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
Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры? Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры?

Рассказываем, какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В

CHIP
Без ответа Без ответа

Что могут сделать родители, когда у ребенка несчастная любовь?

Добрые советы
Они засняли НЛО? О чем молчат военные США Они засняли НЛО? О чем молчат военные США

Морфлоту США удалось заснять на видео нечто летающее без крыльев в форме конфеты

Популярная механика
Владимир Лисовский Владимир Лисовский

Знаменитый историк архитектуры, профессор рассказал о первой блокадной зиме

Собака.ru
«Никогда не покажу свои дочерям, что я в чем-то не уверена». Почему Марла Соколофф бросила актерство и стала режиссером «Никогда не покажу свои дочерям, что я в чем-то не уверена». Почему Марла Соколофф бросила актерство и стала режиссером

Актрису Марлу Соколофф не устраивали роли, которые ей предлагали

Forbes
«Не верьте всему, что крутится в голове»: правда и ложь о навязчивых мыслях «Не верьте всему, что крутится в голове»: правда и ложь о навязчивых мыслях

Тревожные, повторяющиеся мысли мучают многих людей

Psychologies
Любовь не знает границ Любовь не знает границ

Судьба подбрасывает Любе новые испытания, но следом всегда приходит помощь

Лиза
Чем пахнет в доме Чем пахнет в доме

От запахов в твоем жилище зависит, каким будет настроение домочадцев

Лиза
Как влюбить его в себя: 10 способов, которые сработают с любым мужчиной! Как влюбить его в себя: 10 способов, которые сработают с любым мужчиной!

Как нужно правильно обращаться с мужчиной

Cosmopolitan
5 тревожных признаков, что ты слишком много жертвуешь собой ради работы 5 тревожных признаков, что ты слишком много жертвуешь собой ради работы

Труд должен культивировать человека, а не вытягивать из него все жизненные силы

Playboy
Хватит брать пример с героев стритстайла Хватит брать пример с героев стритстайла

Выставка Pitti Uomo вовсе не про красиво разодетых мужчин

GQ
Чем раньше, тем лучше. Как женщине сделать карьеру на Западе Чем раньше, тем лучше. Как женщине сделать карьеру на Западе

Какие шаги стоит предпринять, чтобы оказаться востребованной за рубежом?

Forbes
Самое время отправиться в Южную Америку Самое время отправиться в Южную Америку

Там сейчас лето и совсем нет дождей (не то что в Москве)

GQ
Четыре шага, которые сближают нас с партнером Четыре шага, которые сближают нас с партнером

Нет гарантии, что отношения никогда не омрачатся ссорами и непониманием

Psychologies
Павел Поддубный: 11 подводных камней при создании стартапа с нуля Павел Поддубный: 11 подводных камней при создании стартапа с нуля

11 советов от консультанта в сфере IT-решений для тех, кто открывает свой бизнес

СНОБ
Бенедикт Камбербэтч и еще 5 жертв, которые перехитрили своих похитителей Бенедикт Камбербэтч и еще 5 жертв, которые перехитрили своих похитителей

Вы бы смогли сохранить хладнокровие, окажись на месте героини триллера?

Cosmopolitan
Наци не догонят! История первого успешного побега  из лагеря смерти Освенцима Наци не догонят! История первого успешного побега  из лагеря смерти Освенцима

Рудольф Врба и Альфред Ветцлер были первыми, кому удалось сбежать из Освенцима

Maxim
Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах

Как не стать жертвой фауны под тропическим солнцем

РБК
Огонь — интерьер Огонь — интерьер

Дизайнеры создали эффектный и роскошный современный интерьер

SALON-Interior
Горланов Горланов

Как архитектор Антон Горланов сделал дизайн для двух самых громких премьер 2019

Собака.ru
Голоса в голове Голоса в голове

Из каких субличностей состоит человеческое «Я»?

Psychologies
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
Четыре комнаты Четыре комнаты

«Если вы читаете этот текст, значит, я осталась в живых»

Tatler
Это моя территория Это моя территория

Какие бывают личные границы и как их правильно выстраивать

Лиза
Ронен Бергман: Восстань и убей первым. Отрывок из книги Ронен Бергман: Восстань и убей первым. Отрывок из книги

Отрывок из книги «Восстань и убей первым» Ронена Бергмана

СНОБ
Рыжебородый против Льва Рыжебородый против Льва

XII век — период расцвета рыцарства, грандиозных походов и великолепных турниров

Дилетант
10 самых неловких моментов премии «Оскар» 10 самых неловких моментов премии «Оскар»

Несмотря на внешний лоск, здесь случаются конфузы. И почти все становятся мемами

РБК
Красавицы, лакеи, юнкера Красавицы, лакеи, юнкера

Все теперь дают балы! Самые свежие образцы модного светского жанра

Tatler
Империя Чаек: как построили свой бизнес сыновья генпрокурора Империя Чаек: как построили свой бизнес сыновья генпрокурора

За годы сыновья Юрия Чайки построили настоящую бизнес-империю

Forbes
Открыть в приложении