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
Мариэтт Линдстин: Секта с Туманного острова. Отрывок из книги Мариэтт Линдстин: Секта с Туманного острова. Отрывок из книги

София ищет своё истинное предназначение

СНОБ
Персональная программа тренировок: как её составить и лучшие упражнения Персональная программа тренировок: как её составить и лучшие упражнения

Как правильно составить план индивидуальных занятий с инструктором

Cosmopolitan

Возможно, твои мотивы недостаточно сильны - и нужно найти другие

Cosmopolitan
«Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: пять самых дорогих картин из коллекции миллиардера Петра Авена «Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: пять самых дорогих картин из коллекции миллиардера Петра Авена

Тина Канделаки — о любви банкира Петра Авена к русскому искусству

Forbes
Папу гложет Папу гложет

Проблема татлеровских отцов и детей в 2020‑м — передача состояний

Tatler
Да, это Гон. Хроника побега экс-главы Renault-Nissan-Mitsubishi Да, это Гон. Хроника побега экс-главы Renault-Nissan-Mitsubishi

Пенсия 765 тыс. евро и другие подробности о самом громком побеге в 2020-м

РБК
Укрощение боли Укрощение боли

Простые упражнения для улучшения самочувствия

Psychologies
Как управлять файлами через CMD: cамые важные команды DOS Как управлять файлами через CMD: cамые важные команды DOS

С распространением Windows пользователи почти забыли о командах DOS

CHIP
«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
Властелины башен: «Москва-Сити» как зеркало российского бизнеса Властелины башен: «Москва-Сити» как зеркало российского бизнеса

Частных инвесторов и владельцев небоскребов неуклонно вытесняет государство

Forbes
Владимир Лисовский Владимир Лисовский

Знаменитый историк архитектуры, профессор рассказал о первой блокадной зиме

Собака.ru
Правильные выводы Правильные выводы

Семь способов, как привести себя в порядок

OK!
«Бизнес будет только расти»: почему Трамп не остановит поток российских рожениц в США «Бизнес будет только расти»: почему Трамп не остановит поток российских рожениц в США

Президент США Дональд Трамп принял меры, ограничивающие выдачу виз женщинам

Forbes
«Их истории со мной навсегда»: Кейт Миддлтон удивила британцев особенными фото «Их истории со мной навсегда»: Кейт Миддлтон удивила британцев особенными фото

Кейт Миддлтон продемонстрировала свои способности вместе с именитыми фотографами

Cosmopolitan
Топ-5 секретов молодости Дженнифер Энистон: как потрясающе выглядеть в 50 лет Топ-5 секретов молодости Дженнифер Энистон: как потрясающе выглядеть в 50 лет

Звезда поделилась секретами, благодаря которым она всегда молода и прекрасна

Cosmopolitan
Потребительский терроризм: почему защита прав дольщиков привела к незащищенности застройщиков? Потребительский терроризм: почему защита прав дольщиков привела к незащищенности застройщиков?

Потребительский терроризм – это злоупотребление правом, или мошенничество

Forbes
Сюрреализм — это я! 9 фактов о Сальвадоре Дали Сюрреализм — это я! 9 фактов о Сальвадоре Дали

Самые невероятные истории из жизни знаменитого сюрреалиста

Вокруг света
Бег с отягощением Бег с отягощением

Фантастический рассказ

Наука и жизнь
Смотритель маяка Смотритель маяка

Роберт Паттинсон – почему обязательно нужно увидеть черно-белый хоррор «Маяк»

Grazia
Внутренняя свобода: найти и не потерять Внутренняя свобода: найти и не потерять

Пять практических советов для тех, кто ищет себя

Psychologies
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
Игра вдолгую Игра вдолгую

Миллиардер Роман Троценко затевает новые масштабные проекты

Forbes
Джессика Альба: горячие фото знойной голливудской актрисы Джессика Альба: горячие фото знойной голливудской актрисы

Красотой и талантом Джессики Альбы можно восхищаться круглосуточно

Playboy
8 красивых и странных подземных городов 8 красивых и странных подземных городов

Подземные города мира, открытые для посещения

Maxim
Самые полезные каши: лучшие крупы для здоровья и стройности Самые полезные каши: лучшие крупы для здоровья и стройности

Каша является одним из традиционных блюд исконно русской кухни

Cosmopolitan
Гараж Гараж

Директор музея современного искусства «Гараж» об экологии и новом проекте

Собака.ru
Как изменились Райдер, Сарандон и другие звезды фильма «Маленькие женщины» Как изменились Райдер, Сарандон и другие звезды фильма «Маленькие женщины»

Как изменились актрисы «Маленьких женщин» спустя четверть века

Cosmopolitan
Какой антивирус установить, если вы отказываетесь от обновления с Windows 7 до Windows 10 Какой антивирус установить, если вы отказываетесь от обновления с Windows 7 до Windows 10

Антивирусы, которые продолжают поддерживать «семерку»

CHIP
«Дело Ричарда Джуэлла»: крепкая драма Клинта Иствуда про теракт на Олимпиаде в Атланте, где герой становится подозреваемым «Дело Ричарда Джуэлла»: крепкая драма Клинта Иствуда про теракт на Олимпиаде в Атланте, где герой становится подозреваемым

Клинт Иствуд снял крепкое и актуальное в эпоху fake news кино

Esquire
Открыть в приложении