ВЕНЕРА (ПЛАНЕТА): ВІДКРИТТЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, СКЛАД, ОРБІТА - АРТЕ - 2024

Венера - друга найближча до Сонця планета Сонячної системи і за розмірами та масою найбільш схожа на Землю. Вона видна як прекрасна зірка, найяскравіша після Сонця і Місяця. Тому не дивно, що воно з давніх часів привертало увагу спостерігачів.

Оскільки Венера з'являється на заході сонця в певний час року, а на сході сонця в інші, стародавні греки вважали, що вони різні тіла. Як ранкову зірку вони називали її Фосфором, а під час вечірнього виступу це був Геспер.

Малюнок 1. Фотографія планети Венери, ліворуч, поруч із Місяцем. Джерело: Pixabay.

Пізніше Піфагор запевнив, що це та сама зірка. Однак близько 1600 р. До н.е. стародавні вавілонські астрономи вже знали, що вечірня зірка, яку вони назвали Іштар, - та сама, яку вони побачили на світанку.

Римляни теж знали це, хоча вони продовжували давати різні імена вранці та ввечері. Також майя та китайські астрономи залишили записи спостережень за Венерою.

Кожна давня цивілізація дала йому назву, хоча врешті-решт панувала назва Венера, римська богиня любові та краси, рівнозначна грецькій Афродіті та вавилонській Іштар.

З появою телескопа природу Венери стали краще розуміти. Галілей спостерігав його фази на початку 17 століття, а Кеплер провів розрахунки, за допомогою яких передбачив транзит на 6 грудня 1631 року.

Транзит означає, що планету можна побачити, що проходить перед Сонцем. Таким чином Кеплер знав, що він може визначити діаметр Венери, але він помер, перш ніж побачив своє передбачення.

Пізніше в 1761 році, завдяки одному з таких транзитів, вченим вдалося вперше оцінити відстань Земля-Сонце в 150 мільйонів кілометрів.

Загальна характеристика Венери

Малюнок 2. Анімація величного обертального руху Венери через побудовані радіолокаційними зображеннями. Прямі зображення Венери отримати непросто, через густий хмарний покрив, який її оточує. Джерело: Wikimedia Commons. Генрік Харгітай. Хоча його розміри дуже схожі на розміри Землі, Венера далеко не гостинне місце, оскільки для початку її щільна атмосфера складається з 95% вуглекислого газу, решта - азот і простежити кількість інших газів. Хмари містять крапельки сірчаної кислоти та крихітні частинки кристалічних твердих тіл.

Ось чому це найгарячіша планета Сонячної системи, навіть якщо вона не найближча до Сонця. Помітний парниковий ефект, спричинений густою атмосферою, багатою вуглекислим газом, відповідає за екстремальне тепло на поверхні.

Ще одна відмітна риса Венери - це її повільне, ретроградне закручування. Мандрівник спостерігатиме схід Сонця на заході та схід на сході, факт, виявлений завдяки радіолокаційним вимірюванням.

Крім того, якби він зміг залишитися досить довго, гіпотетичний мандрівник був би дуже здивований, зрозумівши, що планеті потрібно довше обертатися навколо своєї осі, ніж обертатися навколо Сонця.

Повільне обертання Венери робить планету майже ідеально сферичною, а також пояснює відсутність сильного магнітного поля.

Вчені вважають, що магнітне поле планет обумовлено ефектом динамо, пов'язаним з рухом розплавленого металевого ядра.

Однак слабкий планетарний магнетизм Венери походить від взаємодії верхньої атмосфери з сонячним вітром, потоком заряджених частинок, які Сонце безперервно випромінює у всі сторони.

Щоб пояснити відсутність магнітосфери, вчені розглядають такі можливості, як те, що Венері не вистачає розплавленого металевого ядра, або що вона може мати її, але тепло не транспортується всередину конвекцією, необхідною умовою існування ефект динамо.

Підсумок основних фізичних характеристик планети

-Маса: 4,9 × 10 ²⁴ кг

-Екваторіальний радіус : 6052 км або 0,9-кратний радіус Землі.

-Форма: це майже досконала сфера.

-Средня відстань до Сонця: 108 млн км.

- нахил орбіти : 3 394º по відношенню до орбітальної площини Землі.

-Температура: 464 ºC.

-Гравітація: 8,87 м / с ²

-Власне магнітне поле: слабке, інтенсивність 2 нТ.

-Атмосфера: так, дуже щільна.

-Щільність: 5243 кг / м ³

-Сателіти: 0

-Кільця: не має.

Перекладацький рух

Як і всі планети, Венера має поступальний рух навколо Сонця у вигляді еліптичної, майже кругової орбіти.

Деякі точки цієї орбіти призводять Венеру до наближення до Землі, більше ніж будь-яка інша планета, проте більшість часу насправді проводить досить далеко від нас.

Малюнок 3. Поступальний рух Венери навколо Сонця (жовтий) порівняно з Землею (синій). Джерело: Wikimedia Commons. Глядаю, велике спасибі автору оригінального моделювання = Тодд К. Тімберлейк, автор легкої симуляції Java = Франциско Ескембре. Середній радіус орбіти становить близько 108 мільйонів кілометрів, тому Венера приблизно на 30% ближче до Сонця, ніж земля. Рік на Венері триває 225 земних днів, оскільки це час, який планеті потрібно зробити повну орбіту.

Дані руху Венери

Наступні дані коротко описують рух Венери:

-Мій радіус орбіти: 108 мільйонів кілометрів.

- нахил орбіти : 3 394º по відношенню до орбітальної площини Землі.

-Ексцентричність: 0,01

- Середня орбітальна швидкість : 35,0 км / с

- Період перенесення: 225 днів

- Період обертання: 243 дні (ретроградно)

- Сонячний день: 116 день 18 годин

Коли і як спостерігати за Венерою

Венера дуже легко знайти на нічному небі; Зрештою, це найяскравіший об’єкт на нічному небі після Місяця, оскільки щільний шар хмар, який його покриває, дуже добре відбиває сонячне світло.

Щоб легко знайти Венеру, просто зверніться до будь-якого з багатьох спеціалізованих веб-сайтів. Є також додатки для смартфонів, які надають точне місцеположення.

Оскільки Венера знаходиться на орбіті Землі, щоб знайти її, вам потрібно шукати Сонце, дивлячись на схід до світанку, або на захід після заходу сонця.

Оптимальний момент для спостереження - це коли Венера знаходиться між найнижчим сполученням, побаченим із Землі, та максимальним подовженням згідно наступної схеми:

Малюнок 4. З'єднання планети, орбіта якої внутрішня до Землі. Джерело: Астрономія для манекенів.

Коли Венера знаходиться в нижній кон'юнкції, вона знаходиться ближче до Землі, і кут, який вона утворює із Сонцем, видно із Землі - подовження - 0º. З іншого боку, коли воно перебуває у вищій кон'юнкції, Сонце не дозволяє його бачити.

Сподіваємось, Венеру все ще можна побачити серед денного світла і кидати тінь у дуже темні ночі, без штучного освітлення. Його можна відрізнити від зірок, оскільки його яскравість постійна, тоді як зірки блимають або мерехтять.

Галілей першим зрозумів, що Венера проходить фази, як і Місяць - і Меркурій - таким чином підтверджуючи думку Коперника про те, що Сонце, а не Земля, є центром Сонячної системи.

Малюнок 5. Фази Венери. Джерело: Wikimedia Commons. похідна робота: Quico (розмова) Phases-of-Venus.svg: Nichalp 09:56, 11 червня 2006 (UTC).

Обертальний рух

Венера обертається за годинниковою стрілкою, як видно із північного полюса Землі. Уран і деякі супутники і комети також обертаються в цьому ж напрямку, а інші великі планети, включаючи Землю, обертаються проти годинникової стрілки.

Крім того, Венера займає свій час, щоб запустити своє обертання: 243 земні дні, найповільніші серед усіх планет. На Венері день триває довше року.

Чому Венера обертається у зворотному напрямку, як це роблять інші планети? Ймовірно, у своїх початках Венера швидко оберталася в тому ж напрямку, що і всі інші, але, мабуть, щось сталося, щоб воно змінилося.

Деякі вчені вважають, що це пов'язано з катастрофічним впливом, який Венера мала у віддаленому минулому з іншим великим небесним об’єктом.

Однак математичні комп'ютерні моделі дозволяють припустити, що хаотичні атмосферні припливи вплинули на нетверділий мантію та ядро ​​планети, змінивши напрямок обертання.

Обидва механізми, можливо, відігравали певну роль під час стабілізації планети, в ранній Сонячній системі.

Парниковий ефект на Венеру

На Венері чітких і ясних днів не існує, тому мандрівникові буде дуже важко спостерігати схід і захід сонця, який називають як день: сонячний день.

Дуже мало світла від Сонця потрапляє на поверхню, оскільки 85% відбивається від балдахін.

Решта сонячної радіації вдається нагріти нижню атмосферу і досягає землі. Більш довгі хвилі відбиваються і утримуються хмарами, відомими як парниковий ефект. Ось так Венера стала гігантською піччю з температурами, здатними плавити свинець.

Практично будь-яке місце на Венері таке гаряче, і якби мандрівник звик би до нього, їм все одно доведеться витримувати величезний атмосферний тиск, який у 93 рази більше, ніж на Землі на рівні моря, спричинений великим 15-кілометровим шаром хмари. товщини.

Як би цього було недостатньо, ці хмари містять діоксид сірки, фосфорну кислоту та сильно корозійну сірчану кислоту, і все це в дуже сухому середовищі, оскільки немає водяної пари, лише невелика кількість в атмосфері.

Тож, незважаючи на те, що вкрита хмарами, Венера повністю засушлива, а не планета, повна пишної рослинності та болот, яку автори наукової фантастики передбачили в середині 20 століття.

Вода на Венеру

Багато вчених вважають, що був час, коли на Венері були океани води, оскільки вони знайшли невелику кількість дейтерію в її атмосфері.

Дейтерій - ізотоп водню, який у поєднанні з киснем утворює так звану важку воду. Водень в атмосфері легко потрапляє в космос, але дейтерій, як правило, залишає після себе залишки, що може бути свідченням того, що в минулому була вода.

Однак правда полягає в тому, що Венера втратила ці океани - якщо вони коли-небудь існували - близько 715 мільйонів років тому для парникового ефекту.

Ефект почався через те, що вуглекислий газ, газ, який легко затримує тепло, концентрується в атмосфері, замість того, щоб утворювати сполуки на поверхні, до того, що вода повністю випарувалася і перестала накопичуватися.

Малюнок 6. Парниковий ефект на Венеру: хмари вуглекислого газу зберігають тепло і нагрівають поверхню. Джерело: Wikimedia Commons. Оригінальним завантажувачем був Lmb у Іспанській Вікіпедії. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/).

Тим часом поверхня нагрілася так, що вуглець у гірських породах сублімувався та поєднувався з атмосферним киснем, утворюючи більше вуглекислого газу, підживлюючи цикл, поки ситуація не стала жахливою.

В даний час Венера продовжує втрачати водень, згідно з інформацією, наданою місією "Піонерська Венера", тому навряд чи ситуація зміниться.

Склад

Прямої інформації про склад планети мало, оскільки сейсмічне обладнання довго не виживає на корозійній поверхні, а температура достатня для розплавлення свинцю.

Як відомо, вуглекислий газ переважає в атмосфері Венери. Крім того, виявлено діоксид сірки, чадний газ, азот, благородні гази, такі як гелій, аргон та неон, сліди хлористого водню, фтористого водню та сірководню.

Кора як така рясна в силікатах, а серцевина напевно містить залізо і нікель, як у Землі.

Зонди Венери виявили наявність таких елементів, як кремній, алюміній, магній, кальцій, сірка, марганець, калій і титан на поверхні Венери. Можливо, також є декілька оксидів заліза і сульфідів, таких як пірит і магнетит.

Внутрішня структура

Малюнок 7. Розріз Венери, що показує шари планети. Джерело: Wikimedia Commons. GFDL / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0).

Отримання інформації про будову Венери - подвиг, враховуючи, що умови планети настільки ворожі, що інструменти перестають працювати за короткий час.

Венера - це скеляста внутрішня планета, і це означає, що її структура повинна бути в основному такою ж, як у Землі, особливо якщо врахувати, що обидві були сформовані в одній області планетарної туманності, що породила Сонячну систему.

Наскільки відомо, будова Венери складається з:

-Залізне ядро, яке у випадку Венери діаметром близько 3000 км і складається з твердої частини та розплавленої частини.

-Мантія з товщиною ще 3000 км і достатньою температурою, щоб там були розплавлені елементи.

-Кірка зі змінною товщиною від 10 до 30 км, переважно базальт і граніт.

геологія

Венера - це скеляста і посушлива планета, про що свідчать зображення, побудовані радіолокаційними картами, найбільш деталізованими за даними зонда Магеллана.

Ці спостереження показують, що поверхня Венери відносно рівна, що підтверджується альтиметрією, проведеною згаданим зондом.

Загалом, на Венері є три добре диференційовані області:

-Лоулендс

–Порівняти рівнини

-Гиланд

70% поверхні - це рівнини вулканічного походження, низовини становлять 20%, а решта 10% - високогірні.

На відміну від Меркурія та Місяця мало кратерів, хоча це не означає, що метеорити не можуть наблизитися до Венери, але атмосфера веде себе як фільтр, розпадаючи ті, що надходять.

З іншого боку, вулканічна діяльність, ймовірно, стерла свідчення давніх впливів.

Вулкани рясніють на Венері, особливо вулкани типу щита, такі як Гаваї, які є низькими та великими. Деякі з цих вулканів, ймовірно, залишаться активними.

Хоча на Землі немає тектоніки плит, як на Землі, є численні аварії, такі як розломи, складки та долини рифтового типу (де кора зазнає деформації).

Є також гірські хребти: найвизначнішим є гори Максвелл.

Тераса

На Венері немає океанів, які б відрізняли континенти, однак є великі плато, які називаються тера - множина - це тера, - які можна вважати такими. Їх імена - богині кохання в різних культурах, основні з яких:

-Іштарська тера, з австралійських просторів. У нього велика депресія оточена саме горами Максвелл, названими на честь фізика Джеймса Максвелла. Максимальна висота - 11 км.

-Афродитна тера, значно більш обширна, розташована поблизу екватора. Її розмір схожий на розмір Південної Америки чи Африки і свідчить про вулканічну активність.

Малюнок 8. Топографічна карта Афродіти Терри на Венері. Джерело: Wikimedia Commons. Мартін Пауер (влада) / публічне надбання.

Місії до Венери

І США, і колишній Радянський Союз відправляли безпілотні місії для вивчення Венери протягом другої половини 20 століття.

До цього століття додані місії Європейського космічного агентства та Японії. Це було непросте завдання через ворожі умови планети.

Гребінець

Космічні місії "Венера", інша назва Венери, були розроблені в колишньому Радянському Союзі з 1961 по 1985 рр. З них 10 зондів вдалося вийти на поверхню планети, першою була Венера 7 в 1970 році.

Дані, зібрані місією Venera, включають вимірювання температури, магнітного поля, тиску, густини та складу атмосфери, а також зображення чорно-білого кольору (Venera 9 та 10 у 1975 р.) Та пізніше кольорових (Venera 13 та 14 1981 р.) ).

Малюнок 9. Репліка зонда Венера. Джерело: Wikimedia Commons. Armael / CC0.

Крім усього іншого, завдяки цим зондам стало відомо, що атмосфера Венери складається в основному з вуглекислого газу і що верхня атмосфера складається з швидких вітрів.

Маринець

Місія «Марінер» запустила кілька зондів, першою з яких був «Марінер 1» у 1962 році, яка не вдалася.

Далі Марінер 2 зумів вийти на орбіту Венери для збору даних з атмосфери планети, вимірювання інтенсивності магнітного поля та температури поверхні. Він також зазначив ретроградне обертання планети.

«Маринер 10» був останнім зондом у цій місії, який був запущений у 1973 році, надаючи захоплюючу нову інформацію від Меркурія та Венери.

Цей зонд зумів отримати 3000 знімків відмінної роздільної здатності, оскільки пройшов дуже близько, приблизно на 5760 км від поверхні. Також вдалося передати відео хмари Венери в інфрачервоному спектрі.

Піонерська Венера

У 1979 році ця місія склала повну карту поверхні Венери за допомогою радіолокатора через два зонди на орбіті над планетою: Піонерська Венера 1 і Піонерська Венера 2. У ній було обладнання для проведення досліджень атмосфери, вимірювання магнітного поля та проведення спектрометрії. і більше.

Магеллан

Цей зонд, направлений НАСА в 1990 році, через космічний човник "Атлантида" отримав дуже детальні зображення поверхні, а також велику кількість даних, пов'язаних з геологією планети.

Ці відомості підтверджують той факт, що у Венери не вистачає тектоніки плит, як згадувалося раніше.

Рисунок 10. Зонд Магеллан незадовго до запуску в космічному центрі Кеннеді. Джерело: Wikimedia Commons.

Venus Express

Це було першим з місій Європейського космічного агентства на Венеру і тривало з 2005 по 2014 рік, зайнявши 153 для виходу на орбіту.

Місія відповідала за вивчення атмосфери, в якій вони виявляли рясну електричну активність у вигляді блискавки, а також складали температурні карти та вимірювали магнітне поле.

Результати говорять про те, що на Венері, можливо, була вода в далекому минулому, як було пояснено вище, а також повідомлялося про наявність тонкого шару озону та атмосферного сухого льоду.

Venus Express також виявив місця, звані гарячими точками, в яких температура навіть тепліша, ніж деінде. Вчені вважають, що це місця, де магма піднімається на поверхню з глибини.

Акацукі

Також його називали Planet-C, вона була запущена в 2010 році, будучи першим японським зондом, спрямованим на Венеру. Він зробив спектроскопічні вимірювання, а також дослідження атмосфери та швидкості вітрів, які значно швидше знаходяться поблизу екватора.

Малюнок 11. Представлення художника японського зонда Акацукі для дослідження Венери. Джерело: NASA через Wikimedia Commons.

Список літератури

1. Бьорклунд, Р. 2010. Космос! Венера. Маршалл Кавендіш Корпорація.
2. Елкінс-Тантон, Л. 2006. Сонячна система: Сонце, Меркурій і Венера. Будинок Челсі.
3. Британіка. Венера, планета. Відновлено: britannica.com.
4. Холлар, С. Сонячна система. Внутрішні планети. Навчальне видавництво "Британіка"
5. Насіння, М. 2011. Сонячна система. Сьоме видання. Cengage Learning.
6. Вікіпедія. Геологія Венери. Відновлено з: es.wikipedia.org.
7. Вікіпедія. Венера (планета). Відновлено з: es.wikipedia.org.
8. Вікіпедія. Венера (планета). Відновлено з: en.wikipedia.org.