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 быстро сварить овощи в микроволновке – правильное питание без усилий Как быстро сварить овощи в микроволновке – правильное питание без усилий

Приготовление овощей в микроволновке сэкономит массу времени

Cosmopolitan
Двенадцатая жена императора Двенадцатая жена императора

Шпионско-детективная история про румынскую танцовщицу, ставшую женой императора

Дилетант
Ян и Елизавета Цапник: «В нашем доме никакие темы не замалчиваются» Ян и Елизавета Цапник: «В нашем доме никакие темы не замалчиваются»

Мне главное, чтобы Лизочка была счастлива

Караван историй
Зверское противостояние Зверское противостояние

Зоопарки Берлина как зеркало холодной войны

Forbes
Большое Никитское наступление Большое Никитское наступление

Как счастливые исключения сделать правилом

Огонёк
Рейтинг самого мощного оружия вселенной Marvel (что круче молота Тора?) Рейтинг самого мощного оружия вселенной Marvel (что круче молота Тора?)

Эти орудия мощнее танков и ракет

Playboy
Единственные и неповторимые Единственные и неповторимые

Гонки электромобилей – чемпионат для современного автоспорта уникальный

Популярная механика
Ронен Бергман: Восстань и убей первым. Отрывок из книги Ронен Бергман: Восстань и убей первым. Отрывок из книги

Отрывок из книги «Восстань и убей первым» Ронена Бергмана

СНОБ
10 правил от Минздрава для того, кто готов бросить курить 10 правил от Минздрава для того, кто готов бросить курить

Попытаемся уговорить тебя бросить курить и быть бережнее со своим телом

Maxim
Поиск грибов, купание в одежде и другие летние развлечения, которыми можно заняться и зимой Поиск грибов, купание в одежде и другие летние развлечения, которыми можно заняться и зимой

Если игнорировать холод и делать все то же, что и летом, в итоге станет теплее?

Maxim
«Вам не удастся разбогатеть на нашей криптовалюте»: Telegram раскрыл детали блокчейн-проекта Павла Дурова «Вам не удастся разбогатеть на нашей криптовалюте»: Telegram раскрыл детали блокчейн-проекта Павла Дурова

Telegram рассказал о платформе TON и криптовалюте Gram

Forbes
Почему кухня - самое опасное место в вашей квартире Почему кухня - самое опасное место в вашей квартире

Тяжелые металлы, толстый слой формальдегида, щепотка радиации и другие опасности

Популярная механика
Письмо к съезду: хотел, как лучше Письмо к съезду: хотел, как лучше

Ленин предлагал некоторые меры для предупреждения раскола в партии

Дилетант
Алкогений: Омар Хайям Алкогений: Омар Хайям

Хайям имел всеперсидскую репутацию пьяницы и бабника

Maxim
Такие папы нам нравятся Такие папы нам нравятся

Сегодня отцы становятся все включеннее и внимательнее к детям

Домашний Очаг
Старк и Лувр Старк и Лувр

У парижского отеля–паласа Le Meurice масса достоинств

SALON-Interior
Черная дыра извергает потоки вещества со сверхсветовой скоростью Черная дыра извергает потоки вещества со сверхсветовой скоростью

Ученые не сломали физику, а нашли пример сверхсветого движения

Популярная механика
«Расскажите немного о себе»: что отвечать на этот вопрос? «Расскажите немного о себе»: что отвечать на этот вопрос?

«Расскажите немного о себе» — проверка коммуникативных навыков соискателя

Psychologies
Красная стрела: как Борис Ротенберг готовит нового пилота «Формулы-1» из России Красная стрела: как Борис Ротенберг готовит нового пилота «Формулы-1» из России

Роберт Шварцман получил контракт с «Феррари» и сезон-2020 проведет в «Формуле-2»

Forbes
Как правильно устраивать пробежки зимой Как правильно устраивать пробежки зимой

Зимой тоже можно бегать по утрам

Maxim
Дороже золота Дороже золота

В Европе пьют (и обожествляют) вино, а в Азии — чай

Robb Report
«Ангара» проблем «Ангара» проблем

Почему новая ракета-носитель до сих пор не летает?

Огонёк
Теперь без Британии: как Brexit изменит европейские рынки капитала Теперь без Британии: как Brexit изменит европейские рынки капитала

Как это повлияет на финансовый сектор Европы, затронет ли российских инвесторов?

Forbes
Как тюльпаны в XVII веке чуть не уничтожили экономику Голландии Как тюльпаны в XVII веке чуть не уничтожили экономику Голландии

Неожиданный экскурс в экономический кризис XVII века

Maxim
Топ-5 главных секс-трендов десятилетия, от которых мы в восторге Топ-5 главных секс-трендов десятилетия, от которых мы в восторге

В последние годы наша интимная жизнь стала гораздо интереснее

Playboy
81 миллион за флакон: чем пахнут самые дорогие ароматы мира 81 миллион за флакон: чем пахнут самые дорогие ароматы мира

Как пахнут самые дорогие ароматы

Cosmopolitan
Дым отечества Дым отечества

Декоратор Ирина Дымова оформила домашний спа

AD
Новый Lexus GX 460. Свобода, равенство, братство Новый Lexus GX 460. Свобода, равенство, братство

Тест-драйв российской системы ценностей за рулём японского внедорожника

4x4 Club
Шеллак: что это такое и как наносить шеллак Шеллак: что это такое и как наносить шеллак

Рассказываем о том, что такое шеллак и какой маникюр с ним можно сделать

Cosmopolitan
Добро не тонет: как и почему эволюция помогает добрым и наказывает злых Добро не тонет: как и почему эволюция помогает добрым и наказывает злых

Оказывается, плохие типы проигрывают не только в диснеевских мультфильмах

Maxim
Открыть в приложении