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.
На далекой звезде Венере
Солнце пламенней и золотистей,
На Венере, ах, на Венере
У деревьев синие листья.
Николай Гумилёв
Планета римской богини любви и красоты, утренняя и вечерняя звезда... Вы наверняка её видели - рано утром, когда солнце вот-вот взойдёт, она последней исчезает на светлеющем небе. Или, наоборот, первой загорается на фоне гаснущего заката - самая яркая, если не считать Солнце и Луну, в 17 раз ярче самой яркой звезды - Сириуса. Если присмотреться, она и не похожа на звезду - не мерцает, а светит ровным белым светом.
А вот в полночь вы её никогда не увидите. Венера для земного наблюдателя не удаляется от Солнца больше, чем на 48°, - ведь мы смотрим на её орбиту «снаружи». Поэтому Венеру хорошо видно в двух случаях: когда она правее, западнее Солнца - это называется западная элонгация - в это время она садится раньше Солнца и раньше Солнца встаёт, поэтому хорошо видна перед восходом; и когда она слева от Солнца и в течение дня следует по небу за ним, тогда её видно вечером (рис. 1). Период, когда планета близка к линии Земля - Солнце, называется соединением (планета «соединяется» с Солнцем), в это время её не видно.
Впрочем, не совсем так. Венеру не видно глазом, когда она близко к Солнцу, но в телескоп - если точно знать, где её искать - разглядеть можно. (Кстати, задача - нарисуйте, как выглядит в телескоп Венера, например, в восточной элонгации.) А изредка бывает, что она проходит для земного наблюдателя не возле Солнца, а прямо по его диску. Во время такого прохождения, наблюдая его в телескоп, Ломоносов и открыл атмосферу Венеры. Когда бо льшая часть Венеры уже была на диске Солнца, он на мгновение увидел тонкий светящийся ободок вокруг остальной части планеты (рис. 2). Этот ободочек видели многие, но не придали ему значения. И только Ломоносов понял, что это косые солнечные лучи подсветили атмосферу планеты, как фонарик в темноте подсвечивает дым и делает его видимым.
Атмосфера эта оказалась совсем не подарком. Для начала выяснилось, что она непрозрачна для «обычного» (видимого) света и не даёт разглядеть поверхность планеты: это всё равно что пытаться увидеть дно кастрюли через слой молока. Но главное люди узнали, только когда на Венеру попробовали посадить спускаемый аппарат.
По размеру Венера почти как Земля, да и по массе ненамного меньше; казалось бы, эти две планеты почти одинаковы. Так что ещё в начале ХХ века можно было предполагать, что на Венере растут деревья и вообще кто-нибудь живёт. Или что на ней, например, могут поселиться земляне. Однако эти надежды не оправдались: первый аппарат, попытавшийся сесть на Венеру (в 1967 году), был раздавлен, ещё не долетев до поверхности!
Оказалось, что на Венере - чудовищное атмосферное давление: почти в 100 раз больше, чем на Земле. На каждый квадратный сантиметр поверхности столб воздуха давит с такой силой, как если бы на Земле на этот сантиметр поставили стокилограммовую гирю! Плотность венерианского «воздуха» всего в 14 раз меньше плотности воды. Температура всегда - что днём, что ночью - равна 470°C, больше, чем в самом жарком месте Меркурия! Вдобавок атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа (CO 2), содержит кучу ядовитых и едких соединений серы, в том числе и серную кислоту. До сих пор ни один спускаемый аппарат - а было их около десятка - не продержался в этой обстановке дольше двух часов...
Попробуйте представить себе эту картину. Небо на Венере оранжевое, всегда покрыто облаками из серной кислоты. Солнца никогда не видно за сплошным слоем облаков. Никакой воды, естественно, нет - при такой температуре она давно испарилась (а раньше, похоже, были океаны!). Иногда идут кислотные дожди (буквально: вместо воды кислота), но до поверхности не долетают - испаряются от жары. Ветра внизу почти нет, всего 1 м/с, но «воздух» до того плотный, что даже такой слабый ветер поднимает пыль и мелкие камешки, всё это как будто плывёт в воздухе. Зато наверху, на высоте облаков, постоянно свирепствует гигантский ураган - скорость ветра там достигает 100 м/с, то есть 360 км/час, и даже больше! (Откуда этот ураган взялся, до сих пор неизвестно.)
Как же так получилось? Почему эта картина так сильно отличается от земной? Давайте разбираться.
Соединения серы и углекислый газ (которого на Венере 96%) в атмосферу попали из вулканов. Вулканов много - тысячи, вся поверхность покрыта застывшей лавой. Возможно, какие-то из вулканов действуют и сейчас, но пока извержения на Венере увидеть не удалось.
У всех этих «вулканических» газов молекулы тяжёлые: например, молекула углекислого газа весит в 1,5 раза больше, чем молекулы азота и кислорода, составляющие земную атмосферу. И их очень много. Поэтому «воздух» там такой плотный и тяжёлый.
А почему температура так высока? Опять виноваты вулканические газы, в первую очередь углекислый газ. Он создаёт так называемый парниковый эффект , суть которого вот в чём. Солнце освещает планету (Землю, например) и тем самым её нагревает, передавая ей каждую секунду (через лучи света) сколько-то энергии. Благодаря этой энергии дуют ветры, текут реки, живут растения и животные. Но энергия никогда не исчезает, она может только превращаться из одного вида в другой. Мы съели бутерброд - спрятанная в нём (химическая) энергия потратилась на подогрев нашего тела. Течёт река - вода ударяется о камни и тоже их нагревает. Так что в конечном счёте энергия, переданная Солнцем планете, переходит в тепло - планета нагревается. А куда девается энергия дальше? Нагретая поверхность планеты испускает уже чуть-чуть другое излучение, невидимое глазу, - инфракрасное. Чем горячее поверхность, тем сильнее излучение. Это излучение уходит в космос и уносит «лишнюю» энергию - ровно столько, сколько её приходит от Солнца. Соблюдается равновесие: сколько взял - столько верни.
А если вернуть (то есть излучить) меньше, чем взял (получил от Солнца)? Энергия начнёт накапливаться на планете, и температура поверхности и воздуха будет расти. Сильнее нагретая поверхность излучает больше инфракрасных лучей - и скоро равновесие восстановится, но при более высокой температуре.
Вот парниковый эффект - это перегрев, который возникает как раз от такого временного нарушения равновесия. Дело в том, что углекислый газ поглощает инфракрасные лучи. Поверхность планеты их излучает, а углекислый газ в атмосфере - не выпускает наружу, в космос! Внутрь солнечная энергия с видимым светом попадает, а наружу - атмосфера не пускает. Так и копится энергия, пока вся атмосфера не прогреется настолько, что уже верхний её слой сможет наконец излучить в космос нужное количество энергии и восстановить равновесие. Это и произошло на Венере - чтобы восстановить равновесие, её поверхности пришлось нагреться градусов на 400. Так может случиться и с Землёй, если в её атмосфере накопится слишком много углекислого и других «сложных» газов!
Есть ещё одна интересная особенность. Почти всё в Солнечной системе - все планеты и бо льшая часть астероидов - обращается вокруг Солнца в одну и ту же сторону. И вокруг оси все большие планеты вращаются в ту же сторону - все, кроме одной . Венера вертится «не как все», правда, очень медленно: 1 оборот вокруг оси за 243 земных суток, в то время как венерианский год длится 225 земных суток. То есть Венера вращается вокруг Солнца даже чуть-чуть быстрее, чем вокруг оси! Натренировавшись на Меркурии, вы, конечно, без труда разберётесь, сколько времени длился бы день и сколько - ночь на Венере, если бы эти два периода совпадали (этот ответ почти настоящий, так как разница мала). Резонанс с Солнцем опять неполный - и опять, возможно, причина в Земле: как Меркурий в своём «вальсе» всё время поворачивается к нам при встречах одной и той же стороной, так и Венера в каждом соединении с Солнцем повёрнута к Земле одинаково. Так что неточный резонанс с Солнцем - зато есть резонанс с Землёй.
Почему она крутится не в ту сторону? Непонятно. Есть разные гипотезы, одна другой сомнительнее. Все они так или иначе сводятся к тому, что «в детстве» с Венерой случилось какое-то несчастье. Кто-то толкнул или ударил... Зато хорошо известен ответ на предыдущий вопрос - почему все остальные планеты так дружно (и все, кроме Меркурия, быстро) крутятся в одну и ту же сторону? Попробуйте догадаться.
Ответы
1. При взгляде в телескоп у Венеры хорошо виден диск, поэтому видны и фазы - как у Луны. И по той же причине: видно только её освещённую сторону. В восточной элонгации мы видим ровно полкруга «в виде буквы Р» (см. рис. 1 статьи), как Луна в первой четверти. Но в отличие от Луны, месяц Венеры в это время не растёт, а убывает: дальше Земля и Солнце окажутся по разные стороны от неё, и её серп станет очень узким.
2. Если бы год и звёздные сутки совпадали, день и ночь длились бы по четверти года - см. рисунок ниже. На самом деле солнечные сутки на Венере длятся 116 земных суток, то есть больше полугода, но меньше половины звёздных суток.
3. Вращение (и годичное, и суточное) в одну сторону - следствие общего происхождения. Все планеты «слепились» из комков (планетезималей) в большом протопланетном облаке, которое всё в целом небыстро вращалось в одну (случайную) сторону, как суп в кастрюле, если его слегка помешать ложкой. Когда образовалось Солнце, всё облако уплотнилось (сжалось к центру) и, как фигурист, прижавший в «винте» руки к туловищу, стало вращаться быстрее; в физике это называется сохранением момента импульса. Отдельные комки тоже сжимались (и очень сильно), образуя планеты, и их вращение вокруг оси сильно ускорилось. Поэтому планеты крутятся вокруг оси быстро; Меркурий затормозился уже потом.
Художник Мария Усеинова
На Земле такое давление тоже можно найти - в океане, на глубине 1 км.
На самом деле небольшой парниковый эффект (но не из-за углекислого газа, а из-за водяного пара) на Земле есть, и очень кстати: без него температура была бы градусов на 20–30 ниже, чем сейчас.
Формально «не в ту сторону» вертится ещё Уран, но про него мы поговорим отдельно.
Нужно только рисунок нарисовать... Если не получится, см. ответы.
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.
Планета Венера — наша ближайшая соседка. Венера подходит к Земле ближе, чем любая другая планета, на расстояние 40 млн км и ближе. Расстояние от Солнца до Венеры составляет 108 000 000 км, или 0,723 а.е.
Размеры Венеры и масса близки к земным: диаметр планеты всего на 5 % меньше диаметра Земли, масса — 0,815 массы Земли, сила тяжести — 0,91 земной. При этом Венера очень медленно вращается вокруг своей оси в направлении, обратном вращению Земли (т. е. с востока на запад).
Несмотря на то, что в XVII-XVIII вв. различные астрономы неоднократно сообщали об открытии естественных спутников Венеры. В настоящее время известно, что таковые у планеты отсутствуют.
Атмосфера Венеры
В отличие от других планет земной группы, изучение Венеры с помощью телескопов оказалось невозможным, так как еще М. В.Ломоносов (1711 — 1765) , наблюдая 6 июня 1761 г. прохождение планеты на фоне Солнца, установил, что Венера окружена «знатною воздушною атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного».
Атмосфера планеты простирается до высоты 5500 км, а ее плотность в 35 раз превосходит плотность земной. Атмосферное давление в 100 раз выше чем на Земле, и достигает 10 млн Па. Строение атмосферы этой планеты представлено на рис. 1.
Последний раз прохождение Венеры на фоне диска Солнца в России астрономы, ученые и любители, смогли наблюдать 8 июня 2004 г. А 6 июня 2012 г. (т. е. с 8-летним интервалом) этот удивительный феномен можно будет наблюдать снова. Последующее прохождение состоится только через 100 лет.
Рис. 1. Строение атмосферы Венеры
В 1967 г. советский межпланетный зонд «Венера-4» впервые передал сведения об атмосфере планеты, которая на 96 % состоит из углекислого газа (рис. 2).
Рис. 2. Состав атмосферы Венеры
Из-за высокой концентрации углекислого газа, который подобно пленке удерживает тепло у поверхности, на планете наблюдается типичный парниковый эффект (рис. 3). Благодаря парниковому эффекту возле поверхности Венеры исключено всякое существование жидкой воды. Температура воздуха на Венере составляет примерно +500 °С. В таких условиях органическая жизнь исключается.
Рис. 3. Парниковый эффект на Венере
22 октября 1975 г. советский зонд «Венера-9» совершил посадку на Венере и впервые передал на Землю телерепортаж с этой планеты.
Общие характеристики планеты Венера
Благодаря советским и американским межпланетным станциям в настоящее время известно, что Венера — планета со сложным рельефом.
Здесь обнаружены гористые участки местности с перепадом высот 2-3 км, вулкан с диаметром основания 300-400 км и вы
сотой около 1 км, огромная котловина (протяженностью 1500 км с севера на юг и 1000 км с запада на восток) и относительно ровные участки. В приэкваториальной области планеты имеется более 10 кольцевых структур, подобных кратерам Меркурия, диаметром от 35 до 150 км, но сильно сглаженных и плоских. Кроме этого, в коре планеты есть разлом длиной 1500 км, шириной 150 км и глубиной около 2 км.
В 1981 г. станции «Венера-13» и «Венера-14» исследовали образцы грунта планеты и передали на землю первые цветные фотографии Венеры. Благодаря этому мы знаем, что поверхностные породы планеты близки по составу к земным осадочным породам, а небо над горизонтом Венеры оранжево-желто-зеленое.
В настоящее время полеты людей на Венеру маловероятны, но на высоте 50 км от планеты температура и давление близки к условиям на Земле, поэтому здесь возможно создание межпланетных станций для изучения Венеры и для подзарядки космических кораблей.
В центре Солнечной системы находится наша дневная звезда — Солнце. Вокруг него вместе со своими спутниками обращаются 9 больших планет:
- Меркурий
- Венера
- Земля
- Юпитер
- Сатурн
- Нептун
- Плутон
Возраст Солнечной системы был определён учёными на основании лабораторного изотопного анализа земных скальных пород, а также метеоров и доставленных на Землю космическими аппаратами образцов лунного грунта. Оказалось, что наиболее старые из них имеют возраст около 4,5 млрд. лет. Поэтому считается, что все планеты сформировались приблизительно в одно время — 4,5 — 5 млрд. лет тому назад.
Венера , вторая по близости к Солнцу планета, почти такого же размера, как Земля, а её масса более 80 % земной массы. Расположенная ближе к Солнцу, чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля. Тем не менее с теневой стороны на Венере господствует мороз более 20 градусов ниже нуля, так как сюда не попадают солнечные лучи в течении очень долгого времени. Она имеет очень плотную, глубокую и очень облачную атмосферу , не позволяющую нам увидеть поверхность планеты. Атмосферу — газовую оболочку, на Венере , открыл М. В. Ломоносов, в 1761 году, что так же показало сходство Венеры с Землёй.
Среднее расстояние от Венеры до Солнца 108,2 млн. км; оно практически постоянно, поскольку орбита Венеры ближе к окружности, чем у любой другой планеты. Временами Венера подходит к Земле на расстояние, меньшее 40 миллионов км.
Древние греки дали этой планете имя своей лучшей богини Афродиты, римляне же потом переиначили по-своему и назвали планету Венерой, что, в общем, одно и то же. Однако случилось это не сразу. Одно время считалось, что в небе находится сразу две планеты. Вернее, тогда ещё звезды, одна — ослепительно яркая, была видна утром, другая, такая же — вечером. Их даже называли по — разному, пока халдейские астрономы после долгих наблюдений и ещё более долгих размышлений не пришли к выводу, что звезда — то всё — таки одна, что делает им честь как большим специалистам.
Свет Венеры столь ярок, что если на небе нет ни Солнца, ни Луны, он заставляет предметы отбрасывать тени. Однако при взгляде в телескоп, Венера разочаровывает, и не удивительно, что до последних лет её считали «планетой тайн».
В 1930 году о Венере появилась некоторая информация. Было установлено, что её атмосфера состоит, в основном, из углекислого газа, который способен действовать как своего рода покрывало, задерживая солнечное тепло. Были популярны две картины планеты. Одна рисовала поверхность Венеры почти полностью покрытой водой, в которой могли развиваться примитивные формы жизни, — как это было на Земле миллиарды лет назад. Другая представляла Венеру как раскалённую, сухую и пыльную пустыню.
Эра автоматических космических зондов началась в 1962 году, когда американский аппарат «Маринер — 2» прошёл вблизи Венеры и передал информацию, которая подтвердила, что её поверхность очень горяча. Было установлено также, что период вращения Венеры вокруг оси — длительный, около 243 земных суток, — больше, чем период обращения вокруг Солнца (224, 7 суток), поэтому на Венере «сутки» длиннее года и календарь совершенно необычен.
Теперь известно, что Венера вращается в обратном направлении — с востока на запад, а не с запада на восток, как Земля и большинство других планет. Для наблюдателя на поверхности Венеры Солнце восходит на западе, а заходит на востоке, хотя в действительности облачная атмосфера полностью закрывает небо.
Следом за «Маринером — 2» была осуществлена мягкая посадка на поверхность Венеры нескольких советских автоматических аппаратов, спускаемых на парашюте через плотную атмосферу. При этом была зарегистрирована максимальная температура около 5300С, и давление у поверхности почти в 100 раз большее, чем атмосферное давление на уровне моря на Земле.
«Маринер — 10» приблизился к Венере в феврале 1974 года и передал первые снимки верхнего слоя облаков. Этот аппарат только один раз прошёл около Венеры — его основной целью была самая внутренняя планета — Меркурий. Однако снимки были высокого качества и показали полосатую структуру облаков. Они также подтвердили, что период вращения верхнего слоя облаков всего лишь 4 суток, так что строение атмосферы Венеры не похоже на земное.
Тем временем американские радиолокационные исследования показали, что на поверхности Венеры имеются большие по размеру, но мелкие кратеры. Происхождение кратеров неизвестно, но, поскольку в такой плотной атмосфере должна быть сильная эрозия, по «геологическим» стандартам они вряд ли могут быть очень старыми. Причиной возникновения кратеров может быть вулканизм, поэтому гипотезу о том, что на Венере происходят вулканические процессы, пока нельзя исключить. Также на Венере найдено несколько горных областей. Самый большой горный район — Иштар — по площади вдвое превышает Тибет. В центре его на высоту 11 км поднимается гигантский вулканический конус. Было обнаружено, что в облаках содержится большое количество серной кислоты (возможно, даже фтористо-серной кислоты).
Следующий важный шаг был сделан в октябре 1975 года , когда два советских аппарата — «Венера — 9» и «Венера — 10″ — совершили управляемую посадку на поверхность планеты и передали на Землю снимки. Снимки были ретранслированы орбитальными отсеками станций, остававшимися на околопланетной орбите на высоте порядка 1500 км. Это был триумф советских учёных, даже несмотря на то, что и » Венера — 9 » и » Венера — 10″ вели передачи всего лишь не более часа, пока не перестали раз и навсегда действовать из — за слишком высоких температур и давления.
Оказалось что поверхность Венеры была усыпана гладкими скальными обломками, по составу похожими на земные базальты, многие из которых имели около 1 м в поперечнике.
Поверхность была хорошо освещена: по описанию советских учёных, света было столько, сколько бывает в Москве в облачный летний полдень, так что даже не потребовались прожекторы аппаратов. Оказалось к тому же, что атмосфера не обладает чрезмерно высокими преломляющими свойствами, как ожидалось и все детали ландшафта были чёткими. Температура на поверхности Венеры равнялась 4850 градусов по цельсию, а давление в 90 раз превышало давление у поверхности Земли. Было обнаружено, кроме того, что слой облаков кончается на высоте около 30 км. Ниже находится область горячего едкого тумана. На высотах 50 — 70 км располагаются мощные облачные слои и дуют ураганные ветры. У поверхности Венеры атмосфера очень плотная (всего лишь в 10 раз меньше плотности воды).
Венера отнюдь не гостеприимный мир, как это когда-то предполагалось. Со своей атмосферой из углекислого газа, облаков из серной кислоты и страшной жарой она совершенно не пригодна для человека. Под тяжестью этой информации рухнули некоторые надежды: ведь менее чем 20 лет назад многие учёные считали Венеру более обещающим объектом для космических исследований, чем Марс.
Венера всегда притягивала к себе взгляды писателей — фантастов, поэтов, учёных. О ней и про неё много писали и, наверное, ещё многое напишут и возможно даже, что когда-нибудь часть её тайн откроется человеку.