Природа венеры марса меркурия реферат

Обновлено: 05.07.2024

Описание работы

Министерство Образования Российской Федерации

Реферат
по астрономии
на тему

ПРИРОДА
ВЕНЕРЫ
И
МАРСА

Выполнил:
Дубровская Е. С.

Вечно загадочный Марс
Вряд лик акая-нибудь планета вызвала у людей столько споров и дискуссий, как Марс. Спорили не только учёные, но и люди самых различных профессий, занятий, возрастов.
Совершенствовались методы исследований, сменяли друг друга астрономы разных поколений, изменялся самый характер дискуссий. В десятых-двадцатых годах нашего века спорили главным образом о каналах Марс а, о наличии там разумных обитателей (марсиан). В пятидесятых годах много спорили о существовании на Марсе растительности и вообще органической жизни.

Марс как планета

Спутники Марс а

Марс в телескоп

После изобретения телескопа астрономы сразу же попытались наблюдать и зари совать поверхность Марс а. Один из первых рисунков этой планеты принадлежит голландскому физику и астрономуХристиану Гюйгенсу; он сделан в 1659 г. В 60 – 70-е годы 17 века наблюдениями Марс а занимался французский астроном Жан Доминик Кассини, впервые определивший период вращенияМарса по перемещению пятен на его диске.
За два столетия, прошедшие от наблюденийКассини до работ итальянского астронома-наблюдателя Джованни Скиапарелли, кто не только не наблюдал и не зарисовывал Марс! Среди них был и творец звёздной астрономииВильям Гершель, и наблюдатель планет Иероним Шретер, и один из основоположниковастроспектроскопии Анджело Секки. На основе этих наблюдений были составленыпервые карты Марс а и установлено, что на диске планеты можно наблюдать три типа областей: обширные желтовато-оранжнвые пространства, получившие название материков, тёмныесеровато-голубые пятна, условно названные морями, и ярко-белые пятна у полюсов, получившие названия полярных шапок.
Ещё В. Гершель в 1784 г. обратил внимание на периодические изменения размеров полярных шапок, совпадавшие со сменой сезонов на планете. Гершель сделал вывод, что весной и летом полярные шапки тают, словно они состоят из снега или льда. Белый цвет шапок создавал аналогию с земными снегами полярных стран. Для той эпохи этого было достаточно для такого вывода.
Оранжевый цвет материков наводил на сравнение с земными пустынями. Что касается морей, то первое время астрономы допускали, что это настоящие моря, наполненные водой.
В науке укрепилась система познаний, предложенная итальянским астрономом Джованни Скиапарелли, работавшим в последней четверти 19века. Скиапарелли выделил следующие типы тёмных деталей на Марсе: собственно моря, обоз начавшиеся латинским термином Mare, заливы (Sinus), озёра (Lacus), болота (Palus), низины(Depressio), мысы (Promontorium), проливы (Fretum), источники (Fons), и области (Regio). Так появились на карте Марс а столь привычные для каждого астронома-планетчика и необычные для широкого круга людей названия, как Solis Lacus (Озеро солнца), Mare Sirenium (Море Сирен), Sinus Meridiani (Средний Залив), Deucalionis Regio (ОбластьДевкалиона), Pandorae Fretum (пролив Пандоры), Oxia Palus (Кислое болото) и другие.

Атмосфера и фиолетовый слой

Из чего состоит атмосфера Марс а?

Температурный режим планеты

Первые измерения температурыМарса с помощью термоэлемента, помещённого в фокусе телескопа-рефлектора, проводились ещё в начале 20-х годов. Этот метод основан на том, что излучение планеты резко разделяется на две составляющие: от ражённое ею излучение Солнца и изучение планеты, определяемое её температурой. Практически разделить их нетрудно, т. к. от ражённое излучение сосредоточен о в основном в видимом участке спектра, а собственное – в инфракрасном. С помощью фильтров обе составляющие разделяют и по инфракрасной составляющей вычисляют температуру планеты.
Измерения В. Кобленца и К. Лампланда в 1922 г. дали среднюю температуру поверхности Марс а –28 градусов С, Э. Петтит и С. Никольсон получили в 1924 г.–13 гр. С. Более низкое значение получили в 1960 г. У. Синтон и Дж. Стронг: -43 гр. С. Нужно иметь, однако, в виду, что в 1960 г. Марс был дальше от Солнца, чем в 1922 и 1924 гг.
Позднее, в 50-е и 60-е гг. былинакоплены и обобщены многочисленные изменения температур в различных точках поверхностиМарса, в разные сезоны и времена суток. Из этих измерений следовало, что днёмна экваторе температура может доходить (в перигелии) до +27 градусов, но уже к вечеру она падает до нуля, а к утру до –50 градусов. На полюсах температура может колебаться от +10 в период полярного дня до очень низких температур вовремя полярной ночи.
Российские учёные Ю. Н. Ветухновская, А. Д. Кузьмин и Б. Я Лосовский выполнили анализ распределения температуры поверхности
Марс а с глубиной и нашли, что когда Марс далёк от солнца, температура сначала падает с глубиной (иногда на 15-20 градусов), а потом начинает расти. Минимальная температура соответствует глубине около метра. Вовремя великого противостояния, когда Марс расположен ближе к Солнцу, слоя с минимальной температурой уже не существует, температура быстро достигает почти постоянного значения, сохраняющегося до глубин в 5-6 метров.

Климат Марс а в прошлом

Среди образований, обнаруженных на поверхности Марс а, всеобщее внимание привели русло образные протоки, илимеандровые долины. Их внешний вид вряд ли можно объяснить иначе, чем предположив, что это – русла рек.
Однако, на Марсе в настоящее время реки течь не могут, там вообще не может быть жидкой воды. Причина этого состоит в том, что при тех низких давлениях, которые господствуют на Марсе, вода закипает уже при очень низких температурах. Тройная точка воды, когда лёдпереходит в пар, минуя жидкую стадию, соответствует давлению 6,1 мбар, которое как раз характерно для среднего уровня поверхности Марс а. Но даже при более высоких давлениях вода должна закипать при температурах 17-18 градусов, которые на Марсеосуществляются. Поэтому за короткий срок вода должна переходить в пар.
Никакая другая жидкость не могла образовать наблюдаемых русел: лава быстро застывает, а жидкая углекислота даже в земных условиях не может существовать: твёрдый С О2 переходит непосредственно в пар и наоборот.
Итак, единственное возможное объяснение меандров на Марсе – это образование водных потоков, рек. Сейчас для него нет необходимых условий – значит, они были в прошлом. Для этого нужно допустить, что в более ранние эпохи атмосферное давление на Марсе было значительно выше, чем в настоящее время.
Возможно ли это? Оказывается, да. Ведь Марс – единственная планета, где вещество полярных отложений (полярных шапок) совпадает по составу с основным газом атмосферы – углекислым газом.
Для объяснения потепления климата Марс а в прошлом были предложеныдве гипотезы:
1). Из-за прецессии оси Марс а (под действием Солнца) и плоскости его орбиты с периодом суммарной процессии 50.000 лет эпохи резкого различия температурных условий лета и зимы сменяются через 10-12 тысяч лет эпохами более умеренного климата, когда и лето, и зима в обоих полушариях наступают при средних расстояниях Марс а от Солнца. В последнем случае минимальная температура на планете будет выше, а зима в южном полушарии короче, чем в настоящее время. В эти эпохи и были, по мнению Бэрнса и Харвита, необходимые условия для полного испарения обеих полярных шапок.
2). Ядро Солнца, в котором происходят термоядерные реакции, испытывает периодические расширения, вызванные перемешиванием лёгкого изотопа гелия. Выход нейтрино отражает современную интенсивность термоядерных реакций, которая понижен а. Наоборот, излучение, испытывая на пути от ядра Солнца к его поверхности длинную цепь процессов рассеяния, поглощения и пере излучения на других длинах
волн, характеризует уже прошедший этап в эволюции Солнца. Изменение светимости Солнца за счёт пульсаций его ядра может составлять 7-30%, а этого достаточно для объяснения ледниковых периодов на Земле и колебаний климата Марс а.

Заключение. Исторические факты.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

РЕФЕРАТ ПО АСТРОНОМИИ

Исследование Венеры с помощью АМС

Загадки Марса

Интересные наблюдения за Марсом.

Список литературы

Астрономия - наука, изучающая тела Вселенной, - зародилась в глубокой древности. В настоящее время арсенал направлений и методов астрономических исследований очень велик. Астрономия состоит из множества разделов: астрометрии, небесной механики, астрофизики, космогонии, космологии. В зависимости от изучаемых объектов в астрономии различают гелиофизику; планетную, кометную, внегалактическую астрономию, а в зависимости от диапазона излучения, в котором ведутся исследования, выделяют радиоастрономию, инфракрасную, оптическую, ультрафиолетовую, рентгеновскую астрономию и гамма - астрономию. Однако, все эти исследования и измерения, проводимые с поверхности Земли, ограничены сильным влиянием неспокойной и малопрозрачной атмосферы. С запуском в 1957 г. в Советском Союзе первых искусственных спутников Земли стало возможным наблюдать космические объекты непосредственно из космического пространства. Так появился новый раздел астрономии - внеатмосферная астрономия.

Нашу Землю со всех сторон окружает необъятный мир небесных тел - Вселенная или космос. Лишь некоторые из небесных тел, как например, Солнце, Луна, 5 планет и наиболее яркие звезды, можно наблюдать невооруженным глазом. В центре Солнечной системы находится наша дневная звезда - Солнце. Вокруг него вместе со своими спутниками обращаются 9 больших планет : Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Возраст Солнечной системы был определён учёными на основании лабораторного изотопного анализа земных скальных пород, а также метеоров и доставленных на Землю космическими аппаратами образцов лунного грунта. Оказалось, что наиболее старые из них имеют возраст около 4,5 млрд. лет. Поэтому считается, что все планеты сформировались приблизительно в одно время - 4,5 - 5 млрд. лет тому назад.

Венера - ближайшая соседка Земли, вторая по близости к Солнцу планета, почти такого же размера, как Земля (радиус у Венеры 6051 км - 6378 км у Земли), а её масса более 80% земной массы. Расположенная ближе к Солнцу(108,2 млн. км), чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля. Тем не менее с теневой стороны на Венере господствует мороз более 200 C ниже нуля, так как сюда не попадают солнечные лучи в течении очень долгого времени. Среднее расстояние от Венеры до Солнца практически постоянно, поскольку орбита Венеры ближе к окружности, чем у любой другой планеты. Планета имеет очень плотную, глубокую и облачную атмосферу, не позволяющую увидеть поверхность планеты. Эту атмосферу открыл М.В. Ломоносов в 1761 году, что так же показало сходство Венеры с Землёй. Временами Венера подходит к Земле на расстояние, меньше 40 млн. км. После Солнца и Луны Венера является самым ярким светилом на земном небе: ее звездная величина в максимуме достигает 4,45 m, и при благоприятных условиях, если на небе нет ни Солнца, ни Луны, можно даже наблюдать тень от предметов, создаваемую

Я взял данную тему, потому что мне интересно изучать планету Меркурий, я хотел узнать, что представляет собой планета Меркурий? Как появился Меркурий? Что на ней происходит?

Содержание

Введение
1. Небесная система
2. Вступление (далёкие планеты)
3. Рельеф планеты
4. Характеристики Меркурия
5. Атмосфера
6. Поверхность Меркурия
Заключение
Список использованных источников

Введение

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы. Планета названа в честь древнеримского бога торговли — быстрого Меркурия, поскольку она движется по небесной сфере быстрее других планет.

1. Небесная система

Солнце вместе с планетами спутниками планет составляет солнечную или планетную систему. Путь каждой планеты приблизительно окружность, по которой эта планета обходит Солнце. У каждой планеты есть свой путь, или своя Орбита, как говорят астрономы.

Заметив планеты очень давно, люди придумали для них названия, которые сохранились до наших дней. Не понимая действительной причины движения планет, люди объясняли планет желаниями и капризами тех богов и богинь из религиозных сказок – мифов. Так попали на страницы современных научных книг по астрономии такие имена древнеримских богов, как Меркурий – бог торговли, Венера – богиня красоты, Марс – бог войны и др.

Меркурий был известен с давних времен. Греки дали этой планете два имени: Аполлоном они называли ее как утреннюю звезду и Гермесом — вечернюю. Греческие астрономы знали, однако, что эти два имени носит одно небесное тело.

2. Вступление (далекие планеты)

Mеркурий во многом похож на Луну: на его поверхности много кратеров и она очень стара; планета не имеет тектонической плиты. С другой стороны, Меркурий намного более плотный, чем Луна (5.43 гм/cм3 против 3.34). Меркурий — второе по плотности крупное тело Солнечной системы после Земли. Фактически такую плотность Земле обеспечивает гравитационное сжатие, и если бы не оно, то Меркурий был бы более плотным, чем Земля. Это указывает на то, что плотное железное ядро Меркурия больше, чем у Земли, и, возможно, составляет большую часть планеты. Поэтому у Меркурия относительно тонкая кремниевая мантия и кора. Итак, внутри Меркурий по большей части состоит из железного ядра, радиус которого составляет от 1800 до 1900 км. Толщина кремниевой внешней оболочки (аналогично мантии Земли и коре) составляет всего от 500 до 600 км. По крайней мере, часть ядра, возможно, расплавлена.

На поверхности Меркурия встречаются огромные пропасти, некоторые до сотен километров длиной и до трех километров глубиной. Оценено, что площадь поверхности Меркурия сократилась примерно на 0.1%, что составляет уменьшение радиуса планеты приблизительно на 1 км.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

На Меркурии есть также и области с относительно гладкими поверхностями.

Некоторые могут быть результатом древнего вулканического действия, а другие — результатом отложений вещества, выброшенного при образовании кратеров в результате столкновений.

Одна из самых больших особенностей на поверхности Меркурия — бассейн Caloris; его диаметр — приблизительно 1300 км. Он похож на большие бассейны (лунные моря) на Луне. Подобно лунным бассейнам, его появление, возможно, было вызвано очень крупным столкновением в ранней хронологии Солнечной системы.

На Меркурии есть характерные формы рельефа – эскарпы. Эскарпы – это обрывы или крутые откосы высотой от сотен метров до 1–2 км, и длиной 20–500 км. Считается, что они образовались из-за сжатия планеты.

. Оно частью выпадает обратно, а если его скорость достаточно велика, то улетает в космос. Причем больше скорость планетозималей, тем больше вещества уходит в космос. Расчеты показывают, что выпадение планетозималей на Меркурий не должно привести к увеличению массы. То есть Меркурий не мог образоваться!

3. Рельеф планеты

Диаметр 4878 км.

Масса 3,28*1023 кг.

Плотность 5500 км/м3.

Нужна помощь в написании реферата?

Период вращения 58,7 суток.

Среднее расстояние от Солнца 0,39 а.е.

Период обращения 88суток.

Эксцентриситет орбиты 0,21.

Наклон орбиты 7 градусов

Скорость вращения Меркурия выше, нежели у других планет. Проиcходит это для того, чтобы планета оставалась на стабильной орбите.

У Меркурия есть слабое магнитное поле, его мощность составляет приблизительно 1% от мощности магнитного поля Земли.

Из-за скорости своего вращения и кратчайшей из всех больших планет орбиты, у Меркурия самый короткий год: со средней скоростью 48 км/сек он совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 земных суток. За это время планета совершает всего полтора оборота вокруг своей оси. По этой причине звездные сутки длятся очень долго — 59 земных суток. Солнечные сутки Меркурия, которые длятся от одного восхода Солнца до другого, равняются 176 земным суткам.

Нужна помощь в написании реферата?

Орбита Меркурия- очень вытянута: перигелий равен 46 миллионам км от Солнца, а афелий — 70 миллионов км. Перигелий орбиты прецессирует вокруг Солнца с очень малой скоростью. В 19 веке астрономы провели очень тщательные наблюдения параметров орбиты Меркурия, но не могли адекватно объяснять их. Небольшие различия между наблюдаемыми и предсказанными значениями были неразрешенной проблемой в течение многих десятилетий. Думали даже, что другая планета (иногда называемая Вулканом) могла бы существовать на орбите, близкой к Меркурию. Но на самом деле ответ был найден с помощью Общей Теории Относительности Эйнштейна, и корректное предсказание движения Меркурия было важным фактором в раннем принятии этой теории.

Меркурий не имеет спутников. Меркурий часто можно увидеть с биноклем или даже невооруженным глазом, но так как эта планета всегда находится очень близко к Солнцу, ее трудно рассмотреть в сумеречном небе.

Меркурий довольно близкая к Земле планета, но крайне трудно наблюдаемая. Расстояние до нее уменьшается до 80 млн. км, но Меркурий в это время повернут к Земле темной стороной, в другое время Солнце затмевает его.

Меркурий — яркое светило, но увидеть его на небе не так просто. Дело в том, что, находясь вблизи Солнца, Меркурий всегда виден для нас недалеко от солнечного диска, отходя от него то влево (к востоку), то вправо (к западу) только на небольшое расстояние, которое не превосходит 28°. Поэтому его можно увидеть только в те дни года, когда он отходит от Солнца на самое большое расстояние.

4. Характеристики Меркурия

Меркурий, возможно, лишен атмосферы, хотя поляризационные и спектральные наблюдения указывают на наличие слабой атмосферы. Признаки углекислого газа СО2 наблюдались на Меркурии спектральным путем. Самый верхний предел его содержания 4 г/см2. Сюда может примешиваться азот N2 или аргон Ar, не обнаружены спектроскопических при наблюдении с Земли. Содержание этих газов может быть в несколько раз выше, чем СО2. В верхней атмосфере Меркурия углекислый газ должен диссоциировать под воздействием сильного ультрафиолетового облучения со стороны Солнца на СО, О, О2. Здесь атомы и молекулы могут легко уходить в межпланетное пространство, т.к. вторая космическая скорость на Меркурии очень невелика 4,3 км/сек.

У Меркурия есть экзотическая гелиевая атмосфера. Ее давление в 500 млрд. раз меньше давления земной атмосферы. Атмосфера Меркурия подобна текущей реке тем, что она постоянно убегает от планеты, и постоянно пополняется солнечным ветром.

Меркурии гораздо ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому Солнце на нем светит и греет в 7 раз сильнее, чем у нас. На дневной стороне Меркурия страшно жарко, там вечное пекло. Измерения показывают, что температура там поднимается до 400° выше нуля. Зато на ночной стороне должен быть всегда сильный мороз, который, вероятно, доходит до 200° и даже до 250° ниже нуля.

В сильный телескоп на Меркурий можно заметить темные пятна, имеющие примерно такой же вид, как “моря” Луны для невооруженного глаза. Наблюдая за этими пятнами, ученые установили одну важную особенность. Двигаясь по своему пути вокруг Солнца, Меркурий вместе с тем поворачивается вокруг своей оси так, что к Солнцу обращена всегда одна и та же его половина. Это значит, что на одной стороне Меркурия всегда день, а на другой – ночь.

Через телескоп Меркурий виден вместо звездочки, как маленькая Луна, имея очертания либо узкого серпика, либо полукруга. Это происходит по той же причине, что и смена фаз Луны. Меркурий — темный шар, собственного света он не дает и сияет на небе за счет отражения солнечных лучей. На той половине Меркурия, которая повернута к Солнцу, — день, а на другой — ночь. Мы видим только освещенную часть планеты.

5. Атмосфера

Многое о Меркурии узнали в 1974 г. после полета АМС “Маринер-10”. Тогда люди впервые увидели поверхность Меркурия. Она оказалась очень похожей на лунную, практически неотличима от нее.На такой планете не может быть ни океанов, ни атмосферы. Действительно, самые тщательные наблюдения не обнаружили на Меркурии никаких признаков воздушной оболочки.

Нужна помощь в написании реферата?

Диаметр Меркурия в 2,5 раза меньше диаметра Земли и в 1,5 раза больше диаметра Луны.

6. Поверхность Меркурия

Если вести речь о физических характеристиках Меркурия, то они схожи с лунными. У Меркурия отсутствуют естественные спутники, но имеется достаточно разреженная атмосфера. Ядро Меркурия, как было сказано выше, отличается достаточно крупными размерами. По большей части оно состоит из сплавов железа, являющихся источником образования магнитного поля планеты, имеющего плотность 10% от плотности земного магнитного поля. Массовая доля меркурианского ядра составляет приблизительно 83% от всей массы планеты. Температурные колебания на поверхности Меркурия находятся в диапазоне −180 до +430 °C. Сторона, находящаяся на меньшем расстоянии от звезды, всегда нагревается интенсивнее противоположной.

Исследование, проводимое рентгенофлуоресцентным спектрометром с целью выяснения элементного состава поверхности Меркурия, показало, что содержание кальция и алюминия здесь чрезвычайно мало. Также в ходе данной работы удалось установить, что грунт Меркурия содержит большое количество магния, в то время как соединений железа и титана здесь сравнительно невелико.

Заключение

Меркурий — это царство пустынь. Одна его половина — горячая каменная пустыня, другая половина — ледяная пустыня, быть может, покрытая замерзшими газами.

На Меркурии не существует времён года в том смысле, который мы вкладываем в это понятие на Земле. Предположительно, это происходит из-за того, что ось вращения планеты находится под прямым углом к плоскости орбиты. Как следствие, рядом с полюсами есть области, до которых солнечные лучи не доходят никогда. Обследование, проведенное радиотелескопом Аресибо, позволяет предположить, что в этой студёной и тёмной зоне есть ледники. Ледниковый слой может достигать 2 м и покрыт слоем пыли.

Венера — вторая внутренняя планета Солнечной системы с периодом обращения в 224,7 земных суток. Планета получила своё название в честь Венеры, богини любви из римского пантеона.

Венера — третий по яркости объект на небе Земли после Солнца и Луны и достигает видимой звёздной величины в −4,6. Поскольку Венера ближе к Солнцу, чем Земля, она никогда не удаляется от Солнца более чем на 47,8° (для земного наблюдателя). Своей максимальной яркости Венера достигает незадолго до восхода или через некоторое время после захода Солнца, что дало повод называть её также Вечерняя звезда или Утренняя звезда.

В глубокой древности Венера, как полагают, настолько разогрелась, что подобные земным океаны, которыми, как считается, она обладала, полностью испарились, оставив после себя пустынный пейзаж с множеством плитоподобных скал. Одна из гипотез полагает, что водяной пар из-за слабости магнитного поля поднялся так высоко над поверхностью, что был унесён солнечным ветром в межпланетное пространство.

Венера — единственная в Солнечной системе планета, получившая своё имя в честь женского божества (Церера и Эрида — карликовые планеты).

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Среднее расстояние Венеры от Солнца 108 млн км (0,723 а. е.). Расстояние от Венеры до Земли меняется в пределах от 40 до 259 млн км. Её орбита очень близка к круговой — эксцентриситет составляет всего 0,0068. Период обращения вокруг Солнца равен 224,7 земных суток; средняя орбитальная скорость — 35 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°. Сравнительные размеры Меркурия, Венеры, Земли и Марса изображены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Сравнительные размеры Меркурия, Венеры, Земли и Марса

Венера вращается вокруг своей оси, отклонённой на 2° от перпендикуляра к плоскости орбиты, с востока на запад, то есть в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Один оборот вокруг оси занимает 243,02 земных суток. Комбинация этих движений даёт величину солнечных суток на планете 116,8 земных суток. Интересно, что один оборот вокруг своей оси по отношению к Земле Венера совершает за 146 суток, а синодический период составляет 584 суток, то есть ровно вчетверо дольше. В результате, в каждом нижнем соединении Венера обращена к Земле одной и той же стороной. Пока неизвестно, является ли это совпадением, или же здесь действует гравитационное притяжение Земли и Венеры.

По размерам Венера довольно близка к Земле. Радиус планеты равен 6051,8 км (95 % земного), масса — 4,87×10 24 кг (81,5 % земной), средняя плотность — 5,24 г/см³. Ускорение свободного падения равно 8,87 м/с², вторая космическая скорость — 10,46 км/с.

1.1. Атмосфера

Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (96 %) и азота (почти 4 %). Водяной пар и кислород содержатся в ней в следовых количествах (0,02 % и 0,1 %). Венерианская атмосфера содержит в 105 раз больше газа чем Земная. Давление у поверхности достигает 93 атм, температура — 750 К (475 °C). Это превышает температуру поверхности Меркурия, находящегося вдвое ближе к Солнцу. Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый плотной углекислотной атмосферой. Плотность атмосферы Венеры у поверхности всего в 14 раз меньше плотности воды. Интересно, что, несмотря на медленное вращение планеты, перепада температур между дневной и ночной стороной планеты не наблюдается — настолько велика тепловая инерция атмосферы. Зависимость температуры атмосферы от высоты изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Зависимость температуры атмосферы от высоты

Атмосфера Венеры простирается до высоты 250 км.

Облачный покров расположен на высоте 30—60 км и состоит из нескольких слоёв. Химический состав облаков пока не установлен. Предполагается, что в них могут присутствовать капельки концентрированной серной кислоты, соединения серы и хлора. Измерения, проведённые с борта космических аппаратов, спускавшихся в атмосфере Венеры, показали, что облачный покров не очень плотный, и, скорее, напоминает лёгкую дымку.

Атмосферу на Венере открыл М. В. Ломоносов 6 июня 1761 года (по новому стилю).

В ультрафиолетовом свете облачный покров выглядит как мозаика светлых и тёмных полос, вытянутых под небольшим углом к экватору. Их наблюдения показывают, что облачный покров вращается с востока на запад с периодом 4 суток. Это означает, что на уровне облачного покрова дуют ветры со скоростью 100 м/с.

О нерешённых проблемах, связанных с атмосферой планеты, высказался сотрудник Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка (ФРГ) Дмитрий Титов:

Расчёты показывают, что при отсутствии атмосферы максимальная температура поверхности Венеры не превышала бы 80 °C. В действительности же температура на поверхности Венеры (на уровне среднего радиуса планеты) — около 750 К (475 °C), причём её суточные колебания незначительны. Давление — около 93 атм, 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 может существовать похожая биосфера. Первые определения температуры, казалось, могли оправдать такие надежды, но уточнения (в частности, при помощи спускаемых аппаратов) показали, что благодаря парниковому эффекту возле поверхности Венеры исключена всякая возможность существования жидкой воды. Топографическая карта Венеры изображена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Топографическая карта Венеры

Этот эффект в атмосфере планеты, приводящий к сильному разогреванию поверхности, создают углекислый газ и водяной пар, которые интенсивно поглощают инфракрасные (тепловые) лучи, испускаемые нагретой поверхностью Венеры. Температура и давление сначала падают с увеличением высоты. Минимум температуры 150—170 К (−125… −105 °C) определён на высоте 60—80 км, а по мере дальнейшего подъёма температура растёт, достигая на высоте 90—120 км 310—345 К (35—70 °C).

Ветер, весьма слабый у поверхности планеты (не более 1 м/с), в районе экватора на высоте свыше 50 км усиливается до 150—300 м/с. Наблюдения с автоматических космических станций обнаружили в атмосфере грозы.

1.3. Поверхность и внутреннее строение

Рисунок 4 - Внутреннее строение Венеры

Предложено несколько моделей внутреннего строения Венеры. Согласно наиболее реалистичной из них, на Венере имеется три оболочки. Первая — кора — толщиной 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. Поскольку собственное магнитное поле планеты отсутствует, то следует считать, что в железном ядре нет перемещения заряженных частиц — электрического тока, вызывающего магнитное поле, следовательно, движения вещества в ядре не происходит, то есть оно находится в твёрдом состоянии. Плотность в центре планеты достигает 14 г/см³.

Интересно, что все детали рельефа Венеры носят женские имена, за исключением высочайшего горного хребта планеты, расположенного на Земле Иштар близ плато Лакшми и названного в честь Джеймса Максвелла.

Рисунок 5 - Кратеры на поверхности Венеры

Рисунок 6 - поверхности Венеры

2. НАБЛЮДЕНИЕ ВЕНЕРЫ

2.1. Вид с Земли

Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходит самые яркие из звёзд. Отличительным признаком планеты является её ровный белый цвет. Венера, так же, как и Меркурий, не отходит на небе на большое расстояние от Солнца. В моменты элонгаций Венера может удалиться от нашей звезды максимум на 47,8°. Как и у Меркурия, у Венеры есть периоды утренней и вечерней видимости: в древности считали, что утренняя и вечерняя Венеры — разные звёзды. Венера — третий по яркости объект на нашем небе. В периоды видимости её блеск в максимуме около m = −4,4.

2.2. Прохождение по диску Солнца

Так как Венера является внутренней планетой Солнечной системы по отношению к Земле, её обитатель может наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца, когда с Земли в телескоп эта планета предстаёт в виде маленького чёрного диска на фоне огромного светила. Однако это астрономическое явление — одно из самых редких возможных для наблюдения с поверхности Земли. Примерно в течение двух с половиной столетий случается четыре прохождения — два декабрьских и два июньских. Ближайшее произойдёт 6 июня 2012 года. Венера на диске Солнца изображена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Венера на диске Солнца

Впервые наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца 4 декабря 1639 года английский астроном Иеремия Хоррокс (1619—1641) Он же это явление предвычислил.

Аналогичные визуальные исследования производились в 40 пунктах при участии 112 человек. На территории России организатором их был М. В. Ломоносов, обратившийся 27 марта в Сенат с донесением, обосновывавшим необходимость снаряжения с этой целью астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей и т. д. Результатом его усилий стало направление экспедиции Н. И. Попова в Иркутск и С. Я. Румовского — в Селенгинск. Немалых усилий также стоила ему организация наблюдений в Санкт-Петербурге, в Академической обсерватории, при участии А. Д. Красильникова и Н. Г. Курганова. В их задачу входило наблюдение контактов Венеры и Солнца — зрительного касания краёв их дисков. М. В. Ломоносов, более всего интересовавшийся физической стороной явления, ведя самостоятельные наблюдения в своей домашней обсерватории, обнаружил световой ободок вокруг Венеры.

Интересен второй эффект, наблюдавшийся астрономами с приближением диска Венеры к внешнему краю диска Солнца или при удалении от него. Данное явление, открытое также М. В. Ломоносовым, не было удовлетворительно истолковано, и его, по всей видимости, следует расценивать как зеркальное отражение Солнца атмосферой планеты — особенно велико оно при незначительных углах скольжения, при нахождении Венеры вблизи Солнца. Учёный описывает его следующим образом:

Ожидая вступления Венерина на Солнце около сорока минут после предписанного в эфемеридах времени, увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде ровен. Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края.

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАНЕТЫ С ПОМОЩЬЮ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

4. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ

4.1. Спутник Венеры

К 1770 году поиски спутников Венеры были практически прекращены, в основном из-за того, что не удавалось повторить результаты предыдущих наблюдений, а также в результате того, что никаких признаков наличия спутника не было обнаружено при наблюдении прохождения Венеры по диску Солнца в 1761 и 1769 году.

У Венеры (как и у Марса и Земли) существует квазиспутник, астероид 2002 VE₆₈, обращающийся вокруг Солнца таким образом, что между ним и Венерой существует орбитальный резонанс, в результате которого на протяжении многих периодов обращения он остаётся вблизи планеты.

4.2. Терраформирование Венеры

Венера — кандидат на терраформирование. По одному из планов предполагалось распылить в атмосфере Венеры генетически модифицированные сине-зелёные водоросли, которые, перерабатывая углекислый газ (атмосфера Венеры на 96 % состоит из углекислого газа) в кислород, значительно уменьшили бы парниковый эффект и понизили бы температуру на планете.

Однако для фотосинтеза необходимо наличие воды, которой, по последним данным, на Венере практически нет (даже в виде паров в атмосфере). Поэтому для реализации такого проекта необходимо в первую очередь доставить на Венеру воду — например, посредством бомбардировки её водно-аммиачными астероидами или иным путём.

Следует отметить, что на высоте ~ 50—100 км в атмосфере Венеры существуют условия, при которых могут существовать некоторые земные бактерии.

4.3 Венера в различных культурах

В ритуальном варианте календаря майя, применяемом и другими народами Месоамерики (ацтеками, тольтеками и т. д.), существовали циклы по 584 дня, примерно совпадающие с синодическим периодом обращения Венеры.

Особую роль Венера играла в мифологии и астрономии инков, где она называлась Ч’аска(кечуа Ch’aska).

Читайте также: