Венера "Планетата-сестра на Земята"

На пръв поглед Венера твърде наподобява Земята. Има диаметър 12235 km, масата й е почти еднаква със земната (0,815 земни маси), а средната и плътност е малко по-ниска от тази на нашата планета (5,2 пъти плътността на водата, взета за единица). Движи се около Слънцето на разстояние 108 милиона километра, като прави една пълна обиколка за 224,7 земни денонощия. Средно разтояние от Земята е 32 милиона километра. Според някои от първите наблюдатели Венера приличала на Земята и по продължителността на периода на въртене около полярната си ос, който трябвало да е около 24 часа.

Точно по този въпрос обаче възникнаха първите дълбоки разногласия, тъй като други астрономи установиха много големи периоди на въртене, точно обратно на първите.

Причината за това противоречие се дължи преди всичко на обстоятелството, че Венера, гледана през  телескоп, не предлага достатъчно точни опорни точки, както Луната, която няма атмосфера, или, както Марс, чиято атмосфера е твърде разредена. Дискът на Венера който поради особеното си положение спрямо Земята и Слънцето, наблюдаван от нашата планета, показва фази, подобни на лунните изглежда съвсем бял и само в определени моменти едно особено внимателно око може да забележи някои тъмни размити оттенъци, лишени от определени контури. Известно време астрономите надълго и нашироко дискутираха дали тези петна са устойчиви или не и преди всичко дали биха могли да се смятат за особености на твърдата кора под дебелата атмосферна обвивка. Днес посредством спектрални наблюдения, измервания с радар и изследвания, извършени от космически сонди, сме сигурни, че Венера, както и Земята, има твърда кора, но е обвита и от плътна атмосфера. Чрез радарните измервания през последните години преди всичко беше установено, че диаметърът на планетата е 12106 km, т.е. по- малък от установения чрез оптични наблюдения. Очевидно е, че докато последният е включвал атмосферата, която отразява слънчевата светлина, преди тя да достигне повърхността на планетата, диаметърът, получен с радар, се основава именно на данни за повърхността, която радиовълните трябва да достигнат, за да могат да се отразят и върнат обратно на Земята. Тъй като разликата между двата диаметъра е 129 km, атмосферата трябва да има дебелина около 65 km. Изследванията на повърхността с радар дадоха възможност освен това да се установи, че Венера се върти около собствената си ос в обратна посока с период от 243 денонощия. Този резултат е в пълно противоречие с периода от едва 4 денонощия, получен за атмосферата и потвърден от извършените през февруари 1974 г. наблюдения от сондата „Маринър-10“, която изпрати снимки на планетата, направени отблизо.

Двата резултата могат да се съгласуват по един-единствен начин: ако съществуват много силни ветрове, под въздействието на които атмосферата (или поне нейната най-горна част, фотографирана от нас) се хлъзга по по-долните слоеве или направо по повърхността. От разликата между двете скорости на въртене ще се получат ветрове със скорост почти 400 km/h. Действително съветската сонда,Венера-8", която кацна на повърхността на Венера на 22 юни 1972 г., измери на височина 48 km от повърхността скорост над 360 km/h. При спускането си обаче тя регистрира непрекъснато отслабване на вятъра. Между 40 и 20 km височина духаше с постоянна скорост около 120 km/h. Между 14 и 10 km скоростта на вятъра се понижаваше бързо с около 18 km/h за всеки километър височина и между 10000 м височина и повърхността беше регистриран вятър със ско- рост едва 2 km/h.

Следователно високите скорости преобладават във високите слоеве на атмосферата и почти сигурно именно на тях се дължи необичайното разположение на облаците, заснети от,,Маринър-10“. Това е единствената сонда, която ни показа как изглежда  Венера отблизо, фотографирайки до едно минимално разстояние от 5800 km от повърхността на планетата, но не и единствената, която изследва Венера. От 1961 до 1975 г. цели 14 (10 съветски 4 американски) космически сонди бяха изпратени към Венера, където извършиха извънредно важни открития, отнасящи се до атмосферата и дори до почвата, върху която успяха да кацнат няколко съветски сонди. Космическите сонди също потвърдиха, че атмосферата е много по-дебела и по-плътна от земната и ни пречи да видим повърхността и да разберем как изглежда планетата. Освен това ни позволиха и да анализираме и определим физичните условия, при които тя се намира.

Преобладаващият газ е въглеродният двуокис. Това беше установено от спектрални наблюдения още през 1932 г. и се потвърди от първите сонди „Венера“, според които той представлява 97% от атмосферата. Останалите 3% се разпределят между други съединения, сред които най-много е въглеродният окис. Водните пари са твърде оскъдни, едва 0,1-0,2%, и се смята, че ги има предимно в най-ниската й част. Изглеждаше, че липсва кислородът, но беше открит от „Маринър-10“ в ограничени количества в най-външните слоеве на атмосферата заедно с водорода, хелия и въглерода.

В подобна атмосфера би било абсолютно невъзможно да дишаме. Освен това при нея физичните условия са такива, че не бихме могли да живеем дори в скафандър, снабден с въздух за дишане. При най-високите облаци, приблизително на 80 km от повърхността, температурата е около -20°С, а налягането едва 5 хилядни от атмосферата. Надолу обаче температурата и налягането бързо се повишават. На тридесетина километра височина температурата вече достига 200°С, а налягането надхвърля 7 атмосфери. При повърхността температурата се движи между 460 и 480°С, а налягането е 90 атмосфери, каквото е в нашите морета на дълбочина един километър.

Следователно в близост до повърхността на планетата атмосферата трябва да е във физично състояние, което трудно можем да си представим: флуид с плътност една десета от тази на водата и със 100° С по-горещ от разтопено олово. Сондите „Венера-5“ и „Вене- ра-6", конструирани така, че да издържат налягания не по-високи от 25 атмосфери, бяха унищожени, преди да успеят да достигнат повърхността на планетата. Твърде високата температура се обяснява с „парниковия ефект", предизвикан от атмосферния въглероден двуокис, който е прозрачен за светлината и е непроницаем за инфрачервените лъчи. Слънчевата радиация, достигаща до повърхността, се преизлъчва от нея под формата на инфрачервени лъчи, но те биват задържани от въглеродния двуокис. Той действа точно както стъклата на парник, който пропускат светлината и топлината, но не позволяват на въздуха от въ трешността, който се затопля все повече и повече, да излезе навън.

Още по-странни са облаците. Както вече беше наблюдавано с телескоп, облачната структура на Венера изпъква само в ултравиолетовата светлина вероятно поради нехомогенното разпределение на някакво вещество в атмосферата, което поглъща ултравиолетовите лъчи. Наблюдаван във видимата светлинна област, външният атмосферен слой изглежда жълт и еднообразен. Следователно не става дума за водни облаци, тъй като земните облаци, образувани от водни пари, са бели, а не жълти и, от друга страна, както видяхме, водните пари в атмосферата на Венера са твърде оскъдни, за да бъдат основна съставна част на облаците. От разпределението на атмосферната температура на различни височини, от резултатите, получени при изследването на поляризацията на отразената от облаците светлина, и от изчисленията, при които се държи сметка за тези резултати, се стигна до заключението, че облаците на Венера са образувани от съвсем ситни капчици сярна киселина. По-точно това трябва да е воден разтвор, съдържащ около 80% (тегловни) сярна киселина (H2SO4).

Има основание да се смята, че броят на капчиците в единица обем расте по посока към все по-ниските атмосферни слоеве, където капките се сближават достатъчно помежду си, за да се слеят. Така, докато на 80 km височина в най-горната част на облачната система, разтворът е почти пулверизиран, на височина 30-40 km може да се образува истински дъжд от сярна киселина. При падането си капките минават през все по-гореща атмосфера, водата от тяхната повърхност се изпарява, киселината става все по-концентрирана и когато дъждът достигне почвата, концентрацията й трябва да е около 98%. Беше установено още, че атмосферата на Венера съдържа, макар и в малки количества, хлороводород и флуороводород, които във взаимодействие със сярната киселина биха могли да образуват флуоросерниста киселина, една твърде силна киселина, способна да атакува и разтваря почти всички обикновени материали, между които и по-голямата част от скалите. Подобна адска атмосфера твърде силно възбужда нашето въображение в стремежа ни да си представим почвата и околната среда на повърхността на планетата. За съжаление облаците винаги са пречили на прякото цялостно наблюдение. Независимо от това с помощта на радар успяхме да извършим известни наблюдения в твърде широк план и да фотографираме достатъчно добре два съвсем малки участъка от повърхността посредством две сонди, които успяха да кацнат на планетата. Радарът разкри неравни, гладки, високи и ниски зони. Върху една карта, съставена неотдавна, се появиха някои кратери, най-големият от които има диаметър 160 km, и стени, високи едва 500 м. Според тези изследвания изглежда, че Венера е една по-скоро равна, много по-гладка от Луната и Меркурий планета, с редки денивелации и твърде малко планински релефи, надвишаващи един километър.

Първият изглед на повърхността отблизо ни беше даден от двете съветски сонди „Венера-9“ и Венера-10", кацнали на планетата съответно на 22 и 25 октомври 1975 г., всяка от които направи по една панорамна снимка на зоната около себе си. Въпреки че местата на кацане отстояха на 2200 km едно от друго, заснетите участъци от повърхността изглеждат с еднакви характеристики. И двата са покрити с плоски на вид камъни с достатъчно светла повърхност, за да отразяват слънчевата светлина не по-лошо от стоманената част на сондата. Теренът между камъните е по-тъмен, както е при грапавите или покрити с прах повърхности. Не личи камъните да са натрупани, по-скоро изглеждат равномерно разпределени по повърхността в един-единствен слой, като че не са от геологичен произход, а сякаш материалът се е изсипал като дъжд, разпилявайки се произволно върху планетата. От картината на химичния състав на атмосферата възникна предположението, че Слънцето не би могло да се наблюдава от повърхността на Венера, тъй като тя сигурно е покрита с оловносиво небе, тъмно като нашето в мрачен дъждовен ден. Но обектите, които се виждат на двете снимки, хвърлят отчетливи сенки, като че ли слънчевият диск се вижда добре от повърхността или така е било поне в момента на фотографирането. Този резултат, както и фактът, че слънчевата светлина, която достига почвата, е по-интензивна от предвиденото навеждат на мисълта, че атмосферата на Венера крие още някаква изненада. Що се отнася до вятъра, сондата „Венера-10“, както по-рано и „Венера-8", не регистрира при повърхността ужасните въздушни течения, характерни за горните слоеве на атмосферата, а само един лек ветрец със скорост едва 12 km/h. Всичко това не означава, че под адската атмосфера се простира една безметежна повърхност. В действителност този ветрец е огнен и е способен да разпуква камъните. Много от камъните изглеждат заоблени вероятно в резултат на разяждащите дъждове, а същите тези две сонди, въпреки че са били конструирани за работа в такива условия, издържаха в тази обстановка съответно 53 и 65 минути.

Следователно, при все че има още много за разкриване, общата картина е впечатляваща: равна и суха повърхност, осеяна навярно с езера от лава, в която плават полуразтопени скали като чудовищни кипящи айсберги. Нажежена среда, заливана с червена светлина поради силното атмосферно поглъщане и загрявана от едно Слънце, по-голямо от това, което виждаме от нашата планета. То просветва много рядко върху постоянно мрачното небе, натежало от дебели десетки километри облаци, които сипят разяждащ дъжд. Погледът не намира върху какво да се спре, тъй като високата плътност и интензивните конвекционни движения нагоре-надолу вероятно предизвикват внушителен ефект на пречупване и изкривяване, поради който пейзажът, сам по себе си чудовищен, добива съвсем нереален и умопомрачителен вид. Дори Дантевият ад не изглеждаше чак толкова ужасен; все пак в него бяха вложени човешки измерения.

-

Но ако излезем от плътните слоеве на атмосферата, ще видим ясно едно голямо Слънце, а нощем познатото ни звездно небе. Това небе ще ни се стори по-хубаво от нашето не само защото ще бъдем още под впечатленията на мътния ад, от който сме излезли, но и защото го краси една сияйна синкава звезда, по-ярка, отколкото е Венера на нашето небе. Това е Земята, нашата Земя.

Наблюдение на Венера

Венера е най-яркото небесно тяло на сутрешния и вечерния небосвод (изключвайки Слънцето и Луната) и е била известна още в праисторическите времена. Тя е най-ярка, когато приблизително 25% от нейния диск е видим, или 37 дни преди и след най-близкия ѝ подход спрямо Земята. Най-голямата ѝ елонгация се наблюдава 70 дни преди и след най-близкия ѝ подход – половината от диска на Венера е видим. В периода между максимална елонгация и максимална яркост Венера може да се наблюдава с невъоръжено око през деня.

В редки случаи Венера може да се види непосредствено преди изгрев и непосредствено след залез в рамките на един ден. Това е възможно, когато планетата е максимално отдалечена от еклиптиката и същевременно е възможно най-близко до Земята. При това положение в едно от земните полукълба (или Северното или Южното) тя ще може се наблюдава два пъти в рамките на един ден. За последен път в Северното полукълбо това се е случвало на 29 март 2009 г., а за последен път в Южното полукълбо – на 19 август 1999 г. Събитието се повтаря с период от 8 години.

Интересен факт: Един ден на Венера е 243 земни дни, докато една годинина на Венера е 225 земни дни или Венера обикаля около Слънцето по-бавно отколкото се завърта около оста си.

Източници: 

Паоло Мафей-Отвъд Луната; Wikipedia