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
Счет-фактура Счет-фактура

Родольф Парант соединил в интерьере брутальные детали и изящные росписи

AD
Собачий бизнес по совету Цукерберга: как вице-президент Facebook бросил карьеру ради корма для животных Собачий бизнес по совету Цукерберга: как вице-президент Facebook бросил карьеру ради корма для животных

Топ-менеджер Facebook Том Аррикс оставил должность ради собственного бизнеса

Forbes
Маленькие монстры: что стало с детьми из хорроров Маленькие монстры: что стало с детьми из хорроров

Как сложились жизнь маленьких актеров, которые недавно наводили ужас на зрителей

РБК
5 причин полюбить хурму 5 причин полюбить хурму

Удивительный вкус плюс полный набор ценных витаминов и минералов

Лиза
«Иногда хочется потерять все деньги»: Оскар Хартманн об инвестициях в недвижимость и личном бессмертии «Иногда хочется потерять все деньги»: Оскар Хартманн об инвестициях в недвижимость и личном бессмертии

Предприниматель Оскар Хартманн рассказал о трудной судьбе венчурного капиталиста

Forbes
Хочу поговорить Хочу поговорить

Лучший способ понять, чего вы ждете друг от друга в постели, — обсудить это

Добрые советы
Регистрация у дилеров и езда без номеров: ГИБДД дала разъяснения Регистрация у дилеров и езда без номеров: ГИБДД дала разъяснения

Когда дилеры начнут ставить машины на учет, сколько это будет стоить

РБК
C широко открытыми глазами: почему мы больше не верим фильмам о любви C широко открытыми глазами: почему мы больше не верим фильмам о любви

Кинокритик разбирается с тем, почему мы перестали верить в любовь на экране

Forbes
«Дали ему уехать». Как найти виновника ДТП во дворе «Дали ему уехать». Как найти виновника ДТП во дворе

Даже после предписания полиции записи с камер автомобилисту не выдают

РБК
Орловы Орловы

Орловы в короткий срок они смогли возвыситься и добиться влияния при дворе

Дилетант
Как выбрать горшок для цветов: лайфхаки для создания оазиса в доме Как выбрать горшок для цветов: лайфхаки для создания оазиса в доме

Эти рекомендации помогут создать уют в доме

Cosmopolitan
Восточный люкс: как одеваются турецкие актрисы на дорожке и в жизни Восточный люкс: как одеваются турецкие актрисы на дорожке и в жизни

Мы поближе познакомились с популярными в Турции актрисами и изучили их стиль

Cosmopolitan
Как эмигрант из СССР подсадил Америку на онлайн-покер и почему попал под суд Как эмигрант из СССР подсадил Америку на онлайн-покер и почему попал под суд

Исай Шейнберг в среде игроков в «онлайн-покер» пользуется репутацией легенды

Forbes
Инерционный поворот Инерционный поворот

Многолетние периоды крепкого рубля обычно заканчиваются девальвационным шоком

Forbes
Чудесные мальчики из кино и рекламы: как сложились судьбы героев из 90-х Чудесные мальчики из кино и рекламы: как сложились судьбы героев из 90-х

Эти мальчишки прославились съемками в «Ералаше» и рекламе, что с ними сейчас?

Cosmopolitan
Малала Юсуфзай, Грета Тунберг и еще 7 детей, которые изменили мир Малала Юсуфзай, Грета Тунберг и еще 7 детей, которые изменили мир

Дети и подростки, которые смогли повлиять на жизнь общества и культуру

Популярная механика
Нот всего семь, или Как доказать плагиат Нот всего семь, или Как доказать плагиат

Трудно ли доказать плагиат?

СНОБ
Волшебный шкаф Волшебный шкаф

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

Добрые советы
Кино, кино и домино Кино, кино и домино

Два брата дают вторую жизнь заброшенным советским кинотеатрам в Москве

Forbes
Мини-каникулы: как правильно провести выходной день Мини-каникулы: как правильно провести выходной день

Несколько отличных идей, как провести выходные дни с пользой и удовольствием

Cosmopolitan
Netflix: как был завоеван мир Netflix: как был завоеван мир

Как небольшая компания по видеопрокату превратилась в именитый онлайн-кинотеатр

Эксперт
Классная и страстная: чем зрелые женщины привлекают молодых мужчин Классная и страстная: чем зрелые женщины привлекают молодых мужчин

Почему молодые парни часто стремятся завести отношения со зрелыми женщинами

Cosmopolitan
Ошибки — путь к развитию? Ошибки — путь к развитию?

Стоит отказаться от перфекционизма и позволить себе делать ошибки

Psychologies
Русалка шоу-бизнеса Русалка шоу-бизнеса

Модель Евгения Кузьмина, которая снялась в новом фильме Гая Ричи «Джентльмены»

Maxim
Режиссер Борис Юхананов — об актуальности и свободе Режиссер Борис Юхананов — об актуальности и свободе

Режиссер Борис Юхананов — о клиповости мышления, сериалах и театре

РБК
С новым продуктом и без долгов С новым продуктом и без долгов

Среднему бизнесу с трудом удается оставаться на плаву

Эксперт
«Найти того, кто заблудился, легче, чем того, кто захочет искать» «Найти того, кто заблудился, легче, чем того, кто захочет искать»

Cosmo встретился с пятью героинями, чья жизнь связана с поиском пропавших людей

Cosmopolitan
Коммуна в большом городе: первый инклюзивный коливинг открылся в Лос-Анджелесе Коммуна в большом городе: первый инклюзивный коливинг открылся в Лос-Анджелесе

Жилье в этом комплексе посильно для людей с разным достатком

Forbes
Как изменился Конор Макгрегор после поражения от Хабиба Как изменился Конор Макгрегор после поражения от Хабиба

Конор Макгрегор стал ответственнее подходить к боям и научился уважать соперника

GQ
Открыть в приложении