Науково-популярні статті з різних галузей астрономії

ВНУТРІШНЯ БУДОВА

Внутрішня будова Венери аналогічна внутрішній будові Землі. Але тектонічний стиль розвитку цих планет різний. Це позначається на товщині зовнішніх венеріанських шарів. На підставі здобутих даних учені розробили кілька моделей внутрішньої будови Венери. За найбільш реалістичною моделлю, планета має три оболонки. Перша з них — кора, завтовшки приблизно 16 км. Далі — мантія, силікатна оболонка, яка простягається на глибину приблизно 3300 км, до межі з ядром (залізним), маса якого становить приблизно чверть маси всієї планети.

Фігура планети близька до сферичної. Точніше її можна зобразити тривісним еліпсоїдом, у якого полярне стиснення на два порядки менше, ніж у Землі. В екваторіальній площині півосі еліпсоїда становлять 6052,02±0,14 км і 6050,99± 0,14 км; полярна піввісь — 6051,54±0,14 км. Центр мас планети зміщений відносно її геометричного центра на 430±120 м. Загальний об’єм твердої частини Венери становить 0,859 об’єму Землі. Прискорення вільного падіння на екваторі досягає 8,9 м/с2.

ПОВЕРХНЯ ВЕНЕРИ

Для дослідження поверхні Венери під товстим шаром хмар астрономи використовують як міжпланетні кораблі, так і радіохвилі. До Венери вже літало понад 20 американських і радянських космічних кораблів (КК). Це більше, ніж до будь-якої іншої планети. Найперший із радянських кораблів був роздавлений їїпотужною атмосферою. Однак наприкінці 70-х і на початку 80-х років минулого століття вдалося здобути перші фотографії, на яких добре видно утворення з твердих порід: гострі, похилі, що обсипалися, дрібний щебінь і пил. їхній хімічний склад був подібний до складу вулканічних порід на Землі.

Перша спроба зазирнути під товсту хмарову пелену Венери була здійснена на початку 1960-х рр. Учені США і Радянського Союзу використали для радіолокації Венери антени, призначені для спостереження за штучними супутниками Землі. Радіохвилі легко пройшли крізь хмари та відбилися від поверхні планети. Аналіз відбитих сигналів показав, що Венера дуже повільно обертається навколо своєї осі у зворотному напрямку, роблячи один оберт за 243 доби. Отже, кожні 243 дні венеріанський спостерігач повинен би бачити на небі одну й ту ж саму конфігурацію зір. Однак за цей час Венера пройде значну відстань по орбіті. Тому для спостерігача на поверхні Венери між двома послідовними моментами, коли Сонце перебуває в зеніті, промине «лише» 116.8 земної доби (це й є «венеріанський день»). У 1983 р. на орбіту навколо Венери вийшли КК «Венера-15» і «Венера-16». Використовуючи радіолокатор, вони картографували північну півкулю планети до паралелі 30°. Іще докладніші карти всієї поверхні з деталями розміром до 120 м здобуто 1990 р. під час польоту КК «Магеллан». За допомогою комп’ютерів радіолокаційну інформацію перетворили в зображення, схожі на фотографії, де добре видно вулкани, гори й інші деталі ландшафту. «Магеллан» передав на Землю чудові зображення величезних венеріанських кратерів. Частина з них виникла внаслідок ударів гігантських метеоритів, що прорвалися крізь атмосферу Венери до її поверхні. Такі зіткнення могли вивільняти рідку лаву з надр планети. А деякі метеорити вибухали в нижніх шарах атмосфери, викликаючи ударні хвилі й утворюючи темні круглі кратери. Метеорити, що проходять крізь атмосферу, летять зі швидкістю до 60000 км/год. Під час зіткнення їх з поверхнею планети тверда порода миттєво перетворюється в розпечену пару і в грунті виникає кратер.

Поверхня Венери вкрита сотнями тисяч кратерів ударного та вулканічного походження. Деякі з них дуже великі: заввишки до 3 км і завширшки до 500 км. Але переважна частина їх має висоту приблизно 100 м і діаметри лише 2—3 км. Венера занадто гаряча для того, щоб там були лід або дощі. Тому її поверхня не зазнає руйнівного атмосферного впливу. З цієї причини вулкани та кратери мало змінилися з моменту утворення (300—500 млн років тому). На фотографіях Венери, зроблених із «Магеллана», ми бачимо такий древній ландшафт, якого не побачиш на Землі. Та все ж він молодший, ніж на багатьох інших планетах і супутниках у Сонячній системі.

На Землі геологам непросто з’ясувати історію нашої планети, оскільки вітри та дощі постійно руйнували й руйнують її поверхню. Венера ж дуже цікавить учених з тієї причини, що її поверхня подібна до древніх викопних шарів, адже деталі її ландшафту, виявлені «Магелланом», мають вік у сотні мільйонів років. Вулкани й потоки лави довгі роки зберігаються в незмінному вигляді на цій сухій планеті.

Великомасштабний рельєф планети складається з великих рівнин, їх пересікають гірські ланцюги та височини типу плато. Гірські регіони схожі на земні материки. Два «континенти» Венери — Земля Іштар і Земля Афродіти — є сумірними за площею з континентальною частиною США. Земля Іштар вирізняється грандіозним погаслим вулканом Максвелл заввишки близько 12 км, що майже в півтора раза вище від Евереста. Діаметр підошви вулкана сягає 1000 км, а діаметр кратера на вершині близький до 100 км. По східному краю Землі Афродіти на 2200 км простягаються дві рифтові долини, які лежать нижче від середнього рівня венеріанської поверхні.

На південному заході Землі Іштар є дві високогірні зони Бета та Феба, одну від одної відділяє великий скелястий район, який простягнувся з півночі на південь. Скорпіоноподібні обриси можна розгледіти поблизу екватора між 70° і 210° довготи. Це і є Земля Афродіти, яка має на східній межі кілька вулканів, що вражають уяву: Маат, Оз і Шапаш.

Спостереження показують, що такі високогірні регіони, як гора Максвелл і Земля Афродіти, випромінюють менше тепла, ніж низини. На холодніших планетах (наприклад, на Землі та Марсі) це можна було би пояснити наявністю води чи льоду. Але на поверхні Венери температура підіймається до +470 °С, отже води там немає. Деякі теорії пояснюють це спостережуване явище наявністю в породах електричне активних мінералів (таких, наприклад, як сірчаний колчедан), котрі можуть давати додаткове випромінювання в тому разі, коли на них падатиме радіопромінь від радара. Але чітких доказів для підтвердження чи спростування цієї гіпотези поки що немає.

Гірська зона Бета являє собою два величезних вулкани щитоподібної форми на зразок ланцюжка вулканів Гаванських островів. Низини, схожі на океанські басейни Землі, займають тільки одну шосту поверхні планети, тоді як на Землі — понад дві третини. Основна ж частина поверхні Венери — це кам’яниста рівнина з кратероподібними структурами переважно вулканічного походження, але менших розмірів, ніж згадувана зона Бета.

Виверження вулканів породжують в атмосфері Венери могутні електричні розряди — справжні грози, що їх неодноразово реєстрували прилади станцій серії «Венера». Немає сумніву також, що на Венері частими є «венеротруси».

ПРОХОДЖЕННЯ ПЛАНЕТИ ПЕРЕД ДИСКОМ СОНЦЯ

Перше історично зареєстроване спостереження такого явища відбулося 24 листопада 1639 р. (за юліанським календарем) у невеликому англійському селищі Ланкашир. Саме там Єремія Горрокс (Jеrеmіаh Ноrrоcks) спостерігав таке рідкісне явище, як проходження Венери перед сонячним диском. Наступні проходження відбулися в 1761, 1769, 1874, 1882 рр. Венера, рухаючись по своїй орбіті, кожні 584 доби проходить між Землею та Сонцем. Такі проходження називаються нижніми сполученнями. Цікаво відмітити, що 584 доби точно дорівнюють 116,8 доби, узятих п’ять разів. Іншими словами, час між послідовними нижніми сполученнями точно дорівнює п’яти венеріанським добам. Оскільки між нижніми сполученнями проходить точно п’ять венеріанських діб, то в ці моменти земляни спостерігають завжди одну й ту ж нічну сторону Венери. Отже, зворотне обертання Венери дивним чином пов’язане з обертанням Землі навколо Сонця. І якби наш погляд зміг проникнути крізь хмари Венери, то ми бачили б один і той же нічний ландшафт щоразу, коли Венера проходила б між Землею і Сонцем. Це ще один дивний резонанс у Сонячній системі! Такий зв’язок між обертанням Венери навколо осі й обертанням Землі навколо Сонця виявив Річард М. Гольдстейн за допомогою радіолокаційного методу.

Явище проходження внутрішніх планет перед диском Сонця є доволі рідкісним. Венера, наприклад, дуже рідко проектується на сонячний диск, бо площина її орбіти трохи нахилена до площини орбіти Землі. Унаслідок цього можна спостерігати проходження Венери перед сонячним диском лише у червні та грудні, з повторенням через 8 років і 105,5 року, а потім знову через 8 років і 121,5 року.

Останнє проходження Венери відбулося 6 грудня 1882 р., а наступні мають бути 8 червня 2004 р. та 6 червня 2012 р. Отже, протягом усього XX ст. не було жодного проходження.

Розпочнеться це явище 8 червня 2004 р. о 8 год 4 хв за київським літнім часом. У цей момент видимий діаметр Сонця буде трохи більшим, ніж половина градуса. Видимий діаметр планети — майже 29″ (це приблизно 1/66 видимого діаметра Сонця). Максимум явища відбудеться об 11 год 17 хв, а закінчиться воно о 14 год 31 хв за київським літнім часом.

Обставини проходження Венери перед диском Сонця будуть дуже сприятливими для спостереження його на всій території України. Тому готуйтеся до спостережень! Для цього обов’язково (!) придбайте темне скло, бо дивитися на Сонце в телескоп або бінокль незахищеним оком ні в якому разі не можна! Для цього не підійдуть і темні окуляри, оскільки потрібні лише спеціальні сонячні фільтри або дуже сильно закопчене скло. Обов’язково враховуйте це при спостереженнях Сонця!

Додаток

Венера в цифрах

Джерело: Астрономічний календар 2004, С. 198—204