ВЕНЕРА

Глобальный вид северного полушария Венеры в искусственном цвете. Изображение
с центром на северном полюсе построено по радиолокационным снимкам КА "Магеллан".
Пробелы в изображениях "Магеллана" заполнены данными Орбитера "Пионер-Венера".
Яркий район ниже центра изображения - Горы Максвелла (65 с. ш., 5 в. д.).
(Magellan press release P-39224)

Планета названа в честь античной богини любви и красоты Афродиты (у римлян - Венера). Венера - это самый яркий объект на вечернем и утреннем небосводе, если исключить Луну.

Поверхность Венеры скрыта под мощным чехлом атмосферы. Еще в прошлом веке М.В. Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры перед диском Солнца, сделал правильные выводы о существовании у нее атмосферы. Методами спектрального анализа состава атмосферы в 1932 году были обнаружены полосы углекислого газа. Проводились и наземные измерения температуры облачного покрова, однако к началу шестидесятых годов считали, что в атмосфере Венеры преобладают азот и углекислый газ и, что там всегда темно, жарко, пыльно и ветрено, а некоторые ученые считали возможным наличие океана. Не знали даже периода вращения планеты. В видимом диапазоне поверхность нельзя рассмотреть даже с орбиты искусственного спутника и, тем не менее, мы имеем ее "изображения", полученные методами радиолокации.

Радиус Венеры 6052 км, а масса составляет 81% от массы нашей планеты. Венера обращается вокруг Солнца, как и другие планеты против часовой стрелки за 225 суток. Период ее вращения вокруг оси (243 суток) удалось определить лишь в начале шестидесятых годов, когда стали применять методы радиолокации. Две яркие в радиолокационных изображениях детали рельефа Венеры, по которым определили период вращения, назвали первыми буквами греческого алфавита: Альфа и Бета. В отличие от других планет, у которых направления обращения и вращения совпадают, Венера вращается вокруг оси - по часовой стрелке. Поэтому солнечные сутки на Венере состоят из 117 земных суток, а год лишь вдвое больше суток. Солнце там восходит на западе.

Атмосфера Венеры состоит на 96,5% из углекислого газа и 3,5 % азота. Другие газы: водяной пар, кислород, окись и двуокись серы, аргон, неон, гелий и криптон составляют менее 0,1%. Однако следует иметь в виду, что венерианская атмосфера намного мощнее нашей, так, что азота там, например, в пять раз больше по массе, чем на Земле. Туманная дымка простирается до высоты 48-49 км. Далее, до высоты 70 км, идет облачный слой из капелек концентрированной серной кислоты, а в самых верхних слоях также присутствуют соляная и плавиковая кислоты. Облака Венеры отражают 76% приходящего солнечного света. Вращение облачного слоя также по часовой стрелке совершается за 4-5 земных суток. Скорость ветра на высотах около 60 км достигает 100 м/с, но быстро уменьшается с уменьшением высоты. Около самой поверхности скорость ветра снижается до 1 м/с, однако следует помнить, что атмосфера на Венере более плотная, лишь в 14 раз меньше плотности воды. На вершине гор Максвелла (высотой около 11 км) давление атмосферы составляет 45 бар, а на дне каньона Дианы - 119 бар.

Мощная атмосфера, состоящая из углекислого газа, пропускает к поверхности 23% солнечного излучения. Это излучение нагревает поверхность планеты, однако тепловое инфракрасное излучение сквозь атмосферу проходит с большим трудом. И только, когда поверхность нагревается до 735њ К, уходящий поток энергии оказывается равным пришедшему к поверхности. Благодаря такому парниковому эффекту у поверхности Венеры сохраняется высокая температура независимо от широты местности. В горах, где толщина атмосферы меньше, температура ниже на несколько десятков градусов.

Венеру исследовали более 20 космических аппаратов: "Венеры", "Маринеры", "Пионер - Венеры" и "Магеллан". При проектировании первых космических аппаратов для изучения атмосферы и поверхности этой заоблачной планеты ученые не знали на какое давление атмосферы должны быть рассчитаны аппараты и даже более того, предполагалось, что там может быть океан. Советский КА "Венера 1" весной 1961г. пролетел на расстоянии 100 000 км от планеты, а американский КА "Маринер 2" прошел в 35 тысячах километров в декабре 1962г. и определил температуру поверхности Венеры. Приборы показали, что у планеты нет магнитного поля и радиационных поясов. Аппаратом пролетного типа был также и КА "Венера 2", прошедший на расстоянии 24 тысячи км от Венеры в феврале 1966г.

Первый спускаемый аппарат (СА) в виде сферы диаметром около 1 метра с теплозащитным покрытием был доставлен КА "Венера 3" в марте 1966г. КА "Маринер 5" исследовал атмосферу планеты с пролетной траектории. Спускаемые аппараты КА "Венера 4, 5, 6", оснащенные радиопередатчиками, радиовысотомерами и другой научной аппаратурой передавали сведения о давлении, температуре и составе атмосферы во время спуска. Однако они не достигли поверхности планеты, поскольку не были рассчитаны на то давление, которое существует на самом деле у нее и составляет, как оказалось, 90 атмосфер. И только КА "Венера 7" в декабре 1970г. наконец опустился на поверхность Венеры и передал данные о составе атмосферы, температуре различных ее слоев и поверхности, а также о давлении в 90 атмосфер. Спуск этих аппаратов проводился на ночной стороне Венеры. Поскольку облачный покров планеты очень мощный считалось, что на Венере всегда темно. Однако СА, доставленный КА "Венера 8" на освещенную Солнцем сторону планеты в июле 1972г., показал, что на поверхности освещенность похожа на такую, которую мы наблюдаем на Земле в пасмурный день. Облака Венеры, через которые прошел аппарат, имели слоистую структуру и не были очень плотными. Они находятся на высоте от 48 до 70 км и состоят из капелек 80% серной кислоты. В феврале 1974г. КА "Маринер 10", пролетевший мимо Венеры, в течение 8 суток фотографировал ее облачный покров с целью изучения динамики атмосферы. По снимкам, полученным в ультрафиолете удалось определить период вращения облачного слоя равный 4 суткам, причем вращение происходит по часовой стрелке если смотреть с севера.

КА "Венера 9, 10" в октябре 1975г. осуществили мягкую посадку на освещенной стороне планеты на расстоянии 2200 км друг от друга и передали на Землю первые панорамы поверхности с мест посадок. Приборы радиокомплекса, оптико-механическое телевизионное устройство, блоки автоматики и другие научные приборы были защищены внешней и внутренней теплоизоляцией. В течение часа спускаемые аппараты передавали научную информацию с поверхности на космические аппараты, которые были переведены на орбиты искусственных спутников Венеры и ретранслировали ее на Землю.

Изображение поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата "Венера 9"
(32 ю. ш., 291 в. д.) , работавшего в течение 53 минут 22 октября 1975 г. Белый объект внизу
изображения - часть аппарата. Доминирующими в ландшафте являются угловатые и
частично выветренные породы поперечником 30-40 см. В верхней части снимка слева и
справа виден горизонт. (Venera 9 Lander, surface image)

Изображение участка поверхности Венеры в месте посадки СА "Венера 10"
( 16 с. ш .,291 в. д., полученное 25 октября 1975 г. Спускаемый аппарат работал в
течение 65 мин. Солнце вблизи зенита и освещенность похожа на пасмурный летний день
на Земле. Предметы внизу изображения - части аппарата. Плоские плиты скальных пород,
частично покрытые тонкозернистым материалом не похожи на вулканические области на
Земле. Большая плита на переднем плане имеет поперечник 2 м.
(Venera 10 Lander, surface image)

Увидеть глобальные особенности рельефа большей части поверхности Венеры мы смогли благодаря радиолокационному зондированию, выполненному с КА "Пионер Венера" (1978г.), "Венера 15, 16" (1983-1984г.г.) и "Магеллан"(1990-1994г.г.). На картах, составленных по результатам измерения высот поверхности, можно видеть обширные возвышенности, отдельные горные массивы и низменности. Интересный эксперимент был проведен на станции "Пионер Венера 2", с помощью которой в атмосферу Венеры были сброшены большой (диаметром 1,5 м) и 3 маленьких (диаметром 0,7 м) спускаемых аппарата на дневную и ночную стороны и в район северного полюса планеты. Аппараты передавали информацию в процессе падения, а один из малых аппаратов даже выдержал удар и передавал данные с поверхности в течение часа. Результаты этого эксперимента подтвердили, что атмосфера планеты состоит на 96% из углекислого газа, до 3,5% азота и немного водяного пара и других составляющих. Плотность ее в 50 раз превосходит плотность земной атмосферы. Атмосфера Венеры представляет собой огромный парник, в который проникает солнечное тепло, но обратно оно не пропускается. Из-за парникового эффекта температура поверхности постоянно высокая - около 470њ С. На поверхности был обнаружен тонкий слой пыли, осаждавшейся в течение 15 минут после посадки СА. В декабре 1978г. проводили исследования и советские спускаемые аппараты КА "Венера 11, 12", опустившиеся на расстоянии 800 км друг от друга. Интересными оказались данные о регистрации электрических разрядов в атмосфере планеты. Один из аппаратов выявил 25 разрядов в секунду, а другой - около тысячи, причем один из раскатов грома продолжался 15 минут. Эти разряды связывают теперь с вулканической активностью в этих районах.

Данные о химическом составе пород в месте посадки аппаратов "Венера 13, 14" были получены в 1982г. с помощью специальных грунтозаборных устройств. Данные анализов, выполненных автоматами, были переданы на Землю, где ученые смогли сопоставить их с базальтами, встречающимися в глубоководных впадинах земных океанов. В состав пород входят окислы кремния, алюминия, магния, железа, кальция и других элементов. На цветных панорамах с мест посадок этих станций можно было рассмотреть детали размером 5 мм. Небо на Венере имеет яркий желто-зеленый оттенок.

Изображение поверхности Венеры, полученное СА "Венера 13" 1 марта 1982 г. к востоку
от Области Феба (7,5 ю. ш., 303 в. д.). Аппарат работал 2 часа 7 минут на поверхности.
Эти снимки получены с двух камер, расположенных напротив. Верхний снимок -
черно-белый кадр цветного изображения 261-262. Внизу кадра показан фотометрический
эталон. Поверхность представлена плоскими скальными плитами и почвой. На обоих
изображениях видны части аппарата и покрышки камер. (Venera 13 Lander, YG06847)

Цветное изображение поверхности Венеры в месте посадки СА "Венера 13", работавшего
к востоку от Области Фебы (7,5 ю.ш., 30,3 в.д.) в течение 2 час. 7 мин. 1 матра 1982 г.
Получено 14 изображений. Эта цветная 170 градусная панорама получена с использованием
синего, зеленого и красного фильтров. Внизу снимка можно видеть часть аппарата и крышку от камеры. На самой панораме видны плоские плиты скальных пород и почва. Истинный цвет Венеры трудно определить,поскольку ее атмосфера задерживает синий свет. По составу поверхность похожа на земные базальты. (Venera 13 Lander, VG00261,262)

Изображение поверхности Венеры, полученное КА "Венера 14" в области 13 ю. ш.,
310 в. д. 5 марта 1982 г. Спускаемый аппарат работал 60 минут. На обоих изображениях
внизу видны части аппарата. Эта область состоит из плоских, похожих на базальты пород
и небольшого количества тонкозернистого материала как и в других местах посадок
СА "Венера". Вблизи центра верхнего изображения видна покрышка от камеры, на нижнем
изображении показан фотометрический эталон. (Venera 14 Lander, YG06848)

С орбит искусственных спутников Венеры КА "Венера 15,16", оборудованные радиолокационными системами, передали изображения поверхности части северного полушария планеты и данные измерений высот рельефа. В результате каждого пролета по сильно вытянутым околополярным орбитам снималась полоса местности шириной 160 км и длиной 8000 км. По материалам этих съемок составлен атлас поверхности Венеры, включающий карты рельефа, геологические и другие специальные карты. Наземная радиолокация позволяет " увидеть" только 25% поверхности с меньшим разрешением деталей, чем на космических аппаратах. КА "Магеллан" получил фотографии всей поверхности с разрешением в 300 м, а в ряде областей -120 м . Большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами. На возвышенности приходится лишь 8 % всей поверхности.

Изображение радиальной сети грабенов в Области Темис , полученное КА "Магеллан".
На Венере обнаружено около 50 таких образований, состоящих из близко расположенных
грабенов, радиально расходящихся от центральной области.
Диаметр этого образования 250 км. (Magellan C1-MIDR 30S279;1, framelet 18)

Спускаемые аппараты нового типа, состоявшие из посадочного аппарата и аэростатного зонда, были сброшены с КА "Вега 1, 2", предназначенных для проведения исследований Венеры и кометы Галлея в 1985г. Аэростатные зонды дрейфовали на высоте около 54 км и передавали данные в течение двух суток, посадочные аппараты провели исследование атмосферы и поверхности планеты.

Наиболее подробные снимки всей поверхности Венеры были получены с помощью КА "Магеллан", запущенного астронавтами КК "Атлантис" в мае 1989г. Регулярная радиолокационная съемка, проводимая в течение нескольких лет, позволила сфотографировать рельеф поверхности Венеры с разрешением менее 300 м. Высоты рельефа определялись с помощью альтиметра (высотомера). Высокоточное гравитационное картографирование позволило выявить неоднородности масс под корой планеты. Когда почти весь запас горючего был израсходован по команде с Земли 12 октября 1994г. станция вошла в плотные слои атмосферы и передала данные о ее верхних слоях. В результате всех экспериментов, проведенных с помощью космических аппаратов, Венера исследована, пожалуй, даже подробнее, чем Земля.

Приводимые выше названия (горы Максвелла, области Альфа и Бета) являются исключениями из правил наименований, принятых МАС: называть детали рельефа женскими именами. Крупные возвышенные области названы: Земля Афродиты, Земля Иштар (также в честь богини любви и красоты) и Земля Лады. Крупные кратеры названы в честь выдающихся женщин всех времен и народов, а небольшие кратеры носят личные женские имена. Кратеров на Венере обнаружено немногим более 800, то есть средняя плотность кратеров составляет около 2 образований на площади в 1 млн. кв. км. Причем самый маленький из них имеет диаметр 2 км, поскольку атмосфера Венеры не пропускает мелкие метеориты. Тот факт, что на Венере мало кратеров, говорит о том, что ее поверхность претерпела обновление в недавнем прошлом. Средний возраст поверхности оценивается в 500 млн. лет. Множество вулканов высотой 1 - 6 км обнаружено на поверхности; возможно некоторые из них извергаются и в настоящее время.

Радиолокационное изображение вулканического образования названного "тик" к
северо-востоку от Области Альфа, полученное КА "Магеллан". Для этих образований
характерно наличие кальдеры внутри ровной депрессии, окруженной поднимающимися
валами с радиальными отростками. Диаметр вала этой структуры 30 км.
(Portion of Magellan F-MIDR 20S003;1, framelets FF-07,08,15 and 16)

Компьютерное трехмерное изображение вулкана Гора Сиф ,имитирующее вид с высоты
7,5 км и с расстояния 360 км к югу от горы. Это изображение составлено с использованием
перекрывающихся снимков КА "Магеллан" с дополнением цвета на основе изображений
СА "Венера 13, 14". Гора Сиф имеет высоту 2 км и диаметр 300 км. Вертикальный масштаб
изображения в 23 раза больше горизонтального масштаба. (Magellan press release P-38722)

Многочисленные гряды, напоминающие срединно-океанические хребты Земли, простираются с севера на юг на сотни и тысячи километров. Их называют в честь богинь. Для названий равнин используются женские мифологические персонажи. Например, равнины Снегурочки и Бабы-яги. Необычные формы рельефа, представляющие собой пересечение хребтов и долин, похожие на паркет назвали тессерами. Крупные депрессии овальной формы с приподнятой центральной частью, окруженные валами - венцы, также непохожи на формы рельефа, встречающиеся на других планетах. Они, по-видимому, образовались в результате активной конвекции в мантии. Их называют в честь богинь плодородия, урожая, цветов.

Радиолокационное изображение вулканических куполов в форме "блина" на равнине
Тинатин, на Венере, полученное КА "Магеллан". Эти купола, имеющие плоскую вершину
и крутые склоны, повидимому сформировались в результате экструзии очень вязкой лавы.
Самый крупный купол имеет диаметр 62 км.
(Portion of Magellan C1-MIDR 15N009;1, framelet 36)

Компьютерное трехмерное изображение западной части Области Эйстла на Венере,
имитирующее вид с высоты 7,5 км и с расстояния 1100 км к северо-востоку от Горы Гула,
самого крупного вулкана (слева) высотой 3 км, расположенного на 22 с. ш. и 359 в. д.
Вулкан справа - Гора Сиф высотой 2 км и диаметром 300 км. Расстояние между Горой Сиф
и Горой Гула 730 км. Вертикальный масштаб увеличен в 23 раза.
(Magellan press release P-38724)

Ж.Ф.Родионова

---

Назад В отдел исследований Луны и планет

Copyright ї 1998-2014    All rights reserved   Webmaster     

Последняя проверка: 14 мая 2014 г. 15:29:07.

Последняя проверка: 14 мая 2014 г. 15:29:07