«Венера (планета)»

— одна из больших планет, известных уже в древности; из всех небесных светил В. по яркости уступает лишь Солнцу и Луне; иногда она дает слабо видимую тень, иногда бывает видна даже днем. Орбита (см. это сл.) Венеры лежит внутри орбиты Земли, вследствие чего угловое расстояние Венеры от Солнца не превышает 48°, и ее можно видеть или вечером на западной стороне неба или утром на восточной стороне; вот почему древние называли В. вечернею, εςπερος, hesperus) и утренней звездою (έωσφορος, phosphorus). Невооруженному глазу В. представляется яркою звездою; наблюдая же ее через трубу, легко убедиться, что она, подобно Луне, имеет фазы. Фазы В. открыты Галилеем (1610). — Движение Венеры около Солнца совершается почти по кругу (эксцентрицитет ее орбиты = 0,007) в плоскости, наклоненной к плоскости эклиптики под углом в 3°,4, в 225 дней. Среднее расстояние В. от Солнца равно 108 миллионам км. Расстояние В. от Земли изменяется от 40 до 256 мил. км, это изменение расстояния В. от Земли влечет за собою изменение видимого углового диаметра планеты между 60" и 10". — Размеры В. мало отличаются от размеров Земли: истинный диаметр В. = 0,992 диаметра земного шара, объем = 0,976 объема Земли. Масса В. = 0,79 массы Земли, плотность = 0,81 плотности Земли. — До последнего времени принимали, что время оборота В. около ее оси равно 23 h21m (по исследованиям Кассини [Jacques], Шретера, де Вико); но из новейших изысканий Скиапарелли следует заключить, что это время равно времени оборота В. около Солнца, т. е. приблизительно 225 дням, причем ось вращения почти перпендикулярна к плоскости эклиптики (Schiaparelli, "Considerazioni sul moto rotatorio del pianeta Venere", 1890). — Весьма вероятно, что В. окружена атмосферой, мало отличающейся от нашей. Во время нижнего соединения (см. Соединение) В., если расстояние ее от одного из узлов ее орбиты (см. Узел), считаемое по эклиптике, не превышает 1°,8, усматривается в виде черного кружка на диске Солнца; это явление называется прохождением В. перед диском Солнца. Наблюдения прохождений В. доставляют прекрасное средство для определения параллакса (см. это слово) Солнца, из которого можно вычислить расстояние Солнца от Земли, на что впервые указал Галлей (Наllеу, "Methodus singularis, qua solis parallaxis ope Veneris etc. determinari poterit" 1716). В 240 лет бывает четыре прохождения В. Последнее было 6 дек. (н. ст.) 1882 г., а ближайшие будут: 8 июня 2004 г., 6 июня 2012 г., 11 дек. 2117 г., 8 дек. 2125 г. и т. д. — Астрономы обозначают В. знаком ♀ (см. Планеты).

А. Жданов.

Венера, вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы, астрономический знак . В. была известна также под названием Утренней звезды, Геспера, Веспера, Вечерней звезды, Фосфора, Люцифера. Среднее расстояние от Солнца 108 млн. км (0,723 астрономической единицы). Сидерический период 224 сут 16 ч 49 мин 8 сек. Для земного наблюдателя угловое расстояние В. от Солнца не превышает 48°, вследствие чего она видна только в течение некоторого времени после захода Солнца (вечерняя звезда) или незадолго до его восхода (утренняя звезда). В. ‒ наиболее яркое (после Солнца и Луны) светило земного неба. В максимуме блеска она достигает ‒ 4,4 звёздной величины, фазы В. (открыты Г. Галилеем в 1610) люди с исключительно хорошим зрением могут заметить невооруженным глазом. Угловой диаметр В. во время нижнего соединения достигает 64». Согласно наземным радиолокационным наблюдениям, средний радиус В. составляет 6050 ╠ 0,5 км, а отклонения от сферичности ╠3 км, масса

массы Солнца, 0,9528 массы Земли.

При наблюдениях с Земли В. представляется покрытой сплошным облачным покровом с высокой отражательной способностью (сферическое альбедо 0,6), лишённым постоянных деталей. По отдельным тёмным и ярким образованиям, заметным на облачном покрове в основном в области длин волн 300‒400 им (3000‒4000 А), установлен примерно 4-суточный период вращения (направление вращения обратное, то есть противоположное движению планет вокруг Солнца). Период вращения твёрдого тела планеты, определённый радиолокационными наблюдениями, составляет 243 ╠ 0,18 сут (направление вращения также обратное), причём ось вращения наклонена к плоскости орбиты не более чем на 2°. Возможно, что наблюдаемый 4-суточный период вращения облачного слоя объясняется атмосферными течениями (скорость @ 100 км/сек, что в земной атмосфере типично для высот 50‒60 км).

Существование атмосферы В. установлено впервые М. В. Ломоносовым при наблюдениях прохождения её по диску Солнца в 1761.

В атмосфере В. спектроскопическим путём надёжно установлено присутствие двуокиси углерода (CO2). В надоблачном слое, возможно, имеются окись углерода (CO), пары воды (H2O), кислород (O2), хлористый водород (HCl) и фтористый водород (HF). Предполагают, что облака В. состоят из кристаллов водяного льда. Сведений о подоблачном слое атмосферы, получаемых в результате наземных оптических наблюдений, практически нет.

По наблюдениям в радиодиапазоне н инфракрасной области спектра яркостная температура В. сильно зависит от длины волны, в которой проводятся наблюдения (см. табл.).

Примерный ход яркостной температуры Венеры

Длина волны, см

Абс. темп-ра, К

Инфракрасная область

~240

0,1

~300

1,0

~400

1,5

~500

6,0

~700

70,0

500‒450

Измерения в инфракрасной области спектра относятся к верхним слоям облачного покрова. Вблизи длины волны l = 6 см, по-видимому, максимум температуры; вблизи l = 70 см температура, медленно изменяясь, приближается к 500‒450 К (во всех случаях ‒ температура средняя по диску), фазовый ход слабо выражен в миллиметровом диапазоне (амплитуда около 10%), в сантиметровом и дециметровом диапазонах фазовый ход лежит в пределах ошибок измерений. Наиболее распространённым объяснением распределения яркостной температуры по спектру является представление о горячей поверхности планеты (около 600‒700 К), излучение которой на коротких и длинных волнах поглощается атмосферой. Предполагают, что высокая температура поверхности связана с парниковым эффектом, создаваемым атмосферой В.

Прямые измерения, впервые проведённые 18 октября 1967 в нижней атмосфере В. советской автоматической межпланетной станцией «Венера-4» и подтвержденные измерениями станций «Венера-5», «Венера-6» и «Венера-7» (16 мая 1969, 17 мая 1969 и 15 декабря 1970), показали, что температура растет с приближением к поверхности с градиентом, близким к адиабатическому, давление у поверхности превышает несколько Мн/м2 (несколько десятков кгс/см2). Согласно прямым исследованиям, атмосфера В. состоит в основном из углекислого газа с примесью небольшого количества воды (около 0,1%) и кислорода.

Модель атмосферы, построенная с учётом данных как наземных, так и прямых измерений, приводит к выводу, что средняя температура у поверхности В. составляет около 750 К при давлении около 10 Мн/м2 (100 кгс/см2).

Поверхность планеты, по-видимому, твёрдая, изрытость несколько меньше изрытости поверхности Луны. Радиолокационные наблюдения обнаруживают отдельные области повышенной отражающей способности, связанные, возможно, с рельефом поверхности.

Лит.: Шаронов В. В., Планета Венера, М., 1965; Кузьмин А. Д., Радиофизические исследования Венеры, М., 1967; Мороз В. И., Физика планет, М., 1967; Брандт Дж., Ходж П., Астрофизика солнечной системы, пер. с англ., М., 1967.

Г. А. Лейкин

ВЕНЕРА (планета)

ВЕНЕ́РА, планета, среднее расстояние от Солнца 0,72 а. е., период обращения 224,7 сут, вращения 243 сут, средний радиус 6050 км, масса 4,9 ^. 10²⁴ кг. Атмосфера: CO₂ (97%), N₂ (ок. 3%), H₂O (0,05%), примеси CO, SO₂, HCl, HF. Температура у поверхности ок. 750 К, давление ок. 10⁷ Па, или 100 ат. На поверхности Венеры обнаружены горы, кратеры, камни. Поверхностные породы Венеры близки по составу к земным осадочным породам.* * *

ВЕНЕ́РА, вторая от Солнца(см. СОЛНЦЕ) и ближайшая к Земле(см. ЗЕМЛЯ (планета)) большая планета Солнечной системы(см. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА).

Особенности движения

Венера движется вокруг Солнца по орбите, располагающейся между орбитами Меркурия(см. МЕРКУРИЙ (планета)) и Земли, с сидерическим периодом, равным 224,7 земных суток. Орбита Венеры близка к круговой — она имеет самый малый эксцентриситет(см. ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ (в геометрии)) (0,0068) среди планет Солнечной системы. Среднее расстояние от Венеры до Солнца равно 108,21 млн. км, что составляет 0,72333 а. е. Средняя скорость движения по орбите 34,99 км/с. Орбита наклонена к плоскости эклиптики(см. ЭКЛИПТИКА) под углом 35°23"39".

Венера — единственная планета Солнечной системы, собственное вращение которой противоположно направлению ее обращения вокруг Солнца. Период собственного вращения близок к 243 земным суткам, что соответствует угловой скорости(см. УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ) вращения 2,99 · 10^-7 рад/с (у Земли 7,292 · 10^-5 рад/с). Из-за «обратного» направления вращения Венеры длительность солнечных суток на ней в 116,8 раз больше, чем на Земле, так что за один венерианский год восход и заход Солнца на Венере происходит всего дважды.

Расстояние от Венеры до Земли изменяется от 38 млн. км до 258 млн. км. Наклон плоскости экватора Венеры к плоскости ее орбиты не превышает 3°, из-за чего сезонные изменения на ней незначительны.

Для земного наблюдателя угловое расстояние Венеры от Солнца не превышает 48°, вследствие чего она видна только в течение некоторого времени после захода Солнца (вечерняя звезда) или незадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера — наиболее яркое (после Солнца и Луны) светило земного неба. В максимуме блеска она достигает -4,4 звездной величины(см. ЗВЕЗДНАЯ ВЕЛИЧИНА).

Самая «таинственная» планета

Венеру иногда называют одной из самых таинственных планет Солнечной системы: плотный облачный покров окутывает ее поверхность. Атмосфера на Венере была открыта М. В. Ломоносовым(см. ЛОМОНОСОВ Михаил Васильевич). Наблюдая 6 июня 1761 прохождение Венеры по диску Солнца (событие довольно редкое, происходящее примерно дважды в столетие), он заметил, что в начале прохождения, когда Венера только небольшой частью нашла на солнечный диск, возникло «тонкое как волос сияние», окружившее часть диска планеты, еще не вступившей на солнечный диск. Подобным же образом, при схождении Венеры с диска, «появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинялся, чем ближе Венера к выхождению приходила». Эти наблюдения послужили доказательством наличия атмосферы у Венеры.

Форма и размеры. Рельеф поверхности

До тех пор пока для исследований Венеры использовались только оптические телескопы, удавалось измерить лишь верхнюю границу радиуса плотного облачного покрова, закрывающего поверхность Венеры. Появление радиоинтерференционных методов позволило (поскольку облака прозрачны для электромагнитных волн радиодиапазона) перейти к исследованию ее твердой поверхности. Еще более точные данные были получены, когда Венера оказалась в пределах досягаемости космических аппаратов (советских, серий «Венера», и американских, серий «Маринер» и «Пионер-Венера»). Наиболее точное значение среднего радиуса твердой поверхности, найденное к настоящему времени при помощи радиовысотометрических и траекторных измерений, составляет 6051,5 ± 0,1 км. Радиус верхней границы облаков — около 6120 км.

Фигура планеты близка к сферической. Более точно она может быть представлена трехосным эллипсоидом(см. ЭЛЛИПСОИД), у которого полярное сжатие на два порядка меньше, чем у Земли. В экваториальной плоскости полуоси эллипсоида равны 6052,02 ± 0,1 км и 6050,99 ± 0,14 км; полярная полуось равна 6051, 54 ± 0,1 км.

Центр масс планеты смещен по отношению к ее геометрическому центру на 430 ± 120 м. Объем твердой части Венеры составляет 0,859 объема Земли. Ускорение свободного падения вблизи твердой поверхности на экваторе Венеры достигает 8,6 м/с².

Поверхность Венеры преимущественно (на 90%) равнинная, хотя обнаружены три возвышенных области. Одна из них представляет собой огромное вулканическое плато (архипелаг Иштар), сравнимое по размерам с Австралией. Высочайшая вершина — гора Максвелл — вздымается здесь на высоту 12 км. Перепад высот вдоль экватора примерно 5 км. Низшая точка на поверхности находится на глубине 2,5 км от среднего уровня.

На поверхности Венеры обнаружены кратеры, разломы и другие признаки протекавших на ней интенсивных тектонических процессов. Отчетливо просматриваются и следы ударной бомбардировки. Поверхность покрыта камнями и плитами различных размеров; поверхностные породы близки по составу к земным осадочным породам.

Некоторые физические и химические параметры

Масса Венеры, наиболее точное значение которой получается из анализа траекторий искусственных спутников, равна 0,8136 от массы Земли, или 4,86 · 10²⁴ кг. Средняя плотность составляет 0,951 от средней плотности Земли (ВЕНЕРА (планета) 5,5 г/см³).

Масса атмосферы Венеры примерно в 100 раз превышает массу атмосферы Земли. Преобладающую долю атмосферы составляет углекислый газ (ВЕНЕРА (планета) 97%); азота — около 3%; водяного пара — менее десятой доли процента, кислорода — тысячные доли процента. В очень малых количествах имеются также примеси SO₂, H₂S, CO, HCl, HF. Облака Венеры состоят в основном из 75—80-процентной серной кислоты. Концентрация водяного пара увеличивается с высотой, достигая максимума на высоте около 50 км, где она в сто раз выше, чем у твердой поверхности, то есть доля пара на этой высоте приближается к одному проценту. Установлено, что легкого изотопа аргона(см. АРГОН) на Венере на два порядка больше, чем на Земле.

Температура на поверхности Венеры (на уровне среднего радиуса планеты) — около 750 К, причем ее суточные колебания незначительны. Давление — около 100 ат, плотность газа почти на два порядка выше, чем в атмосфере Земли. Установление этих фактов явилось разочарованием для многих исследователей, полагавших, что на этой, так похожей на нашу, планете условия близки к тем, что были на Земле в каменноугольный период, а следовательно, там и похожая фауна. Первые определения температуры, казалось, могли оправдать такие надежды, но уточнения (в частности, при помощи спускаемых аппаратов) показали, что благодаря парниковому эффекту(см. ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ) возле поверхности Венеры исключено всякое существование жидкой воды.

Температура и давление сначала падают с увеличением высоты. Минимум температуры (150—170 К) определен на высоте 100—120 км, а по мере дальнейшего подъема температура растет, достигая на высоте 12 тыс. км 600—800 К. Ветер, весьма слабый у поверхности планеты (не более 1 м/с), на высоте свыше 50 км усиливается до 150 м/с. Наблюдения с автоматических космических станций обнаружили в атмосфере грозы.

Магнитное поле Венеры незначительно — ее магнитный дипольный момент(см. ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ) меньше, чем у Земли, по крайней мере, на пять порядков. Из-за относительной близости к Солнцу Венера испытывает значительные приливные воздействия, благодаря чему над ее поверхностью возникает электрическое поле, напряженность которого может вдвое превышать напряженность того «поля ясной погоды», наблюдаемого над поверхностью Земли.

Внутреннее строение

На основании полученных данных предлагается несколько моделей внутреннего строения Венеры. Согласно одной из них, наиболее реалистичной, на Венере имеется три оболочки. Первая из них — кора — имеет толщину примерно 16 км. Далее — мантия, силикатная оболочка, простирающаяся на глубину порядка 3300 км до границы с железным ядром, масса которого составляет около четверти всей массы планеты.