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

9 условий, которые нужно соблюдать, чтобы не раздражать своего кота 9 условий, которые нужно соблюдать, чтобы не раздражать своего кота

Что нужно делать, чтобы жизнь твоего кота была счастливой?

Maxim
7 главных признаков, которые отличают хорошего начальника от плохого 7 главных признаков, которые отличают хорошего начальника от плохого

Приготовься оценить свое руководство

Playboy
Ты гонишь! Ты гонишь!

Лучшие в России рейсеры, вейкбордисты, скалолазы и будущий чемпион «Формулы 1»

Собака.ru
«Железная дама» Гюстава Эйфеля «Железная дама» Гюстава Эйфеля

Париж был в шоке: этот безумец собирается строить гигантскую башню из металла!

Караван историй
В мясе надо разбираться: степень прожарки стейка (названия и правила приготовления) В мясе надо разбираться: степень прожарки стейка (названия и правила приготовления)

Степени прожарки стейка: названия и способы приготовления

Playboy
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
Практические советы для конструктивного общения в паре Практические советы для конструктивного общения в паре

Эти практические советы помогают улучшить навыки общения в семье

Psychologies
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
В зиму на выходные В зиму на выходные

Зимой мне очень хочется зимы — настоящей, морозной и снежной

Наука и жизнь
Минус 75 кило: как я начала худеть в спортзале на спор и стала адептом ЗОЖ Минус 75 кило: как я начала худеть в спортзале на спор и стала адептом ЗОЖ

Главное — начать, а дальше всё пойдет по накатанной

Cosmopolitan
Патриот с автоматом. Маленький шаг для человечества, но огромный скачок для УАЗа Патриот с автоматом. Маленький шаг для человечества, но огромный скачок для УАЗа

Вы за рулём УАЗа, который ждал автоматическую коробку долгие четырнадцать лет

4x4 Club
Спящая красавица Спящая красавица

Если сейчас уже больше одиннадцати вечера, отложите журнал и ложитесь спать

Glamour
Зима в фокусе Зима в фокусе

Деревья в инее, храмы, просторы выглядят как открытка «Из России с любовью»

Лиза
GAC GS8. За всё ответит Баста GAC GS8. За всё ответит Баста

Новый внедорожник от китайской госкомпании GAC пока вызывает больше восторгов

4x4 Club
Холод против гаджета: почему смартфоны отключаются зимой Холод против гаджета: почему смартфоны отключаются зимой

Почему на морозе даже полностью заряженное устройство разряжается и выключается?

Популярная механика
Война и клир: чем вера в Бога отличается от фанатизма — объясняет протодиакон РПЦ Война и клир: чем вера в Бога отличается от фанатизма — объясняет протодиакон РПЦ

Как отделить добро от кулаков, а веру — от фанатизма

Esquire
10 лучших актеров 2019 года по версии The New York Times 10 лучших актеров 2019 года по версии The New York Times

Кинокритики The New York Times выбрали 10 лучших актеров 2019 года

Forbes
Властелин обручального кольца: история единственной любви Дж. Р. Р. Толкина Властелин обручального кольца: история единственной любви Дж. Р. Р. Толкина

Его книги стали классикой, а фильмы по ним вошли в золотой фонд кинематографа

Psychologies
Фемида Фаталь Фемида Фаталь

Даже самый лучший, открытый и честный суд не застрахован от чудовищных ошибок

Maxim
Как музыка влияет на чувства и способности человека Как музыка влияет на чувства и способности человека

Какие процессы происходят в мозге во время прослушивания музыки

СНОБ
Кэндес Бушнелл: Есть ли еще секс в большом городе? Отрывок из книги Кэндес Бушнелл: Есть ли еще секс в большом городе? Отрывок из книги

Кэндес Бушнелл: рассуждает об интимных вопросах в своей новой книге

СНОБ
Вопросы в лоб Вопросы в лоб

Секс, кровь и бриллианты — в новом сезоне «Содержанок»

Vogue
Не только «говняшка». Что Владимир Мединский оставляет в наследство Не только «говняшка». Что Владимир Мединский оставляет в наследство

Владимир Мединский был идеальным министром культуры

СНОБ
Огонь — интерьер Огонь — интерьер

Дизайнеры создали эффектный и роскошный современный интерьер

SALON-Interior
Бенкендорф: под клеймом «душителя свобод» Бенкендорф: под клеймом «душителя свобод»

Во времена СССР шефа жандармов называли врагом свободолюбия и гонителем Пушкина

Дилетант
В поисках обхода «особого пути». Чем запомнятся уходящие 2010-е В поисках обхода «особого пути». Чем запомнятся уходящие 2010-е

Поставит ли история уходящему десятилетию больше «лайков» или «дислайков»

СНОБ
Вечные девственники: 6 исторических личностей, которых не интересовал секс Вечные девственники: 6 исторических личностей, которых не интересовал секс

Эти люди точно знали, как сублимировать эффективно

Cosmopolitan
Марк Варшавер. Человек на своем месте Марк Варшавер. Человек на своем месте

Я стал директором театра, и сорок лет мы работали душа в душу

Караван историй
Как экс-дизайнер BMW и Tesla решил конкурировать с Илоном Маском, сдавая электромобили в аренду за $379 Как экс-дизайнер BMW и Tesla решил конкурировать с Илоном Маском, сдавая электромобили в аренду за $379

Хенрик Фискер выходит на рынок электромобилей с инновационной идеей

Forbes
Как рассчитать КБЖУ – норма и формулы расчёта Как рассчитать КБЖУ – норма и формулы расчёта

Здоровое питание – это основа правильного образа жизни

Cosmopolitan
Открыть в приложении