Найближча до Землі планета

Сторінка 1 із 2

Найближча до Землі планета — Венера

А. П. Відьмаченко

доктор фізико-математичних наук

Головна астрономічна обсерваторія НАН України

МІФОЛОГІЯ

Найяскравіше після Сонця й Місяця світило — планету Венера — стародавні греки називали або вечірньою, або ранковою зорею. Ледь зайде Сонце, як на рожевому тлі вечірньої заграви вже блищить як алмаз ця зоря. З’являється вона і перед сходом Сонця та, купаючись у його променях, ще довго залишається на небі, яке поступово яснішає. Бувало, що ранкову зорю спостерігали навіть на блакитному денному небі — настільки вона яскрава.

У давньоєгипетських текстах Венеру подавали у вигляді чаплі й називали її «зоря, що перетинає». Це, мабуть, було пов’язане з її видимим рухом, оскільки планета то переганяє Сонце, то відстає від нього. У пізніші часи Венеру зображували з двома соколиними головами. А назва «ранкова зоря» трапляється тільки в деяких вже новітніх єгипетських текстах.

Планета Венера асоціювалася з божествами кохання, краси та шлюбу в багатьох народів. Так, у Месопотамії ця планета була небесним втіленням богині Інанни («Світлої Цариці неба») у шумерів і богині Іштар в аккадців. У Стародавній Персії Венеру співвідносили з богинею Анахітою. У Стародавній Греції Венера вважалася зорею Афродіти, а в часи еллінізму її «божественне» ім’я було «Зоря Ісіди» («Фосфор»). В Індусів Венеру називали Шукра, в арабів — Зухра, а в давньоруських текстах — Афродикта. Китайці ж пов’язували планету Венера з міфічним правителем Заходу Бай-ді. А в північно-західній частині сучасної китайської провінції Сичуань у середні віки дух планети Венера змальовували у вигляді жінки з лютнею в руках і з зображенням курки (емблема Венери) в її зачісці. У народу ашанті (Західна Африка) Венера — символ богині родючості Асасе Афуа. А в бурятській міфології Венера разом із Сонцем і Місяцем уважається доброю силою, що охороняє людину.

Свою сучасну назву планета дістала від імені давньоримської богині Венери — захисниці садів і городів (її ім’я вживалося як синонім плодів). З поширенням переказів про Енея, родоначальника римлян, Венеру стали ототожнювати з його матір’ю — покровителькою римлян, богинею краси й кохання Афродітою. Особливої популярності Венера набула у І ст. до н.е., коли її заступництвом широко користалися Помпей і Юлій Цезар. У міфах і переказах Венеру супроводять численні епітети: щаслива, переможниця, милостива, та, що очищає, кінна і навіть лиса (останній надано на спомин про самовідданість римлянок, які під час війни з галлами пожертвували своє волосся на виготовлення канатів). За деякими припущеннями, Венера може бути своєрідною персоніфікацією абстрактного поняття vеnіа — «милість богів».

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПЛАНЕТУ

На початку XVII ст. Галілео Галілей довідався про винайдення зорової труби. Цей пристрій наближав віддалені предмети та збільшував їх. Учений відразу ж заходився конструювати такий прилад. Тобто Галілей не винайшов телескоп. Він просто першим спрямував його на небо. Спостереження принесли несподівані відкриття: Галілей побачив кратери на Місяці, плями на Сонці й виявив чотири супутники навколо Юпітера. Спостерігаючи 1610 р. Венеру через свою трубу, він побачив замість диска серп. Ці спостереження здалися вченому не дуже достовірними: його труба давала тоді вельми ненадійні зображення. Щоб закріпити за собою пріоритет і мати час для підтвердження свого відкриття, обережний Галілей опублікував, за тодішнім звичаєм, анаграму (зашифроване повідомлення): «Ці речі, незакінчені й приховувані поки що від інших, прочитано мною». Тільки виготовивши досконалішу трубу й переконавшись у правильності свого відкриття, він розшифрував анаграму так: «Фазам Цінтії наслідує мати кохання» (Цінтією тоді називали Місяць, а кохання ж асоціюється з Венерою).

Відкриття фаз Венери стало могутнім ударом по супротивниках геліоцентричної системи. Адже вони одним з головних заперечень Коперникові вважали саме відсутність фаз у Венери й Меркурія. Деякі люди з особливо гострим зором можуть спостерігати фази Венери навіть неозброєним оком.

Венера — друга від Сонця планета, тому вона одержує вдвічі більше сонячного світла й тепла, ніж Земля. За розміром Венера подібна до Землі, а маса її становить приблизно 80 % від земної. Орбіта Венери майже колова, проте видимі кутові розміри планети змінюються дуже сильно, бо відстань між Венерою та Землею варіюється від 40 до 260 млн км (залежно від їхнього взаємного положення на орбітах). Густі хмари не дають змоги безпосередньо бачити венеріанську поверхню. Знімки, зроблені за допомогою радара, демонструють дуже велику різноманітність кратерів, вулканів і гір. Температура поверхні досить висока — достатня для плавлення свинцю.

Венера обходить навколо Сонця протягом 225 земних діб. Оберт навколо осі вона робить за 243 земних дні: це найдовший період серед усіх планет Сонячної системи (!). Причому осьове обертання відбувається в напрямку, що є протилежний напрямкові руху по орбіті. Унаслідок такого повільного і до того ж зворотного обертання планети Сонце на Венері сходить і заходить усього двічі на рік (венеріанська доба дорівнює майже 117 земним).

СПОСТЕРЕЖЕННЯ ВЕНЕРИ

Знайти Венеру на небі простіше, ніж будь-яку іншу планету: вона дуже яскрава, бо її щільні хмари до бре відбивають сонячні промені. Земний спостерігач ніколи не бачить, щоб Венера набагато віддалялася від денного світила. Максимальна кутова віддаленість (на небі) становить 48°. Це відбувається під час найбільшої елонгації: східної (Венера ліворуч від Сонця) і західної (Венера праворуч від Сонця).

Кожні сім місяців протягом кількох тижнів Венера є найяскравішим об’єктом у західній частині неба ввечері. Тоді її називають «вечірня зоря». У ці періоди видимий блиск Венери в 20 разів перевершує блиск Сиріуса, найяскравішої зорі нашого неба. Через три з половиною місяці Венера сходитиме раніше від Сонця, стаючи «ранковою зорею». Найкраще спостерігати Венеру приблизно через годину після заходу Сонця (у східній елонгації ) чи за годину до сходу його (у західній елонгації).

Венера, подібно до Місяця й Меркурія, має фази. Наприклад, під час елонгацій планета має вигляд маленького Місяця у фазі напівдиска. У міру наближення Венери до Землі видимий розмір планети з кожним днем потроху збільшується, а вигляд поступово змінюється до вузького серпа.

АТМОСФЕРА

6 червня 1761 р. очікувалося рідкісне небесне явище: проходження Венери перед диском Сонця. Багато астрономів готувалися до цієї події і навіть виряджали експедиції в далекі краї для спостережень. У російських учених організатором був М. В. Ломоносов. Він направив дві експедиції у Сибір (до Іркутська під керівництвом М. І. Попова та до Селенгінська на чолі з С. Я. Румовським) і організував спостереження в Петербурзі, в університетській обсерваторії (А. Красільников і М. Курганів). Сам же спостерігав удома в невелику трубу. Коли чорний диск Венери вже сходив із сонячного диска, Ломоносов помітив, що тонка дуга скраю Сонця зігнулася й оповила весь лімб планети. Припустивши, що це явище викликане заломленням сонячних променів у венеріанській атмосфері, учений підсумував своє дослідження твердженням про наявність товстої повітряної оболонки. Характерно, що з багатьох спостерігачів у той день тільки Ломоносов зрозумів: Венеру оповито «атмосферою знатною», такою ж, як у Землі, «якби не більшою».

У 90-х роках XVIII ст. Вільям Гершель і німецький астроном Йоганн Шретер удруге «відкрили» атмосферу Венери. А 1938 р. американські астрономи В. Адаліс і Т. Денхем (обсерваторія Маунт-Вілсон) виявили в спектрі Венери три смуги, які належать вуглекислому газові (СО2). У 1923 р. Едісон Петтіт і Сет Ніколсон (обсерваторія Маунт-Вілсон) розпочали вимірювання температури хмар. Найупевненіші результати одержали 1955 р. Вільям Сінтон і Джон Стронг (США). За їхніми даними, температура хмарового шару Венери становила 233—240 К на екваторі планети, а біля полюсів вона знижувалася до 205—213 К.

У 1956 р. астрономи Морської дослідницької лабораторії США вперше зареєстрували теплове випромінювання Венери: воно відповідало температурі поверхні аж у 600 К (!). Тобто нижня атмосфера Венери виявилася дуже гарячою та сухою. Максимальна температура на поверхні становить приблизно +480 °С.

Венеріанська атмосфера містить у 105 разів більше різноманітних газів, ніж земна, тиск її біля поверхні планети майже в 92 рази вищий, ніж на Землі. Ще 1972 р. американські дослідники Луїза й Ендрю Янг, а також незалежно від них Годфрі Сіл дійшли висновку, що хмари Венери складаються з крапель концентрованої сірчаної кислоти (це припущення найкраще відповідає спостереженим даним). Такі краплі трапляються й у земній стратосфері, але в хмарах Венери вони відіграють основну роль.

У 1970 р. перший космічний корабель, що прибув на Венеру, зміг витримати високу температуру, величезний тиск і руйнівну дію сірчаної кислоти лише близько однієї години. Цього часу вистачило саме на те, щоб повідомити на Землю про умови на поверхні планети. Літальні апарати, які зробили посадку на Венеру 1982 р., послали на Землю перші кольорові фотографії із зображенням гострих скелястих уламків.

Висока температура на поверхні Венери спричинюється так званим парниковим ефектом. Адже атмосфера, що складається переважно з вуглекислого газу, являє собою своєрідну щільну ковдру, яка утримує сонячне тепло. У результаті накопичується величезна кількість теплової енергії. На Землі, де вуглекислого газу в атмосфері небагато, природний парниковий ефект може підвищити глобальну температуру всього на кілька десятків градусів. А на Венері парниковий ефект збільшує температуру майже на 400 градусів. Вивчаючи фізичні наслідки сильного парникового ефекту на Венері, ми можемо наочно уявити, до чого призведе нагромадження надлишків тепла на Землі, викликане все більшою концентрацією вуглекислого газу в атмосфері через спалювання вугілля й нафти.

На основі всіх даних, здобутих за допомогою космічних апаратів (КА) серій «Маринер» і «Венера», учені склали досить повну картину венеріанської атмосфери. Виявилося, що на верхній межі хмар (висота близько 65 км над поверхнею планети) температура низька, порядку -50 °С. Із наближенням до поверхні Венери температура швидко зростає, досягаючи на поверхні +475 °С. Нагадаємо для порівняння, що типова полуденна температура на Меркурії становить усього +430 °С. На відміну від позбавленого атмосфери Меркурія, який вночі остигає, нічна сторона Венери ніколи не вихолоджується. Охолодженню перешкоджає її густа атмосфера. Польоти КА показали також, що атмосфера Венери майже цілком складається з вуглекислого газу — близько 97 %, майже 2 % припадає на азот і приблизно 1 % — на всі інші гази (атмосфера Землі містить приблизно 80 % азоту, 20 % кисню і менш ніж 0,1 % вуглекислого газу). Найповніша інформація про Венеру була здобута в результаті польотів радянських і американських КА у середині 70-х років минулого століття. Так, наприклад, 5 лютого 1974 р. «Маринер -10» пролетів повз Венеру на шляху до Меркурія. На численних фотографіях, зроблених під час його зближення з Венерою, видно турбулентну атмосферу, яка дуже швидко обертається навколо планети. Зі спостережень за деякими деталями у хмарах встановлено, що атмосфера робить повний оберт навколо планети всього за чотири дні. Сама планета обертається навколо осі значно повільніше — за 243 дні. Це значить, що на Венері швидкість вітру повинна бути гігантською — понад 100 м/с. Причому атмосфера, як і сама планета, має зворотне обертання.