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

9 условий, которые нужно соблюдать, чтобы не раздражать своего кота 9 условий, которые нужно соблюдать, чтобы не раздражать своего кота

Что нужно делать, чтобы жизнь твоего кота была счастливой?

Maxim
История счастливого брака, или эссе о простых радостях жизни История счастливого брака, или эссе о простых радостях жизни

Отрывок из книги писательницы Энн Пэтчетт

Forbes
«Отменили штраф слишком поздно». Почему приставы игнорируют решения ГИБДД «Отменили штраф слишком поздно». Почему приставы игнорируют решения ГИБДД

Автомобилист судится с приставами и ГИБДД из-за несправедливого наказания

РБК
Комплекс упражнений с гирей 16 кг: эффективная программа на все группы мышц Комплекс упражнений с гирей 16 кг: эффективная программа на все группы мышц

Самые базовые упражнения с гирей 16 кг на все группы мышц

Playboy
По эту сторону экрана По эту сторону экрана

Эксперт моды Владислав Лисовец преображает не только людей, но и свою квартиру

AD
Горшочек, вари! Горшочек, вари!

Китайцы уже несколько столетий самой полезной утренней едой считают рисовую кашу

Вокруг света
Голова не болит: как быстро избавиться от похмелья Голова не болит: как быстро избавиться от похмелья

Рассказываем, как быстро преодолеть абстинентный синдром после алкоголя

Cosmopolitan
«Ангара» проблем «Ангара» проблем

Почему новая ракета-носитель до сих пор не летает?

Огонёк
Ваш партнер (не) обязан быть в курсе всего, что происходит у вас на работе? Ваш партнер (не) обязан быть в курсе всего, что происходит у вас на работе?

Должен ли партнер знать обо всем, что вы делаете в профессиональном плане

Psychologies
25 лет дикой природы России. Кого мы сохранили и потеряли за последнюю четверть века 25 лет дикой природы России. Кого мы сохранили и потеряли за последнюю четверть века

WWF России реализовал многие проекты по сохранению уязвимых видов

СНОБ
Новый груз для дальнобойщиков Новый груз для дальнобойщиков

Автоперевозчики бьют тревогу

Эксперт
Правила жизни Патти Смит Правила жизни Патти Смит

Правила жизни певицы и поэтессы Патти Смит

Esquire
Самые громкие похищения звезд за всю историю: кто хотел убить Камбербэтча и Кроу Самые громкие похищения звезд за всю историю: кто хотел убить Камбербэтча и Кроу

Во всем мире известные люди всегда были в центре внимания, и иногда их похищали

Cosmopolitan
Сирша Ронан. Свободное плавание Сирша Ронан. Свободное плавание

К своим двадцати пяти годам актриса была уже трижды номинирована на «Оскар»

Караван историй
Чужие следы: что делать, если машину повредили во дворе Чужие следы: что делать, если машину повредили во дворе

Как отыскать водителя, который притер вашу машину, и кто должен оплатить ущерб

РБК
«‎Доступная среда для каждого своя»‎. Как родители и дети с инвалидностью живут в мегаполисе «‎Доступная среда для каждого своя»‎. Как родители и дети с инвалидностью живут в мегаполисе

Родители с инвалидностью о борьбе со стереотипами и толерантном обществе

СНОБ
Это вам не сказка: как сейчас выглядят герои рождественских фильмов Это вам не сказка: как сейчас выглядят герои рождественских фильмов

Как сейчас выглядят и чем занимаются звезды наших любимых рождественских фильмов

Cosmopolitan
Получи гиперборейский паспорт! Получи гиперборейский паспорт!

Самый желанный сувенир можно привезти из путешествия по Кольскому полуострову

Дилетант
5 самых странных алкогольных напитков: от золотого шнапса до пива из помоев 5 самых странных алкогольных напитков: от золотого шнапса до пива из помоев

Культура изготовления алкоголя идет бок о бок с человеческой цивилизацией

Популярная механика
«Не существует столько дорог». Как ГИБДД предлагает повысить безопасность «Не существует столько дорог». Как ГИБДД предлагает повысить безопасность

Госавтоинспекция хочет изменить привычки автомобилистов и повысить безопасность

РБК
СССР – родина автоматических гранатометов: супероружие Якова Таубина СССР – родина автоматических гранатометов: супероружие Якова Таубина

Советский Союз – родина первых в мире автоматических гранатометов

Популярная механика
Свежий сон: как правильно стирать подушки Свежий сон: как правильно стирать подушки

Как стирать подушку в стиральной машинке и на руках

Cosmopolitan
В «Ведьмаке» много секса и крови, но это не новая «Игра престолов». Рассказываем, что пошло не так В «Ведьмаке» много секса и крови, но это не новая «Игра престолов». Рассказываем, что пошло не так

На Netflix вышел, пожалуй, самый ожидаемый сериал года — «Ведьмак»

Esquire
А поутру они проснулись А поутру они проснулись

Как справиться с последствиями новогоднего застолья

Худеем правильно
7 вопросов Михаилу Дмитриеву, экономисту 7 вопросов Михаилу Дмитриеву, экономисту

О том, что принесет 2020 год российской экономике и рядовому кошельку

Русский репортер
Маргарет Этвуд: да, нет, знаю Маргарет Этвуд: да, нет, знаю

Я верю в то, что у каждого есть силы что-то изменить

Glamour
Горы, ладан и пираты: как Оман стал интересным туристическим направлением Горы, ладан и пираты: как Оман стал интересным туристическим направлением

Оману нужны туристы, а значит, любые средства для их привлечения оправданы

Forbes
Взятие Чистополя Взятие Чистополя

Почему волонтеры вынуждены спасать исторические города от государства

Огонёк
Квартира для ценителей традиционного стиля, 97 м² Квартира для ценителей традиционного стиля, 97 м²

Дизайнеры использовали элементы в форме арок во всей квартире

AD
5 главных технологий десятилетия: выбор венчурных инвесторов 5 главных технологий десятилетия: выбор венчурных инвесторов

Главные технологии прошедшего десятилетия и прогноз на следующее

Forbes
Открыть в приложении