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

Свет жизни: как автомобильные фары влияют на безопасность Свет жизни: как автомобильные фары влияют на безопасность

За всю историю автомобиля его составляющие претерпели значительные изменения

Популярная механика
Как разбудить в муже отцовский инстинкт: рассказывает врач (мужчина!) Как разбудить в муже отцовский инстинкт: рассказывает врач (мужчина!)

Мужчины способны заботиться о детях не хуже мам

Cosmopolitan
Как посмотреть все драйверы в Windows 10 без установки сторонних приложений Как посмотреть все драйверы в Windows 10 без установки сторонних приложений

Управлять драйверами в Windows 10 можно с помощью лишь одной команды

CHIP
Совсем распустились Совсем распустились

Российская почва всегда была благодатна для юмора

Glamour
Долго и счастливо. Как ЭКО перевернуло нашу жизнь Долго и счастливо. Как ЭКО перевернуло нашу жизнь

Благодаря исследованиям ученого Роберта Эдвардса родилось более 4 млн детей

Forbes
10 пугающих фактов о сонном параличе 10 пугающих фактов о сонном параличе

Сонный паралич – одно из самых неприятных расстройств, связанных со сном

Популярная механика
Новый Audi Q3. Как VW Tiguan, только лучше Новый Audi Q3. Как VW Tiguan, только лучше

Брифинг перед тест-драйвом нового Audi Q3 в Неаполе получился многообещающим

4x4 Club
5 главных навыков для карьерного успеха в 2020-х 5 главных навыков для карьерного успеха в 2020-х

Преуспеть в карьере в наступившем десятилетии помогут пять ключевых навыков

Forbes
Как похудела Адель: все особенности и полный план питания на диете Sirtfood Как похудела Адель: все особенности и полный план питания на диете Sirtfood

Певица Адель, похоже, решила круто изменить свою жизнь

Cosmopolitan
Высоко сижу Высоко сижу

Алексей Николашин оформил квартиру на самом высоком этаже в Москве-Сити

AD
7 болезней, повышающих риск развития синдрома Альцгеймера 7 болезней, повышающих риск развития синдрома Альцгеймера

Ученые до сих пор не могут назвать точные факторы развития заболевания

Популярная механика
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
Борода всему голова: как подобрать триммер Борода всему голова: как подобрать триммер

На что обратить внимания, выбирая триммер?

Популярная механика
Как специалист по инвестициям и бывшая модель основали бренд удобной косметики Как специалист по инвестициям и бывшая модель основали бренд удобной косметики

Они разработали средства, которые выполняют сразу несколько функций

Forbes
Харуки Мураками — о начале своего пути к большой литературе. Фрагмент книги «Писатель как профессия» Харуки Мураками — о начале своего пути к большой литературе. Фрагмент книги «Писатель как профессия»

Знаменитый японский писатель Харуки Мураками делится опытом

Esquire
Денежная машина для дочери президента: как создала бизнес богатейшая женщина Африки и гражданка России Изабель душ Сантуш Денежная машина для дочери президента: как создала бизнес богатейшая женщина Африки и гражданка России Изабель душ Сантуш

Богатейшая женщина Африки Изабель душ Сантуш создала бизнес-империю

Forbes
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
Как лучше позвать девушку на свидание — звонком или сообщением? Как лучше позвать девушку на свидание — звонком или сообщением?

Какой вариант продолжения знакомства эффективнее: звонок или сообщение?

Maxim
«Мальчики для битья»: самые критикуемые члены правительства Медведева «Мальчики для битья»: самые критикуемые члены правительства Медведева

Кто из членов уходящего кабинета чаще сталкивался с негативными комментариями

Forbes
4 типа темперамента и как они проявляются у мужчин 4 типа темперамента и как они проявляются у мужчин

Как четыре типа темперамента проявляются у мужчин

Psychologies
В зиму на выходные В зиму на выходные

Зимой мне очень хочется зимы — настоящей, морозной и снежной

Наука и жизнь
Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах

Как не стать жертвой фауны под тропическим солнцем

РБК
Биби Истон: 44 главы о 4 мужчинах. Отрывок из книги Биби Истон: 44 главы о 4 мужчинах. Отрывок из книги

Биби ведёт дневник, в котором записывает выдуманные истории

СНОБ
7 эффектных способов показать свою силу 7 эффектных способов показать свою силу

С нашей помощью ты освоишь трюки, которые помогут тебе казаться сильнее

Maxim
Остаться собой Остаться собой

Ирина Безрукова о внутренней гармонии, знании себя и своего организма

OK!
«Маленькие женщины» – неожиданный поворот в карьере Греты Гервиг «Маленькие женщины» – неожиданный поворот в карьере Греты Гервиг

Фильм «Маленькие женщины» – безусловный триумф

GQ
Правило №49. Как отдохнуть после развода Правило №49. Как отдохнуть после развода

Алексей Ситников готов составить девушке компанию в круизе по реке слез

Tatler
Как просить подарки и не быть меркантильной — рассказывает психолог Как просить подарки и не быть меркантильной — рассказывает психолог

Впереди гендерные праздники и мы рискуем пополнить наши запасы плюшевых медведей

Cosmopolitan
Лада Дэнс: да, нет, знаю Лада Дэнс: да, нет, знаю

Лада Дэнс всегда сама была продюсером своей жизни

Glamour
Из Москвы в Петербург Из Москвы в Петербург

Эта квартира для командировок — отличная альтернатива комфортабельному отелю

SALON-Interior
Открыть в приложении