Венера вращение вокруг своей оси: Венера — вторая планета солнечной системы

Содержание

Планеты Солнечной системы: восемь и одна

Пять ближайших к Земле планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — были известны с древности.

Меркурий – ближайшая к Солнцу планета, среднее расстояние от Солнца 0,387 а.е (58 млн км), а расстояние до Земли колеблется от 82 до 217 млн км. Меркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 7°. Средний радиус планеты составляет 2440 км, масса 3,3 на 10 в 23 степени кг (0,055 массы Земли), а плотность почти такая же, как у Земли (5,43 г/см3). Средняя скорость движения Меркурия по орбите — 47,9 км/с. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) составляет около 88 суток, период вращения вокруг своей оси равен 58,6 суткам (меркурианские звездные сутки), продолжительность солнечных суток на Меркурии равна 176 земным суткам – двум меркурианским годам.

Поверхность Меркурия, подобно лунной, покрыта кратерами. Атмосфера очень разреженная.

Меркурий обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля, по своей совокупности составляющим 0,1 от земного. Температура на поверхности Меркурия колеблется от 90 до 700 К (−180…430 °C). Планета названа в честь бога римского пантеона Меркурия, аналога греческого Гермеса и Вавилонского Набу. Естественных спутников у планеты нет.

Венера — вторая по удаленности от Солнца планета, среднее расстояние от Солнца 0,72 а.е. (108,2 млн км). Средний радиус планеты составляет 6051 км, масса — 4,9 на 10 в 24 степени кг (0,82 массы Земли), средняя плотность 5,24 г/см3. Орбита Венеры очень близка к круговой. Средняя скорость движения Венеры по орбите — 34,99 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°. Венера вращается вокруг своей оси, наклоненной к плоскости орбиты на 2°, с востока на запад – в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Период обращения вокруг Солнца — 224,7 суток, период вращения вокруг своей оси равен 243 суткам, продолжительность солнечных суток на планете — 116,8 земных суток.

Венера не имеет естественных спутников. Атмосфера ее состоит в основном из углекислого газа (96 %) и азота (почти 4 %). Давление у поверхности достигает 93 атмосфер, температура — 737 К. Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый плотной углекислотной атмосферой. Поверхность Венеры в основном равнинная, сложена базальтами, обнаружены следы вулканической деятельности, ударные кратеры. Планета состоит преимущественно из камня и металла. Планета получила свое название в честь Венеры, богини любви из римского пантеона.

Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 1 а.е. (149,6 млн км), средний радиус 6371,160 км (экваториальный 6378, 160 км, полярный 6356,777 км), масса – 6 на 10 в 24 степени кг. Орбита Земли близка к окружности с радиусом около 384400 км. Средняя скорость движения Земли по орбите равна 29,765 км/с. Период обращения вокруг Солнца 365,3 суток, период вращения вокруг своей оси – 23 часа 56 минут (звездные сутки), период вращения относительно Солнца (средние солнечные сутки) 24 часа.

Имеет естественный спутник — Луну.

Марс – четвертая планета от Солнца, среднее расстояние от Солнца составляет 1,5 а.е. (227,9 млн км). Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,75 млн км, максимальное — около 401 млн. км. Экваториальный радиус Марса равен 3396,9 км, масса 6,4 на10 в 23 степени кг (0,108 массы Земли), плотность 3,95 г/см3. Отклонение орбиты по отношению к эклиптике — 1,9°. Средняя скорость обращения вокруг Солнца ‑ 24,13 км/с. Марс обращается вокруг Солнца за 687 земных суток, период вращения вокруг своей оси — 24 часа 37 минут.

Разреженная атмосфера состоит в основном из углекислого газа, среднее давление у поверхности 0,006 атм. Марс преимущественно состоит из камня и металла. Поверхность Марса — пыле-песчаная пустыня с каменистыми россыпями, потухшими вулканами, ударными кратерами, ветвящимися каньонами типа высохших русел рек. Известны два спутника Марса — Фобос и Деймос. Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за кроваво-красный цвет.

Юпитер — пятая по счету от Солнца, а также крупнейшая планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 5,2 а.е.(778 млн км), экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, полярный – около 67 тысяч км, масса 1,9 на 10 в 27 степени кг (317,8 массы Земли), средняя скорость обращения вокруг Солнца — 13,06 км/с. Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 1,3°. Расстояние Юпитера от Земли меняется в пределах от 188 до 967 млн. км. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,9 года, период вращения вокруг своей оси – 9 часов 45 минут (для полярной зоны) и 9 часов 50,5 минут для экваториальной зоны. Экватор наклонен к плоскости орбиты под углом 3°5′; из-за малости этого угла сезонные изменения на Юпитере выражены весьма слабо.

Юпитер представляет собой газо-жидкое тело, твердой поверхности не имеет. Атмосфера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Планету Юпитер опоясывают кольца, состоящие из совокупности сравнительно мелких каменных частиц размером от нескольких мкм до нескольких метров. Юпитер назван в честь царя римских богов.

У Юпитера есть 63 известных естественных спутника. Четыре наиболее крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты в 1610 году Галилео Галилеем. Пятый спутник — Юпитер V, открытый в 1892 году, —  самый близкий к планете, он удален от ее поверхности всего лишь на 2,54 экваториальных радиуса Юпитера. Все эти спутники движутся практически по круговым орбитам, плоскости которых совпадают с плоскостью экватора Юпитера.

К концу 1970‑х годов было известно о 13 спутниках Юпитера. В 1979 году американским космическим аппаратом «Вояджер‑1» были обнаружены еще три спутника. Начиная с 1999 года с помощью наземных телескопов нового поколения были открыты еще 47 спутников планеты, подавляющее большинство из которых имеют диаметр в 2-4 километра.

Сатурн —  шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Среднее расстояние Сатурна от Солнца 9,54 а.е. (1,427 млрд км), средний экваториальный радиус около 60,3 тысяч км, полярный —  около 54 тысяч км, масса 5,68 на 10 в 26 степени кг (95,1 массы Земли). Средняя плотность Сатурна меньше плотности воды (около 0,7 г/см3). Период обращения вокруг Солнца 29,46 года, период вращения вокруг своей оси 10 часов 39 минут (экваториальные области вращаются на 5% быстрее полярных). Сатурн — наиболее сплющенная планета Солнечной системы.

Сатурн состоит на 93 % из водорода (по объему) и на 7 % —  из гелия и не имеет твердой поверхности. Относится к типу газовых планет и имеет систему колец. Кольца Сатурна –  концентрические образования различной яркости, как бы вложенные друг в друга, и образующие единую плоскую систему небольшой толщины, располагающуюся в экваториальной плоскости Сатурна. Километровой толщины кольца образованы из льда и пыли и состоят из бессчетного количества частиц разного размера: от 2,5 см до нескольких метров. Планета Сатурн была названа в честь греческого бога времени.

Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда.

Крупнейший спутник — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан —  единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой, в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.

Уран —  седьмая от Солнца планета Солнечной системы. Планета была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана. Среднее расстояние от Солнца 19,18 а.е. (2871 млн км), средний радиус 25560 км, масса 8,69 на 10 в 25 степени (14,54 массы Земли), средняя плотность — 1,27 г/см3. Орбитальная скорость —  от 6,49 до 7,11 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики (градусы) 0,8°. Период обращения вокруг Солнца 84 года, период вращения вокруг своей оси — около 17 часов 14 минут.

Планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Атмосфера на Уране имеет толщину не менее 8000 км и состоит примерно из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана.

Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система была обнаружена в 1977 году. Ученым известно 13 отдельных колец планеты. Большинство колец Урана непрозрачны, их ширина не больше нескольких километров. Кольца состоят в основном из макрочастиц — объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров — и пыли.

У планеты Уран открыты 27 естественных спутников, из них пять крупных. Крупнейшие — Титания, диаметр около 1600 км, и Оберон, диаметром около 1550 км. Титания и Оберон были обнаружены Уильямом Гершелем 11 января 1787 года, через шесть лет после открытия им Урана. Большие спутники Урана на 50% состоят из водяного льда, на 20% — из углеродных и азотных соединений, на 30% — из разных соединений кремния (силикатов).

Нептун — восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Нептун открыт в Берлинской обсерватории 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле на основании предсказаний, сделанных независимо математиком Джоном Адамсом в Англии и астрономом Урбеном Леверрье во Франции. Их вычисления опирались на несоответствия между наблюдаемой и предсказанной орбитами Урана, что астрономы объяснили гравитационным возмущениям неизвестной планеты.

Среднее расстояние планеты Нептун от Солнца 30,1 а.е. (4497 млн км), средний радиус около 25 тысяч км, масса 1,02 на 10 в 26 степени кг (17,2 массы Земли), плотность 1,64 г/см3. Наклонение орбиты к плоскости эклиптики равно 1°46′. Период обращения вокруг Солнца 164,8 года, период вращения вокруг своей оси 16 часов 6 минут. Расстояние от Земли — от 4,3 до 4,6 млрд км. У Нептуна, как и у других планет-гигантов, нет твердой поверхности. Атмосфера Нептуна на 98–99 % состоит из водорода и гелия. В ней содержится также 1–2 % метана.

У Нептуна есть кольцевая система. Кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. У Нептуна известно 13 спутников, крупнейший из них — Тритон.

В 1930 году американский астроном Клод Томбо нашел на негативах медленно движущийся звездообразный объект, который назвали новой, девятой планетой Плутоном – в честь древнеримского бога подземного царства.

Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.

В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса – Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету. 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а «карликовой планетой».

На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и «расчистившие» область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.

Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.

11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия «плутоид». Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).

Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида. В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Гравитационные волны раскрутили Венеру

Белая дуга в атмосфере Венеры, которая наблюдалась в течение четырех дней зондом «Акацуки»

JAXA/Taguchi et. al./Nature Geoscience, 2016

Скорость вращения Венеры вокруг своей оси меняется, когда ее плотная атмосфера взаимодействует с горными цепями на поверхности, сообщается в журнале Nature Geoscience. В результате за один венерианский день его продолжительность может увеличиться на две минуты.

Венера вращается вокруг своей оси крайне медленно: один день на планете длится примерно столько же, сколько и год — около 243 земных суток. Однако ее атмосфера движется намного быстрее поверхности — плотному слою облаков достаточно всего 4 дня для того, чтобы совершить полный оборот вокруг планеты. Причины этого феномена, получившего название «суперротация», до сих пор не объяснены. Неизвестно и другое: несмотря на то, что скорость ветра в верхних слоях атмосферы доходит до 350 километров в час, в атмосфере планеты неоднократно наблюдались устойчивые структуры. Самая известная из них это так называемая «улыбка Венеры» — образование в форме дуги, которое регистрировалось зондом «Акацуки» в течение четырех дней. По мнению ученых, оно могло появиться благодаря атмосферным гравитационным волнам (не надо путать с колебаниями пространства-времени, зарегистрированными LIGO), которые можно наблюдать при обтекании ветровыми потоками горных массивов. Теперь астрономы утверждают, что взаимодействие гор и атмосферы на Венере также может увеличивать продолжительность дня.

Ученые под руководством Томаса Наварро (Thomas Navarro) из Университета Калифорнии провели компьютерную симуляцию общей атмосферной циркуляции Венеры, чтобы определить, как рождаются в ее газовой оболочке необычные структуры. В своей модели исследователи учли все известные физические феномены, которые наблюдаются в атмосфере планеты, включая конвекцию и радиационный перенос.

Симуляция показала, что гравитационные волны, как правило, появляются в районе полудня и быстро исчезают с закатом. Единственным исключением стала область Бета, вулканическая возвышенность размером около 2500 километров — там волны возникали рано утром, что согласуется с результатами наблюдений. Когда встает Солнце, температура планеты возрастает на два кельвина, что снижает стабильность атмосферы. В результате поток у подножия гор может подняться достаточно высоко, чтобы перебраться через горный хребет. Из-за того, что на элементарный объем воздуха, сдвинувшийся вверх, действует возвращающая сила (в данном случае сила тяжести) в газовой оболочке планеты формируются гравитационные волны. Ближе к вечеру стабильность атмосферы возрастает, и когда Солнце заходит, «воздушный» поток у подножия гор оказывается заблокирован и гравитационные волны исчезают.

Гравитационные волны также оказались способны раскручивать планету благодаря колебаниям атмосферного давления, которые они создают. В результате их воздействия продолжительность венерианского дня может увеличиться на 2 минуты за 243 земных дня. Это объясняет, почему зонды «Магеллан» и «Венера-экспресс», отправленные с разницей в 16 лет, показали разные данные — отличие между результатами, полученными в ходе двух миссий, составило 7 минут.

В будущем астрономы надеются сделать свою модель более точной и учесть также влияние Солнца на скорость вращения планеты. Кроме того, они надеются лучше понять процессы, происходящие в атмосфере планеты.

«Роскосмос» совместно с NASA сегодня разрабатывает новую миссию, получившую название «Венера-Д». Это будет целое семейство аппаратов, которое изучит атмосферу и поверхность Венеры. Подробнее о том, на какой стадии развития находится проект, читайте в нашем тексте «Венере» приказали долго жить.

Кристина Уласович

Forbes (США): почему Венера вращается по часовой стрелке — ответить на этот вопрос может российская станция «Венера-4» | Наука | ИноСМИ

При том, что сегодня Венера выглядит очень странно и представляет собой спрятанное под облаками «адское место» с запредельными значениями температуры и давления на поверхности, не подходящими для существования человека или животного, она также является одной из двух основных планет нашей Солнечной системы, которые вращаются по часовой стрелке (или ретроградно). И вращается она с очень медленной скоростью, совершая полный оборот вокруг своей оси за 243 земных дня.

Почему планеты нашей Солнечной системы — за исключением Венеры и Урана — вращаются против часовой стрелки?

Модели образования планет показывают, что большинство планет в конечном итоге должны были совершать прямое движение (то есть, против часовой стрелки). Это в значительной степени связано с тем, как гравитационно взаимодействовали между собой планеты на заре формирования Солнечной системы. Дело в том, что направление вращения протопланетного диска вокруг своей протозвезды, вероятно, предопределяло такое же направление движения планет, формирующихся внутри этого диска.

А почему Венера вращается по часовой стрелке? Предлагаем несколько гипотез.

Возможно, на ранней стадии своего существования она столкнулась с большим небесным телом

Возможно, на поздних стадиях формирования планеты с ней столкнулось большое небесное тело, которое и либо сместило ось планеты (как, вероятно, было в случае с Ураном), либо «заставило» ее изменить направление вращения, сказал в беседе со мной Майкл Уэй (Michael Way), планетолог из Института космических исследований НАСА в Нью-Йорке.

Nature
Scientific American
ИноСМИ
РИА Новости
Многие считают, что если в Венеру врезалось небесное тело, бывшее ее спутником, то этот спутник должен был остаться на ее орбите и вращаться вокруг нее, но очевидно, что это не так. Поэтому, согласно одной из гипотез, появилось второе небесное тело-спутник, который столкнулся со спутником Венеры и сбил его с орбиты. По словам Уэя, в этом случае, два спутника сместились бы ниже по направлению к Солнцу.

«Это довольно-таки маловероятно, но возможно», — сказал Уэй.

Узнать это трудно, и этим никто и не занимался, говорит он, поскольку для этого требуется провести большой объем вычислений, а это недешево, и нам не хватает данных о Венере.

Венера, возможно, изначально вращалась, как и все остальные планеты, против часовой стрелки, но в какой-то момент существования планеты ее ось вращения могла сместиться из-за так называемого «трения ядра и мантии»

Трение ядра с мантией, буквально трение между внутренним ядром планеты и мантией, могло привести к уменьшению скорости ее вращения и даже повлиять на ее наклон (или наклон ее оси). Вполне возможно, что на Венере из-за такого трения планета фактически перевернулась на 180˚ и уже навсегда осталась в таком положении.

Но происходило ли на Венере когда-либо такое трение ядра и мантии, по-прежнему неизвестно.

© NASAПланета Венера

По мере того, как мы находим все больше и больше экзопланет, мы в итоге начнем получать статистические данные о наклоне их осей и скорости вращения, говорит Уэй. Надеюсь, что это позволит исследователям в ближайшие 10-20 лет выдвинуть некоторые статистически значимые гипотезы, говорит он.

По словам Уэя, медленное вращение Венеры, возможно, важнее, чем направление ее вращения. Дело в том, что скорость вращения может играть ключевую роль в формировании климата планет, которые получают большее количество излучения от своих родительских звезд.

Однако, по словам Уэя, единственная возможность разгадать загадку, связанную с вращением Венеры, в обозримом будущем, это намеченный запуск станции «Венера-4» в рамках возглавляемого Россией международного проекта, подготовка которого ведется четыре года и для реализации которого создана Объединенная научная рабочая группа Роскосмос/ИКИ — НАСА (JSDT). В октябре Уэй прилетает в Москву, чтобы представить свои идеи о потенциальных научных целях проекта «Венера-4» и местах посадки на поверхности планеты. Вероятным местом посадки станции на Венере будет одна из больших вулканических равнин.

«До сих пор агентство НАСА только вносило средства для изучения проекта и возможного участия в нем НАСА», — говорит Уэй. Но он говорит, что НАСА может предоставить оборудование для осуществления полета. Возможно, это будет экспериментальное оборудование и аппаратура, установленные на аэростате, или наземная станция, спускаемая на поверхность.

Если Россия обеспечит финансирование проекта «Венера-4» и осуществит запуск в ближайшем десятилетии, ученые попытаются оценить условия для длительного пребывания на Венере в прошлом и в настоящее время с помощью орбитального аппарата, посадочного модуля и одной или нескольких наземных станций, на которых могут быть установлены сейсмические приборы. Идея заключается в том, что спускаемые на поверхность станции могут выдерживать давление на поверхности, в 93 раза превышающее давление на Земле, и температуру 462˚С (864˚F), возможно, до нескольких недель.

Если «Венера-Д» обнаружит странные изотопные аномалии, которые можно объяснить только столкновением с небесным телом, это могло бы помочь разгадать загадку, связанную с вращением Венеры, говорит Уэй.

Насколько действительно важно направление вращения?

Как пишут авторы заметки, опубликованной в 2018 году в журнале Journal of Earth System Dynamics, посвященном вопросам изучения динамики земной системы, компьютерное моделирование атмосферы Земли показывает, что если придать нашей собственной современной планете ретроградное вращение, это, скорее всего, приведет к серьезным изменениям континентального климата и структуры осадков.

Могли ли такие серьезные изменения континентального климата в какой-то мере повлиять на возможность возникновения жизни на Земле?

Мы не знаем, говорит Уэй, мы даже не знаем, когда и где появилась жизнь на Земле.

Как не знаем и того, когда может быть разгадана загадка вращения Венеры.

Вероятно, она будет разгадана лишь после того, как мы отправим на Венеру исследовательские аппараты, «венероходы», подобные лучшим аппаратам, которые сегодня исследуют Марс, говорит Уэй.

«Но прежде чему нас появится такая возможность, пройдет, наверное, не один десяток лет», — добавил он.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Астрономы поняли, почему Венера вращается медленнее

Эксперты из США выяснили, что устойчивые структуры в атмосфере Венеры создаются внутренними гравитационными волнами. Эти волны также способны замедлять вращение планеты.

Венеру часто называют «злым близнецом» Земли из-за сходства между ними и из-за совершенно противоположных условий для жизни. Венера, как и Уран, вращается по ретроградное оси (в обратном направлении по отношению к вращению Солнца) и делает это чрезвычайно медленно: один день на Венере длится около 243 земных дней. Однако атмосфера Венеры вращается примерно в 60 раз быстрее, чем сама планета, делая полный оборот раз в четыре дня. Это явление называется  суперротацией и приводит к безумной скорости ветра в атмосфере планеты: до 400 километров в час. Несмотря на это, в атмосфере Венеры формируются устойчивые структуры. В декабре 2015 года на высоте 65 километров над поверхностью была зафиксирована структура, получившая название «улыбка Венеры» из-за своей формы. Аномалия находилась в определенном месте (над возвышенностью) четыре дня, затем исчезла.

Теперь эксперты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучили снимки «улыбки» и выяснили, что структура возникла благодаря атмосферным гравитационным волнам. Возникновение внутренних гравитационных волн происходит, например, при обтекании горных массивов ветровыми потоками. Томас Наварро (Thomas Navarro) и его команда провели компьютерное моделирование планеты и ее атмосферы. Они обнаружили, что эти волны также могут повлиять на вращение планеты, вызывая колебания атмосферного давления, которые замедляют вращение на несколько минут в день. Это открытие объясняет несоответствия в измерениях скорости вращения Венеры, которые проводились ранее. Четкое понимание гравитационных механизмов поможет разобраться в устройстве планеты, понять природу ее ядра и в конечном итоге выяснить, что вызывает необычное вращение Венеры.

Фото: JAXA/Taguchi et. al./Nature Geoscience

 

Обороты Венеры вокруг Солнца и вокруг своей оси: время на планете

 

Венера, второе по приближенности к Солнцу небесное тело, было названо в честь древнеримского божества красоты и любви. В эпоху Древнего Рима, венерианское сияние было самым ярким среди 5 известных древним астрономам планет. Иногда встречаются иные названия:

  • Утренняя звезда.
  • Вечерняя звезда.

Названия закрепились за планетой из-за того, что наблюдатели в древности полагали, что видят утром и вечером две разные звезды.  Третья по яркости сияния, после спутника Земли — Луны и центральной звезды системы — Солнца, Вечерняя звезда зовется астрономами «близнецом» Земли. Сравнение возникло по причине схожести состава планет, размеров и силы тяжести.

Венера и Земля

Самая близкая к Земле, и самая раскаленная планета системы, атмосфера которой:

  • Поднимается на 250 км.
  • Большая часть состоит из углекислого газа.
  • Содержит в атмосфере в 100 раз больше газа относительно земной.

Из-за состава атмосферы, на поверхности давление превышает 90 атмосфер, поэтому создается парниковый эффект, заставляющий раскаляться поверхность до 475 градусов. Утренняя звезда также отличается от Земли отсутствием спутников.

Атмосфера состоит преимущественно из испарений серы, поэтому невооруженным взглядом увидеть планету не всегда возможно. Плотность делает атмосферу похожей по форме на потоки воды.

Орбита планеты

Венера и Земля схожи по некоторым характеристикам:

  • Состав небесных тел (силикат и металлы).
  • Сила тяжести.
  • Объем.

Но орбита Венеры отличается от земной. Для обращения вокруг Солнца, планете нужно преодолеть более 107 млн. км, что на 30% меньше расстояния земной орбиты.

Орбита Венеры

  • Венера и Уран – в отличие от остальных 6 тел Солнечной системы, проходят вращение по собственной оси в обратном от остальных тел направлении.
  • Остальные планеты Солнечной системы совершают оборот против часовой стрелки, движение Венеры проходит согласно часовой стрелке.
  • Орбитальная скорость – 35 км/с.
  • Из-за невысокой скорости вращения венерианский день превышает длительность года.
  • Венерианские сутки равняются 243 дням на Земле.
  • Чтобы понимать, сколько длится год, следует помнить, что скорость движения вокруг своей оси невелика. Длительность года — 224, 7 дня на Земле.

Горизонтальный параллакс

Для наблюдения за движением светил, учеными было предложено понятие горизонтального параллакса.

При наблюдении с 2 точек:

  • Точка, при рассмотрении с которой, планета находится в зените.
  • Точка, при рассмотрении с которой, планета находится на линии горизонта.

Угол между указанными точками является горизонтальным параллаксом небесного тела. Иными словами — это угол, под которым виден радиус изучаемой планеты.

  • Горизонтальный параллакс Венеры равен 12,572.

Горизонтальный параллакс

Период Венеры

Венерианская орбита более остальных орбит системы стремится к окружности. Эксцентриент практически отсутствует:

  • В перигелии расстояние равняется 107 477 000 км.
  • В афелии 108 939 000 км.

Перигелий, афелий

Звездный период обращения Венеры вокруг Солнца равняется 224,7 дням. Именно такое количество дней требуется планете для движения по орбите вокруг Солнца.

Направление вращения планеты отличается от остальных планет, продолжительность пуи вокруг своей оси составляет 243 дням.

Прохождение Венеры по диску Солнца

Каждые 584 дня Венера приближается к Земле на 40 млн.км. Явление получило название прохождения Венеры по диску Солнца.

Из-за того, что Земля находится на большем расстоянии от Солнца, чем Вечерняя звезда, земляне могут наблюдать прохождение Венеры  по диску Солнца. В этот период движения Венеры жители Земли видят на небосклоне небольшой черный диск на фоне Солнца. Подобное явление случается крайне редко, примерно 4 раза в 2,5 века. Два из них проходят в конце года, остальные 2 – в июне.

Последнее прохождение Венеры по диску Солнца прошло 6 июня 2012 года. Ближайшее приближение ожидается 11 декабря 2117 года.

Прохождение Венеры по диску Солнца

Противостояние планет

Противостоянием называется явление, при котором звезда или планета продолжает прямую между Солнцем и Землей. В этот период небесное светило видно с Земли с противоположного от Солнца направления.

Подобные движения возможны только для верхних планет системы, то есть всех кроме:

  • Меркурия.
  • Венеры.

Противостояние Венеры

И других объектов, которые находятся на большем расстоянии от Солнца, чем Земля.

Венера является нижней планетой, поэтому противостояний Венеры не бывает. Существует два возможных явления:

  • Нижнее соединение, Венера располагается между Солнцем и Землей.
  • Верхнее, Утренняя звезда расположена на одной прямой с Землей, но находясь за Солнцем.

Период вращения Венеры между двумя соединениями является синодическим периодом и длится более 1,5 земных лет.

Вращение вокруг собственной оси

Вращение планеты по собственной оси проходит по наклонной к плоскости орбиты под углом 177 градусов, поэтому Вечерняя звезда совершает движение вокруг собственной оси в обратном, ретроградном, направлении. Для прохождения вокруг оси требуются 243 земных суток.

Вращение Венеры вокруг своей оси

Стоит обратить внимание, что по отношению к Земле оборот вокруг оси равен 146 дням, звездный период Венеры равен 584 дням, то есть в 4 раза больше. Из-за этого во время каждого нижнего соединения планета повернута к Земле всегда одинаковой стороной.

Причины обратного движения Венеры

Учеными не установлена причина ретроградного венерианского движения. В настоящий момент существует несколько гипотез:

  1. Во время образования Солнечной системы все планеты являли собой скопления газа и пыли, которые двигались против часовой стрелки. Считается, в период формирования, произошло столкновение с космическим объектом, который был в разы больше новой планеты. Объект «заставил» планету двигаться в обратном направлении.
  2. Существует несколько фантастическая теория о причастности Меркурия в ретроградности Венеры. Существует гипотеза о том, что Меркурий являлся спутником Утренней звезды. Спустя время, Меркурий, вероятно, столкнулся с Венерой по касательной, утратив часть массы. Эта теория объясняет искривленность орбиты Меркурия и обратное вращение Венеры.
  3. На вращение Венеры влияет атмосфера. Атмосферный слой равен 20 км в ширине. Масса Земли немного превышает венерианскую. Существует вероятность, что повышенная атмосферная плотность сдавливает венерианскую поверхность и заставляет планету двигаться в обратном направлении. В пользу этой гипотезы говорит относительно небольшая венерианская скорость вращения.
  4. На направление вращения влияет солнечная гравитация. Сильные гравитационные бури и трение между венерианским ядром и мантией создают условия для обратного движения.
  5. Влияние гравитации Земли на Венеру. Часть научного сообщества полагает, что гравитационное поле Земли обладает достаточной силой, которая за миллиарды лет смогла повлиять на направление вращения ближайшего соседа.

Космическая скорость планеты

Космической скоростью планеты обозначается наименьшая скорость, с которой любой объект в космосе может:

  • Первая космическая скорость – объект становится спутником объекта, находится на орбите изучаемого тела и сможет не упасть на поверхность небесного тела.
  • Вторая космическая скорость – объект сможет пройти гравитационное поле объекта.
  • Третья космическая скорость — тело способно преодолеть солнечную силу притяжения и покинуть Солнечную систему.

Первая космическая скорость – скорость, которую следует дать объекту, не принимая в расчет сопротивление атмосферы и вращение изучаемого светила. Целью придания скорости является вывод на круговую орбиту, радиус которой равен радиусу планеты.

Вторая параболическая скорость – наименьшая скорость, необходимая для объекта, чья масса настолько меньше изучаемого тела, что его вес не принимается в расчет. Считается, после достижения объектом минимальной скорости убегания, оно не может приобрести ускорение негравитационного характера.

Параболической вторая космическая скорость зовется из-за того, что объекты, получившие ее, двигаются по параболической орбите.

  • Первая космическая скорость равна 7,9 км/с.
  • Вторая космическая скорость равна 10,3 км/с.

Времена года планеты

На Венере не существует смены сезонов. На это влияет ось вращения, наклон которой равен 177 градусов.

  • Планета обладает обратной ориентацией, поэтому фактически угол наклона оси равен 3 градусам.
  • Степень отклонения, эксцентриситет, крайне невелика – 0,01, поэтому не оказывает влияния на погоду.
  • На поверхности планеты круглогодично правит летний сезон с температурой более 400 C

Скорость вращения Венеры замедляется — Российская газета

Данные наблюдений с помощью зонда Европейского космического агентства (ЕКА) «Венера-Экспресс» свидетельствуют, что скорость вращения раскаленной планеты, возможно, замедляется. Инфракрасные датчики, установленные на этом аппарате, проникнув под мощный слой венерианской атмосферы, обнаружили некоторые объекты на ее поверхности, которых там не должно было быть, говорится в сообщении ЕКА.

Ученые изучают Венеру с помощью спектрометра VIRTIS, который позволяет исследовать ее рельеф. Сравнив новые данные с результатами измерений с помощью зонда НАСА «Магеллан», которые были получены в начале 1990-х годов, ученые буквально не узнали Венеру. Оказалось, что некоторые известные детали рельефа венерианской поверхности на находятся на 20 км дальше от координат, установленных два десятилетия тому назад.

Ученые рассчитывают, что данные орбитальных наблюдений помогут определить, обладает ли Венера жидким или твердым ядром, что в свою очередь раскроет тайну возникновения и эволюции планеты. Если ядро Венеры твердое, то центр ее массы должен находиться ближе к геометрическому центру планеты. В таком случае вращение Венеры вокруг своей оси должно в меньшей степени обуславливаться воздействием внешних сил.

В 1980-е года советские межпланетные станции «Венера» передали на Землю радиолокационные изображения поверхности таинственной планеты, где температура превышает 400 градусов Цельсия. Затем в течение четырех лет на орбите Венеры зонд НАСА «Магеллан» наблюдал за ее вращением, что позволило измерить длительность венерианских суток. Было установлено, что одни сутки на Венере равны 243,0185 земным суткам. Теперь же, спустя 16 лет, данные с аппарата ЕКА свидетельствует, что одни венерианские сутки в среднем на 6,5 минут длиннее, чем было определено раньше. К слову, данные от зонда «Венера-Экспресс» совпадают и с результатами радионаблюдений с Земли.

Карты рельефа отличаются из-за изменений в скорости вращения Венеры

«Когда две карты не совпали, я подумал, что в моих расчетах имела место ошибка, так как измерения с помощью «Магеллана» были очень точные», — говорит Нильс Мюллер, планетолог из Германского аэрокосмического центра DLR и один из соавторов нового исследования о скорости вращения Венеры. «Но после того, как я все перепроверил, мы не нашли ни одной возможной ошибки».

Ученые недоумевают. Возможно, Венера действительно замедляется? Озгюр Каратекин из Бельгийской королевской обсерватории рассмотрел возможность краткосрочных отклонений в продолжительности венерианских суток, заключив, что в течение более длительных периодов их длина в среднем все же остается неизменной. С другой стороны, большинство новых моделей атмосферы Венеры подразумевают, что погодные циклы на этой планете могут простираться за пределы десятилетий, влияя даже на скорость ее вращения. Кроме того, возможно влияние на Венеру Земли, когда две планеты находятся на относительно близком расстоянии друг от друга. На эти вопросы только еще предстоит ответить.

«Точное значение периода вращения Венеры поможет в планировании последующих экспедиций, так как для выбора района посадки аппаратов на ее поверхность нам нужна точная информация», — отмечает Хокан Сведхем, научный сотрудник проекта ЕКА «Венера-Экспресс». В любом случае, ученые соглашаются, что Венера таит в себе больше загадок, чем кто-либо мог предположить.

Почему Венера вращается не в ту сторону?

На чтение 4 мин Просмотров 374 Опубликовано

В нашей Солнечной системе полно чудес и загадок. И одна из них звучит так — почему планета Венера вращается вокруг своей оси в направлении, которое противоположно вращению остальных планет?

Период вращения Венеры не может быть определен с помощью телескопических наблюдений ее поверхности в оптическом диапазоне. Потому что этому мешает плотная атмосфера планеты. Поэтому астрономы использовали для этих целей радиолокацию. При проведении подобных работ было обнаружено, что период вращения Венеры составляет 243,09 ± 0,18 земных суток. И, что весьма интересно, выяснилось что Венера вращается в ретроградном, то есть обратном относительно других планет направлении.

Венера вращается наоборот

Давайте представим, что мы взлетели перпендикулярно плоскости эклиптики. То есть воображаемой плоскости, в которой вращаются все планеты Солнечной системы. И смотрим вниз на нее с ее «северного полюса». Что же мы увидим? Мы увидим, что планеты вращаются вокруг Солнца против часовой стрелки. И вокруг своей оси вращаются тоже против часовой стрелки. Почти все, за исключением Венеры. Венера вращается в противоположном направлении. Но почему почти все? Потому что ось вращения Урана тоже имеет аномалию. Она сильно наклонена к плоскости эклиптики. И поэтому Уран вращается вокруг Солнца практически «лежа на боку». И делает это, как и Венера, в противоположном относительно других планет направлении.

Чем объясняют ученые подобные странности во вращении Венеры и Урана? В течение многих лет считалось, что в случае с Венерой виновником подобной аномалии является Земля. Астрономы заметили один любопытный факт. Венера вращается таким образом, что делает полный оборот вокруг своей оси три раза за 729,27 земных суток. А Земля дважды за это время обращается вокруг Солнца (728,50 суток). Это позволило ученым предположить, что Земля и Венера находятся в состоянии приливного резонанса 3:2.

В Солнечной системе есть много тел, которые, по-видимому, связаны различными видами орбитальных резонансов. Особенно это отчетливо прослеживается между некоторыми семействами астероидов и Юпитером. Похоже, что и Меркурий связан каким-то резонансом с Солнцем. Поскольку его сутки (58,646 земных суток) и год (87,969 земных суток) также находятся в соотношении 3:2.

Орбитальная акробатика

Силы, действующие на вращающиеся тела, приводят к своеобразной «орбитальной акробатике». Представьте, что Вы взяли волчок и раскрутили его. Через какое-то время он начнет колебаться. Этот процесс называется прецессией. Так же происходит и с планетами. Ось Земли, например, совершает циклические колебания с периодом в 26 000 лет с амплитудой в десятки градусов. Это происходит из-за влияния притяжения Луны. Но, в случае с Венерой, сравнительно небольшие гравитационные силы, которые ввели ее в резонанс 3: 2 с Землей, кажутся недостаточно сильными, чтобы сделать ее вращение ретроградным.

Современные ученые в большинстве своем склоняются к тому, что Венера вращается таким образом потому, что в древности с ней произошло какое-то драматическое событие. И произошло оно во время формирования этой планеты (и Урана соответственно). Крупные кратеры, которые астрономы наблюдают на различных планетарных поверхностях, свидетельствуют о том, что вскоре после того, как планеты сформировались, еще могли существовать некоторые крупные протопланеты, вращающиеся вокруг Солнца. Одна из них, возможно, столкнулась с Землей. При этом в космос был выброшен материал, который позднее стал Луной. Спутники внешних планет, вероятно, являются представителями древней популяции подобных тел.

Венера, возможно, когда-то столкнулась с одним из подобных объектов. Но в этом случае, в отличие от случая с Землей, выброшенный материал не образовал новый спутник. А был поглощен телом Венеры. Масса и кинетическая энергия этого объекта могла внести сильный угловой момент в параметры вращения планеты. В результате направление и скорость этого вращения серьезно изменились по сравнению с ее начальным состоянием. Которое могло быть когда-то очень похожим на земное. И, вероятно, результатом этого древнего столкновения является ретроградное вращение Венеры в наше время.

Эту теорию можно распространить и на Уран. И это столкновение, вероятно, произошло до того, как сформировались его спутники. Их орбитальные плоскости выглядят весьма стандартно. То есть лежат практически в плоскости экватора Урана. И не показывают никаких свидетельств драматического гравитационного события, такого как столкновение крупных тел.

Тайна странного вращения атмосферы Венеры может быть наконец раскрыта

Тайна, лежащая в основе того, почему атмосфера Венеры вращается намного быстрее, чем поверхность планеты, может быть наконец решена, как показало новое исследование.

Открытие может помочь пролить свет на то, насколько на самом деле могут быть обитаемыми далекие экзопланеты или миры за пределами нашей Солнечной системы, считают исследователи.

По сравнению с Землей, Венера медленно вращается вокруг своей оси, а ее поверхности требуется 243 земных дня, чтобы совершить один оборот.Однако горячая и смертоносная атмосфера Венеры вращается почти в 60 раз быстрее, чем ее поверхность, вращаясь вокруг планеты каждые 96 часов — эффект, известный как супервращение.

Связанный: 10 странных фактов о Венере

Это загадочное явление атмосферного супервращения наблюдается не только на Венере, но и на самом большом спутнике Сатурна, Титане. Предыдущее исследование показало, что для того, чтобы произошло это супервращение, атмосфера Венеры должна обладать достаточным угловым моментом — количеством количества движения, которое тело имеет из-за своего вращения, — чтобы преодолеть трение с поверхностью планеты. Однако было неясно, каков именно источник этого углового момента.

Художественная иллюстрация японского космического корабля Акацуки на Венере. (Изображение предоставлено: JAXA / Akihiro Ikeshita)

Чтобы пролить свет на эту загадку, ученые проанализировали данные японского космического зонда Akatsuki, который вращается вокруг Венеры с 2015 года. Они сосредоточились на супервращении в облачном слое Венеры, где происходит вращение. скорость самая высокая, достигая около 245 миль в час (395 км / ч) в районе, прилегающем к экватору.

На основе ультрафиолетовых изображений и данных теплового инфракрасного излучения, полученных от Акацуки, ученые разработали способ отслеживания движения венерианских облаков, чтобы составить карту ветров планеты и способов распространения тепла в атмосфере. Это помогло исследователям получить представление о том, как угловой момент распределялся по верхнему слою облака, расположенному на высоте около 42 миль (70 километров). Это, в свою очередь, помогло им оценить силы, поддерживающие супервращающуюся атмосферу.

«Лично наш успех в этом стал для меня самым большим сюрпризом», — сказал Space ведущий автор исследования Такеши Хориноути, планетолог из Университета Хоккайдо в Саппоро, Япония.com.

На этой схематической иллюстрации показано, как поддерживается супервращение атмосферы Венеры. (Щелкните верхний правый угол, чтобы увеличить изображение.) (Изображение предоставлено командой проекта JAXA / PLANET-C)

Ученые обнаружили, что атмосфера Венеры получает угловой момент через тепловые приливы, которые представляют собой вариации атмосферного давления, вызванные солнечным нагревом вблизи экватор планеты. Они также обнаружили, что волны планетарного масштаба в атмосфере, а также крупномасштабная атмосферная турбулентность работали против этого эффекта от тепловых приливов.

«Было предположение, что тепловые приливы могут способствовать ускорению супервращения, но я думаю, что основное предположение было другим, так что это было неожиданностью», — сказал Хориноути.

Эти находки могут пролить свет на обитаемость экзопланет, заблокированных приливом, — миров, каждый из которых имеет одну темную сторону, которая всегда обращена в сторону от своей звезды, и одну сторону, залитую постоянным солнечным светом. Можно было бы ожидать, что дневная сторона этих экзопланет будет горячей, а ночная сторона — холодной, и что условия для жизни, какими мы их знаем, могут быть наиболее благоприятными в сумеречной зоне между этими сторонами.Однако, по словам Хориноути, супервращение может уравновесить разницу температур между дневной и ночной сторонами.

Будущие исследования могут выяснить, как супервращение атмосферы на Венере оставалось стабильным с течением времени, сказал Хориноути.

Ученые подробно рассказали о своих выводах в выпуске журнала Science от 24 апреля.

Следите за сообщениями Чарльза К. Чоя в Twitter @cqchoi . Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom и на Facebook .

в глубину | Венера — НАСА Исследование солнечной системы

Введение

Это покрытая облаками планета, названная в честь богини любви, которую часто называют близнецом Земли. Но подъезжай чуть ближе, и Венера становится адской. У нашего ближайшего планетарного соседа, второй планеты от Солнца, есть поверхность, достаточно горячая, чтобы плавить свинец. Атмосфера настолько плотная, что с поверхности Солнце представляет собой лишь пятно света.

В некотором смысле она больше противоположна Земле, чем близнец: Венера вращается назад, у нее день длиннее, чем год, и отсутствует какое-либо подобие времен года.Возможно, когда-то это был обитаемый океанский мир, такой как Земля, но это было по крайней мере миллиард лет назад. Неудержимый парниковый эффект превратил всю поверхностную воду в пар, который затем медленно просочился в космос. Современная поверхность вулканической породы подвергается воздействию высоких температур и давлений. На вопрос, будет ли сегодня поверхность Венеры пригодной для жизни, мы можем быстро ответить: твердое «нет».

Кроме того, Венера может преподавать уроки о том, что нужно, чтобы жизнь зародилась — на Земле, в нашей Солнечной системе или по всей галактике.Все ингредиенты есть, по крайней мере, они были раньше. Изучая, почему наш соседний мир пошел в таком ином направлении в отношении обитаемости, мы могли выяснить, что может сделать другие миры правильными. И хотя это может показаться абсурдным, мы не можем полностью исключить наличие жизни на Венере. Температура, атмосферное давление и химический состав гораздо более благоприятны в этих густых желтых облаках.

Тезка

Тезка

Древние римляне могли легко видеть семь ярких объектов на небе: Солнце, Луну и пять самых ярких планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн).Они назвали предметы в честь своих самых важных богов. Венера, третий по яркости объект после Солнца и Луны, была названа в честь римской богини любви и красоты. Это единственная планета, названная в честь женщины-бога.

Потенциал для жизни

Жизненный потенциал

На высоте 30 миль (около 50 километров) температура колеблется от 86 до 158 по Фаренгейту (от 30 до 70 по Цельсию), диапазон, который даже на более высоком уровне может вместить земную жизнь, такую ​​как «экстремофильные» микробы. А атмосферное давление на этой высоте похоже на то, что мы находим на поверхности Земли.

На вершинах облаков Венеры, разносимых вокруг планеты ветрами, скорость которых достигает 224 миль (360 километров) в час, мы обнаруживаем еще одну трансформацию. Появляются стойкие темные полосы. Ученые пока не могут объяснить, почему эти полосы остаются неповрежденными даже при ураганном ветре. У них также есть странная привычка поглощать ультрафиолетовое излучение.

Наиболее вероятные объяснения связаны с мелкими частицами, кристаллами льда или даже химическим соединением, называемым хлоридом железа.Хотя это гораздо менее вероятно, ученые, изучающие астробиологию, рассматривают еще одну возможность, заключающуюся в том, что эти полосы могут состоять из микробной жизни в стиле Венеры. Астробиологи отмечают, что кольцевые связи атомов серы, которые, как известно, существуют в атмосфере Венеры, могут обеспечить микробам своего рода покрытие, которое защитит их от серной кислоты. Эти удобные химические плащи также могут поглощать потенциально опасный ультрафиолетовый свет и повторно излучать его в виде видимого света.

Некоторые из российских зондов «Венера» действительно обнаружили частицы в нижних слоях атмосферы Венеры около микрона в длину — примерно того же размера, что и бактерия на Земле.

Ни одно из этих открытий не дает убедительных доказательств существования жизни в облаках Венеры. Но вопросы, которые они поднимают, наряду с исчезнувшим океаном Венеры, ее сильно вулканической поверхностью и ее адской историей, убедительно свидетельствуют о возвращении на нашу темпераментную сестринскую планету. Казалось бы, она может нас многому научить.

Размер и расстояние

Размер и расстояние

Наша близость к Венере — это вопрос перспективы. Планета почти такая же большая, как Земля — ​​7 521 миля (12 104 км) в поперечнике по сравнению с 7 926 милями (12 756 км) у Земли.С Земли Венера — самый яркий объект на ночном небе после нашей Луны. Поэтому древние придавали ему большое значение в своих культурах, даже считая, что это два объекта: утренняя звезда и вечерняя звезда. Вот тут-то и пригодится уловка перспективы.

Поскольку орбита Венеры ближе к Солнцу, чем наша, они оба — с нашей точки зрения — никогда не отклоняются далеко друг от друга. Древние египтяне и греки видели Венеру в двух обличьях: сначала в одной орбитальной позиции (видимой утром), затем в другой (ваша «вечерняя» Венера), только в разное время года.

Ближайшая к Земле Венера находится на расстоянии около 38 миллионов миль (около 61 миллиона километров). Но чаще всего две планеты находятся дальше друг от друга; Меркурий, самая сокровенная планета, на самом деле проводит больше времени рядом с Землей, чем Венера.

Еще одна хитрость перспективы: как Венера смотрит в бинокль или телескоп. Наблюдайте в течение многих месяцев, и вы заметите, что у Венеры есть фазы, как и у нашей Луны — полная, половина, четверть и т. Д. Полный цикл, однако, от нового до полного, занимает 584 дня, в то время как наша Луна занимает всего месяц. .И именно эта перспектива, фазы Венеры, впервые обнаруженные Галилеем в свой телескоп, предоставили ключевое научное доказательство гелиоцентрической природы Коперника в Солнечной системе.

3D-модель Венеры. Предоставлено: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD) ›Параметры загрузки Орбита и вращение

Орбита и вращение

Проведение дня на Венере было бы довольно дезориентирующим опытом — то есть, если бы ваш корабль или костюм мог защитить вас от температур в диапазоне 900 градусов по Фаренгейту (475 по Цельсию).Во-первых, ваш «день» будет длиться 243 земных дня — больше, чем год Венеры (одно путешествие вокруг Солнца), который занимает всего 225 земных дней. Во-вторых, из-за чрезвычайно медленного вращения планеты от восхода до заката потребуется 117 земных дней. Кстати, Солнце восходит на западе и заходит на востоке, потому что Венера вращается назад по сравнению с Землей.

Пока вы ждете, не ждите сезонного облегчения из-за неумолимых температур. На Земле, ось вращения которой наклонена примерно на 23 градуса, мы переживаем лето, когда наша часть планеты (наше полушарие) получает солнечные лучи более напрямую — в результате этого наклона.Зимой наклон означает, что лучи менее прямые. На Венере не повезло: ее очень небольшой наклон составляет всего три градуса, что слишком мало для появления заметных времен года.

Луны

Луны

У Венеры нет спутников.

Кольца

Кольца

У Венеры нет колец.

Формирование

Формация

Важный вопрос для ученых, которые ищут жизнь среди звезд: как появляются обитаемые планеты? Близкое сходство ранних Венеры и Земли и их очень разные судьбы являются своего рода тестовым примером для ученых, изучающих формирование планет.Одинаковый размер, похожая внутренняя структура, оба в молодости были приютом для океанов. Тем не менее, один сейчас превратился в ад, а другой — пока единственный известный мир, в котором обитает изобилие жизни. Факторы, которые направили эти планеты на почти противоположные пути, скорее всего, начались в вихревом диске из газа и пыли, из которого они родились. Каким-то образом 4,6 миллиарда лет назад этот диск вокруг нашего Солнца аккрецировался, охладился и поселился на планетах, которые мы знаем сегодня. Некоторые из них вполне могли переместиться ближе или дальше по мере формирования Солнечной системы.Лучшее знание истории формирования Венеры могло бы помочь нам лучше понять Землю и скалистые планеты вокруг других звезд.

Состав

Конструкция

Если бы мы могли разрезать Венеру и Землю пополам, полюс к полюсу, и поместить их рядом, они бы выглядели удивительно похожими. У каждой планеты есть железное ядро, окутанное мантией из раскаленных камней; самая тонкая из шкур образует твердую внешнюю корку. На обеих планетах эта тонкая кожа меняет форму и иногда извергается вулканами в ответ на приливы и отливы тепла и давления глубоко под ними.

Другие возможные сходства потребуют дальнейшего исследования — и, возможно, еще одного визита на планету, на которой было размещено много зондов Земли, как на орбите, так и (ненадолго) на поверхности. На Земле медленное движение континентов на протяжении тысяч и миллионов лет меняет поверхность, и этот процесс известен как «тектоника плит». Нечто подобное могло произойти на Венере в начале ее истории. Сегодня ключевым элементом этого процесса может быть операция: субдукция или скольжение одной континентальной «плиты» под другую, что также может вызвать извержение вулканов.Субдукция считается первым шагом в создании тектоники плит.

Космический аппарат НАСА Magellan, завершивший пятилетний полет к Венере в 1994 году, нанес на карту жаркую поверхность с помощью радара. Магеллан увидел край крайнего вулканизма. Орбитальный аппарат увидел относительно молодую поверхность, недавно измененную (с геологической точки зрения), и цепи высоких гор.

Площадь

Площадь

Жаркая поверхность Венеры была предметом жарких дискуссий среди планетологов.Традиционная картина включает в себя катастрофическое всплытие поверхности всей планеты между 350 и 750 миллионами лет назад. Другими словами, Венера, похоже, полностью стерла большинство следов своей ранней поверхности. Причины: вулканические и тектонические силы, которые могут включать выпучивание поверхности и массивные извержения. Но более новые оценки, сделанные с помощью компьютерных моделей, рисуют иную картину. В то время как те же силы будут действовать, восстановление поверхности будет происходить постепенно в течение длительного времени. Средний возраст поверхностных элементов может составлять всего 150 миллионов лет, с некоторыми примесью более старых поверхностей.

3D-модель поверхности Венеры. Предоставлено: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD) ›Параметры загрузки

Венера — это пейзаж долин и высоких гор, усеянный тысячами вулканов. Его особенности поверхности — наиболее названные в честь реальных и мифических женщин — включают Иштар Терра, скалистую горную местность размером с Австралию у северного полюса, и еще более крупный регион размером с Южную Америку под названием Афродита Терра, который простирается через экватор.Одна гора достигает 36 000 футов (11 километров), что выше, чем Mt. Эверест. Примечательно, что, за исключением Земли, на Венере гораздо меньше ударных кратеров среди всех скалистых планет, что свидетельствует о молодой поверхности.

Во время вашего тура по Венере, в течение 117 дней, которые вы ждете заката, вы можете остановиться у вулканического кратера Сакаджавеа, названного в честь гида Льюиса и Кларка по индейцам. Или прогуляйтесь по глубокому каньону Диана, названному в честь римской богини охоты.

Другие примечательные особенности пейзажа Венеры:

  • «Блинные» купола с плоскими вершинами и крутыми сторонами шириной 38 миль (62 км), вероятно, образованные вытеснением высоковязкой лавы.

  • «Клещи» купола, причудливые вулканы с расходящимися отрогами, которые сверху делают их похожими на своего кровожадного тезки.

  • Tesserae, местность с замысловатыми узорами из гребней и канавок, которые предполагают, что палящие температуры заставляют скалу вести себя в некотором роде как арахисовое масло под тонким и прочным слоем шоколада на Венере.

Атмосфера

Атмосфера

Советский Союз высадил 10 зондов на поверхность Венеры, но даже среди тех немногих, которые работали после приземления, успехи были недолговечными — самый долгий выживший продержался два часа; самый короткий, 23 минуты.На фотографиях, сделанных перед поджаренными посадочными модулями, виден бесплодный, тусклый и каменистый пейзаж и небо, которое, вероятно, имеет оттенок серо-желтого.

Атмосфера Венеры — одна из крайностей. С самой горячей поверхностью в Солнечной системе, не считая самого Солнца, Венера горячее даже самой внутренней планеты — Меркурия, покрытого углем. Чтобы пережить недолговечные зонды Венеры, ваше бессвязное пребывание на Венере, вероятно, будет включать в себя невообразимо сильную изоляцию, поскольку температура приближается к 900 градусам по Фаренгейту (482 по Цельсию).Вам понадобится чрезвычайно толстая герметичная внешняя оболочка, чтобы не быть раздавленным весом атмосферы, которая давила бы на вас, как если бы вы были на глубине 0,6 мили (1 километр) в океане.

Атмосфера состоит в основном из углекислого газа — того же газа, который вызывает парниковый эффект на Венере и Земле — с облаками, состоящими из серной кислоты. А на поверхности горячий углекислый газ под высоким давлением ведет себя агрессивно. Но по мере того, как вы поднимаетесь выше, начинается более незнакомая трансформация.Температура и давление начинают снижаться.

Магнитосфера

Магнитосфера

Хотя Венера по размеру похожа на Землю и имеет железное ядро ​​такого же размера, планета не имеет собственного магнитного поля, генерируемого внутри. Вместо этого у Венеры есть так называемое индуцированное магнитное поле. Это слабое магнитное поле создается взаимодействием магнитного поля Солнца и внешней атмосферы планеты. Ультрафиолетовый свет Солнца возбуждает газы во внешней атмосфере Венеры; эти электрически возбужденные газы называются ионами, и поэтому эта область называется ионосферой (у Земли также есть ионосфера).Солнечный ветер — ураган электрически заряженных частиц со скоростью миллион миль в час, непрерывно струящийся от Солнца — несет с собой магнитное поле Солнца. Когда магнитное поле Солнца взаимодействует с электрически возбужденной ионосферой Венеры, оно создает или индуцирует там магнитное поле. Это индуцированное магнитное поле охватывает планету и имеет форму вытянутой слезы или хвоста кометы, когда солнечный ветер дует мимо Венеры и выходит в солнечную систему.

Ресурсы

ресурсов

Фотожурнал НАСА — Венера

Национальный центр данных по космическим наукам — Венера

Фотогалерея Национального центра данных космических исследований — Венера

Почему Венера вращается не в ту сторону

Реклама

Изображение: NASA

Соседняя с нами планета Венера во многих отношениях необычна.Во-первых, он вращается в противоположном направлении от большинства других планет, включая Землю, так что на Венере солнце восходит на западе. Не то чтобы это случается часто: день здесь длится немногим больше 243 земных дней, что фактически делает его длиннее, чем венерианский год, который составляет всего около 224 земных дней.

Многие ученые считают, что долгие дни — это результат сильного притяжения Солнца к планете. (Меркурий, который даже ближе к Солнцу, тоже имеет довольно длинные дни: три на каждые два года Меркурия).Но ученые все еще озадачены ретроградным или обратным вращением Венеры. Команда ученых из французского исследовательского института Astronomie et Systemes Dynamiques предложила новое объяснение, опубликованное в выпуске Nature на этой неделе.

Текущая теория утверждает, что Венера изначально вращалась в том же направлении, что и большинство других планет, и, в некотором смысле, продолжает вращаться: в какой-то момент она просто перевернула свою ось на 180 градусов. Другими словами, он вращается в том же направлении, что и всегда, только вверх ногами, так что при взгляде на него с других планет вращение кажется обратным.Ученые утверждали, что гравитационное притяжение Солнца в очень плотной атмосфере планеты могло вызвать сильные атмосферные приливы. Такие приливы в сочетании с трением между мантией Венеры и ядром могли в первую очередь вызвать переворот.

Александр Коррейра и Жак Ласкар предполагают, что Венера могла вообще не перевернуться. Вместо этого они предлагают замедлить его вращение до полной остановки, а затем изменить направление. Принимая во внимание факторы, упомянутые выше, а также приливные эффекты от других планет, команда пришла к выводу, что ось Венеры могла сместиться в различные положения на протяжении всей эволюции планеты.Независимо от того, перевернулся он или нет, он обязательно установится в одно из четырех стабильных состояний вращения — два в любом направлении. Исследователи добавляют, что Венера будет более стабильной в одном из двух состояний ретроградного вращения. По сути, то, что Венера начала вращаться не в ту сторону, было лишь вопросом времени.

ОБ АВТОРЕ (-И)

Последние статьи Харальда Франзена

Прочтите следующее

Информационный бюллетень

Станьте умнее. Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.

Поддержка научной журналистики

Scientific American Space & Physics — это сводка самых важных историй о Вселенной и за ее пределами

Подпишитесь сейчас!

Как быстро вращается Венера?

Венеру часто называют «сестринской планетой Земли» из-за множества общих черт с нашей планетой. Как планета земного типа, она аналогичным образом состоит из силикатной породы и металлов, которые различаются между металлическим ядром и силикатной корой и мантией.Он также вращается в пределах обитаемой зоны нашего Солнца и имел такое же жестокое вулканическое прошлое.

Но, конечно, между двумя нашими планетами есть и некоторые существенные различия. Во-первых, атмосфера Венеры невероятно плотная (на самом деле в 92 раза больше, чем у Земли) и достигает температуры, достаточной для плавления свинца. Вдобавок, для сравнения, вращение планеты чрезвычайно медленное: на одно вращение уходит 243,025 дня и вращение назад относительно Земли.

Обсуждая вращение Венеры, важно отметить некоторые различия.Вращение — это время, за которое планета совершает один оборот вокруг своей оси. Это отличается от вращения планеты, то есть времени, за которое планета обращается по орбите вокруг другого объекта (например, Солнца). Таким образом, в то время как Земле требуется один день (24 часа), чтобы совершить один оборот вокруг своей оси, требуется один год (365,256 дней), чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

Сравнение орбиты Земли и Венеры. Кредит: Небо и телескоп

Период обращения:

В случае Венеры все работает немного иначе.Во-первых, он вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии около 0,72 а.е. (108000000 км; 67000000 миль) практически без эксцентриситета. Фактически, с самой дальней орбитой (афелий) 0,728 а.е. (108 939 000 км) и ближайшей орбитой (перигелий) 0,718 а.е. (107 477 000 км), она имеет самую круговую орбиту среди всех планет Солнечной системы.

Планета совершает оборот вокруг Солнца каждые 224,65 земных суток, что означает, что год на Венере длится около 61,5% от продолжительности года на Земле. В канун 584 дня Венера завершает внутреннее соединение, находясь между Землей и Солнцем.Именно в этот момент Венера максимально приближается к Земле из всех планет, в среднем на расстояние 41 миллион км.

Период вращения:

В отличие от большинства других планет Солнечной системы, которые вращаются вокруг своих осей против часовой стрелки, Венера вращается по часовой стрелке (так называемое «ретроградное» вращение). Он также вращается очень медленно, за 243,025 земных дня, чтобы совершить один оборот. Это не только самый медленный период вращения любой планеты, это также означает, что один день на Венере длится дольше, чем венерианский год.

Фазы Венеры за 2004 год, сфотографированные в телескоп. Когда очень близко к нижнему соединению (внизу справа), можно заметить, что полумесяц полностью охватывает всю планету. Предоставлено: Statis Kalyva / Wikipedia

И, как отмечалось ранее, Венера вращается в обратном направлении относительно Земли и других тел Солнечной системы. Технически это означает, что его период обращения составляет -243 025 дней. Это также означает, что если бы вы могли смотреть на Солнечную систему с позиции над ее северным небесным полюсом, все планеты (кроме Урана, который вращается на боку!), Казалось бы, вращаются по часовой стрелке.

Венера, однако, могла бы вращаться по часовой стрелке. Из-за этого, если бы вы могли стоять на поверхности Венеры, вы бы стали свидетелями восхода Солнца на западе и захода на востоке. Но вы бы очень долго ждали, чтобы это произошло! Читайте дальше, чтобы узнать, почему…

Сидерический против солнечного дня :.

Еще одна важная вещь, которую следует учитывать, — это разница между звездными и солнечными днями. Сидерический день соответствует количеству времени, которое требуется планете, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси, что в случае Венеры занимает 243 раза.025 земных дней. Солнечный день, напротив, относится к количеству времени, которое требуется Солнцу, чтобы снова появиться в одной и той же точке неба (то есть между одним восходом / заходом солнца и другим).

Венерианский (он же Cytherean) солнечный день эквивалентен 116,75 дням на Земле, что означает, что Солнцу требуется почти 117 дней, чтобы встать, зайти и вернуться в то же место на небе. Затем мы видим, что один год на Венере (224,65 земных дня) равен 1,92 венерианским (солнечным) дням.Не совсем то, что является основой хорошей календарной системы, не так ли?

Вид на Венеру из обсерватории солнечной динамики. Если смотреть с поверхности Венеры, Солнце будет двигаться по небу с запада на восток. Предоставлено: NASA / SDO

. Да, когда дело доходит до планеты Венера, все работает совсем иначе, чем здесь, на Земле. На нашей «планете-сестре» не только день длится более полугода, но и Солнце восходит и заходит на противоположных горизонтах и ​​движется по небу в противоположном направлении.Причина этого, по мнению астрономов, в том, что миллиарды лет назад (в начале истории планеты) на Венеру ударила другая большая планета.

Комбинированный импульс между двумя объектами, усредненный с учетом текущей скорости и направления вращения, заставляющий Венеру вращаться очень медленно в ее текущем ретроградном движении. Когда-нибудь, если люди поселятся там (возможно, в плавучих городах), им придется научиться привыкать к дню, который длится более 2800 земных часов, не говоря уже о восходах и закатах, происходящих не на том горизонте!

Мы написали много интересных статей о Венере здесь, в Universe Today.Вот интересные факты о Венере, как долго длится день на Венере? Сколько длится год на Венере? Какова средняя температура поверхности Венеры? Новые карты намекают на влажное, вулканическое прошлое Венеры и Венеру по сравнению с Землей.

Хотите больше информации о Венере? Вот ссылка на выпуски новостей Хабблсайта о Венере, а вот ссылка на Руководство НАСА по исследованию Солнечной системы на Венере.

Мы записали целую серию Astronomy Cast, посвященную только планете Венера. Послушайте это здесь, Эпизод 50: Венера.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Венера: горячая, адская и вулканическая планета

Венера, вторая планета от Солнца , названа в честь римской богини любви и красоты и является единственной планетой, названной в честь женщины. Венера, возможно, была названа в честь самого красивого божества пантеона, потому что она сияла ярче всех пяти планет, известных древним астрономам.

В древности Венера часто считалась двумя разными звездами , вечерней звездой и утренней звездой, то есть теми, которые впервые появились на закате и восходе солнца.На латыни они были соответственно известны как Веспер и Люцифер. В христианские времена Люцифер, или «несущий свет», стал известен как имя сатаны до его падения. Однако дальнейшие наблюдения Венеры в космическую эру показывают очень адскую среду. Это делает Венеру очень сложной планетой для наблюдения с близкого расстояния, потому что космические корабли недолго живут на ее поверхности.

Связано: Планета Венера: Проверь себя по поводу Венеры. Факты

На что похожа Венера?

Венеру и Землю часто называют близнецами, потому что они похожи по размеру, массе, плотности, составу и силе тяжести.На самом деле Венера лишь немного меньше нашей родной планеты, ее масса составляет около 80% массы Земли.

Внутренняя часть Венеры состоит из металлического железного ядра шириной примерно 2400 миль (6000 км). Расплавленная каменистая мантия Венеры имеет толщину примерно 1200 миль (3000 км). Кора Венеры в основном состоит из базальта и, по оценкам, в среднем имеет толщину от 6 до 12 миль (от 10 до 20 км).

Венера — самая горячая планета Солнечной системы. Хотя Венера не самая близкая к Солнцу планета, ее плотная атмосфера удерживает тепло в виде безудержной версии парникового эффекта, который нагревает Землю.В результате температура на Венере достигает 880 градусов по Фаренгейту (471 градус Цельсия), что более чем достаточно для плавления свинца. Космические корабли выжили всего через несколько часов после приземления на планету, прежде чем были уничтожены.

Южное полушарие Венеры в ультрафиолете. (Изображение предоставлено ESA)

При очень высоких температурах на Венере также адская атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа с облаками серной кислоты и лишь небольшими количествами воды. Его атмосфера тяжелее, чем у любой другой планеты, что приводит к поверхностному давлению, которое более чем в 90 раз превышает земное — аналогично давлению, которое существует на глубине 3300 футов (1000 метров) в океане.

Невероятно, однако, то, что в начале истории Венеры планета могла действительно быть обитаемой, согласно моделям исследователей из Института космических исследований Годдарда НАСА и другим исследованиям.

Поверхность Венеры очень сухая. Во время своей эволюции ультрафиолетовые лучи солнца быстро испаряли воду, сохраняя планету в длительном расплавленном состоянии. Сегодня на его поверхности нет жидкой воды, потому что палящее тепло, создаваемое его наполненной озоном атмосферой, заставило бы воду немедленно выкипеть.

Связано: Внутри планеты Венера (инфографика)

Примерно две трети поверхности Венеры покрыты плоскими гладкими равнинами, омраченными тысячами вулканов, некоторые из которых действуют до сих пор, начиная с от 0,5 до 150 миль (от 0,8 до 240 км) в ширину, потоки лавы прорезают длинные извилистые каналы, длина которых превышает 3000 миль (5000 км).

Шесть горных регионов составляют около одной трети поверхности Венеры.Один горный хребет, называемый Максвелл, имеет длину около 540 миль (870 км) и достигает около 7 миль (11,3 км) в высоту, что делает его самым высоким элементом на планете.

Венера также обладает рядом особенностей поверхности, не похожих ни на что на Земле. Например, у Венеры есть короны или короны — кольцевые структуры, ширина которых варьируется от 95 до 1300 миль (от 155 до 2100 км). Ученые считают, что они образовались, когда горячий материал под корой планеты поднялся, искривляя поверхность планеты.У Венеры также есть тессеры, или плитки — возвышенности, в которых множество гребней и долин сформировалось в разных направлениях.

С условиями на Венере, которые можно было бы охарактеризовать как адские, древнее название Венеры — Люцифер — кажется подходящим. Однако это имя не несет в себе дьявольской коннотации; Люцифер означает «несущий свет», и если смотреть с Земли, Венера ярче любой другой планеты или даже любой звезды в ночном небе из-за ее сильно отражающих облаков и близости к нашей планете.

Связано: Планеты Венера и Юпитер владеют ночью (инфографика)

Какова орбита Венеры?

Венере требуется 243 земных дня, чтобы вращаться вокруг своей оси, что на сегодняшний день является самым медленным из всех больших планет. И из-за этого вялого вращения его металлическое ядро ​​не может генерировать магнитное поле, подобное земному. Магнитное поле Венеры в 0,000015 раз больше магнитного поля Земли.

Если смотреть сверху, Венера вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном направлению большинства планет.Это означает, что на Венере кажется, что солнце встает на западе и заходит на востоке. На Земле кажется, что солнце встает на востоке и заходит на западе.

Венерианский год — время, необходимое для обращения вокруг Солнца — составляет около 225 земных дней. Обычно это означало бы, что дни на Венере будут длиннее, чем годы. Однако из-за любопытного ретроградного вращения Венеры время от одного восхода до следующего составляет всего 117 земных дней. В последний раз мы видели транзит Венеры перед Солнцем в 2012 году, а в следующий раз будет в 2117 году.

Связано: Прохождение Венеры 202: Удивительные фотографии Skywatchers

Вот некоторые параметры орбиты Венеры по данным НАСА:

  • Среднее расстояние от Солнца: 67 237 910 миль (108 208 930 км). Для сравнения: в 0,723 раза больше, чем на Земле.
  • Перигелий (ближайшее приближение к Солнцу): 66 782 000 миль (107 476 000 км). Для сравнения: в 0,730 раза больше, чем на Земле.
  • Афелий (самое дальнее расстояние от Солнца): 67 693 000 миль (108 942 000 км).Для сравнения: в 0,716 раза больше, чем на Земле.

Каков климат Венеры?

Самый верхний слой облаков Венеры проносится вокруг планеты каждые четыре земных дня, движимый ураганным ветром, движущимся со скоростью около 224 миль в час (360 км / ч). Это суперротация атмосферы планеты, примерно в 60 раз быстрее, чем вращается сама Венера, может быть одной из самых больших загадок Венеры.

Облака также несут признаки метеорологических явлений, известных как гравитационные волны, возникающие, когда ветер дует над геологическими объектами, вызывая подъемы и падения слоев воздуха.Ветры у поверхности планеты намного медленнее, по оценкам, всего несколько миль в час.

Необычные полосы в верхних облаках Венеры называют «синими поглотителями» или «поглотителями ультрафиолета», потому что они сильно поглощают свет в синей и ультрафиолетовой длинах волн. Они поглощают огромное количество энергии — почти половину всей солнечной энергии, которую поглощает планета. Таким образом, они, кажется, играют важную роль в сохранении такой адской Венеры. Их точный состав остается неопределенным; Некоторые ученые предполагают, что это может быть даже жизнь, хотя нужно исключить многие вещи, прежде чем этот вывод будет принят.

Связано: 10 самых странных фактов о Венере

Космический корабль Venus Express, миссия Европейского космического агентства, работавшая в период с 2005 по 2014 год, обнаружила свидетельства наличия молнии на планете, которая образовалась в облаках серной кислоты, в отличие от Земные молнии, образующиеся в облаках воды. Молния Венеры уникальна в Солнечной системе. Молния представляет особый интерес для ученых, потому что вполне возможно, что электрические разряды от молнии могут помочь сформировать молекулы, необходимые для запуска жизни, что, по мнению некоторых ученых, произошло на Земле.

Долгоживущий циклон на Венере, впервые наблюдаемый в 2006 году, кажется, находится в постоянном потоке, причем элементы постоянно распадаются и реформируются.

Как мы исследовали Венеру?

Соединенные Штаты, Советский Союз, Европейское космическое агентство и Японское агентство аэрокосмических исследований отправили на Венеру много космических аппаратов — на данный момент их более 20. В 1962 году спутник NASA Mariner 2 приблизился к Венере на расстояние 21 600 миль (34 760 км), что сделало его первой планетой, которую наблюдал проходящий космический корабль.Советский Союз «Венера-7» был первым космическим кораблем, приземлившимся на другой планете, приземлившись на Венере в декабре 1970 года. «Венера-9» вернула первые фотографии поверхности Венеры. Первый венерианский орбитальный аппарат, NASA Magellan, сгенерировал карты 98% поверхности планеты, на которых были показаны детали размером до 330 футов (100 метров) в поперечнике.

Экспресс Венеры Европейского космического агентства провел восемь лет на орбите вокруг Венеры с большим набором инструментов и подтвердил присутствие там молний.В августе 2014 года, когда спутник начал завершать свою миссию, диспетчеры провели месячный маневр, в результате которого космический корабль погрузился во внешние слои атмосферы планеты. Venus Express пережил смелое путешествие, затем перешел на более высокую орбиту, где провел несколько месяцев. К декабрю 2014 года у космического корабля закончилось топливо, и в конечном итоге он сгорел в атмосфере Венеры.

Изображение Венеры, основанное на данных, полученных с японского космического корабля Акацуки, который в настоящее время находится на орбите нашего соседа.(Изображение предоставлено командой проекта Planet-C / JAXA)

Японская миссия Акацуки была запущена к Венере в 2010 году, но главный двигатель космического корабля вышел из строя во время основного выведения на орбиту, в результате чего корабль полетел в космос. Используя меньшие двигатели, японская команда успешно выполнила ожог, чтобы скорректировать курс космического корабля. Последующее возгорание в ноябре 2015 года вывело Акацуки на орбиту вокруг планеты. В 2017 году Акацуки заметил еще одну огромную «гравитационную волну» в атмосфере Венеры. Космический корабль по сей день вращается вокруг Венеры, изучая погодные условия на планете и ища действующие вулканы.

По крайней мере, в конце 2019 года НАСА и Институт космических исследований Российской академии наук обсуждали сотрудничество в рамках миссии «Венера-Д», которая будет включать в себя орбитальный аппарат, посадочный модуль и, возможно, дирижабль на солнечной энергии.

«Мы находимся на этапе написания ручки и бумаги, когда мы рассматриваем, на какие научные вопросы мы хотим, чтобы эта миссия ответила, и какие компоненты миссии лучше всего ответили бы на эти вопросы», — Трейси Грегг, планетарный геолог из Университет в Буффало, сказал Space.com в 2018 году. «Самая ранняя возможная дата запуска, на которую мы будем смотреть — 2026 год, и кто знает, сможем ли мы это сделать».

НАСА совсем недавно профинансировало несколько концепций миссий на очень ранних стадиях, которые могли бы смотреть на Венеру в ближайшие десятилетия, в рамках программы НАСА Innovative Advanced Concepts Program. Это включает в себя марсоход «стимпанк», который будет использовать рычаги старой школы вместо электроники (которая бы жарила в атмосфере Венеры), и воздушный шар, который будет проверять Венеру с малых высот. Отдельно некоторые исследователи НАСА изучали возможность использования дирижаблей для исследования более умеренных регионов атмосферы Венеры.

Художественное изображение концепции миссии VERITAS, предназначенной для исследования Венеры. (Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech)

Совсем недавно, в 2021 году, НАСА объявило о двух новых миссиях на Венеру, которые начнутся к 2030 году.

Агентство объявило 2 июня 2021 года, что они отправят миссии DAVINCI + и VERITAS, выбранные из списка из четырех космических кораблей для следующего раунда миссий Discovery на Венеру.

DAVINCI (Исследование благородных газов, химия и визуализация глубокой атмосферы Венеры) будет погружаться в атмосферу планеты, изучая, как она изменяется с течением времени.VERITAS (коэффициент излучения Венеры, радиология, InSAR, топография и спектроскопия) будет отображать поверхность планеты с ее орбиты с помощью радара.

Есть ли жизнь на Венере?

Ученые обнаружили странный химический фосфин в облаках Венеры, показанный здесь на иллюстрации художника, потенциальный признак жизни. (Изображение предоставлено: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada и NASA / JPL / Caltech)

В то время как пункты назначения в нашей солнечной системе, такие как спутники Энцелад или Титан, или даже планета Марс, в настоящее время являются наиболее популярными местами для поиска признаков внеземных цивилизаций. жизнь.

Но революционное научное открытие в 2020 году внезапно заставило ученых обсудить, возможно ли, чтобы жизнь каким-то образом существовала в нынешних адских атмосферах Венеры.

Теперь ученые считают, что наиболее вероятно, что миллиарды лет назад Венера могла быть обитаемой и довольно похожей на современную Землю. Но с тех пор она претерпела резкий парниковый эффект, который привел к нынешней итерации Венеры с палящими температурами поверхности и атмосферой, которую многие описывают как «адскую».»

Однако в 2020 году ученые обнаружили в облаках планеты странное химическое вещество, которое, по мнению некоторых, могло быть признаком жизни: фосфин.

Фосфин — это химическое соединение, которое было замечено на Земле, а также на Юпитере и Сатурн. Ученые думают, что на Венере он может появиться, как и на Земле, в течение очень короткого промежутка времени в атмосфере планеты.

Но какое отношение это открытие фосфина имеет к поискам жизни? Хотя фосфин существует странным образом, например, как крысиный яд, он также был обнаружен рядом с группами определенных микроорганизмов, и некоторые ученые считают, что на Земле это соединение на самом деле вырабатывается микробами в процессе их химического разложения.

Это заставило некоторых подозревать, что если микробы действительно могут создавать фосфин, то, возможно, микробы могут быть ответственны за фосфин в атмосфере Венеры. С момента открытия были проведены последующие анализы, которые заставили усомниться в том, создано ли соединение микробами, но ученые продолжают исследования, особенно с новыми миссиями, запланированными для планеты.

Эта статья была обновлена ​​8 июля 2021 года старшим писателем Space.com Челси Гохд.

Венера, обратное вращение и период обращения

Орбита Венеры вокруг Солнца по сравнению с Землей

Венера вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, которая является самой круглой из планет . Разница между афелием и перигелием составляет всего 1,5 миллиона километров, что означает, что его орбитальный эксцентриситет составляет всего 0,007. Для сравнения, у Земли 0,0167.

Наклон орбиты Венеры к плоскости эклиптики составляет около 3 ° 24 ‘.Венера вращается вокруг Солнца в том же направлении, что и все другие планеты, и время одного полного путешествия составляет 224,70096 земных дней.

Ретроградное вращение Венеры (вокруг собственной оси)

Период вращения Венеры вокруг собственной оси долгое время был неизвестен. Астрономы заметили мелкие детали в атмосфере Венеры, которые предполагали, что облака вращались примерно за 4 дня в направлении, противоположном направлению орбиты Венеры.

Наконец, в 1962 году радар проник сквозь облака и позволил нам измерить период вращения планеты.Скорость вращения Венеры очень медленная: она совершает один оборот за 243,0185 земных суток , в то время как Земля вращается за один оборот. Планета вращается по часовой стрелке, если смотреть с северного полюса. Солнце встает на западе. Мы называем это ретроградным вращением (назад по сравнению с Землей и большинством других планет).

Роль планетарного вращения. Разница между быстрым и медленным вращением. (Источник: Pearson Education)

Цикл дня и ночи и продолжительность года на Венере

Итак, планете требуется 243 дня, чтобы повернуться вокруг своей оси и 224.7 дней на орбите вокруг Солнца : поэтому год на Венере короче звездных суток (0,924 дня, если быть точным).

Причина этого ретроградного вращения до сих пор не изучена. Наиболее вероятное объяснение — столкновение гиганта с другим крупным телом во время фазы формирования планеты. Атмосфера Венеры также могла сыграть роль: нагретая солнечным излучением, она сгущалась; тогда приливные силы, действующие на Венеру, могли бы замедлить ее вращение до точки остановки планеты и даже заставить ее повернуться в другом направлении.

Это медленное ретроградное вращение является причиной того, что солнечные сутки короче звездных. Последние более продолжительны для планет с антероградным вращением. На Земле, например, солнечные сутки в среднем составляют 24 часа, а звездные сутки — 23 часа 56 минут 4,09 секунды.

На Венере солнечные сутки составляют чуть меньше половины звездных суток, то есть 116 и ¾ земных суток (116d 18h). Это означает чуть больше 2 полных солнечных дней в одном звездном дне! венерианских дней и ночей длятся почти 2 земных месяца (58d 9h).Однако плотная атмосфера, вероятно, вызывает очень постепенные сумерки и рассветы.

Твой век в иных мирах

Хотите растопить те годы? Путешествуйте на внешнюю планету!


Для этой страницы требуется браузер с поддержкой Javascript.

ДЕЛАТЬ И УВЕДОМЛЕНИЕ

  • Впишите дату своего рождения ниже в указанном месте. (Обратите внимание, что год необходимо вводить как 4-значное число!)
  • Щелкните по кнопке «Рассчитать».
  • Обратите внимание, что ваш возраст в других мирах автоматически подставится. Обратите внимание, что ваш возраст отличается в разных мирах. Обратите внимание, что ваш возраст в днях сильно различается.
  • Обратите внимание, когда будет ваш следующий день рождения в каждом мире. Приведенная дата является «земной датой».
  • Вы можете щелкнуть изображения планет, чтобы получить дополнительную информацию о них с невероятного веб-сайта Билла Арнетта «Девять планет».

ЧТО ПРОИСХОДИТ?

Дни (и годы) нашей жизни

Взглянув на цифры выше, вы сразу заметите, что вы разного возраста на разных планетах.Это поднимает вопрос о том, как мы определяем измеряемые временные интервалы. Что такое день? Какой год?

Земля в движении. Собственно, сразу несколько разных движений. Есть два, которые нас особенно интересуют. Сначала Земля вращается на вокруг своей оси, как волчок. Во-вторых, Земля вращается на вокруг Солнца, как трос на конце веревки, огибающей центральный полюс.

Вращение Земли вокруг своей оси на , как на вершине, — это то, как мы определяем день.Время, за которое Земля совершает оборот от полудня до следующего полудня, мы определяем как один день. Далее мы делим этот период времени на 24 часа, каждый из которых делится на 60 минут, каждая из которых разбита на 60 секунд. Нет никаких правил, которые управляют скоростью вращения планет, все зависит от того, сколько «вращения» было в исходном материале, который пошел на формирование каждой из них. Гигантский Юпитер имеет много оборотов, один раз поворачиваясь вокруг своей оси каждые 10 часов, в то время как Венере требуется 243 дня, чтобы один раз повернуться.

Оборот Земли вокруг Солнца и — это то, как мы определяем год. Год — это время, за которое Земля совершает один оборот — немногим более 365 дней.

В начальной школе мы все узнаем, что планеты движутся вокруг Солнца с разной скоростью. Земля совершает один оборот за 365 дней, а ближайшая планета Меркурий — всего за 88 дней. У бедного, тяжеловесного и далекого Плутона на один оборот уходит целых 248 лет. Ниже представлена ​​таблица со скоростью вращения и скоростью вращения всех планет.

Планета Период вращения Период революции
Меркурий 58,6 сут 87.97 сут
Венера 243 дня 224,7 сут
Земля 0.99 дней 365,26 сут
Марс 1,03 сут 1,88 года
Юпитер 0,41 сут 11,86 года
Сатурн 0,45 сут 29,46 года
Уран 0.72 дня 84,01 года
Нептун 0,67 суток 164,79 года
Плутон 6.39 сут 248,59 года

Почему такая огромная разница в сроках? Нам нужно вернуться во времена Галилея, за исключением того, что мы собираемся смотреть не на его работы, а на работы одного из его современников, Иоганна Кеплера (1571-1630).


Иоганн Кеплер
Тихо Браге

Кеплер кратко работал с великим датским астрономом-наблюдателем Тихо Браге. Тихо был отличным и чрезвычайно точным наблюдателем, но у него не было математических способностей для анализа всех собранных данных. После смерти Тихо в 1601 году Кеплер смог получить наблюдения Тихо. Наблюдения Тихо за движением планет были самыми точными на то время (до изобретения телескопа!).Используя эти наблюдения, Кеплер обнаружил, что планеты не движутся по кругу, как учили 2000 лет «Натурфилософии». Он обнаружил, что они движутся по эллипсам. Эллипс — это своего рода сжатый круг с коротким диаметром («малая ось») и более длинным диаметром («большая ось»). Он обнаружил, что Солнце находится в одном «фокусе» эллипса (есть два «фокуса», оба расположены на большой оси). Он также обнаружил, что, когда планеты находятся ближе к Солнцу по своим орбитам, они движутся быстрее, чем когда они находятся дальше от Солнца.Много лет спустя он обнаружил, что чем дальше планета находится от Солнца, тем больше времени требуется этой планете, чтобы сделать один полный оборот. Эти три закона, математически сформулированные Кеплером, известны как «законы Кеплера орбитального движения». Законы Кеплера до сих пор используются для предсказания движения планет, комет, астероидов, звезд, галактик и космических кораблей.

Здесь вы видите планету, вращающуюся по очень эллиптической орбите.
Обратите внимание, как он ускоряется, когда находится рядом с Солнцем.

Третий закон Кеплера интересует нас больше всего. В нем точно указано, что период времени, за который планета обращается вокруг Солнца в квадрате, пропорционален среднему расстоянию от Солнца в кубе. Вот формула:

Давайте просто решим для периода, извлекая квадратный корень из обеих частей:

Обратите внимание, что по мере увеличения расстояния от планеты до Солнца период, или время, необходимое для одного обращения по орбите, будет увеличиваться.Кеплер не знал причины этих законов, хотя знал, что они как-то связаны с Солнцем и его влиянием на планеты. Исааку Ньютону пришлось ждать 50 лет, чтобы открыть универсальный закон тяготения.

Серьезность ситуации


Исаак Ньютон

Более близкие планеты вращаются быстрее, более далекие планеты вращаются медленнее. Почему? Ответ заключается в том, как работает гравитация. Сила тяжести — это мера притяжения между двумя телами.Эта сила зависит от нескольких вещей. Во-первых, это зависит от массы Солнца и от массы рассматриваемой планеты. Чем тяжелее планета, тем сильнее притяжение. Если вы удвоите массу планеты, гравитация притянет ее вдвое сильнее. С другой стороны, чем дальше планета от Солнца, тем слабее притяжение между ними. Сила довольно быстро ослабевает. Если удвоить расстояние, сила составит одну четверть. Если вы утроите расстояние, сила упадет до одной девятой. В десять раз больше расстояния, в одну сотую больше.Видите узор? Сила спадает с квадратом и расстояния. Если мы поместим это в уравнение, это будет выглядеть так:

Две буквы «М» сверху — это масса Солнца и масса планеты. Буква «r» ниже — это расстояние между ними. Массы указаны в числителе, потому что сила увеличивается, если они становятся больше. Расстояние указано в знаменателе, потому что сила уменьшается с увеличением расстояния. Обратите внимание, что сила никогда не становится равной нулю, как бы далеко вы ни путешествовали.Знание этого закона поможет вам понять, почему планеты движутся быстрее, когда они находятся ближе к Солнцу — они притягиваются с большей силой и быстрее вращаются!


ССЫЛКИ


© 2000 Рон Хипшман .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *