Астрономия - Венера

Венера подходит к Земле ближе, чем какая-либо другая планета. Но плотная, облачная атмосфера не позволяет непосредственно видеть ее поверхность. Снимки, сделанные с помощью радара, демонстрируют очень большое разнообразие кратеров, вулканов и гор. Температура поверхности достаточно высока, чтобы расплавить свинец, а когда-то на этой планете, возможно, имелись обширные океаны.

Венера — вторая от Солнца планета, имеющая почти круговую орбиту, которую она обходит за 225 земных суток на расстоянии 108 млн км от Солнца. Поворот вокруг оси Венера совершает за 243 земных дня — максимальное время среди всех планет. Вокруг своей оси Венера вращается в обратную сторону, то есть в направлении, противоположном движению по орбите. Такое медленное, и притом обратное, вращение означает, что, если смотреть с Венеры, Солнце восходит и заходит всего лишь два раза за год, поскольку венерианские сутки равны 117 нашим. Венера подходит к Земле па расстояние 45 млн км — ближе, чем любая другая планета.

По своим размерам Венера лишь немного меньше Земли, и масса у нее почти такая же. По этим причинам Венеру иногда называют близнецом или сестрой Земли. Однако поверхность и атмосфера этих двух планет совершенно различны. На Земле есть реки, озера, океаны и атмосфера, которой мы дышим. Венера — обжигающе горячая планета с плотной атмосферой, которая была бы губительной для человека.

До начала космической эры астрономы знали о Венере очень мало. Плотная облачность мешала им увидеть ее поверхность в телескопы. Космическим кораблям удалось пройти сквозь атмосферу Венеры, состоящую в основном из углекислого газа с примесями азота и кислорода. Бледножелтые облака в атмосфере содержат капельки серной кислоты, выпадающей на поверхность кислотными дождями.

Наблюдение Венеры

Найти Венеру на небе проще, чем любую другую планету. Ее плотные облака прекрасно отражают солнечный свет, делая планету яркой. Поскольку орбита Венеры ближе к Солнцу, чем земная, то в нашем небе Венера никогда сильно не удаляется от Солнца. Каждые семь месяцев в течение нескольких недель Венера представляет собой самый яркий объект в западной части неба по вечерам. Ее называют «вечерней звездой». В эти периоды видимый блеск Венеры в 20 раз превосходит блеск Сириуса, самой яркой звезды северного неба. Три с половиной месяца спустя Венера восходит на три часа раньше Солнца, становясь сверкающей «утренней звездой» восточной части неба.

Ты можешь наблюдать Венеру примерно через час после захода Солнца или за час до восхода. Угол между Венерой и Солнцем никогда не превосходит 47°. Две точки на орбите, в которых угол достигает этой величины, называются наибольшей восточной и наибольшей западной элонгациями. В течение двух-трех недель вблизи этих точек Венеру невозможно не обнаружить, если только небо чистое. Если ты сначала увидишь Венеру в предрассветном небе в период наибольшей западной элонгации, то сумеешь отличить ее и позднее, даже после восхода Солнца, настолько она яркая. Если ты пользуешься биноклем или телескопом, прими необходимые меры предосторожности, чтобы Солнце случайно не попало в поле твоего зрения.

Нетрудно заметить, что Венера, подобно Лупе, имеет фазы. В точках наибольшей элонгации планета выглядит, как крошечная Луна в фазе полудиска. По мере приближения Венеры к Земле ее видимый размер с каждым днем несколько увеличивается, а форма постепенно изменяется до узкого серпа. Но никаких особенностей поверхности планеты нельзя разглядеть из-за плотной облачности.

Прохождение Венеры по диску Солнца

Очень редко случается, что Венера проходит точно между Землей и Солнцем. Эти прохождения использовались в XVIII в. для определения размеров Солнечной системы. Отмечая разницу во времени между началом и концом прохождения при наблюдении из разных точек Земли, астрономы оценивали расстояние между Землей и Венерой. Третье путешествие капитана Кука в поисках открытий (1776—1779) включало наблюдение прохождения. В следующий раз Венера будет пересекать Солнечный диск в 2004 г.

Фазы Венеры

Первым наблюдал фазы Венеры Галилей в 1610 г. Из сходства с фазами Луны он сделал вывод, что орбита Венеры расположена ближе к Солнцу, чем орбита Земли. Его наблюдения Венеры доказали, что в центре нашей Солнечной системы находится Солнце. Наблюдая фазы Венеры раз в несколько дней примерно в течение месяца, ты сможешь рассчитать, приближается к нам эта планета или удаляется от нас.

Горячий мир

Атмосфера Венеры крайне жаркая и сухая. Температура на поверхности достигает своего максимума примерно у отметки 480°С. В атмосфере Венеры содержится в 105 раз больше газа, чем в атмосфере Земли. Давление этой атмосферы у поверхности очень велико, в 95 раз выше, чем па Земле. Космические корабли приходится конструировать так, чтобы они выдерживали сокрушительную, раздавливающую силу атмосферы. В 1970 г. первый космический корабль, прибывший на Венеру, смог выдержать страшную жару лишь около одного часа — этого как раз хватило, чтобы послать на Землю данные об условиях на поверхности. Российские летательные аппараты, совершившие посадку на Венеру в 1982 г., послали на Землю цветные фотографии с изображением острых скал.

Благодаря парниковому эффекту, на Венере стоит ужасная жара. Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца. В результате скапливается такое количество тепловой энергии, что температура атмосферы гораздо выше, чем в духовке.

На Земле, где количество углекислого газа в атмосфере невелико, природный парниковый эффект повышает глобальную температуру на 30°С. А на Венере парниковый эффект поднимает температуру еще на 400°. Изучая физические последствия сильнейшего парникового эффекта на Венере, мы хорошо представляем себе те результаты, к которым может привести накапливание излишков тепла па Земле, вызываемое растущей концентрацией углекислого газа в атмосфере из-за сжигания ископаемого топлива — угля и нефти.

Венера и Земля в давние времена

4,5 миллиарда лет назад, когда Земля только сформировалась, она тоже имела очень плотную атмосферу из углекислого газа — точно так же, как Венера. Этот газ, однако, растворяется в воде. Земля была не такой горячей, как Венера, поскольку она дальше от Солнца; в результате дожди вымывали углекислый газ из атмосферы и направляли его в океаны. Из раковин и костей морских животных возникали горные породы, такие, как мел и известняк, в состав которых входят углерод и кислород. Кроме того, углекислый газ извлекался из атмосферы нашей планеты и при образовании угля и нефти. В атмосфере Венеры не очень много воды. А вследствие парникового эффекта температура атмосферы превышает точку кипения воды вплоть до высоты около 50 км. Возможно, когда-то в прошлом на Венере были океаны, но если и были, они давно уже выкипели.

Поверхность Венеры

Для исследования характера поверхности Венеры под толстым слоем облаков астрономы используют как межпланетные корабли, так и радиоволны. К Венере направлялись уже более 20 американских и российских космических кораблей — больше, чем к какой-либо другой планете. Первый российский корабль был раздавлен атмосферой. Однако в конце 1970-х — начале 1980-х гг. были получены первые фотографии, па которых видны образования из твердых пород — острые, покатые, осыпавшиеся, мелкая крошка и пыль, — химический состав которых был сходен с вулканическими породами Земли.

В 1961 г. ученые послали к Венере радиоволны и приняли на Земле отраженный сигнал, измерив скорость вращения планеты вокруг своей оси. В 1983 г. на орбиту вокруг Венеры вышли космические корабли «Венера-15» и «Вепера-16».

Используя радар, они построили карту северного полушария планеты до параллели 30°. Еще более подробные карты всей поверхности с деталями размером до 120 м получены в 1990 г. кораблем «Магеллан». С помощью компьютеров радиолокационную информацию превратили в изображения, похожие па фотографии, где видны вулканы, горы и другие детали ландшафта.

Ударные кратеры

«Магеллан» передал на Землю прекрасные изображения огромных венерианских кратеров. Они возникли в результате ударов гигантских метеоритов, прорвавшихся сквозь атмосферу Венеры па ее поверхность. Такие столкновения высвобождали жидкую лаву, заключенную внутри планеты. Некоторые метеориты взрывались в нижних слоях атмосферы, создавая ударные волны, которые образовывали темные круглые кратеры. Метеориты, проходящие сквозь атмосферу, летят со скоростью около 60 000 км/ч. Когда такой метеорит ударяется о поверхность, твердая порода мгновенно превращается в раскаленный пар, оставляя в грунте кратер. Иногда лава после такого удара находит путь наверх и вытекает из кратера.

Вулканы и лава

Поверхность Венеры покрыта сотнями тысяч вулканов. Есть несколько очень больших: высотой 3 км и шириной 500 км. Но большая часть вулканов имеет 2—3 км в поперечнике и около 100 м в высоту. Излияние лавы на Венере происходит значительно дольше, чем на Земле. Венера слишком горяча для того, чтобы там были лед, дожди или бури, поэтому там не происходит существенных атмосферных воздействий (выветривания). А значит, вулканы и кратеры почти не изменились с тех пор, как они образовались миллионы лет назад. На фотографиях Венеры, сделанных с «Магеллана», мы видим такой древний ландшафт, какого не увидишь на Земле, — и все-таки он моложе, чем на многих других планетах и лунах.

По-видимому, Венера покрыта твердыми породами. Под ними циркулирует раскаленная лава, вызывающая напряжение тонкого поверхностного слоя. Лава постоянно извергается из отверстий и разрывов в твердых породах. Кроме того, вулканы все время выбрасывают струи мелких капелек серной кислоты. В некоторых местах густая лава, постепенно сочась, скапливается в виде огромных луж шириной до 25 км. В других местах громадные пузыри лавы образуют на поверхности купола, которые затем опадают.

На Земле геологам не просто выяснить историю нашей планеты, поскольку под воздействием ветра и дождя горы и долины постоянно подвергаются эрозии. Венера очень интересует ученых по той причине, что ее поверхность подобна древним ископаемым пластам. Детали ее ландшафта, обнаруженные «Магелланом», имеют возраст в сотни миллионов лет.

Вулканы и потоки лавы сохраняются в неизменном виде на этом сухой планете, мир которой — ближайший к нашему.

Солнечная система

Венера