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

Свет жизни: как автомобильные фары влияют на безопасность Свет жизни: как автомобильные фары влияют на безопасность

За всю историю автомобиля его составляющие претерпели значительные изменения

Популярная механика
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Лиза
Как не позволить чужим суждениям сбить вас с пути Как не позволить чужим суждениям сбить вас с пути

Мы не можем избежать встреч с чужими суждениями о себе

Psychologies
Как хронические нытики отравляют нам жизнь Как хронические нытики отравляют нам жизнь

Вечно недовольные родственники, друзья, коллеги не просто отравляют атмосферу

Psychologies
Лицо «съезжает» вниз? 10 самых частых вопросов об уколах красоты Лицо «съезжает» вниз? 10 самых частых вопросов об уколах красоты

Отвечаем на самые частые вопросы об уколах – а то мало ли что

Cosmopolitan
5 заболеваний, которые может спровоцировать смартфон 5 заболеваний, которые может спровоцировать смартфон

Медики все чаще говорят о специфических заболеваниях, связанных со смартфонами

Популярная механика
6 способов выйти из положения, если у вас разный темперамент 6 способов выйти из положения, если у вас разный темперамент

Рассказываем, что делать, если у тебя и твоего партнера разные темпераменты

Cosmopolitan
Сухой остаток января: как марафон трезвости помогает миллионам британцев вернуть здоровье Сухой остаток января: как марафон трезвости помогает миллионам британцев вернуть здоровье

Как отказаться от алкоголя в январе?

Forbes
Инерционный поворот Инерционный поворот

Многолетние периоды крепкого рубля обычно заканчиваются девальвационным шоком

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
Доктор Хаос: почему нужно смотреть «Авеню 5» с Хью Лори Доктор Хаос: почему нужно смотреть «Авеню 5» с Хью Лори

«Авеню 5» — первая за долгое время работа Армандо Ианнуччи

Esquire
И мой сурок со мною И мой сурок со мною

Почему нас захватывает рутина и как из неё вырваться?

Psychologies
Проблемный бизнес: как и для кого работает российский рынок психотерапии Проблемный бизнес: как и для кого работает российский рынок психотерапии

Разбираемся, всем ли игрокам рынка стоит доверять

РБК
Пятое поколение Toyota RAV4. Ахиллесова пята идеального кроссовера Пятое поколение Toyota RAV4. Ахиллесова пята идеального кроссовера

Новый Toyota RAV4 – долгожданная и самая громкая премьера прошедшего года

4x4 Club
10 секретов успешных сториз 10 секретов успешных сториз

О секретах привлечения подписчиков с помощью сториз

Cosmopolitan
Необходимая оборона: что значит переквалификация обвинения сестрам Хачатурян Необходимая оборона: что значит переквалификация обвинения сестрам Хачатурян

Сестрам Хачатурян переквалифицируют обвинение с убийства на необходимую оборону

Forbes
Сергей Зинкевич: Что мешает «цифровизации» бизнеса? Сергей Зинкевич: Что мешает «цифровизации» бизнеса?

Почему не нужно бояться пробовать что-то новое в сфере ИТ

СНОБ
История любви Элизабет Тейлор и Ричарда Бартона: пылкая страсть и громкий развод История любви Элизабет Тейлор и Ричарда Бартона: пылкая страсть и громкий развод

Историю Элизабет Тейлор и Ричарда Бартона часто называют романом века

Cosmopolitan
От суфражисток до Исламской революции: 13 удивительных фото От суфражисток до Исламской революции: 13 удивительных фото

Наш взгляд в прошлое через уникальные фотографии

Популярная механика
Вступление Александра Македонского в Вавилон Вступление Александра Македонского в Вавилон

Эта серия картин принесла Шарлю Лебрёну дворянский титул и пожизненную пенсию

Дилетант
8 самых красивых взлетно-посадочных полос в мире 8 самых красивых взлетно-посадочных полос в мире

Восемь аэропортов, посадка в которых подарит потрясающие виды в иллюминаторе

Forbes
Евгения Риц: Кольцо Вейса Евгения Риц: Кольцо Вейса

Новый текст поэта и прозаика Евгении Риц

СНОБ
Уроки дела Nginx. Как запустить стартап, работая в корпорации, и не потерять все Уроки дела Nginx. Как запустить стартап, работая в корпорации, и не потерять все

Как предпринимателю не дойти до суда с бывшим работодателем

Forbes
Поколение Путина: Financial Times рассказала о взглядах россиян, выросших при действующем президенте Поколение Путина: Financial Times рассказала о взглядах россиян, выросших при действующем президенте

Что возобладает в молодежной среде в ближайшие годы?

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

Почему мы сами бессознательно запрещаем себе финансовое благополучие?

Psychologies
Наталия Орейро: С каждым годом я становлюсь лучше Наталия Орейро: С каждым годом я становлюсь лучше

Больше всего Наталия ценит свободу, но ее жизнь расписана на несколько лет

Добрые советы
Как носить брюки: несколько стильных советов на каждый день Как носить брюки: несколько стильных советов на каждый день

Брюки – одна из наиболее удобных вещей

Cosmopolitan
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
Нечаянно нагрянет Нечаянно нагрянет

GRAZIA рассказывает три истории о встречах, с которых началась большая любовь

Grazia
Глубинный народ Глубинный народ

Жизнь буквально раздавила скатов

Вокруг света
Открыть в приложении