Отличительные черты венеры. Планеты нашей с вами солнечной системы

Вторая в Солнечной системе, самая яркая на небосклоне после Солнца и Луны планета Венера является музой для многочисленных поэтов и романтиков. А также одним из излюбленных объектов для наблюдения среди исследователей космического пространства.

Поверхность Венеры трудно изучать из-за густых кислотных облаков в ее атмосфере. Такая возможность появилась только после изобретения космических аппаратов и мощнейших радиотелескопов, которые смогли показать, как выглядит Венера и собрать самые точные, интересные сведения об этой удивительном объекте.

История открытия

Яркость Венеры сделало ее одним из самых изучаемых небесных тел у древних астрономов. До нас дошли шумерские астрономические таблицы и календари майя, в которых описывался полный цикл ее движения.

Древние римляне отождествляли звезду с богиней любви (у греков – Афродита) за яркое, красивое белое свечение на утреннем и вечернем небосклоне. При этом долгое время считалось, что Утренняя и Вечерняя звезды – это разные небесные тела. Только Пифагор смог доказать обратное, поэтому считается, что именно он открыл планету Венеру.

История открытия Венеры не обошлась без Галилео Галилея. Он первым наблюдал за ней в телескоп и установил порядок смены венерианских фаз. Атмосферу на планете открыл в 1761 году Михаил Ломоносов, а вот изучить ее поверхность долгое время было невозможным.

Интенсивное исследование Венеры началось с появлением радиотелескопов и космических зондов. 28 советских и американских аппаратов были успешно отправлены в этом направлении для исследования ее атмосферы и поверхности. Они передавали астрономам панорамные изображения, но ни один из тех зондов, которые сумели достигнуть венерианской поверхности, не смог выжить в ее суровых условиях более 2 часов. Последними космическими аппаратами, запущенными к Венере являются «Венера-экспресс» Европейского космического агентства, а также «Акацуки» Японского агентства аэрокосмических исследований.

В ближайшее время Роскосмос планирует запуск межпланетной станции с орбитальным спутником и спускаемыми модулями, позволяющими изучить венерианскую атмосферу. Кроме станции для изучения поверхности в этом направлении отправится зонд, способный проработать в ее суровых условиях около 4 недель.

Особенности, орбита и радиус

Орбитальный путь обладает низким эксцентриситетом и является самым круговым среди планетарных объектов Солнечной системы. Средний радиус орбиты Венеры составляет 109 млн. километров. Полный оборот по орбитальному пути она совершает за 224, 6 земных суток, двигаясь со средней скоростью 34,9 км/с.

Особенностью Венеры является то, что она вращается в противоположном для большинства тел направлении – с востока на запад. Самая вероятная причина такого явления – столкновение с крупным астероидом, изменившим направление ее движения.

Венерианские сутки самые длительные во всей – 243 земных дня. Получается, что год здесь длится меньше, чем один полный день.

Физико-химические характеристики

По своим физическим параметрам вторая планета от близка к Земле. Ее радиус — 6052 км, что составляет 85% от земного. Масса – 4,9*10 24 , а среднее значение плотности — 5,25 г/ куб. см. Высокая плотность и химический состав Венеры относят ее к объектам землеподобного типа. В отличие от газовых гигантов, они твердотельные и состоят из тяжелых элементов.

Из чего же состоит Венера? Ее поверхность – застывшие лавовые породы, богатые по химическому составу силикатами, алюминием и железом. Кора уходит вглубь всего на 50 км, продолжаясь в массивную силикатную мантию толщиной в несколько тысяч километров. Сердце Венеры – железо-никелевое ядро, занимающее четверть ее диаметра.

Венерианский ландшафт долго оставался загадкой, разгадать которую смогли только орбитальные спутники, отправившие на Землю достоверные изображения венерианского рельефа. Равнины, представляющие собой гигантские пласты застывшей лавы из базальтовых пород, занимают большую часть поверхности планеты. По соседству с ними располагаются древние, но еще активные вулканы, арахноиды и глубокие кратеры.

Температура на Венере

Вторая от Солнца планета наиболее разогретая в нашей системе. Средняя температура у поверхности Венеры приближается к 470° по Цельсию. При этом в течение суток температурные колебания крайне незначительны.

Почему же на Венере такая высокая температура? Разогрев венерианской поверхности объясняется не столько близостью Солнца, сколько плотной атмосферой, состоящей преимущественно из углекислого газа и серной кислоты. В таких условиях возникает парниковый эффект – углекислый газ поглощает отраженное от грунта инфракрасное излучение, не пропуская его обратно в космическое пространство. При этом нижние слои атмосферы нагреваются до экстремально высокого значения.

Минимальную температуру на Венере можно зарегистрировать в зоне термосферы, удаленной от на расстоянии более 120 км. Ночью температура здесь опускается до -170.°С, а днем достигает максимума в 120°С. Суровый климат также обусловливают ветра. В нижних слоях ветра практически нет, а вот на уровне тропосферы атмосфера превращается в гигантский ураган со скоростью ветра более 359 км/ч. Здесь постоянно бушуют грозы и возникают молнии, а также идет кислотный дождь. Но он испаряется, не достигнув поверхности, и превращается в концентрированные кислотные пары.

Атмосфера

Ближайшая к поверхности часть венерианской атмосферы – тропосфера – представляет собой океан углекислого газа в состоянии сверхкристаллической жидкости. Ее высокая плотность создает парник у поверхности, разогревая Венеру сильнее всех тел в Солнечной системе.

На уровне 50-65 км над поверхностью в слоях тропопаузы температура и давление атмосферы приближается к земным значениям. Минимальные показатели температуры и давления регистрируются в пределах 200 км над поверхностью.

Основными составляющими венерианской атмосферы являются полужидкий CO 2 (более 96%) и азот(3, 5%). Оставшаяся часть приходится на инертные газы, двуокись серы и водяные пары. Крайне тонкий слой озона располагается на уровне 100 км от поверхности планеты.

• Она является ближайшим планетарным соседом Земли. Расстояние между телами не превышает 42 млн. километров.
• Венера является самым ярким небесным телом после Луны и Солнца, наблюдаемым с Земли. Увидеть ее можно даже днем, но лучше всего наблюдать за ней на фоне утренних и вечерних сумерек.
• Кора планеты достаточно молода – ей всего около 500 млн. лет. Это подтверждено крайне малым количеством ударных кратеров.
• Большинство фрагментов венерианского рельефа носит имена и фамилии женщин. Единственной «мужской» деталью рельефа является самый высокий горный хребет, получивший свое название в честь британского физика и исследователя космоса Джеймса Максвелла.
• Глубокие венерианские кратеры получили свои названия в честь фамилий известных женщин (Ахматова, Барто, Мухина, Голубкина и т.д.), а мелкие – в честь женских имен. Возвышенности рельефа названы в честь богинь из разных мифологий, а каньоны, борозды и линии в жесть воинственных женщин и персонажей сказок и мифов.
• Долгое время считалось, что венерианский климат похож на земные тропики, а жизнь на планете представляет собой подобие мезозоя на Земле. Но детальное изучение ее атмосферы показало, что зарождение жизни в столь суровых условиях невозможно.
• Планета не имеет магнитного поля. Ее магнитосфера индуцирована .
• Венера и – единственные планетарные тела в нашей системе, не имеющие естественных спутников. Но некоторые современные теории говорят о том, что у нее ранее могла иметься своя луна, разрушившаяся до возникновения на Земле астрономических наблюдений. По другой теории, Меркурий некогда являлся естественным спутников Венеры.
• Планета имеет высокую отражательную способность(альбедо), поэтому в безлунную ночь отбрасывает тень на Землю.

Человечество всегда интересовала яркая звезда, дарящая свой яркий свет в утренние часы или наблюдаемая в ранних сумерках. Это блистательное небесное тело — Венера — вторая планета Солнечной системы . Однако, несмотря на столь привлекательный вид, в действительности манящий и далекий мир представляет собой адский кипящий котел, в котором нет места ничему живому.

Открытие планеты Венера

Небесное тело, которое появляясь в небе, имеет яркость -4,6 видимой звездной величины, давно известно человеку. По своей яркости Венера является третьим объектом на небосклоне, уступая только Солнцу и Луне . Наиболее удобное время для наблюдений за этой красавицей — утренние и вечерние часы. Периоды утренней и вечерней видимости чередуются на протяжении 585 суток.

За это ее так и прозвали — «утренняя звезда». Как правило, Венеру легко заметить невооруженным глазом в западной или в восточной части небосклона, недалеко от линии горизонта. Планета появляется довольно часто, радуя астрономов-любителей своим блеском. Впечатляюще выглядит зрелище, когда утренняя звезда появлялась в компании с Юпитером . Две яркие точки в ночном небе никого не оставят равнодушными.

Впервые наблюдали за второй по счету планетой от Солнца еще древние китайцы и персы. В те далекие годы Венера служила естественным индикатором времени. Время появления утренней звезды определяло приблизительное время суток. Древние астрономы и астрологи считали Венеру планетой. Благодаря своим астрофизическим параметрам небесное тело отлично вписывалось в гелиоцентрическую систему, предложенную Аристархом Самосским. Гораздо позже уже в XVI в. усилиями Коперника Венера прочно заняла почетное второе место в гелиоцентрической системе.

Несмотря на то, что информацию о Венере человечество получило еще в древние времена, честь открыть небесное тело выпала Галилео Галилею. Именно он впервые в 1610 году увидел утреннюю звезду в свой телескоп. Ученому удалось обнаружить венерианские фазы, подобные лунным, что стало подтверждением теории гелиоцентрической системы движения небесных тел. Через 29 лет, в 1639 году ученые смогли наблюдать Венеру во всей красе. Планета совершала свой путь, проходя через огромный солнечный диск.

В дальнейшем пристальное изучение второй планеты от Солнца давало все основания считать Венеру близнецом нашей Голубой планеты. Усилиями Михаила Ломоносова «утренняя звезда» обзавелась атмосферой. Долгое время информация о размерах небесного тела и астрофизические данные давали повод считать планету пригодной для существования жизни. Однако утренняя красавица упорно скрывала свой истинный облик. Наблюдения за планетой с помощью мощной и совершенной оптики не пролили свет на естественную природу Венеры. Только полеты первых автоматических зондов во второй половине двадцатого века приоткрыли завесу тайны.

Общепринятые сведения о планете Венера

На сегодняшний день хорошо известны физические и астрофизические параметры ближайшей к Земле планеты. Этот объект представляет собой массивное твердое тело, вращающееся вокруг нашей звезды почти по круговой орбите. Максимальное удаление «утренней звезды» от Солнца составляет 108 942 109 км. В перигелии Венера приближается к центру Солнечной системы на расстояние 107 476 259 км. Несмотря на почти идеальные параметры венерианской орбиты, расстояние между утренней красавицей и Землей варьируется в широком диапазоне — от 36 до 261 млн. км. При таком расположении двух соседних планет на преодоление расстояния между Венерой и Землей уйдет чуть более 6 месяцев. Запущенный 9 ноября 2005 года космический аппарат «Венера-экспресс» достиг нашей соседки через 153 дня.

Рекорд по времени – 97 дня, потраченному на полет к Венере, принадлежит советской автоматической межпланетной станции «Венера-1». На две недели дольше, 110 дней, летел к «утренней звезде» американский зонд «Маринер-2». Корабль, запущенный 8 августа 1962 года, 14 декабря этого же года достиг окрестностей другой планеты. Благодаря полету «Маринера-2», были получены первые фото объекта из космоса.

С помощью космических зондов земляне смогли увидеть Венеру, планету очень похожу на нашу Землю, во всей своей красе. Размер «утренней звезды» практически идентичен размерам Земли . Средний радиус планетарного диска составляет 6051 км, что на 320 километров меньше чем радиус планеты Земля (6371 км.). Площадь поверхности соседки Земли по космосу составляет 460 млн. км².

Венера имеет твердую поверхность и относится к планетам земной группы, куда вместе с нашей планетой входит Меркурий и далекий Марс . Для сравнения достаточно взглянуть на данные о массе и средней плотности Венеры в сравнении с другими планетами земной группы:

• Меркурий имеет массу 3,33022·10²³ кг и среднюю плотность 5,427 г/см³;
• масса Венеры составляет 4,8675·10²⁴ кг, а средняя плотность — 5,24 г/см³;
• масса Земли 5,9726·10²⁴ кг при средней плотности 5,5153 г/см³;
• Марс весит 6,4171·10²³ кг со средней плотностью 3,933 г/см³.

Из приведенных данных хорошо видно насколько похожи вторая и третья планеты Солнечной системы — Венера и Земля. Это лишний раз подтверждает венерианская сила тяготения, равная 8,87 м/с². На Земле этот параметр составляет 9,780327 м/с².

Что касается астрофизических параметров, то здесь начинаются различия. Ближайшая соседка Земли совершает полный оборот вокруг Солнца за 224 земных суток. Вращение планеты вокруг собственной оси вообще осуществляется в обратную сторону, т.е. Солнце на Венере восходит на Западе, а садится на Востоке. Несмотря на достаточно резвый бег по орбите — скорость планеты составляет 35 км/с — «утренняя звезда» медленнее всех вращается вокруг собственной оси. Венерианские сутки составляют 242 земные дня.

Описание планеты Венера, интересные факты

Геофизическая характеристика второй по счету планеты Солнечной системы достаточно любопытна. При внешнем сходстве с Землей «утренняя звезда» имеет аналогичное строение и структуру.

Венера — наиболее близкая нам по строению планета. Сходство двух небесных тел объясняется высокой плотностью, которая характерна для всех планет земной группы. Ученные предполагают, что у «утренней звезды» имеется тяжелое железно-никелевое ядро. Однако, несмотря на высокие температуры, ядро планеты не имеет конвекции, что не обеспечивает небесному телу сильного магнитного поля. Диаметр ядра предположительно составляет 3000 км.

Мантия у небесной красавицы занимает достаточно большой объем. Толщина этого слоя равняется половине радиуса планеты — 3000 километров. Здесь господствуют высокие температуры, обеспечивающие постоянные извержение на поверхность лавовых потоков. Венерианская кора имеет толщину в среднем 30-50 км и состоит из силикатных и кремниевых пород. Существенным отличием строения поверхностного слоя второй планеты Солнечной системы является отсутствие тектоники. На Венере тектоническая деятельность прекратилась миллиарды лет назад, в то время как на Земле подобные процессы происходят постоянно. Небесное тело превратилось в горячий каменный шар, мчащийся по орбите. Ввиду отсутствия тектонических процессов у «утренней звезды» отсутствует генерируемое магнитное поле.

Если о глубинном строении земной соседки мы можем только догадываться, данные о поверхности планеты достаточно красноречивы. Это самое горячее место в Солнечной системе. Оказалось, что температура на поверхности небесной красавицы очень высока и достигает отметки 475⁰ Цельсия. При таких условиях воды на планете нет. Она отсутствует как в жидком, так и в парообразном состоянии. Здесь очень сухо и жарко — самое настоящее пекло.

Что касается венерианского ландшафта, то здесь можно видеть типичную картину первозданного хаоса. Две трети поверхности планеты покрыты плоскими и гладкими равнинами, образованными постоянными масштабными извержениями лавы. Обширные равнины на «утренней звезде» по площади сравнимы с земными континентами. В процессе исследования венерианские континенты получили названия в честь богинь любви, взятые из мифов разных стран. Самый крупный венерианский вулкан Маат имеет высоту более 8 тыс. метров. Это выше, чем любой земной вулкан. Венерианские равнины изрезанными лавовыми реками, которые в некоторых местах достигают длины в 3-3,5 тыс. километров.

Геологическое прошлое планеты представлено горными районами, среди которых особенно выделяется хребет Максвелл. Максимальная высота горных вершин составляет 11000 метров.

Состав атмосферы нашей космической соседки

Отличительной особенностью поверхности планеты стало малое количество кратеров космического происхождения. Надежной защитой этого далекого мира является атмосфера планеты. Основной компонент венерианской воздушной оболочки — углекислый газ. Присутствует в атмосфере в небольших количествах азот, водяной пар, серная кислота и молекулярный кислород. Самый нижний слой, толщиной в 65 км, является наиболее плотным. По сути это сернокислотный туман, растекшийся по всей поверхности «утренней красавицы». Это подтверждается огромным давлением, которое присутствует на поверхности планеты, более 93 бар. С высотой атмосферное давление падает и становится похожим на с земные параметры.

Высокая концентрация углекислого газа в атмосфере планеты объясняется высокой вулканической активностью, которая наблюдалась на планете в прошлом. Углекислый газ и сегодня в больших количествах продолжает поступать в атмосферу Венеры. Этому процессу способствуют интенсивные лавовые извержения, не прекращающиеся и в наши дни. Высокая концентрация CO₂ , водяного пара и сернистого газа в приземном слое планеты порождают сильнейший парниковый эффект. Солнечная энергия задерживается плотной атмосферой, что приводит к значительному перегреву поверхности планеты. Ввиду этого, суточная разница температур на Венере незначительная. С высотой температура постепенно понижается, уменьшается с высотой и плотность венерианских сернокислотных облаков.

Исследования «утренней звезды»

Первые точные данные были получены благодаря полету советской АМС «Венера-7», совершившей 15 декабря 1970 года посадку на поверхность второй планеты Солнечной системы. Впоследствии советская космическая программа«Венера» была продолжена. Космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» предоставили научному сообществу снимки венерианского ландшафта. Отличительной особенностью поверхности планеты стало малое количество кратеров космического происхождения. Надежной защитой этого далекого мира является атмосфера планеты.

Следом за советскими АМС «Венера» к «утренней звезде» отправились американские зонды «Пинер-1» и «Пионер-2», занявшиеся картографированием поверхности Венеры. Далее наступил черед советских аппаратов «Вега», запущенных в 1984 году.

Самую полную информацию о нашей соседке ученые получили с борта станции «Магеллан», работавшей на орбите утренней богини почти пять лет. Благодаря этому космическому кораблю теперь мы имеем точную карту венерианской поверхности. Самым свежим знакомством со второй планетой Солнечной системы можно назвать полет космического аппарата ESA «Венера-экспресс», отправившимся на свидание 9 ноября 2005 года.

Характеристики планеты:

• Расстояние от Солнца: 108.2 млн км
• Диаметр планеты: 12 103 км
• Сутки на планете: 243 суток 14 мин *
• Год на планете: 224,7 суток *
• t° на поверхности: +470 °C
• Атмосфера: 96% углекислый газ; 3,2% азот; есть немного кислорода
• Спутники: не имеет

* период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

Венеру очень часто называют «сестрой» Земли, поскольку их размеры и масса очень приближены друг к другу, но существенные отличия наблюдаются в их атмосфере и поверхности планет. Ведь если большая часть Земли покрыта океанами, то на Венере увидеть воду просто невозможно.

Презентация: планета Венера

По предположениям ученых когда-то поверхность планеты была также представлена водным пространством, но в определенный момент произошло сильное повышение внутренней температуры Венеры и все океаны попросту испарились, а пары были унесены в космос солнечным ветром.

Венера является второй по степени близости к Солнцу планетой, имеющей форму орбиты, приближенную к идеальному кругу. Она находится от Солнца на расстоянии 108 миллионов километров. В отличие от большинства планет Солнечной системы ее движение происходит в противоположном направлении, не с запада на восток, а с востока на запад. При этом поворот Венеры по отношению к Земле происходит за 146 суток, а оборот вокруг собственной оси совершается на протяжении 243 суток.

Радиус Венеры составляет 95 % от земного и равен 6051,8 км, из которых толщина коры занимает порядка 16 км, а силикатная оболочка, называемая мантией, - 3300 км. Под мантией находится железное ядро, не имеющее магнитного поля, на которое приходится четверть массы планеты. В центре ядра плотность составляет 14 г/см 3 .

Полноценно изучить поверхность Венеры стало возможным только с появлением методов радиолокации, благодаря чему были выявлены крупные возвышенности, которые по величине можно сравнить с земными материками. Порядка 90 % поверхности покрыто базальтовой лавой, находящейся в застывшем состоянии. Особенностью планеты являются многочисленные кратеры, образование которых можно отнести к тому времени, когда плотность атмосферы была значительно ниже. На сегодняшний день давление у самой поверхности Венеры составляет порядка 93 атм., при этом у поверхности температура достигает 475 о С, на высоте около 60 км она находится в диапазоне от -125 до -105 о С, а в районе 90 км начинается опять ее увеличение до 35-70 о С.

У поверхности планеты дует слабый ветер, который с увеличением высоты до 50 км становится очень сильным и составляет порядка 300 метров в секунду. В атмосфере Венеры, простирающейся до высоты 250 км, наблюдается такое явление, как гроза, причем происходит оно в два раза чаще, чем на Земле. На 96 % атмосфера состоит из углекислого газа и всего на 4% из азота. Остальные элементы практически не наблюдаются, содержание кислорода не превышает 0,1%, а пары воды составляют не более 0, 02%.

Для человеческого глаза Венера является хорошо различимой даже без телескопа, особенно через час после захода Солнца и примерно за час до его восхода, поскольку плотная атмосфера планеты хорошо отражает свет. С помощью телескопа можно легко проследить за изменениями, происходящими с видимой фазой диска.

Исследования с помощью космических аппаратов проводились еще с семидесятых годов прошлого века разными странами, но первые фотографии были получены только в 1975 году, в 1982 году были получены первые цветные изображения. Сложные условия на поверхности не позволяют проводить работу дольше, чем в течение двух часов, но сегодня планируется осуществить в ближайшем будущем отправку российской станции с зондом, который сможет проработать около месяца.

Четыре раза в 250 лет происходит прохождение Венеры по диску Солнца, которое в ближайшем будущем ожидается теперь только в декабре 2117 года, поскольку последний раз явление наблюдалось в июне 2012 года.

На далекой звезде Венере
Солнце пламенней и золотистей,
На Венере, ах, на Венере
У деревьев синие листья.

Николай Гумилёв

Планета римской богини любви и красоты, утренняя и вечерняя звезда... Вы наверняка её видели - рано утром, когда солнце вот-вот взойдёт, она последней исчезает на светлеющем небе. Или, наоборот, первой загорается на фоне гаснущего заката - самая яркая, если не считать Солнце и Луну, в 17 раз ярче самой яркой звезды - Сириуса. Если присмотреться, она и не похожа на звезду - не мерцает, а светит ровным белым светом.

А вот в полночь вы её никогда не увидите. Венера для земного наблюдателя не удаляется от Солнца больше, чем на 48°, - ведь мы смотрим на её орбиту «снаружи». Поэтому Венеру хорошо видно в двух случаях: когда она правее, западнее Солнца - это называется западная элонгация - в это время она садится раньше Солнца и раньше Солнца встаёт, поэтому хорошо видна перед восходом; и когда она слева от Солнца и в течение дня следует по небу за ним, тогда её видно вечером (рис. 1). Период, когда планета близка к линии Земля - Солнце, называется соединением (планета «соединяется» с Солнцем), в это время её не видно.

Впрочем, не совсем так. Венеру не видно глазом, когда она близко к Солнцу, но в телескоп - если точно знать, где её искать - разглядеть можно. (Кстати, задача - нарисуйте, как выглядит в телескоп Венера, например, в восточной элонгации.) А изредка бывает, что она проходит для земного наблюдателя не возле Солнца, а прямо по его диску. Во время такого прохождения, наблюдая его в телескоп, Ломоносов и открыл атмосферу Венеры. Когда бо льшая часть Венеры уже была на диске Солнца, он на мгновение увидел тонкий светящийся ободок вокруг остальной части планеты (рис. 2). Этот ободочек видели многие, но не придали ему значения. И только Ломоносов понял, что это косые солнечные лучи подсветили атмосферу планеты, как фонарик в темноте подсвечивает дым и делает его видимым.

Атмосфера эта оказалась совсем не подарком. Для начала выяснилось, что она непрозрачна для «обычного» (видимого) света и не даёт разглядеть поверхность планеты: это всё равно что пытаться увидеть дно кастрюли через слой молока. Но главное люди узнали, только когда на Венеру попробовали посадить спускаемый аппарат.

По размеру Венера почти как Земля, да и по массе ненамного меньше; казалось бы, эти две планеты почти одинаковы. Так что ещё в начале ХХ века можно было предполагать, что на Венере растут деревья и вообще кто-нибудь живёт. Или что на ней, например, могут поселиться земляне. Однако эти надежды не оправдались: первый аппарат, попытавшийся сесть на Венеру (в 1967 году), был раздавлен, ещё не долетев до поверхности!

Оказалось, что на Венере - чудовищное атмосферное давление: почти в 100 раз больше, чем на Земле. На каждый квадратный сантиметр поверхности столб воздуха давит с такой силой, как если бы на Земле на этот сантиметр поставили стокилограммовую гирю! Плотность венерианского «воздуха» всего в 14 раз меньше плотности воды. Температура всегда - что днём, что ночью - равна 470°C, больше, чем в самом жарком месте Меркурия! Вдобавок атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа (CO 2), содержит кучу ядовитых и едких соединений серы, в том числе и серную кислоту. До сих пор ни один спускаемый аппарат - а было их около десятка - не продержался в этой обстановке дольше двух часов...

Попробуйте представить себе эту картину. Небо на Венере оранжевое, всегда покрыто облаками из серной кислоты. Солнца никогда не видно за сплошным слоем облаков. Никакой воды, естественно, нет - при такой температуре она давно испарилась (а раньше, похоже, были океаны!). Иногда идут кислотные дожди (буквально: вместо воды кислота), но до поверхности не долетают - испаряются от жары. Ветра внизу почти нет, всего 1 м/с, но «воздух» до того плотный, что даже такой слабый ветер поднимает пыль и мелкие камешки, всё это как будто плывёт в воздухе. Зато наверху, на высоте облаков, постоянно свирепствует гигантский ураган - скорость ветра там достигает 100 м/с, то есть 360 км/час, и даже больше! (Откуда этот ураган взялся, до сих пор неизвестно.)

Как же так получилось? Почему эта картина так сильно отличается от земной? Давайте разбираться.

Соединения серы и углекислый газ (которого на Венере 96%) в атмосферу попали из вулканов. Вулканов много - тысячи, вся поверхность покрыта застывшей лавой. Возможно, какие-то из вулканов действуют и сейчас, но пока извержения на Венере увидеть не удалось.

У всех этих «вулканических» газов молекулы тяжёлые: например, молекула углекислого газа весит в 1,5 раза больше, чем молекулы азота и кислорода, составляющие земную атмосферу. И их очень много. Поэтому «воздух» там такой плотный и тяжёлый.

А почему температура так высока? Опять виноваты вулканические газы, в первую очередь углекислый газ. Он создаёт так называемый парниковый эффект , суть которого вот в чём. Солнце освещает планету (Землю, например) и тем самым её нагревает, передавая ей каждую секунду (через лучи света) сколько-то энергии. Благодаря этой энергии дуют ветры, текут реки, живут растения и животные. Но энергия никогда не исчезает, она может только превращаться из одного вида в другой. Мы съели бутерброд - спрятанная в нём (химическая) энергия потратилась на подогрев нашего тела. Течёт река - вода ударяется о камни и тоже их нагревает. Так что в конечном счёте энергия, переданная Солнцем планете, переходит в тепло - планета нагревается. А куда девается энергия дальше? Нагретая поверхность планеты испускает уже чуть-чуть другое излучение, невидимое глазу, - инфракрасное. Чем горячее поверхность, тем сильнее излучение. Это излучение уходит в космос и уносит «лишнюю» энергию - ровно столько, сколько её приходит от Солнца. Соблюдается равновесие: сколько взял - столько верни.

А если вернуть (то есть излучить) меньше, чем взял (получил от Солнца)? Энергия начнёт накапливаться на планете, и температура поверхности и воздуха будет расти. Сильнее нагретая поверхность излучает больше инфракрасных лучей - и скоро равновесие восстановится, но при более высокой температуре.

Вот парниковый эффект - это перегрев, который возникает как раз от такого временного нарушения равновесия. Дело в том, что углекислый газ поглощает инфракрасные лучи. Поверхность планеты их излучает, а углекислый газ в атмосфере - не выпускает наружу, в космос! Внутрь солнечная энергия с видимым светом попадает, а наружу - атмосфера не пускает. Так и копится энергия, пока вся атмосфера не прогреется настолько, что уже верхний её слой сможет наконец излучить в космос нужное количество энергии и восстановить равновесие. Это и произошло на Венере - чтобы восстановить равновесие, её поверхности пришлось нагреться градусов на 400. Так может случиться и с Землёй, если в её атмосфере накопится слишком много углекислого и других «сложных» газов!

Есть ещё одна интересная особенность. Почти всё в Солнечной системе - все планеты и бо льшая часть астероидов - обращается вокруг Солнца в одну и ту же сторону. И вокруг оси все большие планеты вращаются в ту же сторону - все, кроме одной . Венера вертится «не как все», правда, очень медленно: 1 оборот вокруг оси за 243 земных суток, в то время как венерианский год длится 225 земных суток. То есть Венера вращается вокруг Солнца даже чуть-чуть быстрее, чем вокруг оси! Натренировавшись на Меркурии, вы, конечно, без труда разберётесь, сколько времени длился бы день и сколько - ночь на Венере, если бы эти два периода совпадали (этот ответ почти настоящий, так как разница мала). Резонанс с Солнцем опять неполный - и опять, возможно, причина в Земле: как Меркурий в своём «вальсе» всё время поворачивается к нам при встречах одной и той же стороной, так и Венера в каждом соединении с Солнцем повёрнута к Земле одинаково. Так что неточный резонанс с Солнцем - зато есть резонанс с Землёй.

Почему она крутится не в ту сторону? Непонятно. Есть разные гипотезы, одна другой сомнительнее. Все они так или иначе сводятся к тому, что «в детстве» с Венерой случилось какое-то несчастье. Кто-то толкнул или ударил... Зато хорошо известен ответ на предыдущий вопрос - почему все остальные планеты так дружно (и все, кроме Меркурия, быстро) крутятся в одну и ту же сторону? Попробуйте догадаться.

Ответы

1. При взгляде в телескоп у Венеры хорошо виден диск, поэтому видны и фазы - как у Луны. И по той же причине: видно только её освещённую сторону. В восточной элонгации мы видим ровно полкруга «в виде буквы Р» (см. рис. 1 статьи), как Луна в первой четверти. Но в отличие от Луны, месяц Венеры в это время не растёт, а убывает: дальше Земля и Солнце окажутся по разные стороны от неё, и её серп станет очень узким.

2. Если бы год и звёздные сутки совпадали, день и ночь длились бы по четверти года - см. рисунок ниже. На самом деле солнечные сутки на Венере длятся 116 земных суток, то есть больше полугода, но меньше половины звёздных суток.

3. Вращение (и годичное, и суточное) в одну сторону - следствие общего происхождения. Все планеты «слепились» из комков (планетезималей) в большом протопланетном облаке, которое всё в целом небыстро вращалось в одну (случайную) сторону, как суп в кастрюле, если его слегка помешать ложкой. Когда образовалось Солнце, всё облако уплотнилось (сжалось к центру) и, как фигурист, прижавший в «винте» руки к туловищу, стало вращаться быстрее; в физике это называется сохранением момента импульса. Отдельные комки тоже сжимались (и очень сильно), образуя планеты, и их вращение вокруг оси сильно ускорилось. Поэтому планеты крутятся вокруг оси быстро; Меркурий затормозился уже потом.

Художник Мария Усеинова

На Земле такое давление тоже можно найти - в океане, на глубине 1 км.

На самом деле небольшой парниковый эффект (но не из-за углекислого газа, а из-за водяного пара) на Земле есть, и очень кстати: без него температура была бы градусов на 20–30 ниже, чем сейчас.

Формально «не в ту сторону» вертится ещё Уран, но про него мы поговорим отдельно.

Нужно только рисунок нарисовать... Если не получится, см. ответы.

Вторая от Солнца – планета Венера, является наиболее приближенной к Земле и, пожалуй, самой красивой из планет земной группы. Она тысячелетиями приковывала к себе любопытные взгляды от ученых древности и современности, до простых смертных поэтов. Недаром она носит имя греческой богини любви. Но ее изучение скорее прибавляет вопросы, чем дает какие-нибудь ответы.

Один из первых наблюдателей, Галилео Галилей, наблюдал за Венерой с помощью подзорной трубы. С появлением в 1610 году более мощных оптических устройств, таких как телескопы, люди стали отмечать фазы Венеры, очень напоминавшие лунные фазы. Венера – одно из самых ярких светил на нашем небе, поэтому в сумерках и утром, можно увидеть планету невооруженным глазом. Наблюдая ее прохождение перед Солнцем, Михайло Ломоносов в 1761 году рассмотрел тоненький радужный ободок, окружавший планету. Так случилось открытие атмосферы. Она оказалась очень мощная: давление возле поверхности достигало 90 атмосфер!
Парниковый эффект, объясняет высокие значения температуры нижних слоев атмосферы. Он имеется и на других планетах, например на Марсе, за счет него, температура может подниматься на 9°, на Земле – до 35°, а на Венере – он достигает своего максимума, среди планет – до 480° C.

Внутреннее строение Венеры

Строение Венеры, нашей соседки, аналогична другим планетам. Оно включает в себя кору, мантию и ядро. Радиус жидкого ядра, содержащего много железа, составляет примерно 3200 км. Структура мантия – расплавленное вещество – равно 2800 км, а толщина коры – 20 км. Удивительно, что при таком ядре, магнитное поле практически отсутствует. Скорее всего, это происходит из-за медленного вращения. Атмосфера Венеры, доходит до 5500 км, верхние слои которой, почти полностью состоят из водорода. Советские автоматические межпланетные станции (АМС) «Венера-15» и «Венера-16» еще в 1983 году, обнаружили на Венере горные вершины с потоками лавы. Сейчас количество вулканических объектов достигает 1600 шт. Вулканические извержения, свидетельствуют об активности недр планеты, которые заперты под толстыми слоями базальтовой оболочки.

Вращение вокруг собственной оси

Большинство планет солнечной системы, делают оборот вокруг своей оси с запада на восток. Венера, как и Уран, является исключением из этого правила, и вращается в противоположенную сторону, с востока на запад. Такое нестандартное вращение, названо ретроградным. Таким образом, полный оборот вокруг своей оси, длится 243 суток.

Ученые полагают, что после образования Венеры, на ее поверхности было большое количество воды. Но, с появлением парникового эффекта, началось испарение морей и высвобождение в атмосферу, входящего в состав различных пород, углекислого ангидрита. Это привело к увеличению испарения воды и повышению температуры в целом. Через некоторое время, вода исчезла с поверхности Венеры и перешла в атмосферу.

Сейчас, поверхность Венеры выглядит, как каменистая пустыня, с редкими горами и волнообразными равнинами. От океанов, на планете остались лишь огромные впадины. Радиолокационные данные, сделанные с межпланетных станций, зафиксировали следы не давней вулканической активности.
Помимо советских АМС, на Венере побывал и американский «Магелан». Он произвел практически полное картографирование планеты. В процессе сканирования, обнаружилось огромное количество вулканов, сотни кратеров и многочисленные горы. По характерным возвышенностям, относительно среднего уровня, ученые выявили 2 материка – земля Афродиты и земля Иштар. На первом материке, размером с Африку, располагается 8 километровая гора Маат – огромный потухший вулкан. Материк Иштар, сопоставим с размерами США. Его достопримечательностью, можно назвать 11 километровые горы Максвелл – самые высокие вершины планеты. Состав горных пород, напоминает земной базальт.
На венерианском пейзаже, можно найти ударные кратеры, заполненные лавой и диаметром около 40 км. Но это является исключением, потому что всего их, около 1 тысячи.

Характеристики Венеры

Масса: 4,87*1024 кг (0,815 земных)
Диаметр на экваторе: 12102 км
Наклон оси: 177,36°
Плотность: 5,24 г/см3
Средняя температура поверхности: +465 °С
Период обращения вокруг оси (сутки): 244 дня (ретроградное)
Расстояние от Солнца (среднее): 0,72 а. е. или 108 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 225 дней
Скорость вращения по орбите: 35 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,0068
Наклон орбиты к эклиптике: i = 3,86°
Ускорение свободного падения: 8,87м/c2
Атмосфера: углекислый газ (96%), азот (3,4%)
Спутники: нет