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
Ну что ж ты страшная такая Ну что ж ты страшная такая

В инстаграме как на войне

Tatler
Gram — не пончики и не апельсины: власти США объяснили, почему судятся с Павлом Дуровым Gram — не пончики и не апельсины: власти США объяснили, почему судятся с Павлом Дуровым

Почему Gram – это ценная бумага, а аргументы Telegram — несостоятельны

Forbes
«Насильно мил не будешь» «Насильно мил не будешь»

Что мы можем назвать противоположностью любви?

Psychologies
Психолог Алексей Красиков — о причинах неврозов и панических атак Психолог Алексей Красиков — о причинах неврозов и панических атак

Как развить эмоциональный интеллект и избавиться от внутренних конфликтов.

РБК
Как выбрать лучший эллиптический тренажер для дома: полезные советы по выбору Как выбрать лучший эллиптический тренажер для дома: полезные советы по выбору

Расскажем обо всех нюансах эллиптических тренажеров и предложим лучшие модели

CHIP
Цена злобы: во сколько обходится агрессивное поведение на работе Цена злобы: во сколько обходится агрессивное поведение на работе

Книга «Жесткие переговоры» научит вас противостоять агрессивным противникам

Forbes
Глубинный народ Глубинный народ

Жизнь буквально раздавила скатов

Вокруг света
4 типа темперамента и как они проявляются у мужчин 4 типа темперамента и как они проявляются у мужчин

Как четыре типа темперамента проявляются у мужчин

Psychologies
В России нашли способ сделать биосенсоры дешевыми и эффективными В России нашли способ сделать биосенсоры дешевыми и эффективными

Группа ученых с Физтеха предложила принципиально новую конструкцию биосенсора

Популярная механика
Большая десятка Большая десятка

Список мест в африканской глуши, где водятся лучшие трофеи для вашего инстаграма

Tatler
Что нам стоит дом построить? Что нам стоит дом построить?

О том, как строятся отношения архитектора с заказчиком

AD
Токсичность в коллективе: как распознать и обезвредить Токсичность в коллективе: как распознать и обезвредить

Какие они — токсичные сотрудники, как их распознать и вовремя «обезвредить»

Psychologies
Тест и обзор Nubia Red Magic 3S: настоящий игровой смартфон Тест и обзор Nubia Red Magic 3S: настоящий игровой смартфон

Как обстоят дела с дисплеем, аккумулятором и камерой? Подробности в нашем обзоре

CHIP
Красавица и чужой: почему девушек так тянет к иностранцам Красавица и чужой: почему девушек так тянет к иностранцам

Почему иногда женщины любят вместо тебя каких-то мексиканцев?

Maxim
Шерлок, скандинавы и потрошители: 10 лучших детективных сериалов за 10 лет Шерлок, скандинавы и потрошители: 10 лучших детективных сериалов за 10 лет

Десять лучших телевизионных детективов десятилетия

Esquire
Что мы знаем о внеземных жителях 130 лет спустя? Что мы знаем о внеземных жителях 130 лет спустя?

Как мечтали в прошлом о жизни на других планетах, и как о ней рассуждают сейчас?

Наука и жизнь
«Нельзя», «можно» или «надо»? Шпаргалка для родителей «Нельзя», «можно» или «надо»? Шпаргалка для родителей

Шпаргалка по открытым и доверительным отношениям взрослых и детей

Psychologies
10 самых распространенных ошибок мышления 10 самых распространенных ошибок мышления

Фраза «Это не то, что ты подумал!» может быть применена ко всей жизни

Maxim
Детский труд: 10 заменитых актеров, чья карьера началась задолго до 18-летия Детский труд: 10 заменитых актеров, чья карьера началась задолго до 18-летия

Их талант актёрской игры открылся еще в детстве

Cosmopolitan
Друзья человека: владельцы собак меньше страдают от одиночества Друзья человека: владельцы собак меньше страдают от одиночества

То, что «собачникам» давно известно, снова становится темой научных исследований

Psychologies
Почему светят звёзды? Почему светят звёзды?

Какие внутренние процессы заставляют звёзды излучать свет?

Наука и жизнь
«Как тебе такое, Iron Mask?»: фрагмент нового романа Игоря Савельева «Как тебе такое, Iron Mask?»: фрагмент нового романа Игоря Савельева

Первая глава романа Игоря Савельева, где Алекс пакует вещи в общежитии

Esquire
Майк Эннесли: Как общаться с трудными людьми Майк Эннесли: Как общаться с трудными людьми

Каких типов бывают трудные люди и как с ними выстраивать коммуникацию

СНОБ
Автосалон во Франкфурте исчез. Каким мы его будем помнить Автосалон во Франкфурте исчез. Каким мы его будем помнить

Автомобильные журналисты вспоминают Франкфуртское мотор-шоу

РБК
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
Внутренняя красота Внутренняя красота

Совершенно простой дом в Майами с обширной коллекцией арт-объектов

AD
«Ради роста экономики на 4% в год изучайте историю 1960-х»: самые важные идеи Давоса-2020 «Ради роста экономики на 4% в год изучайте историю 1960-х»: самые важные идеи Давоса-2020

Отказ от погони за прибылью, привычка делиться и другие идеи Давоса-2020

Forbes
Сергей Зинкевич: Что мешает «цифровизации» бизнеса? Сергей Зинкевич: Что мешает «цифровизации» бизнеса?

Почему не нужно бояться пробовать что-то новое в сфере ИТ

СНОБ
Наша эра. К юбилею Леонида Парфенова Наша эра. К юбилею Леонида Парфенова

Что сделал Парфенов для отечественного ТВ и о силе его экранного образа

СНОБ
Открыть в приложении