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
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
Авианосцы России: 6 забытых проектов Авианосцы России: 6 забытых проектов

Трагическая судьба отечественного авианосного флота

Популярная механика
Что нам стоит дом построить? Что нам стоит дом построить?

О том, как строятся отношения архитектора с заказчиком

AD
Лимит в €200: чем обернется снижение пошлины на интернет-покупки Лимит в €200: чем обернется снижение пошлины на интернет-покупки

Рассказываем, как теперь совершать покупки и что будет дальше

РБК
В зиму на выходные В зиму на выходные

Зимой мне очень хочется зимы — настоящей, морозной и снежной

Наука и жизнь
Связи с общественностью Связи с общественностью

Основательница бренда I AM STUDIO — о новых правила общения с клиентами

OK!
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Лиза
Юрий Абрамов: Спасать жизни — моя профессия. Отрывок из книги Юрий Абрамов: Спасать жизни — моя профессия. Отрывок из книги

Отрывок из сборника воспоминаний советского хирурга

СНОБ
Глобальное потепление в режиме онлайн. Почему на Севере нет снега, а Австралию уничтожают пожары Глобальное потепление в режиме онлайн. Почему на Севере нет снега, а Австралию уничтожают пожары

Что думают метеорологи о погодных аномалиях

СНОБ

Возможно, твои мотивы недостаточно сильны - и нужно найти другие

Cosmopolitan
А так и не скажешь: 49 слов, которые невозможно перевести на русский язык А так и не скажешь: 49 слов, которые невозможно перевести на русский язык

Как одним словом выразить «непреодолимую тягу ущипнуть объект любви»

Esquire
Тех же щей погуще влей. Станет ли правительство Мишустина «командой прорыва» Тех же щей погуще влей. Станет ли правительство Мишустина «командой прорыва»

Стоит ли теперь ждать от кабинета Мишустина экономического прорыва?

СНОБ
Взятки, ВИЧ и «дорогие белые»: как россиянин строит бизнес в Африке Взятки, ВИЧ и «дорогие белые»: как россиянин строит бизнес в Африке

Как россиянин развивает микрофинансовую организацию в Кении

Forbes
Движение вверх Движение вверх

Актриса Маккензи Дэвис в фильме «Терминатор: Темные судьбы» сыграла суперубийцу

Vogue
«Моя крепость»: почему женщины предпочитают жить отдельно от партнеров «Моя крепость»: почему женщины предпочитают жить отдельно от партнеров

В обществе до сих пор бытует мнение, что все женщины мечтают выйти замуж

Psychologies
Фильм «Маяк»: мрачное путешествие в ад человеческой души Фильм «Маяк»: мрачное путешествие в ад человеческой души

Роберт Паттинсон и Уиллем Дефо играют в «Маяке» на пределе своих возможностей

GQ
Это нам по зубам! Это нам по зубам!

Стоит ли прибегать к профессиональному отбеливанию, если есть домашние способы

Лиза
Иосиф Романовский Иосиф Романовский

Один из первых в СССР программистов, известный математик и преподаватель СПбГУ

Собака.ru
Давай после праздников: почему можно не начинать новую жизнь с нового года Давай после праздников: почему можно не начинать новую жизнь с нового года

Почему возвращаться в обычную жизнь бывает так трудно

Forbes
Теперь без Британии: как Brexit изменит европейские рынки капитала Теперь без Британии: как Brexit изменит европейские рынки капитала

Как это повлияет на финансовый сектор Европы, затронет ли российских инвесторов?

Forbes
Чужие документы: что делать, если инспектор перепутал права водителей Чужие документы: что делать, если инспектор перепутал права водителей

Автомобилист чуть не остался без водительских прав из-за ошибки инспектора ГИБДД

РБК
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Выбирайте свой путь: как поменять работу и цель жизни Выбирайте свой путь: как поменять работу и цель жизни

Коуч Мария Макарушкина предлагает четкий план для самостоятельных действий

Psychologies
Как рассчитать КБЖУ – норма и формулы расчёта Как рассчитать КБЖУ – норма и формулы расчёта

Здоровое питание – это основа правильного образа жизни

Cosmopolitan
В СССР секс есть: 10 фильмов, прорвавших «железный занавес» В СССР секс есть: 10 фильмов, прорвавших «железный занавес»

Эти картины прорвали занавес и дали людям увидеть мир чувственной радости

Cosmopolitan
Вышла замуж за собственных братьев: чего еще ты не знаешь о Клеопатре Вышла замуж за собственных братьев: чего еще ты не знаешь о Клеопатре

Клеопатра VII была последним фараоном Египта и любовницей Юлия Цезаря

Cosmopolitan
Юэн Макгрегор Юэн Макгрегор

Правила жизни актёра Юэна Макгрегора

Esquire
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
Как правильно пользоваться кредитной картой без процентов Как правильно пользоваться кредитной картой без процентов

Научиться не переплачивать и разумно тратить деньги можно

Cosmopolitan
Открыть в приложении