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

Животные испытывают те же типы привязанности, что и люди Животные испытывают те же типы привязанности, что и люди

Кошки тоже умеют привязываться к хозяевам — совсем как мы к ним

Psychologies
Едим мясо и худеем? Едим мясо и худеем?

Карнивор-диета – настоящий праздник для мясоедов, но чего от неё стоит ждать?

Лиза
12 самых дорогих фильмов в истории (на их создание ушли грандиозные суммы) 12 самых дорогих фильмов в истории (на их создание ушли грандиозные суммы)

Если у тебя есть полмиллиарда долларов, можно попробовать переснять «Мстителей»

Playboy
Сергей Минаев — об итогах десятилетия Сергей Минаев — об итогах десятилетия

Сергей Минавев — каким исследователи из будущего увидят наши 2010-е

Esquire
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
История ученого, который пожертвовал жизнью, чтобы описать симптомы укуса ядовитой змеи История ученого, который пожертвовал жизнью, чтобы описать симптомы укуса ядовитой змеи

Карл Петерсон Шмидт вел дневник с момента укуса до самой смерти

Maxim
Что такое апсайкл Что такое апсайкл

Манифест экомодерниста Покраса Лампаса и пять локальных апсайкл-проектов

Собака.ru
Большой — взрыв Большой — взрыв

Дмитрий Черняков и Аида Гарифуллина готовят «Садко» в Большом

Vogue
Остаться собой Остаться собой

Ирина Безрукова о внутренней гармонии, знании себя и своего организма

OK!
Ракетное топливо улучшили с помощью радиации Ракетное топливо улучшили с помощью радиации

Радиационная обработка полимеров ускоряет получение ракетного топлива

Популярная механика
Пример для детей: как я похудела на 27 кило и создала свою собственную диету Пример для детей: как я похудела на 27 кило и создала свою собственную диету

Наша героиня, человек с творческим подходом, решила не следовать чужим советам

Cosmopolitan
Раздули проблему Раздули проблему

Чрезмерное потребление филлеров вредит здоровью

Tatler
Сильные духом: самые влиятельные молодые русские парфюмеры Сильные духом: самые влиятельные молодые русские парфюмеры

Несколько действительно интересных нишевых парфюмерных марок

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
С кем лучше воровать, болеть и тонуть? С кем лучше воровать, болеть и тонуть?

Кто больше достоин доверия – мужчины или женщины?

Maxim
Алкогений: Омар Хайям Алкогений: Омар Хайям

Хайям имел всеперсидскую репутацию пьяницы и бабника

Maxim
Смех сквозь слезы: трагедии в жизни актрис комедийного жанра Смех сквозь слезы: трагедии в жизни актрис комедийного жанра

Мало кто знает, сколько слез им пришлось пролить в реальной жизни

Cosmopolitan
Идеальная пара Идеальная пара

Обувной бренд duet.by.me зарабатывает десятки миллионов рублей

Forbes
«Я иногда езжу по-тихому». Дмитрий Медведев — о ПДД, машинах и дорогах «Я иногда езжу по-тихому». Дмитрий Медведев — о ПДД, машинах и дорогах

События, которыми запомнился автомобилистам Дмитрий Медведев

РБК
Скандалы, подделки и Alka-Seltzer: на чем зарабатывал Сальвадор Дали Скандалы, подделки и Alka-Seltzer: на чем зарабатывал Сальвадор Дали

Как великий сюрреалист преуспел не только в живописи, но и в зарабатывании денег

РБК
Воздушные фильтры: менять или можно почистить? Воздушные фильтры: менять или можно почистить?

Можно ли восстановить фильтр в пылесосе и сэкономить по покупке нового?

CHIP
Чужие документы: что делать, если инспектор перепутал права водителей Чужие документы: что делать, если инспектор перепутал права водителей

Автомобилист чуть не остался без водительских прав из-за ошибки инспектора ГИБДД

РБК
Сыр с плесенью: польза и вред всех сортов «пахучего» продукта Сыр с плесенью: польза и вред всех сортов «пахучего» продукта

Пахучий, изысканный и необычный.

Playboy
Темный лорд на службе Кремля: путь Суркова от суверенной демократии к Новороссии и далее к медитации Темный лорд на службе Кремля: путь Суркова от суверенной демократии к Новороссии и далее к медитации

Владислав Сурков так и не стал Карлом Марксом и Михаилом Сусловым путинизма

Forbes
Кортизол: сохраняй равновесие Кортизол: сохраняй равновесие

Кортизол – один из самых частых провокаторов гормонального дисбаланса

Лиза
5 частых ошибок, которые парни совершают когда делают «это» в первый раз 5 частых ошибок, которые парни совершают когда делают «это» в первый раз

Хит-парад ошибок, которых стоит избегать во время интимной близости

Playboy
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
Вот 11 настоящих замков, в которых вы можете пожить Вот 11 настоящих замков, в которых вы можете пожить

Для того, чтобы жить в замке, совершенно не обязательно становиться монархом

GQ
Духи на распив по-донецки Духи на распив по-донецки

Как почувствовать войну, родину и застойную тоску

Русский репортер
Ангелос Ханиотис: Конец Македонского царства Ангелос Ханиотис: Конец Македонского царства

Как греческий мир существовал во времена ранней Римской империи

СНОБ
Открыть в приложении