План 1. Введення 2. Вивчення Венери 3. Атмосфера 4. Екзогенні процеси 5. Рельєф і надра 6. Природна обстановка
Венера - друга після Меркурія по віддаленості від Сонця (108млн.км)
планета земної групи. Її орбіта має форму майже правильного кола (ексцентриситет 0,007).
Венера робить обліт Сонця за 224,7 земних діб зі швидкістю 35 км / сек.
Особливість руху Венери в
космосі: якщо всі
планети (крім Урана) обертаються навколо своєї осі проти
годинникової стрілки (якщо дивитися з боку Північного полюса світу), то Венера обертається в протилежному напрямку - за
годинниковою стрілкою.
Вісь обертання Венери майже
перпендикулярна до орбітальної площині (нахил 3), тому там відсутні сезони року - один день схожий на інший, має однакову тривалість і однакову погоду. Ця погодна однотипність ще більше посилюється специфічністю венеріанської атмосфери - її сильним парниковим ефектом.
Вивчення Венери Докосмічну час. На зорі телескопічної астрономії великий Галілей опублікував анаграму:
«Не закінчена і приховане прочитано мною». Розшифровка містила звістка про те, що
мати любові (Венера) спостерігається в різних фазах подібно Місяцю (Цинтії):
«Мати любові наслідує фігурам Цинтії». За цим відкриттям, остаточно затвердили правоту геліоцентричної системи
Коперника, у вивченні Венери послідували півтора століття застою. Тлом були численні заявки на псевдооткритія кшталт свідоцтва Франческо Фонтани з Неаполя, який в 1643 р. побачив на Венері гори, піднімалися на кілька десятків кілометрів .*
Суперечка про Гімалаях на Венері згодом не затухав, і самим курйозним є те, що сучасні планетологи дійсно виявили на Венері високі гірські кряжі.
До проходження Венери по диску Сонця 1761 відноситься видатне відкриття, зроблене М. В.
Ломоносовим, що було цілком точно витлумачено його автором як відкриття атмосфери Венери.
Звіт М. В.
Ломоносова про це відкриття відрізняється ясністю
____________________
* Межа дня і ночі - термінатор - на Венері зламана. Фонтану діяв стосовно до Венери так само, як геніальний Галілей стосовно до Місяця:
він наївно вважав, що зламана термінатора Венери залежить від тіней, що відкидаються рельєфом. Звідси безглуздий результат, оскільки неправильність термінатора Венери залежить лише від хмарності.
і образністю. «... Чекаючи вступу венерина на Сонці ... побачив нарешті, що сонячний край чаєм вступу став неявственен і кілька ніби знітився, а раніше був дуже чистий і скрізь дорівнює ... При виступі Венери із Сонця, коли передній її край став наближатися до сонячного краю ... з'явився на краю Сонця пупирь, який тим виразніше учинився, чим ближче Венера до виступу приходила ... Це не що інше показує, як переломлення променів сонячних у Венерін
атмосфері ... »
Відкриття М. В. Ломоносова поставило крапку над i: поверхня Венери в оптичному діапазоні ніколи не спостерігається, оскільки вона вкрита від очей непроникною завісою хмар.
Припущення про природу
поверхні цієї планети аж до другої половини нашого століття залишалися з цієї причини більш-менш фантастичними. Одна з колишніх гіпотез малювала гігантський безмежний океан, що покриває всю без винятку поверхню планети. Згідно з іншими гіпотезами, лик планети повинен був представляти собою випалену, абсолютно безводну пустелю, а знамениті
хмари -
мінеральну пилюку в бурхливо циркулюючої атмосфері. Прихильники ще однієї точки зору виходили з
того, що умови на Венері близькі до тих, які були на Землі в кам'яновугільний період, - жаркий
клімат з великою кількістю вологи.
Але в колишні часи жодна з здогадок про природу поверхні цієї планети так і не отримала рангу наукової теорії.
Астрономам просто не вистачало спостережних фактів. Не вдавалося доже достовірно визначити період обертання Венери навколо осі.
Серйозний прогрес у вивченні сусідньої з Землею планети настав лише із застосуванням радіолокації і початком польотів до Венери
автоматичних космічних апаратів. Правда про Венеру виявилася дивніше будь фантазії.
Космічна ера. Дослідження Венери починаються з посилки до неї перших космічних апаратів. Спочатку перед ними ставилося завдання крім вивчення міжпланетного простору проникнути в атмосферу і дати конкретні дані про її фізичних і хімічних параметрах, а потім і про її поверхні і грунті. Як і вивчення Місяця та Марса автоматичними міжпланетними станціями, дослідження Венери здійснювалося радянськими та американськими вченими.
Радянські дослідження. За 20-річний термін, з 12 лютого 1961 р. до кінця 1983 р., у напрямку Венери було запущено 16 космічних станцій типу «Венера». Остання з них («Венера-16») була виведена на орбіту штучного супутника Венери 14 жовтня 1983 і з цього часу почала передавати інформацію до Центру далекого космічного зв'язку СРСР.
Перші дві радянські космічні станції («Венера - 1, -2») пройшли повз Венери. Під час польоту вони передавали на Землю інформацію про космічному просторі.
«Венера-3» стартував 16 листопада 1965 р., а 1 березня 1966 досягла Венери. Це був перший в історії людства міжпланетний переліт.
Наступним був політ «Венери-4». Вона була запущена 12 липня 1967, а 18 жовтня того ж року досягла околиць Венери і відокремила спускний апарат, який протягом півтора годин передавав на Землю унікальні дані про параметри атмосфери. На висоті 23 км над
поверхнею планети, де температура була 325 З, а тиск 17,6 кг/см2, спусковий апарат зруйнувався.
5 січня 1969 стартувала «Венера-5», а 10 січня - «Венера -6». 16 і 17 травня того ж року вони увійшли в атмосферу Венери і провели дослідження її глибоких шарів. Були уточнені дані про параметри атмосфери, отримані станцією «Венера-4». У хімічному складі венеріанської атмосфери виявилося 97% вуглекислого газу. Хоча спусковий апарат станції «Венера-5» і «Венера-6» мали більш міцну конструкцію, все ж вони не витримали величезного тиску і зруйнувалися на висоті 20 км над поверхнею.
Лише спусковому апараті наступної радянської космічної станції «Венера-7», яка мала вдосконалену конструкцію, вдалося вперше в історії космонавтики перетнути всю товщу венеріанської атмосфери і досягти поверхні. Станція була запущена 17 серпня 1970, а спусковий відсік 15 грудня здійснив посадку. Протягом всього часу спуску відсік передавав інформацію про параметри атмосфери і протягом 23 хвилин - з поверхні планети. У місці посадки температура виявилася близько 500 С, а тиск близько 100 атмосфер.
Автоматична станція «Венера-8» була запущена 27 березня 1972 з проміжною навколоземної орбіти. Через 117 діб польоту, 22 липня 1972 р., станція досягла околиць Венери і відокремила від себе спускний апарат. У місці його посадки на поверхню планети зафіксовано тиск в 90 разів вище, ніж на Землі, а температура 470 С.
«Венера-9» і «Венера-10» запущені
відповідно 8 та 14 червня 1975 р., а 22 і 25 жовтня того ж року їх встановлюють апарати досягли поверхні планети і вперше в історії космонавтики передали на Землю її зображення. Самі ж станції стали першими штучними супутниками Венери.
9 і 14 вересня 1978
відповідно стартували «Венера-11» і «Венера-12». Спускаються станцій зробили м'яку посадку, зафіксувавши в невисоких шарах атмосфери багаторазові
електричні розряди - імовірно спалахи блискавок. Відокремивши спусковий апарат, станції продовжували всебічне дослідження космічного простору.
30 жовтня 1981 була запущена
автоматична міжпланетна станція «Венера-13». Подолавши за 4 місяці відстань більше 300 млн. Км, станція 1 березня 1982 відокремила від себе спускний апарат, пройшла на відстані 36000 км від поверхні Венери і продовжувала політ по геліоцентричної орбіті як штучна планета навколо Сонця. Спускається апарат провів кольорове фотографування поверхні і
встановив базальтовий
склад грунту. Температура виявилася рівною 457 С, тиск 89 атмосфер.
4 листопада 1981 відбувся запуск «Венери-14». Вона мала таку ж програму дослідження, що і «Венера-13». ЇЇ спускний апарат реєстрував температуру, тиск,
склад атмосфери, бра роби грунту; фіксувалися електричні розряди в нижній атмосфері. Після відділення апарату, що спускається станція продовжувала дослідження космічного простору. Спускаються станцій були забезпечені пристроями для буріння грунту і хімічного аналізу його зразків.
У місці посадки апарату станції «Венера-14» температура виявилася 465 С, а тиск 94 атмосфери. Передачі на Землю панорамних зображень навколишньої місцевості здійснювалися через кольорові світлофільтри. У одержуваних зображеннях переважали жовтувато-помаранчеві, зеленуваті кольори будь-яких предметів на поверхні, оранжеватое небо і такого кольору хмари над головою. Справа в тому, що синя частина спектру сонячної радіації поглинається у верхній частині атмосфери Венери, тому її поверхню і нижня частина атмосфери висвітлюються не білим, як на Землі, а жовтим світлом. Такі закони оптики.
Перед «Венера -15 і -16» поставлені нові завдання: провести
радіолокаційну зйомку Північної полярної області. Для цієї мети на космічних апаратах, виведених на вокругпланетние орбіти, були встановлені
радіолокаційні станції бокового огляду. 16 жовтня 1983 «Венера-15» провела цілий сеанс радиозондирования планети. Отримано зображення приполярної області площею більше мільйона квадратних кілометрів, що має вигляд смуги довжиною 9 тис., а шириною 150 км. На зображенні розрізняються ударні кратери, гряди пагорбів, великі розлами, гірські хребти, уступи і деталі
рельєфу розміром 1 -2 км.
У квітні 1984 р. за московським телебаченню передавалося повідомлення про триваючу
радіолокаційної зйомці північної полярної області Венери і детальної обробки інформації, що надходить з орбітальних станцій «Венера -15» і «Венера-16».
Американські дослідження. Американцями були запущені до Венери чотири
автоматичні станції зі спускаються апаратами. Двічі пролетів і робив телевізійну зйомку венеріанської поверхні «Марінер-10». Застосовуючи спеціальне радарне пристрій у поєднанні з використанням наземних радіотелескопів, супутник «Піонер-Венера-1» проводив зйомку поверхні планети між шістдесятими паралелями.
Результати досліджень. 1. Посилкою автоматичних апаратів до Венери вдалося розкрити
склад, вертикальну структуру і динаміку атмосфери.
2. Методом буріння та іншими методами встановлено хімічний склад грунту, тип поверхневих гірських порід.
3. Здійснено радарна зйомка поверхні Венери.
4. Внаслідок дуже високих температур і тиску
життя на Венері відсутнє.
Атмосфера Загадкова
атмосфера Венери була центральним пунктом програми досліджень за допомогою
автоматичний апаратів за останні два десятиліття. Найважливішими аспектами її досліджень були хімічний склад, вертикальна структура і динаміка повітряного середовища. Велика
увага приділялась хмарного покриву, що грає роль непереборного бар'єру для проникнення в глиб атмосфери електромагнітних хвиль оптичного діапазону. При телевізійної зйомки Венери вдавалося отримати зображення лише хмарного покриву. Незрозумілими були надзвичайна сухість повітряного середовища і її феноменальний
парниковий ефект, за рахунок якого фактична температура поверхні і нижній шарів тропосфери виявилася більш ніж на 500 вище ефективної (рівноважної).
Склад атмосфери. Вперше хімічний склад атмосфери прямими методами було здійснено радянськими апаратами «Венера-4, -5 і -6». Він виявився таким: СО-97, N - 2, О - 0,1, Н О - 0,05%. Наступні польоти космічних апаратів підтвердили наведені дані з невеликими корективами. Вкрай незначний вміст водяної пари в атмосфері, а в ній зосереджена вся
планетна маса гідросфери зовнішньої області Венери, являє собою на сьогоднішній день загадку.
Атмосфери планет земної групи формувалися за рахунок виходу з надр вулканічних газів при диференціації речовини в стадію його розплавлювання. Основну частину вулканічних газів складають водяна пара і вуглекислий газ, що знаходяться між собою в об'ємному співвідношенні 5: 1
(Маров, 1976). Вільні
азот, кисень, водень до складу вулканічних газів не входять, а являють собою продукти наступних реакцій.
За
оцінками, загальна кількість вуглекислого газу на Венері і Землі приблизно однакове. Тільки на Землі він пов'язаний в осадових породах і частково поглинений водними масами океанів, на Венері ж весь він сконцентрований в атмосфері. Велика кількість вуглекислого газу в сучасній атмосфері Венери в тисячі разів перевищує загальне його кількість в земній атмосфері.
Відповідно до наведеної пропорцією виділення водяної пари і вуглекислого газу при диференціації планетної речовини Венера повинна була б
мати наймогутнішу гідросферу, цілком можна порівняти із земної - з товщиною еквівалентного шару води на поверхні близько 2,7 км. Приблизно такої ж колосального масштабу повинна була б бути і
гідросфера Венери - планети, за своїми розмірами і еволюції дуже схожою з Землею. Куди ж поділися з Венери величезні маси води? Надійного відповіді на поставлене питання поки немає.
Вертикальна структура. Відповідно до температурним профілем (рис.1) атмосфера Венери ділиться на дві області: тропосферу, що розкинулася від поверхні планети до приблизно 100 км, і термосферу
(Schubert and Covey, 1981).
Тропосфера. Названа за аналогією із земною тропосферою по температурному вертикальному профілю. У венеріанської тропосфері температура з висотою знижується. На поверхні температура дорівнює + 460 С, вона мало змінюється вдень і
вночі. До верхньої
межі тропосфери
(рис. 1) температура знижується до 180 К (- 93 С). Склад газів тропосфери в загальному зберігається по всьому профілю, тобто це в основному атмосфера з вуглекислого газу.
У тропосфері на висотах між 45 -50 і 60 - 65 км знаходиться хмарний покрив, у нього дуже високе альбедо: він відображає близько 78% прийдешньої сонячної радіації. Тільки невелика частина сонячної енергії проходить через хмари і тропосферний повітря і досягає поверхні планети.
Незважаючи на те що пряма сонячна радіація майже не досягає поверхні планети, температура її, а також нижніх шарів
Термосфера (вдень) Кріосфера (вночі)
|
Тропосфера одягнений- ний
Димка Покров
|