссальной величины, происходящих устрашающе часто и способных, по предположению исследователей, поглотить Утреннюю звезду.

Изучение Земли

Все характеристики, которыми обладает Венера: цвет планеты, парниковый эффект, движение магмы и так далее, — изучаются в том числе и с целью применить полученные данные к нашей планете. Предполагают, что строение поверхности второй от Солнца планеты может давать представление о том, как выглядела молодая Земля примерно 4 млрд лет назад.

Данные об атмосферных газах рассказывают исследователям о времени, когда Венера только формировалась. Их также используют при построении теорий о развитии Голубой планеты.

Ряду ученых испепеляющая жара и отсутствие воды на Венере представляется возможным будущим Земли.

Искусственное взращивание жизни

С прогнозами, сулящими гибель Земле, связаны и проекты по заселению других планет органической жизнью. Один из кандидатов — Венера. Амбициозный план состоит в распространении в атмосфере и на поверхности сине-зеленых водорослей, являющихся центральным звеном в теории зарождения жизни на нашей планете. Доставленные микроорганизмы в теории способны значительно снизить уровень концентрации углекислого газа и привести к уменьшению давления на планете, после чего сделается возможным дальнейшее заселение планеты. Единственное непреодолимое пока препятствие для осуществления задуманного - отсутствие воды, необходимой для процветания водорослей.

Определенные надежды в этом вопросе возлагаются и на некоторые виды плесени, но пока все разработки остаются на уровне теории, так как рано или поздно сталкиваются со значительными трудностями.

Венера - планета Солнечной системы поистине загадочная. Произведенные исследования ответили на массу вопросов, с ней связанных, и в то же время породили новые, в чем-то даже более сложные. Утренняя звезда — одно из немногих космических тел, носящих женское имя, и, подобно красивой девушке, она притягивает к себе взгляды, занимает мысли ученых, а потому велика вероятность, что исследователи еще поведают нам много интересного о нашей соседке.

Планета Венера

Общие сведения о планете Венера. Сестра Земли

Рис.1 Венера. Снимок аппарата MESSENGER от 14 января 2008г. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Венера - вторая планета от Солнца, размерами, силой тяжести и составом очень похожая на нашу Землю. Одновременно, это и самый яркий после Солнца и Луны объект на небе, достигающий звёздной величины в -4,4.

Изучена планета Венера очень хорошо, ведь её посетили свыше десятка космических аппаратов, но некоторые вопросы у астрономов всё же имеются. Вот лишь некоторые из них:

Первый из вопросов касается вращения Венеры: его угловая скорость как раз такова, что во время нижнего соединения Венера обращена к Земле всё время одной и той же стороной. Причины такой согласованности между вращением Венеры и орбитальным движением Земли пока не ясны...

Вторым вопросом является источник движения атмосферы Венеры, которая представляет собой сплошной гигантский вихрь. Причём движение это очень мощное и отличается поразительным постоянством. Что за силы создают атмосферный вихрь таких размеров - неизвестно?

И последний, третий, вопрос - есть ли на планете Венере жизнь? Дело в том, что на высоте нескольких десятков километров в облачном слое Венеры наблюдаются вполне пригодные для жизни организмов условия: не очень высокая температура, подходящее давление и т.д..

Необходимо отметить, что вопросов, связанных с Венерой, всего полвека назад было гораздо больше. Астрономы не знали ничего о поверхности планеты, не знали состава её удивительной атмосферы, не знали свойств её магнитосферы и много чего ещё. Зато умели находить Венеру на ночном небе, наблюдать её фазы, связанные с движением планеты вокруг Солнца и т.д.. О том как вести такие наблюдения читайте ниже.

Наблюдение планеты Венеры с Земли

рис.2 Вид планеты Венеры с Земли. Credit: Carol Lakomiak

Поскольку Венера ближе к Солнцу чем Земля, она никогда не кажется слишком удалённой от него: максимальный угол между ней и Солнцем составляет 47.8°. Вследствие таких особенностей положения на небе Земли своей максимальной яркости Венера достигает незадолго до восхода или через некоторое время после захода Солнца. В течение 585 суток периоды её вечерней и утренней видимости чередуются: в начале периода Венера видна только по утрам, затем - спустя 263 дня, она подходит очень близко к Солнцу, и его яркость не позволяет видеть планету в течение 50 дней; затем наступает период вечерней видимости Венеры, продолжительностью 263 дня, пока планета снова не скроется на 8 дней, оказавшись между Землёй и Солнцем. После этого чередование видимости повторяется в том же порядке.

Распознать планету Венеру легко, ведь на ночном небе она - самое яркое после Солнца и Луны светило, достигающее в максимуме -4,4 звёздной величины. Отличительным признаком планеты является её ровный белый цвет.

рис.3 Смена фаз Венеры. Credit: сайт

При наблюдении Венеры, даже в небольшой телескоп, можно увидеть как со временем меняется освещенность её диска, т.е. происходит смена фаз, которую первым наблюдал Галилео Галилей в 1610 г.. При наибольшем сближении с нашей планетой, освященной остаётся лишь малая часть Венеры и она принимает вид тоненького серпа. Орбита Венеры в это время находится под углом 3,4° к орбите Земли, так что обычно она проходит чуть выше или чуть ниже Солнца на расстоянии до восемнадцати солнечных диаметров.

Но иногда наблюдается ситуация, при которой планета Венера располагается приблизительно на одной линии между Солнцем и Землёй и тогда можно увидеть крайне редкое астрономическое явление - прохождение Венеры по диску Солнца, при котором планета принимает вид маленького тёмного «пятнышка» с диаметром 1/30 солнечного.

рис.4 Прохождение Венеры по диску Солнца. Снимок аппарата NASA"s TRACE satellite от 6 августа 2004г. Credit: NASA

Явление это происходит примерно 4 раза за 243 года: сначала наблюдаются 2 зимних прохождения с периодичностью 8 лет, затем длится промежуток продолжительностью 121,5 год, и происходит ещё 2, на этот раз летних, прохождения с той же периодичностью 8 лет. Зимние прохождения Венеры затем можно будет наблюдать только через 105,8 лет.

Необходимо отметить, что если продолжительность 243-годового цикла - величина относительно постоянная, то периодичность между зимними и летними прохождениями внутри него меняется, вследствие небольших несоответствий в периодах возвращения планет к точкам соединения их орбит.

Так, до 1518 года внутренняя последовательность прохождений Венеры выглядела как «8-113,5-121,5», а до 546 года произошло 8 прохождений, промежутки между которыми равнялись 121,5 году. Существующая сейчас последовательность сохранится до 2846 года, после чего её сменит другая: «105,5-129,5-8».

Последнее прохождение планеты Венеры, длительностью 6 часов, наблюдалось 8 июня 2004 года, следующее состоится 6 июня 2012 года. Затем наступит перерыв, окончание которого будет только в декабре 2117 года.

История исследования планеты Венеры

рис.5 Развалины обсерватории в городе Чичен-Ица (Мексика). Источник: wikipedia.org.

Планета Венера, наряду с Меркурием, Марсом, Юпитером и Сатурном, была известна ещё людям эпохи неолита (нового каменного века). Планету хорошо знали древние греки, египтяне, китайцы, жители Вавилона и Центральной Америки, племена Северной Австралии. Но, в связи с особенностями наблюдения Венеры только утром или вечером, древние астрономы считали, что видят совершенно разные небесные объекты, поэтому и называли утреннюю Венеру одним именем, а вечернюю - другим. Так, греки вечерней Венере дали имя Веспер, а утренней - Фосфор. Два названия планете дали и древние египтяне: Тайоумутири - утренней Венере и Оуэйти - вечерней. Индейцы майя называли Венеру Нох Эк - «Великая звезда» или Ксукс Эк - «Звезда Осы» и умели вычислять её синодический период.

Первыми людьми, понявшими, что Венера утренняя и вечерняя - одна и та же планета, были греческие пифагорейцы; чуть позже другой древний грек - Гераклид Понтийский, предположил, что Венера и Меркурий вращаются вокруг Солнца, а не Земли. Примерно в тоже время греки дали планете имя богини любви и красоты Афродиты.

А вот привычное для современных людей название «Венера» планета получила от римлян, назвавших её в честь богини-покровительницы всего римского народа, занимавшей в римской мифологии тоже место, что и Афродита в греческой.

Как видно, древние астрономы лишь наблюдали за планетой, попутно вычисляя синодические периоды вращения и составляя карты звёздного неба. Делались и попытки вычислить расстояние от Земли до Солнца, наблюдая за Венерой. Для этого необходимо, при прохождении планеты непосредственно между Солнцем и Землёй, используя метод параллакса, измерить незначительные различия времени начала или окончания прохождения в двух достаточно удалённых точках нашей планеты. Расстояние между точками в дальнейшем используется как длина базы для определения расстояний до Солнца и Венеры методом триангуляции.

Историки не знают, когда впервые астрономы наблюдали прохождение планеты Венеры по диску Солнцу, зато знают имя человека, первым предсказавшим такое прохождение. Им был немецкий астроном Иоганн Кеплер, предсказавший прохождение 1631 года. Однако, в предсказанном году, ввиду некоторой неточности кеплеровского прогноза, в Европе прохождение никто не наблюдал...

рис.6 Джерома Хоррокс наблюдает прохождение планеты Венеры по диску Солнца. Источник: wikipedia.org.

Зато другой астроном - Джерома Хоррокс, уточнив расчёты Кеплера, выяснил точные периоды повторения прохождений, и 4 декабря 1639 года из своего дома в Мач Хул в Англии, смог воочию увидеть прохождение Венеры по диску Солнца.

С помощью простого телескопа Хоррокс спроецировал солнечный диск на доску, где можно было безопасно для глаз наблюдателя видеть всё, что происходило на фоне солнечного диска. И вот в 15 часов 15 минут, всего за полчаса до заката Солнца, Хоррокс наконец увидел спрогнозированное прохождение. С помощью проведённых наблюдений английский астроном попытался дать оценку расстоянию от Земли до Солнца, которое оказалось равным 95,6 млн.км.

В 1667 г. Джованни Доменико Кассини предпринял первую попытку определить период вращения Венеры вокруг оси. Полученное им значение было очень далёким от действительного и составляло 23 часа 21 минуту. Связано это было с тем, что Венеру приходилось наблюдать лишь раз в сутки и только в течении нескольких часов. Направляя свой телескоп на планету на протяжении нескольких дней и видя всё время одну и ту же картину Кассини пришёл к выводу, что планета Венера сделала полный оборот вокруг оси.

После наблюдений Хоррокса и Кассини, зная расчёты Кеплера астрономы всего мира с нетерпением ждали следующей возможности наблюдать прохождение Венеры. И такая возможность им представилась в 1761 году. Среди астрономов, ведших наблюдения, был и наш русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов, обнаруживший при вступлении планеты на солнечный диск, а также при сходе с него яркое кольцо вокруг тёмного диска Венеры. Ломоносов объяснил наблюдаемое явление, впоследствии названное его именем («явление Ломоносова») наличием у Венеры атмосферы, в которой преломлялись солнечные лучи.

Спустя 8 лет наблюдения продолжили английский астроном Уильям Гершель и немецкий астроном Иоганн Шретер, вторично "открыв" венерианскую атмосферу.

В 60-х годах XIX века астрономы стали делать попытки выяснить состав обнаруженной атмосферы Венеры, и прежде всего определить наличие в ней кислорода и водяного пара с помощью спектрального анализа. Однако ни кислорода, ни водяного пара найдено не было. Спустя какое-то время, уже в двадцатом веке, попытки найти «газы жизни» возобновились: наблюдения и исследования вели А. А. Белопольский в Пулкове (Россия) и Весто Мелвин Слайфер во Флагстаффе (США).

В том же XIX в. итальянский астроном Джованни Скиапарелли вновь попытался установить период вращения Венеры вокруг своей оси. Предположив, что обращение Венеры к Солнцу всегда одной стороной связано с её очень медленным вращением он установил период её вращения вокруг оси как равный 225 суткам, что было на 18 дней меньше реального.

рис.7 Обсерватория Маунт-Вилсон. Credit: MWOA

В 1923 году Эдисон Петтит и Сэт Николсон на обсерватории Маунт-Вилсон на горе Вильсон в Калифорнии (США) приступили к измерениям температуры верхних облаков Венеры, которые впоследствии проводили многие учёные. Спустя 9 лет американские астрономы У. Адамс и Т. Дэнхем на той же обсерватории зафиксировали в спектре Венеры три полосы, принадлежащие углекислому газу (CO 2). Интенсивность полос позволила сделать вывод о том, что количество этого газа в атмосфере Венеры во много раз превышает его содержание в атмосфере Земли. Других газов в венерианской атмосфере обнаружено не было.

В 1955 году Уильям Синтон и Джон Стронг (США) измерили температуру облачного слоя Венеры, которая оказалась равной -40°С, а вблизи полюсов планеты ещё ниже.

Кроме американцев исследованием облачного слоя второй от Солнца планеты занимались советские учёные Н. П. Барабашов, В.В. Шаронов и В.И. Езерский, французский астроном Б. Лио. Их исследования, а также теория рассеяния света плотными атмосферами планет, развитая Соболевым, свидетельствовали о том, что размеры частиц облаков Венеры около одного микрометра. Учёным оставалось лишь выяснить природу этих частиц и более подробно изучить всю толщу облачного слоя Венеры, а не только его верхнюю границу. А для этого необходимо было послать к планете межпланетные станции, которые впоследствии и были созданы учёными и инженерами СССР и США.

Первым космическим аппаратом, запущенным к планете Венере была «Венера-1». Состоялось это событие 12 февраля 1961 года. Однако спустя какое-то время связь с аппаратом была потеряна и «Венера-1» вышла на орбиту спутника Солнца.

рис.8 «Венера-4». Credit: NSSDC

рис.9 «Венера-5». Credit: NSSDC

Неудачной была и следующая попытка: аппарат «Венера-2» пролетел на расстоянии 24 тыс. км. от планеты. Лишь «Венера-3», запущенная Советским Союзом в 1965 г. смогла подойти сравнительно близко к планете и даже приземлиться на её поверхность, чему способствовал специально сконструированный спускаемый аппарат. Но в связи с выходом из строя системы управления станцией каких-либо данных о Венере получено не было.

Спустя 2 года - 12 июня 1967 года к планете отправилась «Венера-4», также оснащённая спускаемым аппаратом, целью которого было изучение физических свойств и химического состава венерианской атмосферы с помощью 2 термометров сопротивления, барометрического датчика, ионизационного измерителя плотности атмосферы и 11 патронов-газоанализаторов. Свою цель аппарат выполнил, установив наличие огромного количества углекислого газа, слабого магнитного поля, окружающего планету и отсутствие радиационных поясов.

В 1969 г. с интервалом всего 5 суток к Венере отправились сразу 2 межпланетные станции с порядковыми номерами 5 и 6.

Их спускаемые аппараты, оснащённые радиопередатчиками, радиовысотомерами и другой научной аппаратурой, передавали сведения о давлении, температуре, плотности и химическом составе атмосферы во время спуска. Выяснилось, что давление венерианской атмосферы достигает 27 атмосфер; может ли оно превышать указанную величину выяснить не удалось: спускаемые аппараты на большее давление просто не были рассчитаны. Температура венерианской атмосферы при спуске аппаратов колебалась от 25° до 320°C. В составе атмосферы преобладал углекислый газ с небольшим количеством азота, кислорода и примесью водяного пара.

рис.10 «Маринер-2». Credit: NASA/JPL

Кроме космических аппаратов Советского Союза изучением планеты Венеры занимались американские аппараты серии «Маринер», первый из которых с порядковым номером 2 (№1 потерпел аварию на старте) пролетел мимо планеты в декабре 1962-ого года, определив температуру её поверхности. Подобным образом, пролетая мимо планеты в 1967 году, Венеру исследовал и другой американский космический аппарат - «Маринер-5». Выполняя свою программу пятый по номеру «Маринер» подтвердил преобладание в атмосфере Венеры углекислого газа, выяснил, что давление в толще этой атмосферы может достигать 100 атмосфер, а температура - 400°C.

Надо отметить, что изучение планеты Венеры в 60-е гг. шло и с Земли. Так, с помощью методов радиолокации, американские и советские астрономы установили, что вращение Венеры - обратное, а период вращения Венеры ~243 суткам.

15 декабря 1970-ого года космический аппарат «Венера-7» впервые достиг поверхности планеты и, проработав на ней 23 минуты, передал данные о составе атмосферы, температуре различных её слоев, а также давлении, которое по результатам измерений оказалось равным 90 атмосферам.

Спустя полтора года - в июле 1972 г. на поверхность Венеры приземлился ещё один советский аппарат.

С помощью научной аппаратуры, установленной на спускаемом аппарате, была измерена освещённость на поверхности Венеры, равная 350±150 люкс (как на Земле в пасмурный день), и плотность поверхностных пород, равная 1,4 г/см 3 . Было установлено, что облака Венеры лежат на высоте от 48 до 70 км, имеет слоистую структуру и состоят из капелек 80% серной кислоты.

В феврале 1974 года мимо Венеры пролетел «Маринер-10», в течение 8 суток фотографировавший её облачный покров с целью изучения динамики атмосферы. По полученным снимкам удалось определить период вращения венерианского облачного слоя равный 4 суткам. Также выяснилось, что вращение это происходит по часовой стрелке если смотреть с северного полюса планеты.

рис.11 Спускаемый аппарат «Венеры-10». Credit: NSSDC

Через несколько месяцев - в октябре 74-ого на поверхность Венеры приземлились советские космические аппараты с порядковыми номерами 9 и 10. Приземлившись в 2200 км друг от друга они передали на Землю первые панорамы поверхности в местах посадок. В течение часа спускаемые аппараты передавали научную информацию с поверхности на космические аппараты, которые были переведены на орбиты искусственных спутников Венеры и ретранслировали её на Землю.

Следует отметить, что после полётов «Венер-9 и 10» Советский Союз все космические аппараты этой серии запускал парами: сначала к планете отправлялся один аппарат, затем с минимальным временным промежутком - другой.

Так, в сентябре 1978-ого, к Венере отправились «Венера-11» и «Венера-12». 25 декабря того же года их спускаемые аппараты достигли поверхности планеты, сделав при этом ряд снимков и передав часть из них на Землю. Часть, потому что у одного из спускаемых аппаратов не открылись защитные крышки камеры.

При спуске аппаратов, в атмосфере Венеры были зарегистрированы электрические разряды, причём чрезвычайно мощные и частые. Так, один из аппаратов выявил 25 разрядов в секунду, другой - около тысячи, причём один из раскатов грома продолжался 15 минут. Как считают астрономы, электрические разряды были связаны с активной вулканической активностью в местах спуска космических аппаратов.

Примерно в тоже самое время изучение Венеры уже вёл космический аппарат американской серии - «Пионер-Венера-1», запущенный 20 мая 1978 года.

Выйдя на 24-часовую эллиптическую орбиту вокруг планеты 4 декабря, аппарат в течении полутора лет выполнял радиолокационное картографирование поверхности, изучал магнитосферу, ионосферу и облачное строение Венеры.

рис.12 «Пионер-Венера-1». Credit: NSSDC

Следом за первым "пионером", к Венере отправился и второй. Произошло это 8 августа 1978 года. 16 ноября от аппарата отделился первый и самый большой из спускаемых аппаратов, спустя 4 дня отделились 3 других спускаемых аппарата. 9 декабря все четыре модуля вошли в атмосферу планеты.

По результатам исследования спускаемых аппаратов «Пионер-Венеры-2» был определён состав атмосферы Венеры, в результате чего выяснилось, что содержание в ней концентрации аргона-36 и аргона-38 в 50-500 раз превышает концентрацию этих газов в атмосфере Земли. Атмосфера состоит преимущественно из углекислого газа, с небольшим количеством азота и других газов. Под самыми облаками планеты были обнаружены следы водяных паров и более высокая, чем предполагалась, концентрация молекулярного кислорода.

Сам же облачный слой, как выяснилось, состоит минимум из 3-х хорошо выраженных слоёв.

Верхний из них, лежащий на высотах 65-70 км, содержит капли концентрированной серной кислоты. 2 других слоя по составу примерно одинаковы, с тем лишь различием, что в самом нижнем из преобладают более крупные частицы серы. На высотах ниже 30 км. атмосфера Венеры относительно прозрачна.

При спуске, аппараты проводили измерения температуры, которые подтвердили колоссальный парниковый эффект, царящий на Венере. Так, если на высотах около 100 км температура составляла -93°C, то на верхней границе облаков -40°C, и затем продолжала возрастать, достигая у самой поверхности 470°C...

В октябре-ноябре 1981 года, с интервалом 5 дней, в путь отправились «Венера-13» и «Венера-14», спускаемые аппараты которых в марте, уже 82-ого, достигли поверхности планеты, передав на Землю панорамные изображения мест посадки, на которых было видно жёлто-зелёное венерианское небо, и исследовав состав венерианского грунта, в котором обнаружились: кремнезём (до 50% от всей массы грунта), алюминиевые квасцы (16%), окислы магния (11%), железа, кальция и других элементов. Кроме того, с помощью звукозаписывающего устройства, установленного на «Венере-13» учёные впервые услышали звуки другой планеты, а именно - раскаты грома.

рис.13 Поверхность планеты Венеры. Снимок аппарата «Венера-13» от 1 марта 1982г. Credit: NSSDC

2 июня 1983 г. к планете Венере отправилась АМС (автоматическая межпланетная станция) «Венера-15», которая 10 октября того же года вышла на полярную орбиту вокруг планеты. 14 октября на орбиту была выведена «Венера-16», запущенная на 5 дней позже. Обе станции были предназначены для исследования венерианского рельефа, используя установленные на их борту радиолокаторы. Проработав совместно более восьми месяцев станции получили изображение поверхности планеты в пределах обширной области: от северного полюса до ~30° северной широты. В результате обработки этих данных была составлена подробная карта северного полушария Венеры на 27 листах и выпущен первый атлас рельефа планеты, который, однако, охватывал лишь 25% её поверхности. Также, по материалам съёмок аппаратов, советские и американские картографы в рамках первого международного проекта по внеземной картографии, проходившего под эгидой Академии наук и NASA, совместно создали серию из трёх обзорных карт северной Венеры. Презентация этой серии карт под названием «Комплект для планирования полёта «Магеллана» состоялась летом 1989 года на Международном геологическом конгрессе в Вашингтоне.

рис.14 Спускаемый модуль АМС «Вега-2». Credit: NSSDC

После «Венер» изучение планеты продолжили советские АМС серии «Вега». Всего этих аппаратов было два: «Вега-1» и «Вега-2», которые, с разницей в 6 дней, стартовали к Венере в 1984 году. Спустя полгода аппараты вплотную подошли к планете, затем от них отделились спускаемые модули, которые, войдя в атмосферу, тоже разделились на посадочные модули и аэростатные зонды.

2 аэростатных зонда, после наполнения оболочек их парашютов гелием, дрейфовали на высоте около 54 км в разных полушариях планеты, и передавали данные в течение двух суток, пролетев за это время путь длиной около 12 тыс.км. Средняя скорость, с которой зонды пролетели этот путь, составляла 250 км/ч, чему способствовало мощное глобальное вращение атмосферы Венеры.

Данные зондов показали наличие очень активных процессов в облачном слое характеризующихся мощными восходящими и нисходящими потоками.

Когда зонд «Веги-2» пролетал в районе Афродиты над вершиной высотой 5 км, он попал в воздушную яму, резко снизившись на 1,5 км. Оба зонда также зафиксировали грозовые разряды.

Посадочные аппараты проводили исследование облачного слоя и химического состава атмосферы, пока снижались, после чего, совершив мягкую посадку на равнине Русалки, приступили к анализу грунта с помощью измерения рентгенофлюоресцентных спектров. В обеих точках, где произвели посадку модули, ими были обнаружены породы с относительно невысокими содержаниями естественных радиоактивных элементов.

В 1990 году, при совершении гравитационных манёвров, мимо Венеры пролётал аппарат «Galileo» («Галилео»), с которого была проведена съёмка инфракрасным спектрометром NIMS, в результате которой выяснилось, что на волнах длиной 1,1, 1,18 и 1,02 мкм сигнал коррелирует с топографией поверхности, то есть для соответствующих частот существуют «окна», через которые видна поверхность планеты.

рис.15 Загрузка межпланетной станции «Магеллан» в грузовой отсек космического корабля «Атлантис». Credit: JPL

Годом ранее - 4 мая 1989 г. к планете Венере отправилась межпланетная станция НАСА «Магеллан», которая, проработав до октября 1994 года, получила фотографии практически всей поверхности планеты, попутно выполняя ряд экспериментов.

Съёмка проводилась до сентября 1992 года, покрыв 98% поверхности планеты. Выйдя в августе 1990 года на вытянутую полярную орбиту вокруг Венеры с высотами от 295 до 8500 км и периодом обращения 195 минут аппарат при каждом сближении с планетой картографировал узкую полосу шириной от 17 до 28 км и длиной около 70 тыс. км. Всего таких полос получилось 1800.

Поскольку «Магеллан» многократно снимал многие участки с разных углов, что позволило составить трёхмерную модель поверхности, а также исследовать возможные изменения ландшафта. Стереоизображение было получено для 22% венерианской поверхности. Кроме того были составлены: карта высот поверхности Венеры, полученная с помощью альтиметра (высотомера) и карта электропроводности её горных пород.

По результатам снимков, на которых легко различались детали размером до 500 м, было установлено, что поверхность планеты Венеры в основном занята холмистыми равнинами, и сравнительна молодая по геологическим меркам - порядка 800 млн.лет. Метеоритных кратеров на поверхности сравнительно мало, но зато часто встречаются следы вулканической деятельности.

С сентября 1992 года по май 1993 года «Магеллан» занимался изучением гравитационного поля Венеры. В этот период он не осуществлял радиолокацию поверхности, а транслировал постоянный радиосигнал на Землю. По изменению частоты сигнала можно было определить малейшие изменения скорости аппарата (т.н. допплеровский эффект), что позволяло выявлять все особенности гравитационного поля планеты.

В мае «Магеллан» приступил к своему первому эксперименту: применению на практике технологии атмосферного торможения, для уточнения полученных ранее сведений о гравитационном поле Венеры. Для этого его нижняя точка орбиты была немного снижена, чтобы аппарат задевал верхние слои атмосферы и изменял параметры орбиты без затрат топлива. В августе орбита «Магеллана» пролегала по высотам 180-540 км, имея период обращения 94 минуты. По результатам всех измерений была составлена «гравитационная карта», охватившая 95 % поверхности Венеры.

Наконец в сентябре 1994 года был проведён заключительный эксперимент, целью которого было исследование верхних слоёв атмосферы. Солнечные панели аппарата были развёрнуты подобно лопастям ветряной мельницы, а орбита «Магеллана» снижена. Это позволило получить информацию о поведении молекул в самых верхних слоях атмосферы. 11 октября орбита была снижена в последний раз, а 12 октября, при входе в плотные слои атмосферы, связь с аппаратом была потеряна.

За время своей работы «Магеллан» сделал несколько тысяч витков по орбите вокруг Венеры, троекратно выполнив съёмку планеты с помощью радиолокаторов бокового обзора.

рис.16 Цилиндрическая карта поверхности планеты Венеры, составленная из снимков межпланетной станции «Магеллан». Credit: NASA/JPL

После полёта «Магеллана» в течении долгих 11 лет в истории изучения Венеры космическими аппаратами царил перерыв. Программа межпланетных исследований Советского Союза была свёрнута, американцы переключились на другие планеты, в первую очередь на газовые гиганты: Юпитер и Сатурн. И лишь 9 ноября 2005 года Европейское космическое агентство (ESA) отправило к Венере космический аппарат нового поколения «Венера Экспресс» (Venus Express), созданный на той же платформе, что и запущенный 2 годами ранее Mars Express.

рис.17 Venus Express. Credit: ESA

Спустя 5 месяцев после запуска - 11 апреля 2006 года аппарат прибыл к планете Венере, вскоре выйдя на сильно вытянутую эллиптическую орбиту и став её искусственным спутником. В наиболее удалённой точке орбиты от центра планеты (апоцентре) Venus Express уходил на расстояние 220 тысяч километров от Венеры, а в самой близкой (перицентре) проходил на высоте всего 250 километров от поверхности планеты.

Через некоторое время, благодаря тонким коррекциям орбиты перицентр Venus Express был опущен ещё ниже, что позволило аппарату входить в самые верхние слои атмосферы, и, за счёт аэродинамического трения, раз за разом незначительно, но уверенно, сбавляя скорость понижать высоту апоцентра. В результате параметры орбиты, которая стала околополярной, приобрели следующие параметры: высота апоцентра - 66 000 километров, высота перицентра - 250 километров, период обращения аппарата по орбите - 24 часа.

Параметры околополярной рабочей орбиты «Венеры Экспресс» были выбраны неслучайно: так период обращения в 24 часа удобен для регулярной связи с Землей: сблизившись с планетой, аппарат собирает научную информацию, а удалившись от неё, проводит 8-часовой сеанс связи, передавая за раз до 250 Мб информации. Ещё одной важно особенностью орбиты является её перпендикулярность экватору Венеры, из-за чего аппарат имеет возможность детально исследовать полярные районы планеты.

При выходе на околополярную орбиту с аппаратом приключилась досадная неприятность: вышел из строя, вернее был отключён, спектрометр PFS, предназначенный для изучения химического состава атмосферы. Как выяснилось, заклинило зеркало, которое должно было переключать «взгляд» прибора с эталонного источника (на борту зонда) на планету. После ряда попыток обойти сбой инженеры смогли повернуть зеркало на 30 градусов, но этого оказалось недостаточно для работы прибора, и в конце концов его пришлось выключить.

12 апреля аппарат впервые снял ранее не фотографировавшийся ранее южный полюс Венеры. Эти первые фотографии, полученные при помощи спектрометра VIRTIS с высоты 206 452 километров над поверхностью, позволили выявить тёмную воронку, аналогичную подобному образованию над северным полюсом планеты.

рис.18 Облака над поверхностью Венеры. Credit: ESA

24 апреля камера VMC сделала серию снимков облачного покрова Венеры в ультрафиолетовом диапазоне, что связано со значительным - 50-и процентным, поглощением этого излучения в атмосфере планеты. После привязки к координатной сетке получилось мозаичное изображение, охватывающее значительную площадь облаков. При анализе этого изображения были выявлены малоконтрастные ленточные структуры, являющиеся результатом действия сильных ветров.

Спустя месяц после прибытия - 6 мая в 23 часа 49 минут по московскому времени (19:49 UTC), Venus Express перешёл на свою постоянную рабочую орбиту с периодом обращения 18 часов.

29 мая станция провела инфракрасную съёмку южной полярной области, обнаружив вихрь весьма неожиданной формы: с двумя «зонами спокойствия», которые сложным образом связаны друг с другом. Изучив подробнее снимок учёные пришли к выводу, что перед ними 2 разные структуры, лежащие на различной высоте. Насколько устойчиво это атмосферное образование, пока неясно.

29 июля VIRTIS сделал 3 снимка атмосферы Венеры, из которой была составлена мозаика, показывающая её сложное строение. Снимки были сделаны с интервалом около 30 минут и уже заметно не совпадали на границах, что свидетельствует о высокой динамичности атмосферы Венеры, связанной с ураганными ветрами, дующими со скоростями свыше 100 м/сек.

Другой установленный на Venus Express спектрометр - SPICAV установил, что облака в атмосфере Венеры могут подниматься до 90-километровой высоты в виде плотного тумана и до 105 километров, но уже в виде более прозрачной дымки. Ранее другие космические аппараты фиксировали облака лишь до высоты 65 километров над поверхностью.

Кроме этого, с помощью блока SOIR в составе спектрометра SPICAV учёные обнаружили в атмосфере Венеры «тяжёлую» воду, в состав которой входят атомы тяжёлого изотопа водорода - дейтерия. Обычной же воды в атмосфере планеты достаточно для того, чтобы покрыть всю её поверхность 3-сантиметровым слоем.

Кстати, зная процентное отношение «тяжёлой воды» к обычной можно оценить динамику водного баланса Венеры в прошлом и настоящем. По этим данным было выдвинуто предположение, что в прошлом на планете мог существовать океан глубиной несколько сотен метров.

Ещё один важный научный прибор, установленный на «Венера Экспресс» - анализатор плазмы ASPERA, зарегистрировал высокую скорость ухода вещества из атмосферы Венеры, а также отследил траектории других частиц, в частности ионов гелия, имеющих солнечное происхождение.

«Венера Экспресс» продолжает работать до сих пор, хотя предполагаемая длительность миссии аппарата непосредственно на планете составляла 486 земных суток. Но миссия могла быть продлена, если позволят ресурсы станции, ещё на такой же промежуток времени, что видимо и произошло.

В настоящее время в России уже ведётся разработка принципиально нового космического аппарата - межпланетной станции «Венера-Д», предназначенной для детального исследования атмосферы и поверхности Венеры. Как ожидается, станция сможет проработать на поверхности планеты 30 суток, возможно, - более.

По другую сторону океана - в США, по заказу NASA корпорация «Глобал Аэроспэйс» также недавно стала разрабатывать проект исследования Венеры с помощью аэростата, т.н. «Управляемого воздушного робота-исследователя» или DARE.

Предполагается, что аэростат DARE диаметром 10 м будет курсировать в облачном слое планеты на высоте 55 км. Высота и направление полёта DARE будет регулироваться стратопланом, который выглядит как небольшой самолёт.

На тросе под аэростатом расположится гондола с телекамерами и несколькими десятками небольших зондов, которые будут сбрасываться на поверхность в интересных для наблюдения районах и изучать химический состав самых разных геологических структур на поверхности планеты. Районы эти будут выбираться исходя из подробной съёмки местности.

Длительность миссии аэростата - от полугода до года.

Орбитальное движение и вращение Венеры

рис.19 Расстояние от планет земной группы до Солнца. Credit: Lunar and Planetary Institute

Вокруг Солнца планета Венера движется по близкой к круговой орбите, наклонённой к плоскости эклиптики под углом 3°23"39"". Эксцентриситет венерианской орбиты - самый малый в Солнечной системе, и составляет всего 0,0068. Поэтому расстояние от планеты до Солнца всегда остаётся примерно одинаковым, составляя 108,21 млн. км. А вот расстояние между Венерой и Землёй меняется, причём в широких пределах: от 38 до 258 млн. км.

По своей орбите, расположенной между орбитами Меркурия и Земли, планета Венера движется со средней скоростью 34,99 км/сек и сидерическим периодом, равным 224,7 земных суток.

Вокруг своей оси Венера вращается гораздо медленнее, чем по орбите: Земля успевает повернутся 243 раза, а Венера - только 1. Т.е. период её вращения вокруг своей оси составляет 243,0183 земных суток.

Причём вращение это происходит не с запада на восток, как у всех остальных планет, кроме Урана, а с востока на запад.

Обратное вращение планеты Венеры приводит к тому, что день на ней длится 58 земных суток, столько же длится ночь, а продолжительность венерианских суток равна 116,8 земным, так что в течении венерианского года можно увидеть лишь 2 восхода и 2 захода Солнца, причём восход будет происходить на западе, а заход - на востоке.

Скорость вращения твёрдого тела Венеры уверенно можно определить только радиолокацией, из-за сплошного облачного покрова, скрывающего её поверхность от наблюдателя. Впервые радиолокационное отражение от Венеры было получено в 1957 г, причём сначала радио импульсы посылались на Венеру с целью измерения расстояния для уточнения астрономической единицы.

В 80-е годы США и СССР стали исследовать размытие отражённого импульса по частоте («спектр отражённого импульса») и затягивание во времени. Размытие по частоте объясняется вращением планеты (эффект Доплера), затягивание во времени - различным расстоянием до центра и краёв диска. Эти исследования проводились главным образом на радиоволнах дециметрового диапазона.

Кроме того, что вращение Венеры обратное, оно обладает ещё одной очень интересной особенностью. Угловая скорость этого вращения (2,99 10 -7 рад/сек) как раз такова, что во время нижнего соединения Венера обращена к Земле всё время одной и той же стороной. Причины такой согласованности между вращением Венеры и орбитальным движением Земли пока не ясны...

И напоследок скажем о том, что наклон плоскости экватора Венеры к плоскости её орбиты не превышает 3°, из-за чего сезонные изменения на планете незначительны, а времён года вовсе нет.

Внутреннее строение планеты Венеры

Средняя плотность Венеры - одна из самых высоких в Солнечной системе: 5,24 г/см 3 , что лишь на 0,27 г меньше чем плотность Земли. Очень похожи также массы и объёмы обеих планет, с той разницей, что у Земли эти параметры несколько больше: масса в 1,2 раза, объём в 1,15 раз.

рис.20 Внутреннее строение планеты Венеры. Credit: NASA

Исходя из рассмотренных параметров обеих планет можно сделать вывод, что и внутреннее строение их схожее. И действительно: Венера, так же как и Земля состоит из 3-х слоёв: коры, мантии и ядра.

Самый верхний слой - венерианская кора, толщиной примерно 16 км. Состоит кора из базальтов, имеющих невысокую плотность - порядка 2,7 г/см 3 , и сформированных в результате излияния лавы на поверхность планеты. Наверное поэтому у венерианской коры относительно небольшой геологический возраст - порядка 500 млн.лет. Как считают некоторые учёные процесс излияния потоков лавы на поверхность Венеры происходит с некой периодичностью: сначала вещество в мантии, благодаря распаду радиоактивных элементов, нагревается: конвективные потоки или плюмы взламывают кору планеты, образуя уникальные детали поверхности - тессеры. Достигнув определённой температуры потоки лавы пробивают себе выход на поверхность, покрывая слоем базальтов почти всю планету. Излияния базальтов происходили неоднократно, а в периоды затишья вулканической деятельности лавовые равнины подвергались растяжению за счёт охлаждения, и тогда формировались пояса венерианских трещин и гряд. Около 500 млн. лет назад процессы в верхней мантии Венеры будто затихли, возможно, за счёт истощения внутреннего тепла.

Под планетарной корой лежит второй слой - мантия, которая простирается на глубину порядка 3300 км до границы с железным ядром. По всей видимости мантия Венеры состоит из двух слоёв: твёрдой нижней мантии и частично расплавленной верхней.

Ядро Венеры, масса которого составляет около четверти всей массы планеты, а плотность - 14 г/см 3 - твёрдое или частично расплавленное. Данное предположение выдвинуто на основании изучения магнитного поля планеты, которого попросту нет. А раз нет магнитного поля, значит нет источника, который это магнитное поле генерирует, т.е. в железном ядре нет перемещения заряженных частиц (конвективных потоков), следовательно, движения вещества в ядре не происходит. Правда магнитное поле может не генерироваться и из-за медленного вращения планеты...

Поверхность планеты Венеры

Форма планеты Венеры близка к сферической. Более точно она может быть представлена трёхосным эллипсоидом, у которого полярное сжатие на два порядка меньше, чем у Земли.

В экваториальной плоскости полуоси эллипсоида Венеры равны 6052,02±0,1 км и 6050,99±0,14 км. Полярная полуось составляет 6051,54±0,1 км. Зная эти размеры можно вычислить площадь поверхности Венеры - 460 млн. км 2 .

рис.21 Сравнение планет Солнечной системы. Credit: сайт

Данные о размерах твёрдого тела Венеры были получены с использованием радиоинтерференционных методов и уточнены при помощи радиовысотометрических и траекторных измерений, когда планета оказалась в пределах досягаемости космических аппаратов.

рис.22 Эстла регион на Венере. Вдалеке виден высокий вулкан. Credit: NASA/JPL

Большую часть поверхности Венеры занимают равнины (до 85% от всей площади планеты), среди которых преобладают гладкие, незначительно осложнённые сетью узких извилистых пологосклонных гряд, базальтовые равнины. Гораздо меньшую площадь чем гладкие занимают лопастные или холмистые равнины (до 10% поверхности Венеры). Для них типичны языковидные выступы, как бы лопасти, различающиеся по радиояркости, которые могут быть интерпретированы как обширные лавовые покровы маловязких базальтов, а также многочисленные конусы и купола диаметром 5-10 км, иногда с кратерами на вершинах. Встречаются на Венере и участки равнин, густо покрытые трещинами или же практически не нарушенные тектоническими деформациями.

рис.23 Архипелаг Иштар. Credit: NASA/JPL/USGS

Помимо равнин на поверхности Венеры обнаружены три обширные возвышенные области, которым присвоены имена земных богинь любви.

Одна из таких областей - архипелаг Иштар, представляет собой обширную горную область в северном полушарии, сравнимую по размерам с Австралией. В центре архипелага лежит плато Лакшми вулканического происхождения, которое по площади вдвое больше земного Тибета. С запада плато ограничивается горами Акны, с северо-запада - горами Фрейи, высотой до 7 км и с юга - складчатыми горами Дану и уступами Весты и Ут, с общим понижением до 3 км и более. Восточная часть плато "врезается" в высочайшую горную систему Венеры - горы Максвелла, названные в честь английского физика Джеймса Максвелла. Центральная часть горного массива возвышается на 7 км, а отдельные горные вершины, расположенные вблизи нулевого меридиана (63° с.ш. и 2.5° в.д.) вздымаются до высот 10,81-11,6 км, на 15 км выше самой глубокой венерианской впадины, которая лежит недалеко от экватора.

Другая возвышенная область - архипелаг Афродиты, протянувшийся вдоль венерианского экватора, по размерам ещё больше: 41 млн. км 2 , хотя высоты здесь ниже.

Эта обширная территория, расположенная в экваториальной области Венеры и протянувшаяся на 18 тыс. км, охватывает долготы от 60° до 210°. Она простирается от 10° с.ш. до 45° ю.ш. более чем на 5 тыс. км, а её восточная оконечность - область Атлы - тянется до 30° с.ш.

Третьей возвышенной областью Венеры является земля Лады, лежащая в южном полушарии планеты и противоположная архипелагу Иштар. Это довольно ровная территория, средняя высота поверхности которой близка к 1 км, а максимум (чуть более 3 км) достигается в венце Кецальпетлатль диаметром 780 км.

рис.24 Тессера Ba"het. Credit: NASA/JPL

Кроме этих возвышенных областей, из-за своих размеров и высот, называемых «землями», на поверхности Венеры выделяются и другие, менее обширные. Такие, например, как тессеры (от греч. - черепица), представляющие собой возвышенности или нагорья размерами от сотен до тысяч километров, поверхность которых пересечена в разных направлениях системами ступенчатых хребтов и разделяющих их желобов, образованных роями тектонических разломов.

Хребты или гряды в пределах тессер могут быть линейными и протяжёнными: до многих сотен километров. А могут быть и острыми или, наоборот, закруглёнными, иногда и с плоской вершинной поверхностью, ограниченной вертикальными уступами, что напоминает сочетание ленточных грабенов и горстов в земных условиях. Нередко гряды напоминают сморщенную пленку застывшего киселя или канатные лавы базальтов Гавайских островов. Высотой гряды могут быть до 2 км, а уступов - до 1 км.

Желоба, разделяющие гряды, выходят далеко за пределы нагорий, протягиваясь на тысячи километров по обширным венерианским равнинам. По топографии и морфологии они похожи на рифтовые зоны Земли и, похоже, имеют ту же природу.

Образование же самих тессер связывают с неоднократными тектоническими движениями верхних слоёв Венеры, сопровождаемых сжатиями, растяжениями, расколами, поднятиями и опусканиями различных участков поверхности.

Это, надо сказать, наиболее древние геологические образования на поверхности планеты, поэтому и названия им присвоены соответствующие: в честь богинь, связанных со временем и судьбой. Так, крупное нагорье, протянувшееся на 3 000 км неподалеку от северного полюса, названо тессерой Фортуны, к югу от него находится тессера Лаймы, носящая имя латышской богини счастья и судьбы.

Вместе с землями или континентами тессеры занимают чуть более 8,3% территории планеты, т.е. ровно в 10 раз меньшую площадь чем равнины, и возможно являются фундаментом значительной, если не всей, территории равнин. Оставшиеся 12% территории Венеры занимают 10 типов рельефа: венцы, тектонические разломы и каньоны, вулканические купола, «арахноиды», таинственные каналы (борозды, линии), гряды, кратеры, патеры, кратеры с тёмными параболами, холмы. Рассмотрим каждый из этих элементов рельефа более подробно.

Рис.25 Венец - уникальная деталь рельефа на Венере. Credit: NASA/JPL

Венцы, являющиеся наравне с тессерами, уникальными деталями рельефа поверхности Венеры, представляют собой крупные вулканические депрессии овальной или круглой формы с приподнятой центральной частью, окружённые валами, хребтами, углублениями. Центральную часть венцов занимает обширное межгорное плато, от которого кольцами отходят горные гряды, часто возвышающиеся над центральной частью плато. Кольцевое обрамление венцов обычно неполное.

Венцов на планете Венере, по результатам исследования с космических аппаратов, обнаружено несколько сотен. Между собой венцы различаются размерами (от 100 до 1000 км), возрастом слагающих их пород.

Образовались венцы, по-видимому, в результате активных конвективных потоков в мантии Венеры. Вокруг многих из венцов наблюдаются застывшие лавовые потоки, расходящиеся в стороны в виде широких языков с фестончатым внешним краем. По-видимому именно венцы могли служить основными источниками, через которые на поверхность планеты поступало расплавленное вещество из недр, застывая формируя обширные равнинные участки, занимающие до 80% территории Венеры. Названия этим изобильным источникам расплавленных горных пород даны по именам богинь плодородия, урожая, цветов.

Некоторые учёные считают что венцам предшествует ещё одна специфическая форма венерианского рельефа - арахноиды. Арахноиды, получившие своё название из-за внешнего сходства с пауками, по форме напоминают венцы, но имеют меньшие размеры. Яркие линии, простирающиеся от их центров на многие километры, возможно, соответствуют разломам поверхности, возникшим, когда магма вырывалась из недр планеты. Всего арахноидов известно около 250.

Кроме тессер, венцов и арахноидов с эндогенными (внутренними) процессами связано образование тектонических разломов или желобов. Тектонические разломы нередко группируются в протяжённые (до тысяч километров) пояса, очень широко распространённые на поверхности Венеры и могут быть связаны с другими структурными формами рельефа, например с каньонами, которые по своему строению напоминают земные континентальные рифты. В некоторых случаях наблюдается почти ортогональный (прямоугольный) рисунок взаимно пересекающихся трещин.

рис.27 Гора Маат. Credit: JPL

Очень широко распространены на поверхности Венеры и вулканы: их здесь тысячи. Причём некоторые из них достигают громадных размеров: до 6 км высоты и 500 км ширины. Но большая часть вулканов значительно меньше: всего 2-3 км в поперечнике и 100 м в высоту. Подавляющее большинство венерианских вулканов - потухшие, но некоторые возможно извергаются и в настоящее время. Наиболее очевидным кандидатом на роль действующего вулкана является гора Маат.

В ряде мест на поверхности Венеры обнаружены загадочные борозды и линии длиной от сотен до нескольких тысяч километров и шириной от 2 до 15 км. Внешне они похожи на речные долины и имеют те же признаки: меандровидные извилины, расхождение и схождение отдельных "проток", и, в редких случаях,- нечто похожее на дельту.

Самым длинным руслом на планете Венере является долина Балтис, протяжённостью около 7000 км при очень выдержанной (2-3 км) ширине.

Кстати, северная часть долины Балтис была обнаружена ещё на снимках АМС «Венера-15» и «Венера-16», но разрешение изображений того времени было недостаточно высоким, чтобы различить детали этого образования, и оно было закартировано как протяженная трещина неизвестного происхождения.

рис.28 Каналы на Венере в пределах земли Лады. Credit: NASA/JPL

Происхождение венерианских долин или русел остаётся загадкой, и в-первую очередь потому, что учёным неизвестна жидкость, способная прорезать поверхность на такие расстояния. Расчёты, произведённые учёными, показали, что у базальтовых лав, следы излияния которых широко распространены на всей поверхности планеты, не хватило бы запасов тепла, чтобы безостановочно течь и подплавляя вещество базальтовых же равнин, прорезать в них русла на протяжении тысяч километров. Ведь подобные русла известны, например, на Луне, правда протяжённость их - всего десятки километров.

Поэтому, вероятно, жидкостью, прорезавшей базальтовые равнины Венеры на сотни и тысячи километров, могли быть перегретые коматиитовые лавы или даже более экзотические жидкости вроде расплавленных карбонатов или расплавленной серы. До конца же происхождение долин Венеры неизвестно...

Кроме долин, являющихся отрицательными формами рельефа, на равнинах Венеры распространены и положительные формы рельефа - гряды, известные также как одна из составляющих специфического рельефа тессер. Гряды часто формируются в протяжённые (до 2000 км и более) пояса шириной в первые сотни километров. Ширина отдельной гряды гораздо меньше: редко до 10 км, а на равнинах сокращается до 1 км. Высоты гряд составляют от 1,0-1,5 до 2 км, а уступов, их ограничивающих,- до 1 км. Светлые извилистые гряды на фоне более тёмного радиоизображения равнин представляют собой наиболее характерный рисунок поверхности Венеры и занимают ~70% её площади.

На гряды очень похожи и такие детали поверхности Венеры как холмы, с той разницей, что размеры их меньше.

Все описанные выше формы (или типы) рельефа поверхности Венеры обязаны своим происхождением внутренней энергии планеты. Типов рельефа, происхождение которых вызвано внешними причинами, на Венере всего три: кратеры, патеры и кратеры с тёмными параболами.

В отличии от многих других тел Солнечной системы: планет земной группы, астероидов, на Венере обнаружено сравнительно мало ударных метеоритных кратеров, что связывают с активной тектонической деятельностью, которая прекратилась 300-500 млн. лет назад. Вулканическая деятельность протекала очень бурно, так как в противном случае количество кратеров на более древних и более молодых участках заметно различалось бы и распределение их по площади не было бы случайным.

Всего на поверхности Венеры к настоящему времени обнаружено 967 кратеров, диаметром от 2 до 275 км (у кратера Мид). Кратеры условно делятся на большие (свыше 30 км) и малые (менее 30 км), к которым относятся 80% от общего числа всех кратеров.

Плотность ударных кратеров на поверхности Венеры очень низкая: примерно в 200 раз меньше, чем на Луне, и в 100 раз меньше, чем на Марсе, что соответствует всего 2 кратерам на 1 млн. км 2 венерианской поверхности.

Рассматривая снимки поверхности планеты сделанные аппаратом «Магеллан» учёные смогли увидеть некоторые стороны образования ударных кратеров в условиях Венеры. Вокруг кратеров удалось обнаружились светлые лучи и кольца - породу, выброшенную во время взрыва. У многих кратеров часть выбросов представляет собой жидкотекучую субстанцию, образующую направленные обычно в одну сторону от кратера обширные потоки длиной в десятки километров. Пока учёные ещё не выяснили, что же это за жидкость: перегретый ударный расплав или суспензия тонкообломочного твёрдого вещества и капелек расплава, взвешенная в приповерхностной атмосфере.

Несколько венерианских кратеров затоплено лавой, поступившей с прилегающих равнин, но подавляющее их большинство имеет очень отчётливый облик, что указывает на слабую интенсивность процессов эрозии материала на поверхности Венеры.

Днище большинства кратеров на Венере - тёмное, что указывает на гладкую поверхность.

Ещё одним распространенным типом местности являются кратеры с тёмными параболами, причём основную площадь занимают именно тёмные (в радиоизображении) параболы, общая площадь которых составляет почти 6% всей поверхности Венеры. Цвет парабол связан с тем, что сложены они покровом мелкообломочного материала мощностью до 1-2 м, образованным за счёт выбросов из ударных кратеров. Возможна также переработка этого материала эоловыми процессами, которые господствовали в ряде областей Венеры, оставив многокилометровые участки полосовидного эолового рельефа.

На кратеры и кратеры с тёмными параболами похожи патеры - кратеры неправильной формы или сложные кратеры с фестончатыми краями.

Все указанные данные были собраны когда планета Венера оказалась в пределах досягаемости космических аппаратов (советских, серий «Венера», и американских, серий «Маринер» и «Пионер-Венера»).

Так, в октябре 1975 года, спускаемые аппараты АМС «Венера-9» и «Венера-10» совершили мягкую посадку на поверхность планеты и передали на Землю изображения места посадки. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Изображение получалось в видимых лучах с помощью телефотометра - системы, по принципу действия напоминающей механическое телевидение.

Кроме фотографирования поверхности АМС «Венера- 8», «Венера- 9» и «Венера- 10» измерили плотность поверхностных пород и содержание в них естественных радиоактивных элементов.

В местах посадки «Венеры-9» и «Венеры-10» плотность поверхностных пород была близка к 2,8 г./см 3 , а по уровню содержания радиоактивных элементов можно заключить, что эти породы близки по составу к базальтам - наиболее широко распространённым изверженным породам земной коры...

В 1978 г. был запущен американский аппарат «Пионер-Венера», результатом работы которого стала топографическая карта, созданная на основе радарной съемки.

Наконец в 1983 г. на орбиту вокруг Венеры вышли космические корабли «Венера-15» и «Венера-16». Используя радар, они построили карту северного полушария планеты до параллели 30° в масштабе 1:5 000 000 и впервые обнаружили такие уникальные детали поверхности Венеры как тессеры и венцы.

Ещё более подробные карты всей поверхности с деталями размером до 120 м получены в 1990 году кораблём «Магеллан». С помощью компьютеров радиолокационную информацию превратили в изображения, похожие на фотографии, где видны вулканы, горы и другие детали ландшафта.

рис.30 Топографическая карта Венеры, составленная из снимков межпланетной станции «Магеллан». Credit: NASA

Согласно решению Международного астрономического союза на карте Венеры - только женские имена, поскольку и сама она, единственная из планет, носит женское имя. Из этого правила есть только 3 исключения: горы Максвелла, области Альфа и Бета.

Названия для деталей её рельефа, которые берутся из мифологий различных народов мира, присваиваются в соответствии с заведённым порядком. Вот так:

Возвышенности названы в честь богинь, титанид, великанш. Например, область Ульфрун, получившая название по имени одной из девяти великанш в скандинавских мифах.

Низменностям - героинь мифов. В честь одной из таких героинь древнегреческой мифологии названа глубочайшая низменность Аталанты, лежащая в северных широтах Венеры.

Борозды и линии названы в честь женских воинственных мифологических персонажей.

Венцы в честь богинь плодородия, земледелия. Хотя самый известный из них - венец Павловой диаметром около 350 км, назван в честь русской балерины.

Гряды называются в честь богинь неба, женских мифологических персонажей, связанных с небом, светом. Так по одной из равнин протянулись гряды Ведьмы. А равнину Берегини с северо-запада на юго-восток пересекают гряды Геры.

Земли и плато носят имена богинь любви, красоты. Так, один из континентов (земель) Венеры носит название земля Иштар и представляет собой высокогорную область с обширным плато Лакшми вулканического происхождения.

Каньоны на Венеры названы в честь мифологические персонажей, связанных с лесом, охотой или Луной (аналогичны римской Артемиде).

Горную местность в северном полушарии планеты пересекает протяженный каньон Бабы-яги. В пределах областей Бета и Фебы выделяется каньон Деваны. А от области Фемиды до земли Афродиты более чем на 10 тыс. км протянулся крупнейший венерианский карьер Парнгэ.

Названия большим кратерам присваивают по фамилиям знаменитых женщин. Малые же кратеры носят просто обычные женские имена. Так, на высокогорном плато Лакшми можно встретить небольшие кратеры Берта, Людмила и Тамара, расположенные южнее гор Фрейи и восточнее крупного кратера Осипенко. Рядом с венцом Нефертити находится кратер Потанина, носящий имя русской исследовательницы Центральной Азии, а рядом - кратер Войнич (английской писательницы, автора романа «Овод»). А крупнейший на планете кратер получил имя американского этнографа и антрополога Маргарет Мид.

Патеры называют по тому же принципу, что и большие кратеры, т.е. по фамилиям известных женщин. Пример: патера Салфо.

Равнины получают названия в честь героинь различных мифов. Например, равнины Снегурочки и Бабы-яги. Вокруг северного полюса простираются равнина Лоухи - хозяйки Севера в карельских и финских мифах.

Тессеры получают названия в честь богинь судьбы, счастья, удачи. Например, наибольшая среди тессер Венеры называется тессера Теллуры.

Уступы - в честь богинь домашнего очага: Весты, Ут и т.д..

Надо сказать, что планета лидирует по числу наименованных деталей среди всех планетных тел. На Венере и самое большое разнообразие названий по их происхождению. 3десь встречаются имена из мифов 192 различных национальностей и этнических групп со всех континентов мира. Причем названия располагаются по планете вперемешку, без образования «национальных районов».

И в заключении описания поверхности Венеры приведём краткую структуру современной карты планеты.

За нулевой меридиан (соответствует земному Гринвичскому) на карте Венеры ещё в середине 60-х был принят меридиан, проходящий через центр светлой (на радарных изображениях) округлой области поперечником в 2 тыс. км, расположенной в южном полушарии планеты и названной областью Альфа по начальной букве греческого алфавита. Позднее, с возрастанием разрешающей способности этих изображений, положение нулевого меридиана было смещено примерно на 400 км в связи с тем, чтобы он проходил через небольшое светлое пятно в центре крупной кольцевой структуры поперечником 330 км под названием Ева. После создания первых обширных карт Венеры в 1984 году обнаружилось, что точно на нулевом меридиане, в северном полушарии планеты, расположен небольшой кратер диаметром 28 км. Кратер получил название Ариадна, по имени героини греческого мифа и был гораздо удобнее в качестве опорной точки.

Нулевой меридиан, вместе с меридианом 180° делит поверхность Венеры на 2 полушария: восточное и западное.

Атмосфера Венеры. Физические условия на планете Венера

Над безжизненной поверхностью Венеры лежит уникальная, самая плотная в Солнечной системе, атмосфера, обнаруженная в 1761 г. М.В. Ломоносовым, наблюдавшим прохождение планеты по диску Солнца.

рис.31 Венера закрытая облаками. Credit: NASA

Атмосфера Венеры настолько плотная, что разглядеть сквозь неё какие-либо детали на поверхности планеты абсолютно невозможно. Поэтому долгое время многие исследователи полагали, что условия на Венере близки к тем, что были на Земле в каменноугольный период, а следовательно, там обитает и похожая фауна. Однако, проведённые с помощью спускаемых аппаратов межпланетных станций исследования показали, что климат Венеры и климат Земли - две большие разницы и общего между ними нет ничего. Так, если температура нижнего слоя воздуха на Земле редко превышает +57°C, то на Венере температура приповерхностного слоя воздуха достигает 480°C, причём её суточные колебания незначительны.

Значительные различия наблюдаются и в составе атмосфер двух планет. Если в атмосфере Земли преобладающим газом является азот, с достаточным содержанием кислорода, незначительным содержанием углекислого и других газов, то в атмосфере Венеры ситуация прямо противоположная. Преобладающую долю атмосферы составляет углекислый газ (~97%) и азот (около 3%), с небольшими добавками водяного пара (0,05%), кислорода (тысячные доли процента), аргона, неона, гелия и криптона. В очень малых количествах имеются также примеси SO, SO 2 , H 2 S, CO, HCl, HF, CH 4 , NH 3 .

Давление и плотность атмосфер обеих планет также сильно различается. Например, атмосферное давление на Венере - около 93 атмосфер (в 93 раза больше чем на Земле), а плотность венерианской атмосферы почти на два порядка выше, чем плотность атмосферы Земли и всего в 10 раз меньше плотности воды. Столь высокая плотность не может не сказаться на общей массе атмосферы, которая примерно в 93 раза превышает массу атмосферы Земли.

Как сейчас считают многие астрономы; высокая температура поверхности, большое атмосферное давление и большое относительное содержание углекислого газа - факторы, видимо, связанные между собой. Высокая температура способствует превращению карбонатных пород в силикатные, с выделением СО 2 . На Земле CO 2 связывается и переходит в осадочные породы в результате действия биосферы, которая на Венере отсутствует. С другой стороны, большое содержание СО 2 способствует разогреву венерианской поверхности и нижних слоёв атмосферы, что было установлено американским учёным Карлом Саганом.

По сути газовая оболочка планеты Венеры - это гигантский парник. Она способна пропускать солнечное тепло, но не выпускает наружу, попутно поглощая излучение самой планеты. Поглотителями являются углекислый газ и водяной пар. Парниковый эффект имеет место и в атмосферах других планет. Но если в атмосфере Марса он поднимает среднюю температуру у поверхности на 9°, в атмосфере Земли - на 35°, то в атмосфере Венеры этот эффект достигает 400 градусов!

Некоторые учёные считают что 4 млрд. лет назад атмосфера Венеры больше походила на атмосферу Земли с жидкой водой на поверхности и именно испарение этой воды вызвало неконтролируемый парниковый эффект, наблюдаемый и в настоящее время...

Атмосфера Венеры состоит из нескольких сильно различающихся по плотности, температуре и давлению слоёв: тропосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.

Тропосфера - самый нижний и плотный слой венерианской атмосферы. В ней заключено 99% массы всей атмосферы Венеры, из которых 90% - до высоты 28 км.

Температура и давление в тропосфере с высотой уменьшаются, достигая на высотах близких к 50-54 км, значений +20° +37°C и давления всего в 1 атмосферу. При таких условиях вода может существовать в жидком виде (в виде мельчайших капелек), что вместе с оптимальной температурой и давлением, похожими на таковые вблизи поверхности Земли, создаёт благоприятные условия для жизни.

Верхняя граница тропосферы лежит на высоте 65 км. над поверхностью планеты, отделяясь от лежащего выше слоя - мезосферы - тропопаузой. Здесь господствуют ураганные ветры со скоростями 150 м/с и выше, против 1 м/с у самой поверхности.

Ветры в атмосфере Венеры создаются конвекцией: горячий воздух над экватором поднимается вверх и растекается к полюсам. Это глобальное вращение носит название вращение Хэдли (Hadley).

рис.32 Полярный вихрь вблизи южного полюса Венеры. Credit: ESA/VIRTIS/INAF-IASF/Obs. de Paris-LESIA/Univ. of Oxford

На широтах близких к 60° вращение Хэдли приостанавливается: горячий воздух опускается вниз и начинает обратное движение к экватору, этому способствует и высокая концентрация в этих местах угарного газа. Однако, вращение атмосферы не прекращается и севернее 60-х широт: здесь господствуют т.н. "полярные воротнички". Они характеризуются низкими температурами, высоким положением облаков (до 72 км.).

Их существование - следствие резкого подъёма воздуха, в результате которого наблюдается адиабатное охлаждение.

Вокруг самых полюсов планеты, обрамлённые "полярными воротничками", действуют полярные вихри гигантских масштабов, в четыре раза большие чем их земные аналоги. У каждого вихря есть два глаза - центра вращения, которые называют полярными диполями. Вихри вращаются с периодом около 3 дней в направлении общего вращения атмосферы, причём скорости ветра составляют от 35-50 м/с вблизи их внешних краев до ноля у полюсов.

Полярные вихри, как сегодня считают астрономы, это - антициклоны с нисходящими потоками воздуха в центре и резко поднимающимися возле полярных воротников. Подобные полярным вихрям Венеры структуры на Земле - зимние полярные антициклоны, особенно тот, что образуется над Антарктидой.

Мезосфера Венеры простирается на высотах от 65 до 120 км и может быть разделена на 2 слоя: первый лежит на высоте 62-73 км, отличается постоянной температурой и является верхней границей облаков; второй - на высоте между 73-95 км, температура здесь падает с высотой, достигая на верхней границе своего минимума в -108°C. Выше 95 км над поверхностью Венеры начинается мезопауза - граница между мезосферой и лежащей выше термосферой. В пределах мезопаузы температура растёт с высотой, достигая на дневной стороне Венеры +27° +127°C. На ночной же стороне Венеры в пределах мезопаузы происходит значительное выхолаживание и температура падает до -173°C. Эту область, самую холодную на Венере, иногда даже называют криосферой.

На высотах выше 120 км лежит термосфера, которая простирается до высоты 220-350 км, до границы с экзосферой - района где лёгкие газы покидают атмосферу и присутствует в основном только водород. Заканчивается экзосфера, а вместе с ней и атмосфера на высоте ~5500 км, где температура достигает 600-800 К.

В пределах мезо- и термосферы Венеры, так же как в расположенной ниже тропосфере, происходит вращение воздушной массы. Правда, перемещение воздушной массы происходит не в направлении от экватора к полюсам, а в направлении от дневной стороны Венеры к ночной. На дневной стороне планеты происходит мощный подъём тёплого воздуха, который растекается на высотах 90-150 км, перемещаясь к ночной стороне планеты, где нагретый воздух резко опускается вниз, в результате чего происходит адиабатное нагревание воздуха. Температура в этом слое составляет всего -43°C, что на целых 130° выше чем в целом на ночной стороне мезосферы.

Данные о характеристиках, составе венерианской атмосферы были получены ещё АМС серии «Венера» с порядковыми номерами 4, 5 и 6. «Венеры 9 и 10» уточнили содержание водяного пара в глубоких слоях атмосферы, выяснив, что max водяного пара содержится на высотах 50 км, где его в сто раз больше, чем у твёрдой поверхности, а доля пара приближается к одному проценту.

Кроме изучения состава атмосферы межпланетные станции «Венера-4, 7, 8, 9, 10» измерили давление, температуру и плотность в нижних слоях атмосферы Венеры. В результате было установлено, что температура на поверхности Венеры составляет около 750° К (480ºC), а давление близко к 100 атм.

Спускаемые аппараты «Венеры-9» и «Венеры-10» также получили сведения, касающиеся структуры облачного слоя. Так, на высотах от 70 до 105 км находится разреженная стратосферная дымка. Ниже, на высоте от 50 до 65 км (редко до 90 км), располагается наиболее плотный слой облаков, который по своим оптическим свойствам скорее ближе к разреженному туману, чем к облакам в земном смысле слова. Дальность видимости здесь достигает нескольких километров.

Под основным облачным слоем - на высотах от 50 до 35 км, плотность падает в несколько раз, и атмосфера ослабляет солнечное излучение главным образом за счёт рэлеевского рассеяния в СO 2 .

Подоблачная дымка появляется только в ночное время, распространяясь вниз до уровня 37 км - к полуночи и до 30 км - к рассвету. К полудню эта дымка рассеивается.

рис.33 Молнии в атмосфере Венеры. Credit: ESA

Цвет облаков Венеры оранжево-жёлтого цвета, из-за значительного содержания в атмосфере планеты СО 2 , крупные молекулы которого рассеивают именно эту часть солнечного света, и состава самих облаков, состоящих из 75-80-процентной серной кислоты (возможно, даже фтористо-серной) с примесями соляной и плавиковой кислот. Состав облаков Венеры был раскрыт в 1972 г. американскими исследователями Луизой и Эндрю Янгами, а также Годфри Силлом независимо друг от друга.

Исследования показали, что кислота в венерианских облаках образуется химическим путём из диоксида серы (SO 2) источниками которого могут быть серосодержащие породы поверхности (пириты) и вулканические извержения. Вулканы проявляют себя и в другом: их извержения порождают мощные электрические разряды - настоящие грозы в атмосфере Венеры, которые неоднократно регистрировались приборами станций серии «Венера». Причём грозы на планете Венере очень сильные: молнии бьют на 2 порядка чаще чем в атмосфере Земли. Это явление получило название «Электрический Дракон Венеры».

Облака имеют очень высокую яркость, отражая 76% света (это сопоставимо с отражательной способностью кучевых облаков в атмосфере и ледяных полярных шапок на поверхности Земли). Иначе говоря, более трёх четвёртой солнечной радиации отражается облаками и лишь менее одной четверти проходит вниз.

Температура облаков - от +10° до -40°С.

Облачный слой стремительно перемещается с востока на запад, делая один оборот вокруг планеты за 4 земных суток (по данным наблюдений «Маринера-10»).

Магнитное поле Венеры. Магнитосфера планеты Венеры

Магнитное поле Венеры незначительно - его магнитный дипольный момент меньше, чем у Земли, по крайней мере, на пять порядков. Причинами такого слабого магнитного поля являются: медленное вращение планеты вокруг своей оси, низкая вязкость планетарного ядра, возможно есть и иные причины. Тем не менее в результате взаимодействия межпланетного магнитного поля с ионосферой Венеры, в последней создаются магнитные поля небольшой напряжённости (15-20 нТл), хаотично расположенные и непостоянные. Это так называемая вызванная магнитосфера Венеры, у которой имеются головная ударная волна, магнитослой, магнитопауза, хвост магнитосферы.

Головная ударная волна лежит на высотах 1900 км над поверхностью планеты Венеры. Это расстояние было измерено в 2007 г. во время минимума солнечной активности. Во время максимума солнечной активности высота ударной волны увеличивается.

Магнитопауза расположена на высоте 300 км, что немногим выше чем ионопауза. Между ними существует магнитный барьер - резкое повышение магнитного поля (до 40 Тл), которое препятствует проникновению солнечной плазмы в глубины атмосферы Венеры, по крайней мере во время минимума солнечной активности. В верхних же слоях атмосферы с деятельностью солнечного ветра связывают значительные потери ионов O+, H+ и ОH+. Протяжённость магнитопаузы до десяти радиусов планеты. Само же магнитное поле Венеры, точнее его хвост, простирается до нескольких десятков венерианских диаметров.

Ионосфера планеты, с которой связано наличие магнитного поля Венеры, возникает под воздействием значительных приливных воздействий из-за относительной близости к Солнцу, благодаря чему над поверхностью Венеры образуется электрическое поле, напряжённость которого может вдвое превышать напряжённость «поля ясной погоды», наблюдаемого над поверхностью Земли. Ионосфера Венеры расположена на высотах 120-300 км и состоит из трёх слоёв: между 120-130 км, между 140-160 км и между 200-250 км. На высотах близких к 180 км может быть дополнительный слой. Максимальное число электронов в единице объёма - 3×10 11 m -3 обнаружено во 2 слое около подсолнечного пункта.

Наиболее близкая к Земле планета и 2-ая от Солнца. Тем не менее до начала полетов в космос о Венере знали весьма не много: вся поверхность планеты скрыта плотными облаками, которые не позволяли ее исследовать. Эти облака состоят из серной кислоты, которые интенсивно отражают свет.

Поэтому в видимом свете разглядеть поверхность Венеры не представляется возможным. Атмосфера Венеры в 100 раз плотнее земной и состоит из углекислого газа.

Венера освещается Солнцем не больше, чем Земля освещается Луной в безоблачную ночь.

Однако, Солнце так нагревает атмосферу планеты, что на ней постоянно весьма горячо - температура повышается до 500 градусов. Виновник подобного сильного разогрева - парниковый эффект, который формирует атмосфера из углекислого газа.

История открытия

В телескоп, пусть даже небольшой, можно без труда заметить и отследить сдвиг видимой фазы диска планеты Венера. Их в первый раз наблюдал в 1610 году Галилей. Атмосферу обнаружил М.В. Ломоносов 6 июня 1761 года, когда планета проходила по диску Солнца. Это космическое событие было предварительно вычислено, и его с нетерпением ждали астрономы всего мира. Но только Ломоносов сосредоточил внимание на том, что при соприкосновении Венеры с диском Солнца вокруг планеты появилось «тонкое, как волосик, сияние». Ломоносов дал верное научное разъяснение этому явлению: он счел его следствием рефракции солнечных лучей в атмосфере Венеры.

«Венера, - писал он, - окружена лёгкой атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного».

Характеристики

• Расстояние от Солнца: 108 200 000 км
• Продолжительность суток: 117д 0ч 0м
• Масса: 4,867E24 кг (0,815 массы Земли)
• Ускорение свободного падения: 8,87 м/с²
• Период обращения: 225 дней

Давление на планете Венера достигает 92 земных атмосфер. Это значит, что на каждый квадратный сантиметр давит столб газа весом в 92 килограмма.

Диаметр Венеры только лишь на 600 километров меньше земного и составляет 12104 км, а сила тяжести практически такая же, как на нашей планете. Килограммовая гиря на Венере будет весить 850 граммов. Таким образом, Венера сильно близка к Земле размером, силой тяжести и составом, поэтому ее зовут "землеподобной" планетой, или "сестрой Земли".

Венера вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном направлению других планет Солнечной системы - с востока на запад. Так себя ведет еще только одна планета в нашей системе - Уран. Один оборот вокруг оси составляет 243 земных суток. А вот венерианский год занимает всего 224,7 земных суток. Выходит, что день на Венере продолжается более, чем год! На Венере прослеживается смена дня и ночи, а вот смены времен года не случается.

Исследования

В наше время поверхность Венеры исследуют как с помощью космических аппаратов, так и с помощью радиоизлучения. Так, замечено, что немалую часть поверхности занимают холмистые равнины. Почва и небо над ней оранжевой расцветки. Поверхность планеты изрыта обилием кратеров, образовавшихся от ударов больших метеоритов. Диаметр этих кратеров достигает 270 км! Также общеизвестно, что на Венере десятки тысяч вулканов. Новые исследования выявили, что часть из них - действующие.

Третий по яркости объект на нашем небе. Венеру называют Утренней звездой, а еще Вечерней звездой, потому что с Земли она выглядит ярче всего незадолго до восхода и заката Солнца (в древности считали, что утренняя и вечерняя Венеры - это разные звезды). Венера на утреннем и вечернем небосклоне светит ярче, чем самые яркие звезды.

Венера одинока, у нее нет естественных спутников. Это единственная планета Солнечной системы, которая получила свое имя в честь женского божества - остальные планеты названы в честь богов-мужчин.