Венера – самая заметная и яркая обитательница земного неба после Солнца и Луны

Популярная механикаНаука

Путешествие на Венеру: как исследовали самую яркую планету

Венера – самая заметная и яркая обитательница земного неба после Солнца и Луны. Иногда ее можно наблюдать невооруженным глазом даже в дневное время.

Алексей Левин, Дмитрий Мамонтов

Расстояние между Венерой и Солнцем равняется примерно 72% астрономической единицы, длины большой полуоси земной орбиты. Будучи внутренней планетой, Венера никогда не приближается к зениту. Ее элонгация, максимальное возвышение над горизонтом, составляет около 48 градусов. Полный оборот вокруг Солнца Венера делает без малого за 225 земных суток.

Поскольку Венера обращается между Землей и Солнцем, она, подобно Меркурию, меняет свой облик от тонкого серпика до полного диска. Люди с очень хорошим зрением могут различать фазы Венеры даже простым глазом, и они великолепно видны даже в самые слабенькие телескопы. Поэтому не приходится удивляться, что в октябре 1610 года их наблюдал Галилей. Впрочем, он и не сомневался, что обнаружит их, поскольку наличие фаз у любой внутренней планеты однозначно следует из теории Коперника.

233140d8d27232557a210aaec8f4fa7a.jpg
Гипсометрическая карта Венеры, составленная в Государственном астрономическом институте им. Штернберга МГУ по данным, полученным американским космическим аппаратом Magellan.

Прохождение Венеры по диску Солнца в 1761 году позволило сделать первый по-настоящему нетривиальный вклад в наши знания об этой планете. Наблюдавший его Ломоносов заметил, что, когда венерианский диск покидал солнечный, на краю последнего возник и тут же исчез ярко светящийся выброс (Ломоносов назвал его пупырем). Михайло Васильевич совершенно правильно объяснил это явление наличием у Венеры «знатной воздушной атмосферы», преломляющей солнечные лучи. Европейские астрономы игнорировали это открытие до тех пор, пока в конце XVIII века его не подтвердили первооткрыватель Урана Уильям Гершель и астроном-любитель из Бремена Иоганн Шретер.

Положение, когда проекция Венеры на плоскость земной орбиты попадает на линию, соединяющую Землю и Солнце, называется соединением. Венера находится в верхнем соединении, когда Солнце оказывается между ней и Землей, и в нижнем, когда она сама вклинивается между ними. В нижнем соединении дистанция между планетами сокращается до 42 млн километров, а в верхнем увеличивается до 258 млн. Интервал между последовательными верхними и нижними соединениями называется синодическим периодом Венеры. В среднем он равен 584 земным суткам, хотя отклонения в ту или иную сторону доходят до сотни часов.

1a4620b34b2cd86296ba39f3d62cb679.jpg
От ядра до поверхности. В отличие от Земли, Венера не имеет подвижных литосферных плит, плавающих на вязкой мантии. Земная кора из-за их перемещений обновляется каждую сотню миллионов лет, а венерианская, судя по всему, не менялась впятеро дольше. Однако это не означает, что она стабильна. Из глубин Венеры идут потоки тепла, которые постепенно нагревают кору и размягчают ее вещество. Поэтому кора периодически становится пластичной и деформируется, что служит причиной глобальных изменений рельефа. Продолжительность таких циклов, по всей видимости, составляет не менее полумиллиарда лет. О внутреннем строении Венеры нам тоже известно очень немного. Изучить его можно только с помощью сейсмических методов, а это требует создания долгоживущих — не минуты и часы, а дни и недели! — спускаемых аппаратов. По аналогии с Землей принято считать, что планета состоит из базальтовой коры толщиной в несколько десятков километров, силикатной мантии и железного ядра радиусом меньше 3000 км.

Наблюдения с Земли

Телескопические наблюдения всегда давали столь нечеткие картинки поверхности Венеры, что любые попытки определить с их помощью продолжительность суток этой планеты ни разу не увенчались успехом (по этой же причине картография Венеры стала возможной лишь после того, как у нее появились искусственные спутники с радиолокационным оборудованием, хотя кое-что удалось сделать и наземным радиотелескопам).

А такие попытки предпринимались практически всеми астрономами, интересовавшимися этой планетой. Первым из них оказался великий Джованни Кассини, который изучал Венеру еще до переезда в Париж в своей обсерватории в Болонье. В 1667 году он объявил, что венерианские сутки почти равны земным — 23 часа 21 минута. За следующие 300 лет астрономы-телескописты сделали более сотни подобных оценок — увы, ошибочных.

50a37b5a5e0b5b84640419154143ab9c.jpg
Открытки с другой планеты. Первые цветные снимки Венеры, полученные аппаратурой спускаемого аппарата советской межпланетной станции «Венера-13».

Делу помогла радиолокация Венеры, да и то не сразу. Первые опыты такого рода были проведены в США (1958) и Великобритании (1959) — но без особого успеха. В мае 1961 года советские газеты сообщили, что группа сотрудников Института радиотехники и электроники АН СССР под руководством академика Котельникова с помощью межпланетного радара установила, что Венера делает один оборот вокруг своей оси приблизительно за 11 суток. Как и множество других, эта оценка оказалась чрезвычайно заниженной. Лишь спустя год радиофизики из Калифорнийского технологического института Голдстайн и Карпентер получили почти правильную величину — 240 земных суток. В последующие годы она неоднократно уточнялась, и сейчас продолжительность венерианских суток считают равной 243 земным (так что сутки Венеры длиннее ее года!). Тогда же было установлено, что Венера обращается вокруг своей оси не с запада на восток, как Земля, а с востока на запад. Если смотреть со стороны северного полюса Солнца, окажется, что Венера вращается по часовой стрелке, а не против нее, как Земля и остальные планеты (за исключением Урана, у которого ось собственного вращения почти параллельна орбитальной плоскости). Поскольку Венера, как и все планеты, обращается вокруг Солнца против часовой стрелки, ее орбитальная и осевая угловые скорости противоположны по знаку. Такое движение называется ретроградным.

2bf824ff3bd7798c65a2abe16562b701.jpg
Свет ночи. В высоких слоях венерианской атмосферы, над потоками газа, циркулирующего в режиме «суперротации», наблюдается другая циркуляция. Поток солнечного УФ-излучения на дневной стороне «разбивает» молекулы углекислого газа, высвобождая атомарный кислород, который транспортируется так называемыми «солнечными» потоками в термосфере на ночную сторону планеты. Там атомарный кислород спускается ниже, в мезосферу, где рекомбинирует в молекулярный, излучая на длине волны 1,27 мкм. Картинка составлена из двух частей, отснятых спектрометром VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) на борту европейского спутника Venus Express.

Атмосфера Венеры

Первые сведения о составе венерианского воздуха были получены ровно за четверть века до начала космической эры. В 1932 году американские астрономы Уолтер Сидни Адамс и Теодор Данэм воспользовались для этой цели спектрографом, установленным на крупнейшем в мире 250-сантиметровом телескопе обсерватории Маунт-Вильсон. Они убедительно доказали, что газовое окружение Венеры в основном состоит из двуокиси углерода. Степень нагрева верхнего слоя венерианских облаков впервые измерили еще раньше, причем на этом же телескопе. Эдисон Петтит и Сет Николсон с помощью болометров выяснили, что его температура колеблется между 33−38°C. Эти измерения оказались до удивления точными, и в дальнейшем их достоверность неоднократно подтверждалась.

Прочие данные были получены уже с космических аппаратов. Сейчас мы знаем, что венерианский воздух на 96,5% состоит из углекислоты и на 3,5% - из азота. Остальные компоненты (двуокись серы, аргон, пары воды, окись углерода, гелий, совсем недавно обнаруженные зондом Venus Express гидроксильные группы) присутствуют лишь в небольших количествах. Тем не менее атмосферной серы вполне достаточно для формирования облаков, накрывающих планету, состоящих из двуокиси серы и аэрозольной серной кислоты.

c111254746fb0a524816b190008fa45a.jpg

Нижний слой венерианской атмосферы почти неподвижен, зато в тропосфере скорость ветра превышает 100 м/с. Эти бури сливаются в единый ураганный поток, который огибает планету за четверо земных суток. Он движется в сторону ее вращения (с востока на запад) и переносит плотные тучи, которые циркулируют вокруг планеты с такой же скоростью (это явление называется суперротацией).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как распечатать АЗ на принтере А4 на двух листах Как распечатать АЗ на принтере А4 на двух листах

Как распечатать на принтере А4 формат АЗ или даже изображение большего размера

CHIP
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры? Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры?

Рассказываем, какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В

CHIP
Кровь застыла в жилах: чем так хорош новый «Дракула» от создателей «Шерлока» Кровь застыла в жилах: чем так хорош новый «Дракула» от создателей «Шерлока»

Вышел главный сериал нового года – экранизация романа Брэма Стокера «Дракула»

Forbes
Расслабься и получай удовольствие: 7 поз с веревками и путами Расслабься и получай удовольствие: 7 поз с веревками и путами

Связать кого-то или позволить кому-то связать себя — это большое доверие

Cosmopolitan
Волшебный шкаф Волшебный шкаф

Проблема «нечего надеть» не зависит ни от дохода, ни от величины гардероба

Добрые советы
8 причин, почему мы вечно не сдерживаем свои новогодние обещания 8 причин, почему мы вечно не сдерживаем свои новогодние обещания

Причины, которые обычно мешают людям получить желаемое

Playboy
Преступления без наказания: «отец» Glencore, экс-премьер Таиланда и другие миллиардеры, избежавшие правосудия Преступления без наказания: «отец» Glencore, экс-премьер Таиланда и другие миллиардеры, избежавшие правосудия

Крупные бизнесмены, которым приходилось бежать из страны

Forbes
П — приоритеты: как понять, что для нас главное П — приоритеты: как понять, что для нас главное

Что стоит для нас на первом месте?

Psychologies
1101 факт о фильме «Матрица» 1101 факт о фильме «Матрица»

Интересные факты о культовом фильме Вачовски

Maxim
«У нас все в семье — будущие предприниматели»: дочь Олега Тинькова о жизни в Лондоне, отношениях с отцом и советах Ричарда Брэнсона «У нас все в семье — будущие предприниматели»: дочь Олега Тинькова о жизни в Лондоне, отношениях с отцом и советах Ричарда Брэнсона

Даша Тинькова — о желании строить карьеру вне семейного бизнеса

Forbes
Покупатель под лупой Покупатель под лупой

К чему приведёт регулирование сделок с искусством?

Robb Report
Stop-слово Stop-слово

Утомляемость, мигрени, неправильный прикус — часто это связано с проблемами ног

Добрые советы
Новые хозяева Белого дома: кто вошел в правительство Михаила Мишустина Новые хозяева Белого дома: кто вошел в правительство Михаила Мишустина

Состав правительства основательно перетряхнули

Forbes
Опасные игры с ОПЕК: как Россия намерена отчитываться по соглашению, одновременно наращивая добычу Опасные игры с ОПЕК: как Россия намерена отчитываться по соглашению, одновременно наращивая добычу

Заявление о возможном выходе России из ОПЕК+ привело к падению нефтяных цен

Forbes
Как другая модель оплаты решает кризис доверия на рынке блогеров Как другая модель оплаты решает кризис доверия на рынке блогеров

Рынок рекламы в блогах проходит через стадию трансформации модели оплаты

Forbes
Лечиться по-другому Лечиться по-другому

Физические и психические болезни взаимосвязаны

Psychologies
Как путешествовать с друзьями по всему миру, если у вас разные бюджеты: 8 правил Как путешествовать с друзьями по всему миру, если у вас разные бюджеты: 8 правил

Путешествия с друзьями по всему миру — это всегда очень весело и незабываемо

Playboy
Марафон желаний Марафон желаний

Музыкант и актриса Даша Чаруша стала режиссером

Собака.ru
Муза Муза

Солистка IOWA Катя Иванчикова в буквальном смысле воспевает экосознательность

Собака.ru
Соратница Стива Джобса и мать информационного дизайна: 10 женщин-дизайнеров, изменивших индустрию Соратница Стива Джобса и мать информационного дизайна: 10 женщин-дизайнеров, изменивших индустрию

Знак «осторожно, дети» и интерфейс Apple — что еще придумали женщины-дизайнеры?

Forbes
Шагающий город Шагающий город

Жители Кируны, переезжая, решили взять с собой город

Вокруг света
Реинкарнация или совпадение: история близнецов Дженнифер и Джиллиан Реинкарнация или совпадение: история близнецов Дженнифер и Джиллиан

Существует ли реинкарнация?

Cosmopolitan
Актриса непростого ремесла Актриса непростого ремесла

Катрин Денев — о кино и сельскохозяйственных выставках

GQ
Проспект Мира сегодня и почти 100 лет назад: дорога с историей Проспект Мира сегодня и почти 100 лет назад: дорога с историей

Прогуляться по Москве середины XX века не желаете?

Популярная механика
Авианосцы России: 6 забытых проектов Авианосцы России: 6 забытых проектов

Трагическая судьба отечественного авианосного флота

Популярная механика
Почему могут перестать летать российские ракеты? Правда об инвестициях в Россию, которая не прозвучала в Давосе Почему могут перестать летать российские ракеты? Правда об инвестициях в Россию, которая не прозвучала в Давосе

Какая проблема российских властей мешает привлекать иностранные инвестиции

Forbes
Офис-менеджер, пожарный и еще 7 профессий, повышающих риск развития рака Офис-менеджер, пожарный и еще 7 профессий, повышающих риск развития рака

Некоторые профессии значительно повышают риск развития различных видов рака

Популярная механика
В поисках обхода «особого пути». Чем запомнятся уходящие 2010-е В поисках обхода «особого пути». Чем запомнятся уходящие 2010-е

Поставит ли история уходящему десятилетию больше «лайков» или «дислайков»

СНОБ
11 способов приготовить еду по-новому: полезные лайфхаки 11 способов приготовить еду по-новому: полезные лайфхаки

Эти лайфхаки не только упростят, но и разнообразят рутинное приготовление пищи

Популярная механика
Открыть в приложении