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 правильно использовать гермоснаряжение: лайфхаки для туристов Как правильно использовать гермоснаряжение: лайфхаки для туристов

При многообразии видов отдыха есть универсальная вещь, которая пригодится везде

Популярная механика
9 разумных фактов о фильме «Безумный Макс. Дорога ярости» 9 разумных фактов о фильме «Безумный Макс. Дорога ярости»

Вот 9 фактов о всенародно любимом фильме, которые ты скорее всего не знал

Maxim
По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет

Что предсказывает модель Вселенной, которая учитывает данные DES и DESI?

ТехИнсайдер
Писать, читать и инвестировать: какие возможности открывают инвестору мессенджеры и соцсети Писать, читать и инвестировать: какие возможности открывают инвестору мессенджеры и соцсети

На какие соцсети стоит обратить внимание инвесторам?

Forbes
Леонардо да Винчи. Биография Леонардо да Винчи. Биография

Почему «Джоконда» – шедевр, на который хотят посмотреть вживую миллионы людей

kiozk originals
Папу гложет Папу гложет

Проблема татлеровских отцов и детей в 2020‑м — передача состояний

Tatler
Биби Истон: 44 главы о 4 мужчинах. Отрывок из книги Биби Истон: 44 главы о 4 мужчинах. Отрывок из книги

Биби ведёт дневник, в котором записывает выдуманные истории

СНОБ
Тест Apple Airpods Pro: отличный комфорт и шумоподавление Тест Apple Airpods Pro: отличный комфорт и шумоподавление

Airpods Pro от Apple показали себя намного лучше, чем обычные наушники Airpods

CHIP
Лучшие фильмы, основанные на реальных событиях: 24 киноленты, которые надо знать Лучшие фильмы, основанные на реальных событиях: 24 киноленты, которые надо знать

Фильмы на реальных событиях: список, заслуживающий твоего внимания.

Playboy
Потребительский терроризм: почему защита прав дольщиков привела к незащищенности застройщиков? Потребительский терроризм: почему защита прав дольщиков привела к незащищенности застройщиков?

Потребительский терроризм – это злоупотребление правом, или мошенничество

Forbes
Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог

Широкомасштабный проект циклопических железных дорог Третьего рейха

Популярная механика
Это моя территория Это моя территория

Какие бывают личные границы и как их правильно выстраивать

Лиза
Как напиться играючи: 14 самых сумасшедших игр с алкоголем для компании Как напиться играючи: 14 самых сумасшедших игр с алкоголем для компании

Когда просто так пить скучно, на помощь приходят алкогольные игры

Playboy
Джентльменский напор Джентльменский напор

Криминальная сага от режиссёра «Большого куша»

GQ
Смех сквозь слезы: трагедии в жизни актрис комедийного жанра Смех сквозь слезы: трагедии в жизни актрис комедийного жанра

Мало кто знает, сколько слез им пришлось пролить в реальной жизни

Cosmopolitan
8 фактов о русских почтовых марках 8 фактов о русских почтовых марках

13 января 1858 года поступила в обращение первая российская почтовая марка

Maxim
Квартира, вдохновленная прибалтийской природой, 79 м² Квартира, вдохновленная прибалтийской природой, 79 м²

Сосновые леса и песчаные дюны балтийского побережья легли в концепцию интерьера

AD
Лада Дэнс: «Охочусь за фэшнраритетами» Лада Дэнс: «Охочусь за фэшнраритетами»

Певица призналась, какие ошибки прошлого хотела бы сейчас исправить

StarHit
Чистый как слеза: как добыча бриллиантов влияет на окружающую среду и что компании делают, чтобы улучшить ситуацию Чистый как слеза: как добыча бриллиантов влияет на окружающую среду и что компании делают, чтобы улучшить ситуацию

Как добыча бриллиантов влияет на природу

Esquire
Как опознать НЛО? Как опознать НЛО?

В ответе на этот вопрос сошлёмся на журнал «Skeptical Inquirer»

Наука и жизнь
Галина Карлсон: 5 способов сэкономить время для жизни на встречах и переговорах Галина Карлсон: 5 способов сэкономить время для жизни на встречах и переговорах

Кажется, что встреча — это быстро и удобно, но на них тратится уйма времени

СНОБ
Как бывший консультант McKinsey увлекся каббалой, бросил карьеру и построил миллиардный бизнес на «русских» гаджетах Как бывший консультант McKinsey увлекся каббалой, бросил карьеру и построил миллиардный бизнес на «русских» гаджетах

Он начал с продажи заколок, а сегодня владеет производителем гаджетов Elari

Forbes
Правка Конституции, бизнес «дочерей» и Герой Труда Кадыров: главные заявления Владимира Путина на пресс-конференции Правка Конституции, бизнес «дочерей» и Герой Труда Кадыров: главные заявления Владимира Путина на пресс-конференции

Самое важное из общения Владимира Путина с журналистами

Forbes
Что делать, если вы «застряли» Что делать, если вы «застряли»

Порой нас охватывает чувство полной безысходности и кажется, так будет всегда

Psychologies
Любишь — докажи: как перестать требовать этого от партнера Любишь — докажи: как перестать требовать этого от партнера

Сомнения в любви партнера невероятно истощают

Psychologies
Линор Горалик — о «Лолите» как книге про любовь, русской классике и поэтах, навсегда изменивших ее жизнь Линор Горалик — о «Лолите» как книге про любовь, русской классике и поэтах, навсегда изменивших ее жизнь

Книжная полка: Любимые книги поэтессы и писательницы Линор Горалик

Esquire
Бремя первых: какие роботы использовались в Чернобыле Бремя первых: какие роботы использовались в Чернобыле

Сериал «Чернобыль» уверенно расположился на вершинах всех возможных рейтингов

Популярная механика
Избегая конфликтов любой ценой, мы ставим под угрозу отношения Избегая конфликтов любой ценой, мы ставим под угрозу отношения

Разрушает ли гнев отношения

Psychologies
Утепляем малыша: конверты и комбинезоны Утепляем малыша: конверты и комбинезоны

Какой должна быть верхняя одежда для грудничка?

9 месяцев
Happy new face Happy new face

ТОП-10 процедур для подготовки лица и тела к празднику

Собака.ru
Открыть в приложении