Планеты Солнечной системы
Согласно официальной позиции Международного астрономического союза (МАС), организации присваивающей имена астрономическим объектам, планет всего 8.
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Схематическое изображение расположения планет
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза. Таким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Меркурий в цвете, снимок космического аппарата MESSENGER
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Венера в УФ спектре
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Наша планета из космоса
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание ! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Марс
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Уран
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Вторая от Солнца – планета Венера, является наиболее приближенной к Земле и, пожалуй, самой красивой из планет земной группы. Она тысячелетиями приковывала к себе любопытные взгляды от ученых древности и современности, до простых смертных поэтов. Недаром она носит имя греческой богини любви. Но ее изучение скорее прибавляет вопросы, чем дает какие-нибудь ответы.
Один из первых наблюдателей, Галилео Галилей, наблюдал за Венерой с помощью подзорной трубы. С появлением в 1610 году более мощных оптических устройств, таких как телескопы, люди стали отмечать фазы Венеры, очень напоминавшие лунные фазы. Венера – одно из самых ярких светил на нашем небе, поэтому в сумерках и утром, можно увидеть планету невооруженным глазом. Наблюдая ее прохождение перед Солнцем, Михайло Ломоносов в 1761 году рассмотрел тоненький радужный ободок, окружавший планету. Так случилось открытие атмосферы. Она оказалась очень мощная: давление возле поверхности достигало 90 атмосфер!
Парниковый эффект, объясняет высокие значения температуры нижних слоев атмосферы. Он имеется и на других планетах, например на Марсе, за счет него, температура может подниматься на 9°, на Земле – до 35°, а на Венере – он достигает своего максимума, среди планет – до 480° C.
Внутреннее строение Венеры
Строение Венеры, нашей соседки, аналогична другим планетам. Оно включает в себя кору, мантию и ядро. Радиус жидкого ядра, содержащего много железа, составляет примерно 3200 км. Структура мантия – расплавленное вещество – равно 2800 км, а толщина коры – 20 км. Удивительно, что при таком ядре, магнитное поле практически отсутствует. Скорее всего, это происходит из-за медленного вращения. Атмосфера Венеры, доходит до 5500 км, верхние слои которой, почти полностью состоят из водорода. Советские автоматические межпланетные станции (АМС) «Венера-15» и «Венера-16» еще в 1983 году, обнаружили на Венере горные вершины с потоками лавы. Сейчас количество вулканических объектов достигает 1600 шт. Вулканические извержения, свидетельствуют об активности недр планеты, которые заперты под толстыми слоями базальтовой оболочки.
Вращение вокруг собственной оси
Большинство планет солнечной системы, делают оборот вокруг своей оси с запада на восток. Венера, как и Уран, является исключением из этого правила, и вращается в противоположенную сторону, с востока на запад. Такое нестандартное вращение, названо ретроградным. Таким образом, полный оборот вокруг своей оси, длится 243 суток.
Ученые полагают, что после образования Венеры, на ее поверхности было большое количество воды. Но, с появлением парникового эффекта, началось испарение морей и высвобождение в атмосферу, входящего в состав различных пород, углекислого ангидрита. Это привело к увеличению испарения воды и повышению температуры в целом. Через некоторое время, вода исчезла с поверхности Венеры и перешла в атмосферу.
Сейчас, поверхность Венеры выглядит, как каменистая пустыня, с редкими горами и волнообразными равнинами. От океанов, на планете остались лишь огромные впадины. Радиолокационные данные, сделанные с межпланетных станций, зафиксировали следы не давней вулканической активности.
Помимо советских АМС, на Венере побывал и американский «Магелан». Он произвел практически полное картографирование планеты. В процессе сканирования, обнаружилось огромное количество вулканов, сотни кратеров и многочисленные горы. По характерным возвышенностям, относительно среднего уровня, ученые выявили 2 материка – земля Афродиты и земля Иштар. На первом материке, размером с Африку, располагается 8 километровая гора Маат – огромный потухший вулкан. Материк Иштар, сопоставим с размерами США. Его достопримечательностью, можно назвать 11 километровые горы Максвелл – самые высокие вершины планеты. Состав горных пород, напоминает земной базальт.
На венерианском пейзаже, можно найти ударные кратеры, заполненные лавой и диаметром около 40 км. Но это является исключением, потому что всего их, около 1 тысячи.
Характеристики Венеры
Масса: 4,87*1024 кг (0,815 земных)
Диаметр на экваторе: 12102 км
Наклон оси: 177,36°
Плотность: 5,24 г/см3
Средняя температура поверхности: +465 °С
Период обращения вокруг оси (сутки): 244 дня (ретроградное)
Расстояние от Солнца (среднее): 0,72 а. е. или 108 млн. км
Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 225 дней
Скорость вращения по орбите: 35 км/с
Эксцентриситет орбиты: e = 0,0068
Наклон орбиты к эклиптике: i = 3,86°
Ускорение свободного падения: 8,87м/c2
Атмосфера: углекислый газ (96%), азот (3,4%)
Спутники: нет
Страница 1 из 2
Венера в Солнечной системе
Венера — вторая по счету планета Солнечной сис-темы, среднее расстояние между ней и Солнцем со- ставляет 108,2 миллиона километров. Ее орбита рас-положена внутри орбиты Земли, поэтому Венера, как и Меркурий, является внутренней планетой.
Орбита Венеры по форме ближе к окружности, чем орбиты других планет. Венера совершает оборот вок- руг Солнца за 224,7 земных суток, двигаясь со ско-ростью 35 километров в секунду. Во время нижних соединений Венера может приближаться к Земле менее чем на 40 млн. км — ближе любой другой боль- шой планеты Солнечной системы. Синодический пе- риод (от одного нижнего соединения до другого) ра- вен 583,92 суткам, а пять таких периодов почти точ-но укладываются в восемь земных лет. Наилучшие условия видимости Венеры приходится на период элонгации, когда угловое расстояние Венеры от Сол- нца достигает 48 градусов; для земного наблюдателя на большее расстояние от нашего дневного светила она никогда не удаляется, поэтому планета видна только после захода Солнца ("вечерняя звезда") либо незадолго до его восхода ("утренняя звезда"). Древ-ние астрономы одно время даже предполагали, что это два разных небесных тела, и дали им различные названия — Фосфор и Люцифер.
Необычно собственное вращение Венеры: длитель- ность одного оборота вокруг оси относительно звезд (звездные сутки) превышает венерианский год и рав- на 243,16 земным суткам, а направление вращения противоположно вращению большинства планет. Вокруг своей оси Венера вращается в обратном на-правлении — с востока на запад (или по часовой стрел- ке, если смотреть со стороны Северного полюса мира), а не с запада на восток, как Земля и другие планеты, кроме Урана. Ось вращения Венеры почти перпенди- кулярна к орбитальной плоскости (наклон экватора к плоскости орбиты — около 2,6°, или же 177,4°, с уче- том обратного вращения), поэтому на планете нет сме-ны времен года. Один день там похож на другой, име- ет одинаковую продолжительность и, по всей види- мости, одинаковую погоду. Из-за необычного сочета- ния направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Ве- нере происходит почти за 117 суток, поэтому день и ночь там продолжаются по 58,5 суток. Сутки, которые обычно сравнивают с годом — это солнечные сутки, синодический период враще-ния. Синодический период равен: 1/(1/243 + 1/224,7) = 116,7 земных су-ток (знак "плюс" взят с учетом проти-воположного направления вращения). Именно столько и длятся солнечные сутки на Венере.
Однотипность погоды усиливается сильным парниковым эффектом, созда- ваемым венерианской атмосферой.
Венера схожа с нашей Землей по размерам и массе. Радиус Венеры — 6052 км (у Земли — 6378 км). Масса Венеры составляет 0,815 массы Земли, средняя плотность планеты 5240 кг/м 3 , ускорение свободного падения на эква- торе 8,76 м/с (89% от земного). Из-за медленного вращения эффект сплюс-нутости планеты со стороны полюсов отсутствует.
После Солнца и Луны Венера являет- ся самым ярким светилом земного не-ба: ее звездная величина в максимуме иногда превышает -4,5 т, планету часто наблюдают на дневном небе невоору- женным глазом, а при благоприятных условиях можно даже наблюдать тень от предметов, создаваемую светом Ве-неры (правда, в условиях современной цивилизации найти такие условия до-вольно трудно).
Первый взгляд на Венеру в телескоп
Изучать планету пытались едва ли не сразу после изобретения человечес- твом телескопа. В 1610 году Галилео Галилей впервые наблюдал смену фаз у Венеры, т.е. изменение ее видимой фор- мы от диска до узкого серпа. "Не окон- ченное и скрытое прочтено мною" — та- кую анаграмму опубликовал великий Галилей, чтобы оставить за собой право первенства открытия смены фаз у Вене- ры. Анаграмма содержала сообщение: "Мать любви подражает фигурам Цин- тии". Это можно расшифровать так: "мать любви (Венера) наблюдается в различных фазах подобно Луне (Цин-тии)". Не этим ли открытием утвержда-лась правота гелиоцентрической систе- мы Коперника?
Следом за открытием венерианских фаз появились и заявки других ученых на "открытия", ничем, однако, не под-твержденные. Так, например, Франческо Фонтана из Неаполя в 1643 г. увидел на Венере "горы, поднимавшие- ся на несколько десятков километров". Спор о "Гималаях" на Венере впоследс- твии не затухал, и самым курьезным является то, что современные плане-тологи действительно обнаружили там высокие горные кряжи. Все дело в том, что терминатор, граница дня и ночи, на Венере представляется изло-манной линией. Франческо Фонтана полагал, что неровность терминатора зависит от теней, отбрасываемых ре-льефом. Он наивно применил к Венере выводы, которые в свое время Гали-лей сделан по отношению к лунному терминатору, где изломанность дейс-твительно связана с лунным рельефом. Отсюда нелепый результат, поскольку линия терминатора Венеры зависит лишь от неравномерности ее облачно-го покрова. Начиная с XVII века, аст-рономы не раз пытались "разглядеть" Венеру, но каких-либо подробных де-талей на поверхности планеты уверен-но найти никому не удавалось. Из-за плотной облачности она представляет- ся однородной.
В 1761 году Михайло Ломоносов наблюдал прохождение планеты по диску Солнца. В результате этих наб-людений было сделано открытие ат-мосферы Венеры, описанное в статье "Явление Венеры на Солнце, наблю-денное в Санкт-Петербургской импе-раторской Академии наук мая 26 дня 1761 года". Наблюдая за вхождением Венеры на диск Солнца, Ломоносов за- метил помутнение края солнечного диска при первом контакте: "...Ожи-дая вступления Венерина на Солнце... увидел, наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен..." Когда диск Венеры почти полностью всту- пил на диск Солнца, вокруг части дис-ка планеты, находившейся еще на фо-не неба, вспыхнул тонкий световой ободок, по яркости близкий к яркости Солнца. Этот ободок Ломоносов назвал "тонкое, как волос сияние". Точно та-кой же световой ободок наблюдался Ломоносовым и при выходе Венеры с диска Солнца: "появился на краю Сол-нца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступ- лению приходила".
Появление этого ободка впоследс-твии назвали "явлением Ломоносова". Ученый дал ему правильное объясне-ние, написав: "Сие ничто иное показы- вает, как преломление лучей солнеч-ных в Венериной атмосфере", и пояс-нил эту мысль чертежом, на котором был представлен ход преломленных лучей. На основании этого был сделан следующий вывод: "По сим примеча-ниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окру-жена знатною воздушною атмосфе-рою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного".
Это стало, по сути, вторым великим открытием в исследованиях Венеры. После него стало понятным, что повер- хность Венеры в оптическом диапазоне никогда не наблюдается, поскольку она скрыта от глаз непроницаемой завесой облаков.
Атмосфера и поверхность
Несмотря на то, что Венеру изучали телескопическими методами почти 400 лет, лишь в середине XX века, с нача-лом "космической эры человечества", стала проясняться картина химическо-го состава планеты и структуры ее по-верхности.
Прежние гипотезы и догадки ученых
о безбрежном гигантском океане, по-крывавшем всю поверхность планеты, или же о безводной пустыне с неутихающими
пылевыми бурями, не были возведены в ранг научной теории. По-
верхность Венеры полностью скрыта мощным облачным покровом, и только
с помощью радиолокаторов возможно "увидеть" ее рельеф.
И третьим по яркости объектом на небосклоне после Солнца и Луны. Иногда эту планету называют сестрой Земли , что связано с определенной схожестью по массе и размерам. Поверхность Венеры покрыта полностью непроницаемым слоем облаков, основным компонентом которых является серная кислота.
Называние Венера планета получила в честь римской богини любви и красоты. Еще во времена древних римлян люди уже знали, что эта Венера является одной из четырех, отличающихся от Земли планет. Именно самый высокий показатель яркости планеты, заметность Венеры, сыграл свою роль в том, что она была названа в честь богини любви, и это позволило годами ассоциировать планету с любовью, женственностью и романтикой.
Долгое время считалось, что Венера и Земля — это планеты близнецы. Причиной тому было их сходство по размерам, плотности, массе и объему. Однако позже ученые выяснили, что не смотря на очевидную схожесть данных планетарных характеристик, планеты очень сильно отличаются друг от друга. Речь идет о таких параметрах как атмосфера, вращение, температура поверхности и наличие спутников (у Венеры их нет).
Как и в случае с Меркурием знания человечества о Венере значительно возросли во второй половине двадцатого века. До того как США и Советский Союз начали организовывать свои миссии с 1960-х годов, у ученых еще была надежда на то, что условия под невероятно плотными облаками Венеры могут быть пригодны для жизни. Но данные, собранные в результате этих миссий, доказали обратное, — условия на Венере слишком суровы для существования на ее поверхности живых организмов.
Существенный вклад в изучение как атмосферы, так и поверхности Венеры внесла миссия СССР с одноименным названием. Первым космическим кораблем, отправленным к планете и совершивший пролет мимо планеты был «Венера-1» разработанный Ракетно-космической корпорацией «Энергия» имени С.П. Королёва (сегодня НПО «Энергия). Несмотря на то, что с этим кораблем, как и с несколько другими аппаратами миссии связь была потеряна, были те которые смогли не только изучить химический состав атмосферы, но и даже достичь самой поверхности.
Первым кораблем, запущенным 12 июня 1967 года, который смог провести исследования атмосферы был «Венера-4». Спускаемый аппарат корабля был в буквальном смысле раздавлен давлением в атмосфере планеты, однако орбитальный модуль успел сделать целый ряд ценнейших наблюдений и получить первые данные о температуре Венеры, плотности и химическом составе. Миссия позволила определить, что атмосфера планеты состоит на 90% из углекислого газа с незначительным содержанием кислорода и водяного пара.
Приборы орбитального аппарата указали на то, что у Венеры отсутствуют радиационные пояса, а магнитное поле в 3000 раз слабее магнитного поля Земли. Индикатор ультрафиолетового излучения Солнца на борту корабля позволил выявить водородную корону Венеры, содержание водорода в которой было примерно в 1000 раз меньше, чем в верхних слоях атмосферы Земли. Данные были в дальнейшем подтверждены миссиями «Венера-5», «Венера-6».
Благодаря этим и последующим исследованиям, сегодня ученые могут выделить в атмосфере Венеры два широких слоя. Первый и основной слой – это облака, которые непробиваемой сферой охватывают всю планету. Второй — это все, что ниже этих облаков. Облака, окружающие Венеру, простираются от 50 до 80 километров над поверхностью планеты и состоят в основном из двуокиси серы (SO2) и серной кислоты (H2SO4). Эти облака настолько плотные, что они отражают обратно в космос 60% всего солнечного света, который получает Венера.
Второй слой, который находится под облаками, имеет две основных функции: плотность и состав. Совместный эффект этих двух функций на планете огромен, — он делает Венеру самой горячей и наименее гостеприимной из всех планет в Солнечной системе. Из за парникового эффекта температура слоя может достигать 480°С., что позволяет нагревать поверхность Венеры до максимальных в нашей системе температур.
Облака Венеры
На основании наблюдений спутника Venus Express, работу которого курирует Европейское космическое агентство (ЕКА) ученым впервые удалось показать, каким образом погодные условия в толстых слоях облаков Венеры связаны с топографией ее поверхности. Оказалось, что облака Венеры способны не только препятствовать наблюдению за поверхностью планеты, но и давать подсказки о том, что именно на ней расположено.
Считается, что на Венере очень жарко из-за невероятного парникового эффекта, который нагревает ее поверхность до температур в 450 градусов по Цельсию. Климат на поверхности угнетающий, а сама она очень слабо освещена, так как укрыта невероятно толстым слоем облаков. При этом ветер, который присутствует на планете имеет скорость не превышающей скорость легкой пробежки - 1 метр в секунду.
Однако при взгляде издалека, планета, которую также называют сестрой Земли, выглядит совсем иначе - планету окружают гладкие, яркие облака. Эти облака образуют толстый двадцатикилометровый слой, который находится над поверхностью и, таким образом намного холоднее, чем сама поверхность. Типовая температура этого слоя около -70 градусов по Цельсию, что сравнимо с температурами, на облачных вершинах Земли. В вернем слое облака погодные условия гораздо более экстремальны, ветер дует в сотни раз быстрее, чем на поверхности и даже быстрее скорости вращения самой Венеры.
При помощи наблюдений Venus Express ученым удалось значительно улучшить климатическую карту Венеры. Они смогли выделить сразу три аспекта облачной погоды планеты: насколько быстро способны циркулировать ветры на Венере, какое количество воды содержится в облаках и каким образом ярки эти облака распределены по всему спектру (в ультрафиолетовом свете).
«Наши результаты показали, что все эти аспекты: ветер, содержание воды и состав облаков так или иначе связаны со свойствами самой поверхности Венеры», — отметил Жан-Лу Берто из обсерватории LATMOS во Франции, ведущий автор нового исследования Venus Express. «Мы использовали наблюдения с космического корабля, которые охватывают период в шесть лет, с 2006 по 2012 год и это позволило нам изучить закономерности долгосрочных изменения погоды на планете».
Поверхность Венеры
До проведения радиолокационных исследований планеты, самые ценные данные о поверхности были получены при помощи все той же советской космической программе «Венера». Первым аппаратом, который совершил мягкую посадку на поверхность Венеры, был космический зонд «Венера-7», запущенный 17 августа 1970 года.
Несмотря на то, что еще до посадки многие приборы корабля уже вышли из строя, ему удалось выявить показатели давления и температуры на поверхности, которые составили 90 ±15 атмосфер и 475 ±20 °C.
1 – спускаемый аппарат;
2 – панели солнечных батарей;
3 – датчик астроориентации;
4 – защитная панель;
5 – корректирующая двигательная установка;
6 – коллекторы пневмосистемы с управляющими соплами;
7 – счетчик космических частиц;
8 – орбитальный отсек;
9 – радиатор-охладитель;
10 – малонаправленная антенна;
11 – остронаправленная антенна;
12 – блок автоматики пневмосистемы;
13 – баллон сжатого азота
Последующая миссия «Венера-8» оказалась еще более успешной, — удалось получить первые пробы грунта поверхности. Благодаря установленному на корабле гамма-спектрометру удалось определить содержание в породах радиоактивных элементов, таких как калий, уран, торий. Выяснилось, что грунт Венеры напоминает по своему составу земные породы.
Первые черно-белые фотографии поверхности были сделаны зондами «Венера-9» и «Венера-10», которые были запущены практически друг за другом и совершили мягкую посадку на поверхность планеты 22 и 25 октября 1975 года соответственно.
После этого были получены первые радиолокационные данные венерианской поверхности. Снимки были сделаны в 1978 году, когда первый из космических американских аппаратов Pioneer Venus прибыл на орбиту планеты. Созданные на основании снимков карты, показали, что поверхность, состоит в основном из равнин, причиной образования которых являются мощные потоки лавы, а также двух горных регионов, получивших называния Иштар Терры и Афродиты. Данные были впоследствии подтверждены миссиями «Венера-15» и «Венера-16», которые сделали картирование северного полушария планеты.
Первые цветные изображения поверхности Венеры и даже запись звука были получены с помощью спускаемого модуля «Венера-13». Камера модуля осуществила 14 цветных и 8 черно-белых фотографий поверхности. Также для анализа образцов грунта впервые был использован рентгеновский флуоресцентный спектрометр, благодаря чему удалось выявить приоритетную породу в месте посадки – лейцитовый щелочный базальт. Средняя температура поверхности в во время работы модуля составляло 466,85 °C, а давление 95,6 бар.
Модуль запущенного вслед корабля «Венера-14» смог передать первые панорамные снимки поверхности планеты:
Не смотря на то, что полученные с помощью космической программы «Венера» фотографические изображения поверхности планеты до сих пор являются единственными и уникальными, представляют ценнейший научный материал, эти фотографии не могли дать масштабное представление о рельефе планеты. Проанализировав полученные результаты, космические державы сосредоточились на радиолокационном исследовании Венеры.
В 1990 году свою работу на орбите Венеры начал космический аппарат под названием Magellan. Ему удалось сделать более качественные радиолокационные снимки, которые оказались намного более детальными и информативными. Так, например, выяснилось, что из 1000 ударных кратеров, которые обнаружил Magellan, ни один по своему диаметру не превышал двух километров. Это навело ученых на мысль, что любой метеорит диаметром менее двух километров, просто напросто сгорал при прохождении через плотную венерианскую атмосферу.
Из-за густой облачности, окутывающей Венеру, детали ее поверхности нельзя рассмотреть с помощью простых фотографических средств. К счастью, ученые смогли использовать метод радаров для получения необходимой информации.
Несмотря на то, что и фотографические средства, и радиолокаторы работают путем сбора излучения, которое отражается от объекта, у них есть большая разница и заключается она в отражении форм радиации. Фото фиксирует видимое световое излучение, а радиолокационное картографирование отражает микроволновое излучение. Преимущество использования радаров в случае с Венерой оказалось очевидным, так как микроволновое излучение может проходить сквозь толстые облака планеты, тогда как свет, необходимый для фотосъемки не в состоянии сделать это.
Таким образом, дополнительные исследования размеров кратеров помогли пролить свет на факторы, говорящие о возрасте поверхности планеты. Выяснилось, что небольшие ударные кратеры практически отсутствуют на поверхности планеты, но при этом нет и кратеров большого диаметра. Это навело ученых на мысль о том, что поверхность была сформирована после периода тяжелой бомбардировки, в промежутке от 3,8 до 4,5 миллиарда лет назад, когда образовались большое количество ударных кратеров на внутренних планетах. Это указывает на то, что поверхности Венеры имеет относительно небольшой геологический возраст.
Исследование вулканической активности планеты позволило выявить еще более характерные черты поверхности.
Первой особенностей, является вышеописанные огромные равнины, созданные лавовыми потоками в прошлом. Эти равнины охватывают порядка 80% всей венерианской поверхности. Второй характерной особенностью являются вулканические образования, которые весьма многочисленны и разнообразны. Помимо щитовых вулканов, которые существуют и на Земле (например, Мауна Лоа), на Венере были обнаружено множество плоских вулканов. Эти вулканы отличаются от земных, так как они имеют отличительную плоскую диск-образную форму по причине того, что происходило извержение сразу всей лавы, содержащейся в вулкане. После подобного извержения, лава выходит наружу единым потоком, распространяясь круговым способом.
Геология Венеры
Как и в случае с другими планетами земной группы, Венера по существу состоит из трех слоев: коры, мантии и ядра. Однако есть и то, что весьма интригует — недра Венеры (в отличие от или ) очень похожи на недра Земли. Из-за того, что пока невозможно сравнить истинный состав двух планет, такие выводы были сделаны на основании их характеристиках. На данный момент считается, что кора Венеры имеет толщину 50 километров, толщина мантии 3000 километров, а ядро имеет диаметр 6000 километров.
Кроме того у ученых до сих пор нет ответа на вопрос о том, является ли ядро планеты жидким или же представляет собой твердое тело. Все что остается, это в виду схожести двух планет предполагать, что оно такое же жидкое как у Земли.
Однако некоторые исследования указывают на то, что ядро Венеры твердое. В доказательство этой теории исследователи приводят то, что планете существенно не хватает магнитного поля. Проще говоря, планетарные магнитные поля являются результатом переноса тепла изнутри планеты на ее поверхность, а необходимым компонентом этой передачи является жидкое ядро. Недостаточная мощность магнитных полей, согласно этой концепции, указывает на то, что существование жидкой сердцевины у Венеры попросту невозможно.
Орбита и вращение Венеры
Наиболее примечательным аспектом орбиты Венеры является ее равномерность отдаления от Солнца. Эксцентриситет орбиты составляет всего лишь.00678, то есть орбита Венеры является самой круговой всех планет. Более того, столь маленький эксцентриситет указывает на то, что разница между перигелием Венеры (1,09 х 10 8 км.) и его афелием (1,09 х 10 8 км.) составляет всего 1,46 х 10 6 километров.
Информация о вращении Венеры, как и данные о ее поверхности оставались загадкой до второй половины двадцатого века, когда были получены первые радиолокационные данные. Выяснилось, что вращение планеты вокруг своей оси осуществляется против часовой стрелки, если смотреть с «верхней» плоскости орбиты, но на самом деле вращение Венеры является ретроградным или по часовой стрелке. Причина этого в настоящее время неизвестна, но существует две популярные теории, объясняющие данное явление. Первая указывает на 3:2 спин-орбитальный резонанс Венеры с Землей. Сторонники теории считают, что в течение миллиардов лет сила гравитации Земли изменила вращение Венеры до его нынешнего состояния.
Сторонники другой концепции сомневаются, что сила тяготения Земли была достаточно велика для того, чтобы изменить вращение Венеры таким фундаментальным образом. Вместо этого они ссылаются на ранний период существования Солнечной системе, когда происходило формирование планет. Согласно этой точке зрения, оригинальный оборот Венеры был похож на вращение других планет, но был изменен на текущую ориентацию при столкновении молодой планеты с большим планетезималем. Столкновение было такой силы, что перевернуло планету «с ног на голову».
Вторым неожиданным открытием, связанным с вращением Венеры, является ее скорость.
Для того, чтобы сделать полный оборот вокруг своей оси планете требуется около 243 земных дней, то есть день на Венере дольше, чем на любой другой планете и день на Венере сравним с годом на Земле. Но еще больше ученых поразил тот факт, что год на Венере почти на 19 земных дней меньше чем один день Венеры. Таких свойств, опять же, нет ни у одной другой планеты Солнечной системы. Эту особенность ученые связывают как раз с обратным вращением планеты, особенности исследования которого были описаны выше.
- Венера является третьим по яркости природным объектом на небосклоне Земли после Луны и Солнца. Планета имеет зрительную величину от -3.8 до -4.6, что делает ее видимой даже в ясный день.
Венеру иногда называют «утренней звездой» и «вечерней звездой». Это связано связано с тем, что представители древних цивилизаций принимали эту планету за две разных звезды, в зависимости от времени суток.
Один день на Венере дольше, чем один год. Из-за медленного вращения вокруг своей оси день длится 243 земных дней. Оборот по орбите планеты занимает 225 земных дней.
Венера названа в честь римской богини любви и красоты. Считается, что древние римляне назвали ее так из-за высокой яркости планеты, что в свою очередь могло прийти от времен Вавилона, жители которого называли Венеру «яркая королева неба».
У Венеры нет спутников и колец.
Миллиарды лет назад, климат Венеры мог быть похож на Земной. Ученые считают, что Венера когда-то обладала большим количеством воды и океанами, однако из-за высоких температур и парникового эффекта вода выкипела, и поверхность планеты в настоящее время слишком раскалена и враждебна для поддержания жизни.
Венера вращается в противоположном направлении по отношению к другим планетам. Большинство других планет вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки, однако Венера, как и , вращается по часовой стрелке. Это известно как ретроградное вращение и, возможно, было вызвано столкновением с астероидом или другим космическим объектом, который изменил направление ее вращения.
Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе со средней температурой поверхности 462°C. Кроме того, Венера не имеет наклона своей оси, что означает, что на планете нет сезонов. Атмосфера очень плотная и содержит 96,5% углекислого газа, который задерживает тепло и вызывает парниковый эффект, который испарил источники воды миллиарды лет назад.
Температура на Венере практически не меняется при смене дня и ночи. Это происходит из-за слишком медленного движения солнечного ветра по всей поверхности планеты.
Возраст венерианской поверхности составляет около 300-400 миллионов лет. (Возраст поверхности Земли составляет около 100 миллионов лет).
Атмосферное давление Венеры в 92 раза сильнее, чем на Земле. Это означает, что любые небольшие астероиды, входящие в атмосферу Венеры будут раздавлены огромным давлением. Это объясняет фактор отсутствия небольших кратеров на поверхности планеты. Данное давление эквивалентно давлению на глубине около 1000 км. в океанах Земли.
Венера имеет очень слабое магнитное поле. Это удивило ученых, которые ожидали, что у Венеры магнитное поле, аналогичное по силе земному. Одной из возможных причин этого является то, что Венера имеет твердое внутреннее ядро или, что оно не охлаждается.
Венера единственная планета в Солнечной системе названая в честь женщины.
Венера — ближайшая к Земле планета. Расстояние от нашей планеты до Венеры составляет 41 миллион километров.
Фото Венеры
Первые и единственные на сегодняшний день фотографические снимки поверхности Венеры были получены космическими кораблями советской космической программы «Венера». Но есть еще и снимки планеты, полученные зондом Akatsuki.
Плюсануть
Венера – это вторая по удаленности от Солнца планета (вторая планета Солнечной системы).
Венера относится к планетам земной группы и названа в честь древнеримской богини любви и красоты. У Венеры нет естественных спутников. Обладает плотной атмосферой.
Венера известна людям с древних времен.
Соседями Венеры являются Меркурий и Земля.
Строение Венеры является предметов споров. Наиболее вероятным считается: железное ядро с массой 25% от массы планеты, мантия (простирается на 3300 километров вглубь планеты) и кора толщиной 16 километров.
Значительная часть поверхности Венеры (90%) покрыта застывшей базальтовой лавой. На ней встречаются обширные возвышенности, крупнейшие из которых сравнимы по размеру с земными материками, горы и десятки тысяч вулканов. Ударные кратеры на Венере практически отсутствуют.
У Венеры нет магнитного поля.
Венера является третьим по яркости объектом на земном небе после Солнца и Луны.
Орбита Венеры
Среднее расстояние от Венеры до Солнца чуть меньше 108 миллионов километров (0,72 астрономические единицы).
Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 107,5 миллионов километров (0,718 астрономические единицы).
Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 108,9 миллионов километров (0,728 астрономические единицы).
Средняя скорость движения Венеры по орбите составляет 35 километров в секунду.
Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 224,7 земных суток.
Продолжительность суток на Венере составляет 243 земных.
Расстояние от Венеры до Земли варьируется в пределах от 38 до 261 миллиона километров.
Направление вращения Венеры противоположно направлению вращения всех (кроме Урана) планет Солнечной системы.