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
Статус: «В отношениях» Статус: «В отношениях»

Как правильно написать об отношениях на своей страничке?

Лиза
Костры амбиций Костры амбиций

У нашего поколения появился новый главный враг — эмоциональное выгорание

GQ
Как посмотреть все драйверы в Windows 10 без установки сторонних приложений Как посмотреть все драйверы в Windows 10 без установки сторонних приложений

Управлять драйверами в Windows 10 можно с помощью лишь одной команды

CHIP
Отцы «Хищника»: как американские братья-миллиардеры создали беспилотник, с помощью которого США убили генерала Сулеймани Отцы «Хищника»: как американские братья-миллиардеры создали беспилотник, с помощью которого США убили генерала Сулеймани

Их беспилотники были на вооружении американской армии в Ираке и в Афганистане

Forbes
Как другая модель оплаты решает кризис доверия на рынке блогеров Как другая модель оплаты решает кризис доверия на рынке блогеров

Рынок рекламы в блогах проходит через стадию трансформации модели оплаты

Forbes
Жиросжигающая тренировка: мощный удар по лишним кг Жиросжигающая тренировка: мощный удар по лишним кг

Узнай, какую программу тренировок стоит выбрать дома или в зале

Cosmopolitan
Самоочищающися туалеты и умные поилки. Как технологии заботятся о наших питомцах Самоочищающися туалеты и умные поилки. Как технологии заботятся о наших питомцах

Куда собакам и кошкам без хайтека

Forbes
10 доказанных наукой способов поднять себе настроение 10 доказанных наукой способов поднять себе настроение

Ты не можешь повлиять на цену нефти, зато есть способы поднять себе настроение

Maxim
Что делать, если у вас с партнером разные графики сна Что делать, если у вас с партнером разные графики сна

Как быть, если вы «жаворонок», а ваш партнер — «сова», или наоборот?

Psychologies
Новый Audi Q3. Как VW Tiguan, только лучше Новый Audi Q3. Как VW Tiguan, только лучше

Брифинг перед тест-драйвом нового Audi Q3 в Неаполе получился многообещающим

4x4 Club
«До основанья, а затем». Почему изменение Конституции может стать неожиданным и для самого Путина «До основанья, а затем». Почему изменение Конституции может стать неожиданным и для самого Путина

Владимир Путин все-таки решил изменить Конституцию — и сразу радикально

СНОБ
8 фактов о космосе, в которые трудно поверить 8 фактов о космосе, в которые трудно поверить

Рассказываем, что необычного скрывает космос

РБК
Audi Q8. Мастерство художественного жужжания Audi Q8. Мастерство художественного жужжания

Q8 – запоздалый ответ Ингольштадта на купе-кроссоверы BMW X6

4x4 Club
Когда дети стали большими Когда дети стали большими

Как стать ближе с повзрослевшим ребенком?

Лиза
Одна дома Одна дома

Все больше женщин выбирают осознанное одиночество. А как же семья и любовь?

Vogue
Мария Куликова: «Ваня раньше был уверен, что его мама — врач» Мария Куликова: «Ваня раньше был уверен, что его мама — врач»

Никогда не жалуюсь и воспринимаю как дар все, что со мной происходит

Караван историй
«Новый папа»: с чем Паоло Соррентино вернулся в Ватикан «Новый папа»: с чем Паоло Соррентино вернулся в Ватикан

11 января на «Амедиатеке» вышли первые две серии «Нового папы»

РБК
Дэвид Солой: Турбулентность. Отрывок из романа Дэвид Солой: Турбулентность. Отрывок из романа

Герои книги — 12 человек с разными судьбами

СНОБ
Как отличить «здоровый» нарциссизм от «нездорового»? Как отличить «здоровый» нарциссизм от «нездорового»?

Как понять, что у вашего партнера «злокачественный» нарциссизм

Psychologies
8 лайфхаков, которые помогут тебе меньше пользоваться телефоном в течение дня 8 лайфхаков, которые помогут тебе меньше пользоваться телефоном в течение дня

Есть такая штука — цифровая зависимость, с ней надо бороться

Playboy
Дрянная девчонка Дрянная девчонка

От сериала «Дрянь» до бондианы — история успеха Фиби Уоллер-Бридж

Vogue
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
Каршеринг, такси и беспилотники: 10 главных трендов автомобильного рынка в новой декаде Каршеринг, такси и беспилотники: 10 главных трендов автомобильного рынка в новой декаде

Что ждёт нас на автомобильном рынке в ближайшем будущем?

Forbes
30 отличных подкастов на любой вкус — про деньги, секс, кино (и не только) 30 отличных подкастов на любой вкус — про деньги, секс, кино (и не только)

Подкасты стали главным медиатрендом 2019 года

Esquire
Как болели и умирали в погоне за красотой: 7 исторических практик Как болели и умирали в погоне за красотой: 7 исторических практик

Женская красота имела сакральный смысл во все времена и во многих культурах

Популярная механика
Голова не болит: как быстро избавиться от похмелья Голова не болит: как быстро избавиться от похмелья

Рассказываем, как быстро преодолеть абстинентный синдром после алкоголя

Cosmopolitan
Реноватор – мультитул в мире электроинструмента Реноватор – мультитул в мире электроинструмента

Для чего нужен реноватор, и как выбрать этот прибор

CHIP
Электронные сигареты. Запретить нельзя разрешить Электронные сигареты. Запретить нельзя разрешить

О том, где поставить запятую, сейчас гадают не только врачи и учёные

Здоровье
Как проходит смертная казнь посредством инъекции Как проходит смертная казнь посредством инъекции

Рассказы медсестры и тюремного капеллана о смертной казни в современной Америке

Esquire
Открыть в приложении