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
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
Сокровища арт-дилера Гитлера: как предметы искусства, похищенные нацистами, возвращаются их законным владельцам Сокровища арт-дилера Гитлера: как предметы искусства, похищенные нацистами, возвращаются их законным владельцам

Полиция несколько лет назад обнаружила в обычной квартире настоящую сокровищницу

Forbes
Высокое положение Высокое положение

Проект Mountain House дизайнер Асель Баймахан создала с нуля

SALON-Interior
КТ и МРТ: в чем разница? КТ и МРТ: в чем разница?

В каких случаях можно обойтись обычным рентгеном, а когда нужны другие методы

Лиза
Грюнвальдские мечи польских королей Грюнвальдские мечи польских королей

Грюнвальдская битва и пропавшие королевские регалии

Дилетант
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
8 признаков того, что жить в вашей квартире небезопасно 8 признаков того, что жить в вашей квартире небезопасно

Даже самые безобидные привычки могут обернуться угрозой для вашего здоровья

Популярная механика
Рожать второго или заняться своей жизнью? Как принять решение Рожать второго или заняться своей жизнью? Как принять решение

Многих женщин мучает вопрос: планировать второго или дать себе шанс «выдохнуть»?

Psychologies
В гостях у сказки В гостях у сказки

Юрий Колокольников дорос до семейного кино

Tatler
Кеннеди, Романовы, Гуччи и Хемингуэй: родовые проклятья известных семей Кеннеди, Романовы, Гуччи и Хемингуэй: родовые проклятья известных семей

Во всем виноваты семейные проклятия, считают мистики, изучившие биографии родов

Cosmopolitan
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
Как Haval российский рынок завоёвывает Как Haval российский рынок завоёвывает

Когда Haval выходил на наш рынок, многие откровенно смеялись

4x4 Club
Лучший иностранец России Лучший иностранец России

Фритьоф Нансен был убежден: «Благотворительность — это реальная политика»

Вокруг света
Ресурс воскрес! Почему у человечества пока мало шансов разбазарить нашу планету Ресурс воскрес! Почему у человечества пока мало шансов разбазарить нашу планету

Не верь пессимистам, которые с мрачными лицами предрекают смерть человечества

Maxim
Как приготовить идеальные мидии: замороженные и очищенные или в раковинах Как приготовить идеальные мидии: замороженные и очищенные или в раковинах

Когда хочется морепродуктов, а начальник не отпускает к побережью

Playboy
Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах

Как не стать жертвой фауны под тропическим солнцем

РБК
В горном краю В горном краю

Архитекторы создали уютную современную загородную виллу на Алтае

SALON-Interior
Как изменились Райдер, Сарандон и другие звезды фильма «Маленькие женщины» Как изменились Райдер, Сарандон и другие звезды фильма «Маленькие женщины»

Как изменились актрисы «Маленьких женщин» спустя четверть века

Cosmopolitan
Здания из живых грибов: ученые создают жилье будущего Здания из живых грибов: ученые создают жилье будущего

Представьте, что вы живете в доме, полностью состоящем из грибов

Популярная механика
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
Сила, которая всегда со мной Сила, которая всегда со мной

Внутренние силы наших героев помогли им справиться с болезнями

Psychologies
Чем пахнет в доме Чем пахнет в доме

От запахов в твоем жилище зависит, каким будет настроение домочадцев

Лиза
Зима в фокусе Зима в фокусе

Деревья в инее, храмы, просторы выглядят как открытка «Из России с любовью»

Лиза
Охрана, титулы и деньги: 8 неудобных вопросов о жизни принца Гарри и Меган Маркл Охрана, титулы и деньги: 8 неудобных вопросов о жизни принца Гарри и Меган Маркл

Страсти почти улеглись, но остались вопросы о жизни принца Гарри и Меган Маркл

Cosmopolitan
Город засыпает Город засыпает

Этот текст лучше любой колыбельной

Glamour
Спящая красавица Спящая красавица

Если сейчас уже больше одиннадцати вечера, отложите журнал и ложитесь спать

Glamour
Как путешествовать с друзьями по всему миру, если у вас разные бюджеты: 8 правил Как путешествовать с друзьями по всему миру, если у вас разные бюджеты: 8 правил

Путешествия с друзьями по всему миру — это всегда очень весело и незабываемо

Playboy
«Самоуценка» как способ выживания «Самоуценка» как способ выживания

Как мы учимся обесценивать себя самих и все, что мы делаем?

Psychologies
Высоко сижу Высоко сижу

Алексей Николашин оформил квартиру на самом высоком этаже в Москве-Сити

AD
Открыть в приложении