§ 4.4. Венера
Масса и радиус Венеры (рис. 4.4) очень близки к земным (0,82 М и 0,95 R соответственно). Средняя плотность равна 5,2 г/см3, ускорение свободного падения составляет 0,9 соответствующей величины для Земли. Уже в 1761 г. наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца позволили М. В. Ломоносову установить, что эта планета, как и Земля, обладает мощной атмосферой. Таким образом, Венера и Земля во многом похожи друг на друга. Поэтому предполагалось, что физические условия на поверхности Венеры и Земли примерно одинаковы. Однако исследования, проведенные в последние десятилетия, заставили пересмотреть старые представления.
Рис. 4.4. Венера.
Угловой диаметр Венеры довольно велик. Он меняется от 20" вблизи верхнего соединения почти до 1 вблизи нижнего. Вблизи наибольшей элонгации можно заметить постепенное потемнение видимой поверхности диска от лимба к терминатору. Иногда это потемнение является не вполне регулярным. Опытные наблюдатели отмечают на диске наличие туманных пятен, вид которых меняется ото дня ко дню. Эти пятна могут быть только деталями облачной структуры. Облака на Венере образуют мощный сплошной слой, полностью скрывающий от нас поверхность планеты. Фотографии Венеры в ультрафиолетовых лучах часто показывают более или менее устойчивые (в течение нескольких дней) детали, иногда имеющие вид параллельных полос, но и они, безусловно, не связаны с твердой поверхностью. Что скрывается под облачным слоем Венеры, как высоко расположен облачный слой над ее поверхностью, какова температура поверхности и давление атмосферы? Ответ на эти вопросы сейчас известен, но получить его было нелегко.
Даже период вращения Венеры долгое время не был известен, пока не пришли на помощь радиолокаторы. Впервые радиолокационное отражение от Венеры было получено в 1957 г. Исследования показали, что период вращения планеты составляет 243 земных суток, причем направление вращения обратно направлению орбитального движения. Ось приблизительно перпендикулярна к плоскости орбиты и, следовательно, на Венере отсутствует явление смены времен года.
Поскольку периоды вращения (243 суток) и обращения (225 суток) близки по величине, а направление противоположно, то за один оборот вокруг Солнца на Венере наблюдаются два восхода и два захода Солнца, т.е. длительность солнечных суток на Венере составляет 117 земных суток.
Вращение Венеры обладает еще одной очень интересной особенностью. Скорость его как раз такова, что во время нижнего соединения Венера обращена к Земле все время одной и той же стороной. Причины такой согласованности между вращением Венеры и орбитальным движением Земли пока не ясны.
В октябре 1975 г. спускаемые аппараты АМС «Венера-9» и «Венера-10» совершили мягкую посадку на поверхность планеты и передали на Землю изображение места посадки. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Место посадки представляло собой россыпь довольно крупных камней. Измерения плотности поверхностных пород и содержания в них естественных радиоактивных элементов показали, что эти породы близки по составу к базальтам — наиболее широко распространенным изверженным породам земной коры.
Большую часть поверхности Венеры занимают равнины. Самые высокие горы — горы Максвелла — поднимаются на 11 км над средним уровнем поверхности. Обнаружены кратеры диаметром до сотен километров, похожие на лунные и марсианские, но гораздо более сглаженные. Крупные кратеры названы в честь выдающихся женщин мира (Ахматова, Войнич, Дункан и др.) или просто женскими именами.
Спектроскопические наблюдения показали, что в атмосфере Венеры присутствует СО2 , а также некоторые другие газы (водяной пар Н2О, угарный газ СО, пары соляной кислоты НСl, пары фтористоводородной кислоты HF, двуокись серы SO2), но в гораздо меньших количествах, чем СО2. Прямые измерения на советских АМС «Венера-4, 5, 6, 11, 12» и «Пионер-Венера» показали, что содержание СО2 в атмосфере Венеры около 96-97%, а количество азота 3-4%. Содержание Н2О в глубоких слоях атмосферы составляет всего около 0,003%. Заметим, что это очень малая величина в сравнении с количеством воды на Земле. На Венере нет океанов, и вся вода, выделившаяся в течение геологической истории планеты, должна быть в атмосфере.
Температура на поверхности Венеры составляет около 470°С, а давление 90 атм. Высокая температура поверхности, большое атмосферное давление и большое относительное содержание СO2— факты, видимо, связанные между собой.
Наиболее вероятная причина, вызывающая разогрев поверхности Венеры, — это парниковый эффект, который возникает при выполнении двух условий: а) атмосфера достаточно прозрачна для солнечного излучения; б) атмосфера в высокой степени непрозрачна для теплового излучения поверхности (максимум в инфракрасной области).
Магнитное поле Венеры очень мало по причине медленного вращения планеты вокруг оси. Однако Венера создает возмущения в межпланетном магнитном поле, связанном с солнечным ветром; она рассекает солнечный ветер, образуя при своем орбитальном движении характерный конус ударной волны. Это взаимодействие имеет место благодаря наличию электрических зарядов в верхней атмосфере планеты, иными словами, ионосферы.
Спутников Венера не имеет.