Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://selena.sai.msu.ru/Laz/Publications/RELIEF%20MAP%20OF%20VENUS3.doc Дата изменения: Wed Mar 16 17:01:54 2011 Дата индексирования: Thu Feb 27 20:41:29 2014 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: распределение максвелла

КАРТА РЕЛЬЕФА ВЕНЕРЫ
Лазарев Е. Н., Родионова Ж. Ф., Шевченко В. В.

Вторая от Солнца и ближайшая к Земле планета, Венера, названа именем
богини любви и красоты, принятым у римлян. Жители Вавилона называли эту
планету Иштар, древние греки - Афродита. Яркое свечение Венеры объясняется
отражением солнечных лучей от её мощной облачной атмосферы. Просветов в
облачном покрове Венеры не наблюдается, поэтому только методами
радиолокации можно изучать рельеф её поверхности.

Радиокарты Венеры

Радиолокационные исследования Венеры были начаты в США и СССР в 1961
г. Без преувеличения можно сказать, что планетная радиолокация - одно из
главных достижений техники конца ХХ века. Сначала слабый отраженный импульс
позволял определять только расстояние до планеты. В 1970-х годах по
разности радиочастот сигналов, отраженных правой и левой сторонами диска,
был определен период вращения Венеры: 243 суток в направлении, не
характерном для других планет - по часовой стрелке, если смотреть с
северного полюса эклиптики. Точно определить вращение помогли две яркие в
радиоотражении области, которым по алфавитному принципу временно присвоили
названия «Альфа» и «Бета». Но, как это часто бывает, временные названия
закрепились. Позже выяснилось, что Альфа и Бета - это гигантские
геологические образования, по-видимому, вулканического происхождения. Из-за
медленного вращения рассвет и закат на Венере длятся несколько земных
суток, а смена времен года там отсутствует, поскольку наклон полярной оси
не превышает 3(.
Сложение двух вращений - вокруг оси и вокруг Солнца, - происходящих в
разных направлениях, приводит к тому, что солнечные сутки на Венере длятся
116,8 земных суток. Период повторения нижних соединений Венеры (ее
максимальных сближений с Землей) составляет около 584 земных суток; легко
видеть, что за это время на планете проходит ровно 5 солнечных суток, а
относительно линии «Солнце-Земля» она совершает ровно 4 поворота вокруг
оси. Поэтому в каждом нижнем соединении Венера обращена к Земле одной и той
же своей стороной. Причина такой синхронизации не ясна, так как приливное
взаимодействие между Землей и Венерой очень слабое.
Загадки очень медленного вращения Венеры и его резонанса с движением
относительно Земли ещё ждут своего решения. А для картографов это странное
свойство Венеры обернулось тем, что с помощью наземной радиолокации не
удается получить одинаково четкие картины «земного» и «антиземного»
полушарий Венеры. Наземные радиолокационные исследования Венеры наиболее
удобно проводить вблизи ее нижнего соединения, когда планета наиболее
близка к Земле. В верхнем соединении планета слишком далека от нас. Поэтому
первая наземная радиолокационная карта могла охватить только одно полушарие
планеты (точнее, 30% всей ее территории). В начале 1970-х появилась первая
радиокарта Венеры. Она давала распределение коэффициента радиоотражения,
который, в принципе, прямо не связан с оптически темными и светлыми
районами поверхности и не несет информации о рельефе. Впрочем, качество
радиоизображений, полученных с Земли, т. е. с расстояния в десятки и сотни
миллионов километров, вообще оставляет желать лучшего.
Детальные карты поверхности Венеры были получены, благодаря
космическим зондам, доставившим радиовысотомеры и локаторы бокового обзора
к самой границе атмосферы Венеры, на расстояние в сотни километров от ее
поверхности. По мере получения данных с космических аппаратов «Пионер-
Венера» (NASA, 1978-1992 гг.), «Венера-15 и -16» (СССР, 1983-1984 гг.) и
«Магеллан» (NASA, 1990-1994 гг.) совершенствовались и уточнялись
гипсометрические карты планеты, на которых рельеф изображён горизонталями,
то есть линиями, соединяющими точки с одинаковой высотой. Первая карта
Венеры (в пределах пояса широт от -65( до 75() была создана в США в 1980 г.
на основе радиовысотомерных измерений с борта орбитального аппарата «Пионер-
Венера». Наименьший размер радиолокационного пятна на поверхности Венеры
был 23(7 км. Естественно, разрешение карты оказалось невысоким - около 100
км (рис. 1).
[pic]
Рис. 1. Первая гипсометрическая карта поверхности Венеры. Отмечены
места посадки советских зондов

В СССР первые гипсометрические карты Венеры были составлены по данным
орбитальных аппаратов «Венера-15 и -16», которые впервые с помощью
локаторов бокового обзора выполнили съемку более 30% поверхности северного
полушария (от полюса до 25(- 35( с. ш.) с разрешением до 1 км. В 1987 г. на
основе этих съемок в США были изданы гипсометрические карты Венеры в
масштабе 1:5 000 000, составленные совместно Американской геологической
службой (USGS) и российским Институтом геохимии и аналитической химии им.
В. И. Вернадского. В 1989 г. в СССР был издан «Атлас поверхности Венеры»,
включающий различные карты, в том числе и гипсометрические в масштабе 1:10
000 000. В «Атласе планет земной группы и их спутников», изданном в России
в 1992 г., наряду с другими гипсометрическими картами приведена и карта
Венеры в масштабе 1:75 000 000.
Но самые подробные карты были составлены по данным американского зонда
"Магеллан", который с 10 августа 1990 г. в течение нескольких лет проводил
на орбите вокруг Венеры радиолокационную съемку, позволившую получить
изображение всей поверхности с разрешением до 150 м. В 1997 г. Американской
геологической службой выпущена подробная карта Венеры в масштабах 1:50 000
000 и 1:10 000 000. В комплект входят 4 карты, включающие радиолокационное
изображение поверхности, полутоновое изображение рельефа, альтиметрическую
и топографическую карты.

[pic]

Рис. 2. Карта Венеры 2008 года, созданная в России по данным КА «Магеллан».

В 2008 г. Гипсометрическая карта Венеры в масштабе 1:90 000 000 (рис.
2) была составлена в Государственном астрономическом институте им. П. К.
Штернберга (МГУ) при участии кафедры картографии и геоинформатики
Географического факультета МГУ. При построении горизонталей на этой карте
за основу были взяты цифровые данные о рельефе Венеры (64 800 значений
высот точек), полученные КА «Магеллан». Оригинальная шкала ступеней высот
была разработана для гипсометрической карты и выбраны шрифты для названий
форм рельефа, присвоенных Международным астрономическим союзом (МАС), а
также для мест посадок космических аппаратов.
Чем более четкой предстает перед нами поверхность Венеры, тем больше
обнаруживается на ней типов деталей, многие из которых не имеют аналогов на
Земле, а некоторые - и на других планетах (например, фарры, полигоны,
ступени, тессеры). В табл. 1 приведена современная номенклатура и описание
типов рельефа Венеры.

Таблица 1. Родовые термины деталей рельефа Венеры


|Латинский термин |Русский термин |Определение |
|Chasma (chasmata)|Каньон (каньоны) |Глубокая, крутосклонная линейная |
| | |депрессия |
|Collis (colles) |Холм (холмы) |Небольшая возвышенность, округлой в |
| | |плане формы, обычно образуют скопления|
|Corona (coronae) |Венец (венцы) |Крупная округлая деталь, окруженная |
| | |кольцом концентрических гряд и борозд |
|Crater (craters) |Кратер (кратеры) |Округлая депрессия |
|Dorsum (dorsa) |Гряда (гряды) |Линейная возвышенность неправильной в |
| | |плане формы |
|Fluctus (fluct?s)|Поток (потоки) |области с потоками, имеющими |
| | |языкообразные края |
|Fossa (fossae) |Борозда (борозды) |Длинная, узкая, неглубокая линейная |
| | |депрессия |
|Labyrinthus |Лабиринт |Комплексы пересекающихся долин, |
|(labyrinthi) |(лабиринты) |каньонов |
|Linea (lineae) |Линия (линии) |Темная или светлая удлиненная деталь |
| | |поверхности. Может быть кривой или |
| | |прямой |
|Mons (montes) |Гора (горы) |Крупная возвышенность рельефа (Mons) |
| | |или цепь возвышенностей (Montes) |
|Patera (paterae) |ПатИра (патИры) |Кратер неправильной формы или сложный |
| | |кратер с фестончатыми краями |
|Planitia |Равнина (равнины) |Ровная низменная область |
|(planitiae) | | |
|Planum (plana) |Плато (плато) |Ровная возвышенная область |
|Regio (regiones) |Область (области) |Крупный район, отличающийся от |
| | |прилегающих по цвету или яркости |
|Reticulum |Ретикула |Полигональные, сетевые структуры |
|(reticula) |(ретикулы) | |
|Rupes (rup?s) |Уступ (уступы) |Уступо- или обрывообразная форма |
|Scopulus |Ступень (ступени) |Сложные уступы, эскарпы фестончатой |
|(scopuli) | |или очень нерегулярной в плане формы |
|Terra (terrae) |Земля (Земли) |Область с пересеченным рельефом |
| | |(обычно обширная возвышенность) |
|Tessera |ТИссера (тИссеры) |Возвышенность с характерным сильно |
|(tesserae) | |пересеченным в нескольких направлениях|
| | |рельефом, имеющая вид черепичного |
| | |покрытия или паркетообразный рисунок |
|Tholus (tholi) |Купол (купола) |Отдельная небольшая куполовидная гора |
| | |или холм |
|Unda (undae) |Дюна (дюны) |Песчаный холм, образовавшийся под |
| | |воздействием ветра |
|Vallis (valles) |Долина (долины) |Извилистая ложбина, часто имеет |
| | |притоки |

Как известно, МАС принял решение называть различные формы рельефа на
Венере женскими именами. Исключение из этого правила - горы Максвелла,
названные в честь знаменитого английского физика, благодаря работам
которого возникла радиотехника и, в частности, радиолокация. Также не
вполне женские имена остались у областей Альфа и Бета, поскольку к ним уже
привыкли. В табл. 2 приведены типы собственных имен, присваиваемые
различным формам рельефа на Венере.

Таблица 2. Категории собственных имен деталей рельефа Венеры

|Деталь рельефа |Категория имени |
|Борозды, линии |Богини войны, женские воинственные |
| |мифологические персонажи |
|Венцы |Богини плодородия и земледелия |
|Горы, купола, астры, |Различные богини, героини мифов (а также |
|потоки, лабиринты |физик Максвелл) |
|Гряды |Богини неба |
|Долины |Имена планеты Венера в языках разных |
| |народов (L > 400 км) или богини рек (L < |
| |400 км) |
|Дюны |Богини пустынь |
|Земли |Богини любви и красоты |
|Каньоны |Богини охоты и Луны |
|Кратеры (( >20 км), |Фамилии выдающихся женщин |
|патеры | |
|Кратеры (( < 20 км) |Обычные женские имена |
|Области |Титаниды и великанши (а также Альфа и |
| |Бета) |
|Плато |Богини процветания |
|Равнины |Героини мифов |
|Тессеры |Богини судьбы и удачи |
|Уступы |Богини домашнего очага и здоровья |
|Холмы |Богини моря |


Новая «Карта рельефа Венеры» (рис. 3) масштаба 1:45 000 000,
составленная в ГАИШ МГУ с участием кафедры картографии и геоинформатики и
изданная при финансовой поддержке Института Космических Исследований РАН в
2010 году, существенно отличается от предыдущих карт.


[pic]
Рис. 3. Карта Венеры 2010 года. Масштаб 1 : 45 000 000

Для построения горизонталей, с помощью которых показан рельеф
поверхности Венеры, были использованы данные КА «Магеллан» о высотах более
6 000 000 точек поверхности. Причем эти данные были приведены относительно
среднего уровня поверхности - сферы радиусом 6051,8 км, что повлияло на
распределение высотных ступеней. Площади, занимаемые низменностями,
увеличились, а возвышенностями - уменьшились по сравнению с предыдущей
картой. Перепад высот на Венере составляет 13,4 км. Самая высокая отметка
гор Максвелла относительно среднего уровня поверхности Венеры составила
10,3 км, а самая низкая (в каньоне) составила -3,1 км.
Полушария планеты показаны на «Карте рельефа Венеры» таким образом,
что левое изображение, с центральным меридианом 320њ, представляет собой
полушарие, видимое с Земли в момент нижнего соединения, а правое, с
центральным меридианом 140њ - обратное, «антиземное». Заметим, что это
противопоставление (с точки зрения земного наблюдателя) двух полушарий
Венеры всё же условное. Оно имеет смысл на сравнительно небольших
интервалах времени. Средний синодический период Венеры равен 583,92 суток.
С таким периодом происходит сближение Венеры и Земли на минимальное
расстояние. А точный период вращения Венеры составляет 243,0185 суток.
Поэтому между моментами сближения с Землей относительно направления на
Землю Венера успевает сделать не точно 4 поворота, а 4,0014. Следовательно,
через 571 год в моменты нижних соединений она будет демонстрировать Земле
противоположное полушарие. Но в течение ближайшего столетия наше разбиение
карты на «земное» и «антиземное» полушария останется практически
неизменным.
Такое расположение видимого и обратного полушарий на «Карте рельефа
Венеры» оказалось удобным еще и потому, что Земля Афродиты, расположенная в
правом полушарии, показана целиком. Дополнительно к основной карте,
составленной в равноплощадной азимутальной проекции Ламберта, даны еще
приполярные области (от полюсов до параллелей ±60њ), представленные в
полярной стереографической проекции. Приполярные области удобнее
рассматривать целиком на дополнительных картах.

Рельеф Венеры

Глобальный рельеф Венеры довольно ровный - около 82% поверхности
находится на высотах от +1 до -1 км. Но при этом имеются крупные
низменности и возвышенности, сравнимые по площади с океанами и материками
Земли.
[pic]
Рис.4 Гистограмма распределения высот на Венере относительно сферы
радиусом 6051,8 км.
[pic]
Рис.5 Гистограммы распределения высот на видимом и обратном
полушариях Венеры.
По аналогии с Землёй возвышенные районы Венеры можно назвать
материками. Это Земля Иштар вблизи северного полюса (70,4( с. ш., 27,5( в.
д. поперечник 5610 км), в пределах которой находится Плато Лакшми (68,6њс.
ш., 339њ в. д., 2345 км). Оно в два раза больше Тибета. С востока плато
окружают Горы Максвелла (65,2њ с. ш., 3,3њ в. д. , 797 км), а с севера Горы
Фрейи (74,1( с.ш., 333,8( в.д., 579 км) и Горы Акны (68,9( с.ш.,, 318,2(
в.д., 830 км). Крупнейший материк Венеры - Земля Афродиты (5,8( ю. ш.,
104,8( в. д., 10 000 км), простирается южнее экватора примерно вдоль
десятой параллели. По площади он сравним с Африкой. На южной окраине Земли
Афродиты находится Каньон Артемиды диаметром 3 087 км, а на восточной -
Каньон Дианы (938 км). Земля Лады (62,5( ю.ш., 20,0( в.д., 8615 км),
расположена в южной полярной области.
Куполовидные возвышенности больших размеров, такие как области Альфа
(25,5( ю.ш., 0,3(в.д., 1897 км), Бета (25,2( с.ш., 282,8( в. д, 2869 км),
Белл (33њ c. ш., 51њ в. д., 1778 км) и Ульфрун (27њ с. ш., 225( в. д., 3954
км), а также многочисленные венцы (кольцевые структуры диаметром от 40 до
2600 км) относятся к вулканотектоническим образованиям. Ещё один тип
тектонических образований - узкие протяжённые пояса гряд, например, гряды
Ведьмы длиной 3345 км.
Пониженные области включают в себя равнины, каньоны и борозды.
Например, равнина Аталанты (63њ с. ш., 163њ в. д., 2050 км) глубиной до
-2,5 км, равнины Седны протяженностью 3570 км и Гиневры (7520 км),
расположенные вдоль параллели 40њ с. ш., равнина Лавинии (50њ ю. ш., 345њ
в. д., 2820 км), каньон Артемиды (41њ ю. ш., 138њ в. д. 3087 км,) и другие.

[pic]
Рис.6. Изображение рельефа Области Альфа на картах Венеры, изданных
в 2008 и 2010 годах

К ударному типу рельефа относятся кратеры от 1,5 до 270 км в
диаметре. Средняя плотность кратеров на этой планете очень маленькая - на
площадь в 1 млн. кв. км приходится всего 2 кратера. На Луне - 382 кратера,
на Марсе - в два раза меньше. Кратеры небольших размеров на Венере
называются женскими именами, например: Аня (40њ с. ш., 298њ в. д., диаметр
16,1 км), Ирина (35њ с. ш., 91њ в. д., 15,2 км). В табл. 3 приведен список
части женских имен, присвоенных МАС маленьким кратерам, с указанием их
координат и размеров. Более крупные кратеры названы в честь выдающихся
женщин, например, Клеопатра (65,8( с.ш.,7,1(в.д. 105 км) и Ахматова (61,3њ
с. ш., 307,9њ в. д., 41,4 км).Подробно о названиях на Венере и других
небесных телах можно узнать на сайте: http://planetarynames.wr.usgs.gov/.













Таблица. Женские имена, встречающиеся на территории России и присвоенные
небольшим по размеру кратерам Венеры.


|Кратер |Широта |Долгота |Диаметр, км | |
|Антонина |28,1( |106,8( |13,8 |Русское имя |
|Аня |39,5 |297,8 |18,1 |Русское имя |
|Ариадна |43,9 |360,0 |23,6 |Греческое имя |
|Валентина |46,4 |144,1 |24,6 |Итальянское имя |
|Валерия |-6,4 |30,9 |13,6 |Французское, русское имя |
|Ванда |71,3 |323,1 |21,7 |Польское имя |
|Варя |2,8 |211,8 |14,3 |Русское имя |
|Вероника |-38,1 |124,6 |17,9 |Итальянское имя |
|Вета |42,6 |349,5 |6,4 |Итальянское имя |
|Виола |-36,1 |240,5 |10,0 |Английское имя |
|Галина |47,6 |307,1 |16,8 |Болгарское имя |
|Дина |-62,9 |37,1 |15,6 |Еврейское имя |
|Ева |-32,0 |0,1 |23,0 |Еврейское имя |
|Евгения |80,6 |105,4 |6,0 |Греческое имя |
|Елена |-18,3 |73,4 |17,6 |Итальянское имя |
|Жанна |40,1 |331,5 |19,4 |Французское имя |
|Жасмин |15,6 |61,6 |15,1 |Арабское имя |
|Зина |41,9 |320,1 |9,0 |Румынское, русское имя |
|Зоя |69,1 |236,2 |20,0 |Русское имя |
|Ирина |35,0 |91,2 |15,2 |Русское имя |
|Катя |57,8 |285,7 |10,5 |Русское имя |
|Клара |-37,5 |235,3 |3,2 |Итальянское имя |
|Кристина |-65,2 |315,9 |9,7 |Первоначально итальянское |
| | | | |имя |
|Ксения |-30,3 |249,4 |13,5 |Греческое имя |
|Лара |-4,2 |2,9 |3,4 |Итальянское имя |
|Лариса |-18,5 |131,1 |3,7 |Итальянское имя |
|Лена |39,5 |23,0 |15,2 |Русское имя |
|Лида |36,6 |273,9 |20,3 |Русское имя |
|Лидия |10,7 |340,7 |15,2 |Первоначально греческое имя |
|Лиза |29,0 |182,0 |4,5 |Еврейское имя |
|Лилия |30,2 |31,1 |15,0 |Русское имя |
|Люба |1,6 |283,9 |12,4 |Русское имя |
|Людмила |62,1 |329,7 |14,1 |Русское имя |
|Маргарита |12,7 |9,2 |13,0 |Греческое имя |
|Мари |-21,7 |232,4 |14,2 |Французское имя |
|Марианна |9,3 |358,0 |9,0 |Греческое имя |
|Маруся |53,3 |75,1 |6,3 |Белорусское имя |
|Маша |60,7 |88,5 |6,4 |Русское имя |
|Надя |-27,9 |0,6 |11,3 |Русское имя |
|Настя |-49,0 |275,8 |12,5 |Русское имя |
|Наталья |67,1 |272,9 |10,8 |Румынское, русское имя |
|Нина |-55,5 |238,7 |24,6 |Русское имя |
|Оксана |11,9 |352,0 |7,7 |Украинское имя |
|Олёна |10,9 |149,0 |7,0 |Украинское имя |
|Олеся |5,6 |273,3 |12,0 |Украинское имя |
|Ольга |26,1 |283,8 |15,5 |Русское имя |
|Оля |51,4 |291,8 |13,4 |Русское имя |
|Полина |42,4 |148,2 |21,6 |Русское имя |
|Раиса |27,5 |280,3 |13,5 |Русское имя |
|Регина |30,0 |147,3 |24,9 |Итальянское имя |
|Рита |71,0 |334,8 |8,3 |Итальянское имя |
|Роза |-35,2 |248,2 |15,5 |Немецкое имя |
|Сара |-42,4 |1,8 |18,5 |Еврейское имя |
|Саша |38,3 |277,3 |4,6 |Русское имя |
|Света |82,5 |273,2 |21,0 |Русское имя |
|Софья |-28,6 |18,8 |17,6 |Греческое имя |
|Сюзанна |6,0 |93,3 |13,3 |Еврейское имя |
|Тамара |61,6 |317,2 |11,0 |Грузинское имя |
|Таня |-19,3 |282,7 |14,0 |Русское имя |
|Татьяна |85,4 |212,4 |19,0 |Русское имя |
|Ульяна |24,3 |253,0 |12,5 |Русское имя |
|Устинья |-41,2 |251,6 |11,8 |Русское имя |
|Флоренция |-15,2 |85,0 |10,5 |Английское имя |
|Фрося |29,5 |113,4 |9,8 |Русское имя |
|Чулпан |40,0 |290,0 |6,3 |Киргизское имя |
|Элеонора |47,1 |6,9 |4,5 |Немецкое имя |
|Эмма |-13,7 |302,3 |11,8 |Немецкое имя |
|Эрика |72,0 |175,4 |10,5 |Венгерское имя |
|Юлия |51,0 |242,6 |13,5 |Чешское, немецкое, русское |
| | | | |имя |