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

Как научиться быстро печатать на клавиатуре: правильная методика и эффективные тренажеры Как научиться быстро печатать на клавиатуре: правильная методика и эффективные тренажеры

Быстрая печать - необходимый навык в современном мире

CHIP
С чего начать слушать джаз С чего начать слушать джаз

Современный человек отказывает себе в джазе потому, что не знает, с чего начать

Maxim
Совсем распустились Совсем распустились

Российская почва всегда была благодатна для юмора

Glamour
Сила слова Сила слова

Некоторым нужно меньше минуты, чтобы прочитать стандартную страницу текста

Вокруг света
Audi Q8. Мастерство художественного жужжания Audi Q8. Мастерство художественного жужжания

Q8 – запоздалый ответ Ингольштадта на купе-кроссоверы BMW X6

4x4 Club
Судьба «Рольфа»: кто и за сколько может купить компанию Сергея Петрова Судьба «Рольфа»: кто и за сколько может купить компанию Сергея Петрова

Какой может быть цена «Рольфа» и кого могла заинтересовать сделка?

Forbes
Если дома война: как изменить стиль общения с детьми Если дома война: как изменить стиль общения с детьми

Родителям иногда кажется, что они совершенно запутались в спорах

Psychologies
Регистрация у дилеров и езда без номеров: ГИБДД дала разъяснения Регистрация у дилеров и езда без номеров: ГИБДД дала разъяснения

Когда дилеры начнут ставить машины на учет, сколько это будет стоить

РБК
«Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: пять самых дорогих картин из коллекции миллиардера Петра Авена «Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: пять самых дорогих картин из коллекции миллиардера Петра Авена

Тина Канделаки — о любви банкира Петра Авена к русскому искусству

Forbes
Двойной сплошной полицейский. Отчего следователи не могут найти росгвардейца, избивавшего Дарью Сосновскую Двойной сплошной полицейский. Отчего следователи не могут найти росгвардейца, избивавшего Дарью Сосновскую

Митингующие вольны творить что душе угодно

СНОБ
Кто подставил «Кролика Джоджо»: почему в России не выйдет в прокат комедия про Гитлера Кто подставил «Кролика Джоджо»: почему в России не выйдет в прокат комедия про Гитлера

Как воображаемый Гитлер стал персонажем, о котором можно наконец-то пошутить

Forbes
Доисторическая ископаемая слизь удивила ученых: гость из прошлого Доисторическая ископаемая слизь удивила ученых: гость из прошлого

В кусочке янтаря сохранилась целая колония спор древней плесени

Популярная механика
Что такое апсайкл Что такое апсайкл

Манифест экомодерниста Покраса Лампаса и пять локальных апсайкл-проектов

Собака.ru
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
Объем 8D и «эффект Ким»: главные антитренды в наращивании ресниц Объем 8D и «эффект Ким»: главные антитренды в наращивании ресниц

7 самых странных способов наращивания ресниц

Cosmopolitan
Кинотеатр «Юность» Кинотеатр «Юность»

Кинокритики хвалят Тимоти Шаламе за игру, редакторы моды — за стиль

Glamour
Как выстроить счастливые отношения: 6 советов для праздников и будней Как выстроить счастливые отношения: 6 советов для праздников и будней

Настоящая близость и крепкие отношения требуют ежедневной работы

Psychologies
Снюс: что это такое, вред и польза бездымного табачного продукта из Швеции Снюс: что это такое, вред и польза бездымного табачного продукта из Швеции

Снюс — что это, наркотик или хорошая альтернатива сигаретам?

Playboy
Арт-мошенники. Самые гениальные аферы в мире искусства Арт-мошенники. Самые гениальные аферы в мире искусства

Фрагмент книги «Мошенники в мире искусства»

Forbes
Четверо смелых: как участники рейтинга Forbes «30 до 30» заключили одну из крупнейших сделок в финтехе Четверо смелых: как участники рейтинга Forbes «30 до 30» заключили одну из крупнейших сделок в финтехе

Основатели Plaid продали свой стартап компании Visa за $5,3 млрд

Forbes
Расслабься и получай удовольствие: 7 поз с веревками и путами Расслабься и получай удовольствие: 7 поз с веревками и путами

Связать кого-то или позволить кому-то связать себя — это большое доверие

Cosmopolitan
«Звезда» вирусов: как не заразиться гриппом и вся правда о вакцинах «Звезда» вирусов: как не заразиться гриппом и вся правда о вакцинах

Что известно о коварном гриппе и почему его все так боятся

Cosmopolitan
Пережить шторм: как понять, что для вашей пары не все потеряно? Пережить шторм: как понять, что для вашей пары не все потеряно?

Отношения не могут долгие годы оставаться такими же, какими были в начале

Psychologies
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
Задержки развития речи и приступы гнева: ученые установили связь двух проблем Задержки развития речи и приступы гнева: ученые установили связь двух проблем

У детей с задержками в развитии речи в два раза выше риск возникновения истерик

Psychologies
10 удивительных природных феноменов 10 удивительных природных феноменов

Мы восхищаемся природой, даже когда не понимаем её до конца

Популярная механика
Тихая гавань. Toyota Corolla против Hyundai Elantra Тихая гавань. Toyota Corolla против Hyundai Elantra

В давно успокоившемся сегменте С сейчас правят бал машины из Азии

РБК
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
Страх благополучия: почему у меня мало денег? Страх благополучия: почему у меня мало денег?

Почему мы сами бессознательно запрещаем себе финансовое благополучие?

Psychologies
Обрести крылья и себя Обрести крылья и себя

Что мы открываем в себе, отрываясь от земли?

Psychologies
Открыть в приложении