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

Животные испытывают те же типы привязанности, что и люди Животные испытывают те же типы привязанности, что и люди

Кошки тоже умеют привязываться к хозяевам — совсем как мы к ним

Psychologies
История Лайки: единственная собака, отправленная в космос погибать История Лайки: единственная собака, отправленная в космос погибать

Подвиг Лайки навсегда останется важнейшей вехой в истории покорения космоса

Популярная механика
Как тюльпаны в XVII веке чуть не уничтожили экономику Голландии Как тюльпаны в XVII веке чуть не уничтожили экономику Голландии

Неожиданный экскурс в экономический кризис XVII века

Maxim
«Нельзя», «можно» или «надо»? Шпаргалка для родителей «Нельзя», «можно» или «надо»? Шпаргалка для родителей

Шпаргалка по открытым и доверительным отношениям взрослых и детей

Psychologies
5 ошибок родителей 5 ошибок родителей

Помогая ребенку с выбором профессии, мы порой перегибаем палку

Лиза
Как завод «Степан Разин» превратился в технопарк St. Razin Как завод «Степан Разин» превратился в технопарк St. Razin

Как экс-завод превращается в технопарк с баром, коворкингом и сыроварней

Собака.ru
Почему инвестировать в Facebook, Apple, Netflix и Google сейчас — не лучшая идея Почему инвестировать в Facebook, Apple, Netflix и Google сейчас — не лучшая идея

Покупать акции гигантов сегодня ― все равно что гнать по петляющей дороге

Forbes
Как решать конфликты на работе? 5 советов экспертов Как решать конфликты на работе? 5 советов экспертов

Конфликт на рабочем месте — случай нередкий, но разрешимый

Playboy
«Я зарабатываю сама»: Елизавета Пескова о доходах от своего инстаграма, учебе во Франции и разоблачениях Навального «Я зарабатываю сама»: Елизавета Пескова о доходах от своего инстаграма, учебе во Франции и разоблачениях Навального

Интервью с дочерью пресс-секретаря президента Елизаветой Песковой

Forbes
8 фактов о фильме «Молчание ягнят» 8 фактов о фильме «Молчание ягнят»

В 1991 году на экраны вышел фильм, который получит «Оскары» и будет всеми любим

Maxim
5 главных навыков для карьерного успеха в 2020-х 5 главных навыков для карьерного успеха в 2020-х

Преуспеть в карьере в наступившем десятилетии помогут пять ключевых навыков

Forbes
Ассоль и Грей: и жили они долго и счастливо. Или нет? Ассоль и Грей: и жили они долго и счастливо. Или нет?

Что происходит с героями литературного произведения, когда мы дочитываем книгу?

Psychologies
10 пугающих фактов о сонном параличе 10 пугающих фактов о сонном параличе

Сонный паралич – одно из самых неприятных расстройств, связанных со сном

Популярная механика
Что делать, если у вас с партнером разные графики сна Что делать, если у вас с партнером разные графики сна

Как быть, если вы «жаворонок», а ваш партнер — «сова», или наоборот?

Psychologies
В Багдаде снова неспокойно: чем прославился иранский генерал Сулеймани и почему его убили США В Багдаде снова неспокойно: чем прославился иранский генерал Сулеймани и почему его убили США

США давно следили за иранским генералом Касемом Сулеймани

Forbes
Михаил и Маргарита Морозовы. Кентавр и сказка Михаил и Маргарита Морозовы. Кентавр и сказка

Морозов ревновал, устраивал дикие сцены, выливал свои страдания на бумаге

Караван историй
Волшебный шкаф Волшебный шкаф

Проблема «нечего надеть» не зависит ни от дохода, ни от величины гардероба

Добрые советы
«Наш дом в огне-2»: о чем Грета Тунберг рассказала в Давосе «Наш дом в огне-2»: о чем Грета Тунберг рассказала в Давосе

Активистка Грета Тунберг обвинила политическую элиту в даче пустых обещаний

Forbes
Самоочищающися туалеты и умные поилки. Как технологии заботятся о наших питомцах Самоочищающися туалеты и умные поилки. Как технологии заботятся о наших питомцах

Куда собакам и кошкам без хайтека

Forbes
«Для миллениалов это может сработать»: как устроена работа сервиса «Яндекс.Лавка» «Для миллениалов это может сработать»: как устроена работа сервиса «Яндекс.Лавка»

«Яндекс.Лавка» осваивает рынок доставки продуктов питания

Forbes
От яхты до велосипеда: как 8 женщин-путешественниц покоряли планету От яхты до велосипеда: как 8 женщин-путешественниц покоряли планету

Как и почему женщины покоряют горы, выходят в море и бегом огибают земной шар

РБК
7 таинственно исчезнувших путешественников 7 таинственно исчезнувших путешественников

На одного путешественника, вернувшегося домой, приходилось десять исчезнувших

Maxim
«Чем вы только думаете?»: что будет, если мозг лишится одного полушария «Чем вы только думаете?»: что будет, если мозг лишится одного полушария

Что будет с человеком, если у него останется только половина мозга

Psychologies
8 лайфхаков, которые помогут тебе меньше пользоваться телефоном в течение дня 8 лайфхаков, которые помогут тебе меньше пользоваться телефоном в течение дня

Есть такая штука — цифровая зависимость, с ней надо бороться

Playboy
Российская мода: есть ли в ней эстетика или это просто экономика? Российская мода: есть ли в ней эстетика или это просто экономика?

Сегодня традиционные сарафаны, гжель, хохлома в дизайне одежды встречаются редко

Forbes
Маска, бывший спецназовец и два черных ящика: как экс-глава Renault сбежал из Японии за $20 млн Маска, бывший спецназовец и два черных ящика: как экс-глава Renault сбежал из Японии за $20 млн

История с бегством Карлоса Гона от судебного процесса напоминает детектив

Forbes
Драма на экране: зачем Александр Мамут и Иван Вырыпаев запускают онлайн-театр Драма на экране: зачем Александр Мамут и Иван Вырыпаев запускают онлайн-театр

Чем онлайн театр отличается от трансляции оперы или спектакля на экране?

Forbes
Герои Парижа Герои Парижа

Стандартные маршруты наскучили?

Лиза
10 самых неловких моментов премии «Оскар» 10 самых неловких моментов премии «Оскар»

Несмотря на внешний лоск, здесь случаются конфузы. И почти все становятся мемами

РБК
Юэн Макгрегор Юэн Макгрегор

Правила жизни актёра Юэна Макгрегора

Esquire
Открыть в приложении