спутниковые карты

Венера

Вторая планета от Солнца - Венера. После Луны Венера - самый яркий природный объект в ночном небе. Это самая близкая к Земле планета, и она также наиболее похожа на Землю по размеру, массе, объему и плотности. Это сходство позволяет предположить, что обе планеты могли иметь схожую историю. Ученые, таким образом, заинтригованы вопросом о том, почему Венера и Земля теперь так отличаются.

Венера была названа в честь древнеримской богини любви и красоты, но ее условия никак нельзя назвать гостеприимными и привлекательными для людей. В отличие от Земли, на Венере очень жарко и сухо. Планета всегда окутана толстым слоем облаков.

Венера имеет массивную атмосферу, или окружающие её слои газов, состоящие в основном из углекислого газа. Эта плотная атмосфера поглощает тепло, делая Венеру самой горячей планетой в Солнечной системе.

Планета Венера

Планета Венера

Постоянные облака также затрудняют изучение планеты. Мало что было известно о поверхности и атмосфере до 1960-х годов, когда астрономы сделали первые радиолокационные наблюдения Венеры и беспилотные космические аппараты начали посещать планету.

Вторая планета от Солнца

Орбита Венеры расположена между орбитами Меркурия и Земли. Эти три планеты плюс Марс - четыре самые внутренние планеты Солнечной системы. Все они довольно плотные и каменистые, с твердой поверхностью. Как и у Меркурия, у Венеры нет известного спутника.

Размер, масса и плотность Венеры

Венера - третья по величине планета в Солнечной системе после Меркурия и Марса. Это почти близнец Земли по размеру, массе и плотности. Диаметр Венеры составляет около 12 104 километра, по сравнению с примерно 12 756 километров для Земли. Её масса составляет примерно 80 процентов земной, а плотность - около 95 процентов земной. Поверхностная гравитация двух планет также имеет сходную силу.

Солнечная система:

Солнечная система

Наряду с Меркурием, Венера является планетой, чья орбита меньше земной. По этой причине Венера всегда появляется на земном небе примерно в том же направлении, что и Солнце. В некоторые времена года планету можно рассматривать как "утреннюю звезду”, появляющуюся за несколько часов до восхода Солнца. В другое время его можно увидеть как " вечернюю звезду” в часы после захода солнца. Венеру часто можно увидеть в ясном небе при дневном свете, если наблюдатель точно знает, куда смотреть.

Поскольку Венера вращается ближе к Солнцу, чем Земля, она демонстрирует фазовые изменения, если смотреть с Земли. Эти фазы подобны фазам Луны и Меркурия. Венера иногда появляется в виде тонкого полумесяца, а иногда в виде половины или более полного диска. Он проходит через один цикл фаз примерно каждые 584 земных дня. Фазы можно легко увидеть в мощный бинокль или небольшой телескоп.

Венера редко, но регулярно проходит непосредственно между Землей и Солнцем. Это событие является разновидностью затмения и называется транзитом. Затем планета представляется наблюдателям на Земле в виде маленького чёрного диска, пересекающего яркий диск Солнца.

Два прохода Венеры происходят примерно каждые 125 лет. Транзиты происходят парами с разницей в восемь лет. В течение 20-го века не было никаких транзитов Венеры; даты для пары транзитов в 21-м веке были 8 июня 2004 года и 5-6 июня 2012 года. Следующий транзит планеты произойдет в 2117 году.

Никогда не следует смотреть на транзит непосредственно без определенных видов защитного оборудования. Увеличение обеспечивает наилучшие виды. Для безопасного просмотра бинокль или телескоп можно оборудовать специальными солнечными фильтрами или использовать для проецирования изображения транзита на белый картон.

Орбита Венеры

Все восемь планет вращаются вокруг Солнца по эллиптическим или овальным орбитам. Орбита Венеры - почти самая круглая из всех планет. Она обращается вокруг Солнца на среднем расстоянии около 108 миллионов километров. Это примерно на 30 процентов ближе к Солнцу, чем орбита Земли.

Расстояние от Земли до Венеры

Расстояние от Земли до Венеры

При самом близком приближении к Земле Венера находится на расстоянии около 42 миллиона километров; на самом дальнем расстоянии Венера находится на расстоянии около 257 миллионов километров. Венера совершает один орбитальный оборот примерно каждые 225 земных дней, что составляет продолжительность одного года на Венере.

Вращение Венеры

Вращение Венеры необычно в нескольких отношениях. Она вращается вокруг своей оси очень медленно, совершая один оборот примерно каждые 243 земных дня. Это единственная планета в Солнечной системе, которой требуется больше времени, чтобы один раз вращаться вокруг своей оси, чем один раз вращаться вокруг Солнца. Эти два движения объединяются таким образом, что солнечный день на Венере длится около 117 земных дней.

Из-за своего медленного вращения Венера более близка к сферической, чем Земля и большинство других планет. Сила от вращения планеты обычно вызывает некоторую выпуклость на экваторе и сплющивание на полюсах. На Венере эти искажения сведены к минимуму.

Венера также вращается в обратном направлении, или в направлении, противоположном направлению движения большинства других планет и членов Солнечной системы. Шесть из восьми планет вращаются по часовой стрелке, если смотреть сверху на Северный полюс, в то время как только Венера и Уран вращаются против часовой стрелки.

Наблюдателю на Венере могло бы показаться, что Солнце встает на Западе и садится на Востоке (если бы можно было видеть сквозь густые облака). Ось вращения Венеры наклонена всего лишь на 3 градуса относительно плоскости её орбиты. Это означает, что сезонные колебания на планете, вероятно, очень незначительны.

В отличие от Земли и большинства других планет, Венера не имеет глобального магнитного поля. Это может быть результатом её чрезвычайно медленной скорости вращения. Ученые считают, что вращение планеты способствует движению жидкости в ядре планеты, которая генерирует магнитное поле.

Атмосфера Венеры

Атмосфера Венеры

Венера обладает самой массивной атмосферой из всех четырёх планет земного типа. Давление, оказываемое атмосферой на поверхности планеты, составляет около 95 бар, или в 95 раз больше атмосферного давления на уровне моря на Земле. Она состоит более чем на 96 % из двуокиси углерода и примерно на 3,5 % из молекулярного азота, с незначительными количествами других газов.

Облака Венеры

Слой облаков, которые постоянно покрывают Венеру, очень толстый. Основная облачная палуба поднимается с высоты около 48 километров до почти 68 километров. Кроме того, тонкие дымки простираются на несколько километров выше и ниже главной палубы. Облака состоят из микроскопических частиц, преимущественно капель серной кислоты. Облака также могут содержать твердые кристаллы. Некоторые облачные области сверху кажутся темными в ультрафиолетовом свете. Это может указывать на присутствие диоксида серы, хлора или твердой серы.

Скорость облаков Венеры

Хотя Венера вращается медленно (один раз в 243 дня), её атмосфера циркулирует удивительно быстро. На уровне облаков атмосфера полностью облетает планету каждые четыре дня. Ветер дует со скоростью около 360 километров в час на вершинах облаков. Скорость ветра значительно уменьшается с высотой, и на поверхности ветры довольно медленные.

Солнечный свет на Венере

Хотя Венера находится ближе к Солнцу, чем Земля, она поглощает меньше солнечного света, чем Земля. Густые облака Венеры пропускают лишь немного света. Около 85 % солнечного света, попадающего в облака, отражается обратно в космос.

Солнечный свет, проникающий сквозь облака, поглощается нижними слоями атмосферы и поверхностью. Когда свет нагревает нижние слои атмосферы и землю, они излучают часть энергии обратно на более длинных инфракрасных длинах волн. На Земле большая часть такой энергии уходит обратно в космос. Это сохраняет поверхность Земли относительно прохладной.

Парниковый эффект на Венере

Однако на Венере плотная атмосфера задерживает большую часть инфракрасной энергии. Энергия в инфракрасном диапазоне не может проходить через насыщенную углекислым газом атмосферу так же легко, как видимый свет с более короткой длиной волны. Это явление, называемое парниковым эффектом, делает Венеру чрезвычайно горячей.

Температура поверхности Венеры

Средняя температура поверхности планеты составляет около 464 °C, что достаточно горячо, чтобы расплавить свинец. Венера даже горячее Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты. Скалы на Венере могут слабо светиться красным от собственного тепла.

Изучение парникового эффекта на Венере дало ученым более глубокое понимание более тонкого, но очень важного влияния парниковых газов в атмосфере Земли. (Считается, что причиной глобального потепления на Земле является повышение уровня углекислого газа, метана и других так называемых парниковых газов в атмосфере).

Поверхность Венеры

Поверхность Венеры

Венера имеет сухую, каменистую поверхность. В 1970-х и 80-х годах советская серия беспилотных космических аппаратов Venera получила первые подробные сведения о поверхности планеты. На фотографиях, сделанных роботизированными посадочными машинами Venera landers, были видны равнины, усеянные плоскими, рыхлыми камнями и более темной, мелкозернистой почвой.

Посадочные модули Venera также измерили химический состав поверхности на посадочных площадках. Их анализ позволил предположить, что состав пород может быть похож на базальты, обнаруженные на дне океанов Земли.

Карта поверхности Венеры

Карта поверхности Венеры

Земные обсерватории и несколько орбитальных космических аппаратов нанесли на карту поверхность Венеры с помощью радара. Радарные карты показывают разнообразный и геологически сложный рельеф поверхности. Большая часть планеты состоит из пологих холмистых равнин.

Есть также несколько низменных районов и два высокогорья размером с Континент: Иштар Терра и Афродита Терра. Иштар размером с Австралию, а Афродита - с Южную Америку. Иштар имеет Центральное плато, окруженное горами, включая огромный хребет Максвелла Монтеса. Его вершины поднимаются до самых высоких вершин на Венере, примерно на 11 километров выше средней высоты поверхности планеты.

Высокогорье Иштар Терра:

Высокогорье Иштар Терра

Как и на Земле, геологическая деятельность сформировала рельеф поверхности. Восходящие и нисходящие движения в пределах внешней оболочки Венеры сгибали, ломали и иным образом деформировали кору. Особенности, которые, вероятно, сформировались таким образом, включают горные пояса и рифтовые долины, или глубокие, узкие впадины.

Еще один такой тип местности на Венере, называемый Тессера, очень изрезан, сложен и деформирован. Тессера обычно имеет множество параллельных желобков и гребней, которые пересекаются друг с другом в широком диапазоне углов. Сотни особенностей, называемых коронами, также находятся на поверхности. Корона - это совокупность разломов, трещин и гребней в форме круга или овала. Некоторые из них имеют приподнятый внешний обод и провисающий центр. Короны, вероятно, образуются, когда сгустки расплавленного материала поднимаются вверх в недрах планеты и искажают кору.

Вулканы Венеры

Вулканы Венеры

Многие особенности поверхности Венеры связаны с вулканической активностью. На планете насчитывается более сотни щитовых вулканов, а огромные поля лавовых потоков покрывают большую часть холмистых равнин. Есть также многочисленные небольшие вулканические конусы.

Как и другие планеты, Венера имеет ударные кратеры, которые образуются, когда астероиды врезаются в поверхность. Однако на Венере нет кратеров размером менее полутора километров. Это происходит потому, что плотная атмосфера планеты замедляется и разбивает более мелкие астероиды.

Ученые могут частично оценить возраст поверхности твердой планеты, проанализировав её кратеры. В общем, чем больше кратеров на поверхности, тем она старше. На Венере сравнительно мало кратеров, и они беспорядочно разбросаны по поверхности. Это указывает на то, что поверхность Венеры во всех местах молода для планеты.

Карта Венеры

Карта Венеры

Ученые полагают, что Венера пережила интенсивный период глобального всплытия лишь приблизительно 500 миллионов лет назад. Одно из возможных объяснений состоит в том, что внешняя оболочка планеты, возможно, медленно утолщалась, пока в конце концов не разрушилась. Это могло быть единичным событием или последним в цикле глобальных конвульсий, которые каждый раз возобновляли поверхность.

Внутреннее строение Венеры

То немногое, что известно о внутренней части Венеры, в основном выводится из ее сходства с Землей в плане плотности и размера. Ученые-планетологи предполагают, что Венера, вероятно, развивалась внутри планеты примерно так же , как и Земля, с металлическим ядром, каменистой мантией и корой.

Ядро Венеры, вероятно, простирается наружу примерно на 3000 километров от центра планеты. Вероятно, оно содержит железо и никель, как и ядро Земли. Ядро Венеры, вероятно, также содержит менее плотное вещество, такое как сера. Однако, в отличие от большинства других планет, Венера не имеет магнитного поля, поэтому нет прямых доказательств наличия металлического ядра.

Мантия Венеры составляет большую часть планеты. Гравитационные данные показывают, что толщина земной коры обычно составляет около 20-50 километров. Вероятно, она содержит много базальта. Считается, что движения внутри мантии Венеры деформируют кору. Эти движения в основном вертикальные. Сейчас Венера, по-видимому, не испытывает такой тектоники плит, как Земля. Тектоника плит включает в себя в основном горизонтальные движения земной коры и верхней мантии.

Исследование Венеры

Венеру наблюдали с Земли за столетия до изобретения современных астрономических приборов. Вавилоняне зафиксировали её появление около 3000 года до н. э., древние цивилизации Китая, Центральной Америки, Египта и Греции также наблюдали за этой планетой.

Телескопическое наблюдение Венеры

В 17 веке Галилей сделал первые телескопические наблюдения Венеры. В 1610 году он открыл фазы планеты. Если бы Земля находилась в центре Солнечной системы, как тогда считалось, Венера не имела бы таких фаз. Открытие Галилея явилось первым прямым доказательством, подтверждающим спорную в то время теорию Николая Коперника о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца.

Важные телескопические наблюдения были позднее сделаны во время пролетов Венеры в 1700-х и 1800-х годах. Изучение транзитов 1761 и 1769 годов помогло астрономам определить более точное значение расстояния между Землей и Солнцем. (Это расстояние, называемое астрономической единицей, является основной единицей измерения расстояний в астрономии).

Если смотреть в оптический телескоп, Венера кажется жёлто-белой и довольно невыразительной из-за ее постоянной пелены облаков. С начала 20-го века астрономы использовали длины волн света, лежащие за пределами видимого спектра, чтобы выявить особенности планеты, которые в противном случае скрыты.

Ультрафиолетовые лучи выявляют завихрения, v-образные полосы и характерные яркие и темные отметины в облаках. Астрономы использовали инфракрасное излучение для изучения состава атмосферы и облаков. Микроволновые исследования выявили высокие температуры на поверхности планеты.

Радиолокационные исследования были особенно важны, помогая астрономам “видеть” сквозь облака планеты. Большой радиотелескоп, снабженный передатчиком, может посылать радиоволны, которые проникают сквозь облачный экран Венеры и отражаются от поверхности планеты. Затем телескоп обнаруживает возвращающиеся радиоволны.

Космические Аппараты на Венере

Исследование планеты с помощью космических аппаратов началось в 1960-х годах. Более 20 беспилотных космических аппаратов посетили Венеру, в том числе корабли, которые пролетели мимо, вышли на орбиту и приземлились на планете, а также отправили зонды на парашютах через её атмосферу.

Подобно земным телескопам, космические аппараты, летающие вблизи Венеры, используют радар, чтобы проникнуть сквозь толщу облаков и нанести на карту поверхность под ними. Полетам на поверхность также приходилось бороться с чрезвычайно высокими температурами и давлением планеты.

Полёты на Венеру

Первыми успешно побывали на Венере  "Маринер" и Советская "Венера". НАСА в августе 1962 года был запущен космический аппарат "Маринер-2". Когда он достиг Венеры несколько месяцев спустя, он стал первым космическим аппаратом, который пролетел рядом с другой планетой и вернул данные.

Космический аппарат Маринер-2:

Космический аппарат Маринер-2

Приблизившись к Венере на расстояние около 35 000 километров, аппарат обследовал атмосферу и собрал данные о вращении планеты и высоких температурах и давлениях на ее поверхности. Он не обнаружил никаких признаков глобального магнитного поля.

В октябре 1967 года "Маринер-5" пролетел ближе к Венере, пройдя в пределах около 4000 километров. Его более чувствительные приборы возвращали более точные данные об атмосфере, включая высокую концентрацию углекислого газа. "Маринер-10", последний аппарат этой серии, сделал около 4000 фотографий Венеры во время облета в 1974 году. Он запечатлел первые крупные ультрафиолетовые изображения облаков Венеры.

Еще одна ранняя миссия НАСА на эту планету, получившая название Пионерская Венера, включала в себя два корабля. Пионер Венера-1 и Пионер Венера-2 прибыли на планету в декабре 1978 года. Первый из этих космических аппаратов в течение нескольких лет вращался вокруг Венеры, собирая исчерпывающие данные об атмосфере.

Его радиолокационный прибор создал первую высококачественную карту рельефа поверхности Венеры. Один из самых долгоживущих планетарных космических аппаратов "Пионер Венера-1" возвращал данные более 14 лет. Пионер Венеры-2, известный как Мультипроб, выпустил четыре зонда для сбора данных в различных точках атмосферы планеты.

Космический аппарат Венера - 15:

Космический аппарат Венера - 15


Многие Советские миссии были нацелены на Венеру с 1960-х по 1980-е годы. Венера-4 пролетела мимо Венеры и выпустила зонд в ее атмосферу в октябре 1967 года. Зонд был первым искусственным объектом, который прошел через атмосферу другой планеты и вернул данные. Он проанализировал химический состав верхних слоев атмосферы Венеры.

В декабре 1970 года "Венера-7" стала первым космическим аппаратом, совершившим посадку на поверхность другой планеты и передавшим данные обратно на Землю. "Венера-9" и "Венера-10" состояли из орбитального аппарата и посадочного модуля. В октябре 1975 года орбитальные аппараты стали первыми аппаратами, вышедшими на орбиту Венеры, в то время как посадочные аппараты послали обратно фотографии поверхности крупным планом.

Фото Венера-13:

Фото Венера-13

Это были первые фотографии, сделанные с поверхности планеты, отличной от Земли. Радарные картографы на борту последних кораблей миссии, "Венера-15" и "Венера-16", в 1983-1984 годах сделали высококачественные снимки поверхности Венеры. Многие из типов геологических особенностей, обнаруженных на Венере, были впервые обнаружены этими орбитальными близнецами.

В мае 1989 года "Магеллан" НАСА стал первым планетарным космическим кораблем, запущенным с космического челнока. Аппарат обследовал Венеру с августа 1990 года по октябрь 1994 года. Его орбита несла его вокруг планеты каждые три часа, в то время как он наносил на карту окутанную облаками поверхность в мельчайших деталях. Аппарат также составил первую подробную карту гравитационного поля Венеры. Магеллан не нашел никаких свидетельств тектоники плит на Венере, но он обнаружил данные, которые предполагают, что планета все еще геологически активна в нескольких горячих точках.

Первой европейской миссией на Венеру стал орбитальный аппарат "Венера Экспресс". Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило этот корабль в ноябре 2005 года. Он начал вращаться вокруг планеты в апреле 2006 года с камерой, спектрометром видимого и инфракрасного излучения и другими приборами на борту для изучения магнитного поля планеты, плазменной среды, атмосферы и поверхности.

Венера Экспресс наблюдала небольшое количество воды и большое соотношение дейтерия к водороду в атмосфере, что можно было бы объяснить присутствием океанов в начале истории Венеры. Радиоволны, характерные для молний, были обнаружены в облаках Венеры. Космический аппарат также получил первые снимки облачных структур над Южным полюсом планеты.

Венера Экспресс завершила свою первоначально запланированную миссию 24 июля 2007 года, но миссия была продлена до 2014 года. Ученые потеряли связь с зондом в январе 2015 года, а через некоторое время после этого "Венера Экспресс" сгорела в атмосфере.

Помимо изучения Венеры, "Венера Экспресс" также проводила многочисленные наблюдения Земли. Эти наблюдения были направлены на выявление для астрономов спектроскопических признаков жизни на Земле, которые, возможно, можно было бы увидеть на экзопланетах (планетах, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца).

Первая успешная миссия Японии была запущена к Венере в мае 2010 года. Корабль прибыл на Венеру в декабре 2010 года, как и планировалось, но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Вместо этого Акацуки вращался вокруг Солнца, пока в декабре 2015 года не предпринял еще одну попытку облететь Венеру. Эта попытка оказалась успешной. Акацуки взял с собой пять камер - три снимали в инфракрасном, одна - в ультрафиолетовом и одна - в видимом свете для изучения различных глубин атмосферы Венеры.

В дополнение к полетам на Венеру, несколько космических аппаратов пролетели мимо Венеры, направляясь к другим основным целям. Эти флайбайсы были разработаны как “гравитационные помощники”, которые передают импульс от планеты к космическому кораблю, чтобы увеличить скорость корабля и скорректировать его курс. Такие гравитационные помощники также позволяют космическим аппаратам исследовать Венеру во время полета.

Первым кораблем, использовавшим гравитационную помощь, был "Маринер-10", который пролетел мимо Венеры в 1974 году по пути к Меркурию. Среди других - "Галилео", который пролетел мимо Венеры в 1990 году по пути к Юпитеру и "Кассини", который пролетел мимо Венеры в 1998 и 1999 годах по пути к Сатурну.

Карта Венеры физическая

Карта Венеры физическая

Сколько лететь до Венеры

Космический аппарат Маринер-2 долетел до Венеры за 110 дней. Аппарат "Венера-Экспресс"  долетел за 153 дня (запустили в ноябре 2005 - прилетел в апреле 2006). Японская Акацуки - запуск в мае 2010 года - прилёт на Венеру в декабре 2010 года.