Планета венера

Земля и Венера

Сравнение размеров Земли и Венеры

Обе планеты имеют много общего, из-за чего их часто называют сестрами. Венера лишь немного уступает Земле по размерам: ее диаметр составляет 95% от земного. Другие параметры также немногим ниже, чем у третьей планеты: ускорение свободного падения (90%), масса (81,5%), объем (85,7%), площадь поверхности (90%). Структура небесных тел также совпадает: в центре находится металлическое ядро, окутанное мантией и корой.

Но кроме сходства у Земли и Венеры немало отличий. У последней отсутствует конвекция ядра, магнитосфера не функционирует, из-за чего температура на поверхности гораздо выше. Атмосферное давление на второй планете в 93 раза больше, что также сказывается на климате. Не менее важным отличием является полное отсутствие воды, в то время как на Земле жидкости предостаточно.

Парниковый эффект на Венере

Парниковый эффект действует на Венере так же, как и на Земле. Но поскольку особенность атмосферы Венеры заключается в том, что в ней гораздо больше CO2, и эффект почти в миллион раз сильнее. Густой CO2 действует как защитное покрытие, что очень затрудняет обратное инфракрасное (тепловое) излучение от поверхности планеты в космос. Поэтому в результате поверхность нагревается. Энергетический баланс восстанавливается только тогда, когда планета излучает столько энергии, сколько получает от Солнца. Но это может произойти только тогда, когда температура нижних слоев атмосферы очень высокая.

По мере того, как парниковый эффект усиливается на Земле, есть ли опасность превращения нашей собственной планеты в адское место, подобное Венере?

Развитие парникового эффекта

Попробуем восстановить возможную эволюцию Венеры от начала до ее нынешнего состояния. Венера, возможно, когда-то имела климат, подобный климату Земли. Были умеренные температуры, водные океаны, со значительной частью СО2. Газ был растворен в океане или химически соединялся с поверхностными породами. Затем стал происходить умеренный дополнительный нагрев, путем постепенного увеличения выхода энергии Солнца. Расчеты показали, что даже небольшое количество дополнительного тепла может привести к усилению испарения воды из океанов и выбросу газа из поверхностных пород.

Это, в свою очередь, означает дальнейшее увеличение содержания в атмосфере CO2 и H2O, которые усилили бы парниковый эффект в атмосфере Венеры. Это привело бы к еще большему нагреву поверхности Венеры и выделению дополнительных CO2 и H2O. Температура, таким образом, продолжает расти. Такая ситуация называется безудержным парниковым эффектом.

Мы хотим подчеркнуть, что убегающий парниковый эффект – это не просто большой парниковый эффект; это эволюционный процесс. Атмосфера развивается от небольшого парникового эффекта, такого как на Земле, до ситуации, когда потепление является основным фактором, как сегодня на Венере.

Изменить ситуацию сложно из-за той роли, которую играет вода. На Земле большая часть СО2 либо химически связана в породах нашей коры, либо растворяется водой в наших океанах. По мере того, как Венера становилась все горячее и горячее, ее океаны испарялись. Таким образом устранился предохранительный клапан. Но водяной пар в атмосфере планеты не будет длиться вечно в присутствии ультрафиолетового света от Солнца. Легкий водородный элемент может выходить из атмосферы, оставляя кислород для химического соединения с поверхностными породами. Следовательно, потеря воды является необратимым процессом. После того, как вода исчезла, ее невозможно восстановить.

Вы можете обсудить эту статью на нашем форуме, достаточно нажать на кнопку ниже.

Облака и парниковый эффект на Венере

Искусственная модерация облаков Венеры

Облака находятся на расстоянии от 48 до 65 км. Они представляют собой плотную оболочку из серной кислоты и углекислого газа, через которую практически не проходят солнечные лучи. Предполагается, что изначально их не было над планетой, но неизвестные обстоятельства привели к образованию.

Интересный факт: освещенность на Венере достигает лишь 3000 люкс. Для сравнения, в солнечный день на улице может быть 25000 люкс.

Углекислый газ и плотные облака не дают выходить теплу в атмосферу, из-за чего поверхность сильно нагревается, появляется парниковый эффект. Он способствует поддержанию температуры.

Масло для лица

Интересные факты о Венере

Это третья по яркости для землян планета после Солнца и Луны. Она настолько яркая, что ее можно наблюдать на небе днем. Кроме того, она такая большая, что этого гиганта можно увидеть с Земли невооруженным глазом, но получится это лишь в сумерках и ранним утром.

Один раз в каждые 584 дня планета Венера приближается к нам на расстояние 38-41 млн км — ближе не подходит ни одна планета Солнечной системы. Максимальная дистанция между этим небесным телом и Землей может составлять 261 млн км.

Сходство некоторых венерианских параметров с земными и тот факт, что планета находится в Обитаемой зоне космоса давало ученым надежду на обнаружение здесь жизни. Сегодня нам понятно, что это невозможно, но не исключено, что когда-то тут существовали вода и благоприятная атмосфера, впоследствии уничтоженные парниковым эффектом.

Это одна из планет, колонизация которой возможна. Самые подходящие для жизни землян на Венере условия можно создать на высоте 50 км, потому космическим поселенцам придется строить воздушные города, поддерживаемые прочными дирижаблями.

ГОРЯЧАЯ ПЛАНЕТА ВЕНЕРА. Удивительные фактыГОРЯЧАЯ ПЛАНЕТА ВЕНЕРА. Удивительные фактыГОРЯЧАЯ ПЛАНЕТА ВЕНЕРА. Удивительные фактыГОРЯЧАЯ ПЛАНЕТА ВЕНЕРА. Удивительные факты

Химический состав газовой оболочки

В качестве основного компонента, который наблюдается в атмосфере этого космического объекта Солнечной системы, выступает углекислый газ. В меньшем количестве содержится азот. В незначительных объемах присутствуют иные газы. Из чего состоит атмосфера Венеры? В процентном соотношении составляющие компоненты соотносятся так:

  • углерода диоксид 96,5%;
  • азот 3,5%;
  • ангидрид сернистый – 0,015%;
  • аргон – 0,007%;
  • водная жидкость – 0,002%;
  • газ угарный – 0,0017%.

В следовых количествах ученые обнаружили неон, гелий, кислород, сероводород. Но суммарная величина их содержания не превышает и нескольких сотых от одного процента. Вот, из чего состоит атмосфера Венеры.

Состав атмосферы Венеры. Справа — все компоненты, кроме углекислого газа и азота (вместе не составляющие даже десятой доли процента).

Как разрабатывали новейшие технологии для полета на Венеру

Учитывая погодные условия на Венере, создать аппарат, способный продержаться на поверхности 60 дней было трудоемкой задачей. В отличие от роверов размером с автомобиль, которые NASA отправляет на Марс, LLISSE невелик, так как ему придется путешествовать с другими космическими аппаратами. LLISSE представляет из себя небольшой куб заполненный инструментами, необходимыми для проверки атмосферы и геологии Венеры. Но его малые габариты означают, что на нем не будет некоторых инструментов, которые обычно присутствуют на других космических аппаратах, например камеры.

Так должен выглядеть LLISSE

Ученые считают, что одной из основных проблем стал вопрос об обеспечении аппарата энергий в течение 60 дней. Многие миссии в дальнем космосе используют небольшие ядерные реакторы для выработки энергии, но LLISSE будет использовать активируемую теплом тепловую батарею, подобную той, что используется в ракетах. Исследователи также надеяться, что аппарат сможет стать свидетелем перехода между ночью и днем. Если он приземлится в один из венерианских дней, который длится почти четыре земных месяца, исследователи считают, что аппарат сможет проработать достаточно долго, чтобы получить всю необходимую информацию.

Климат и погодные условия Венеры — объяснение для детей

Дети должны запомнить, что ветер разгоняется до 360 км/ч, поэтому облака Венеры не прекращаются двигаться. Хотя вращение планеты происходит очень медленно (раз в 243 дня), облака скапливаются в верхней части каждые 4 дня. Ближе к поверхности ветер утихает.

Чтобы дать понятное объяснение для детей, важно напомнить, что земные времена года существуют, так как планета вращается под наклоном. Ближайшее полушарие к Солнцу получает больше тепла и переживает весну и лето

Но Венере это не грозит, так как толстый атмосферный слой не позволяет вмешиваться в дела планеты. Поэтому на ней царствует постоянная жара.

Облака кажутся желтыми или белыми. Здесь нет штормов или полос, которые наблюдаются на Юпитере и Сатурне.

Теперь вы знаете, как выглядит атмосфера Венеры и ее особенности. Если детям или школьникам любого возраста будет любопытно узнать больше интересных фактов и подробностей о второй планете от Солнца, то обязательно посетите остальные страницы раздела. Не забудьте воспользоваться 3D-моделью Солнечной системы, где показаны все планеты, а также карта Венеры, ее поверхность и особенности вращения по орбите. В остальном вам всегда помогут наши, фото, картинки, рисунки, а также онлайн телескоп, функционирующий в режиме реального времени.

Рекомендуем ознакомиться:

  • Как долго длится день на других планетах?
  • Как долго длится день на Меркурии?
  • Какая самая большая звезда во Вселенной?
  • Насколько большая Земля?
  • Какого цвета Венера?

Химия газовой оболочки

Главный компонент в венерианской атмосфере – углекислый газ. Значительно меньше содержится азота, и ничтожно малую примесь представляют прочие газы.

В процентах состав атмосферы Венеры выражается следующим образом:

  • диоксид углерода CO2 – около 96,5 %;
  • азот N2 – около 3,5 %;
  • сернистый ангидрид SO2 – 0,015 %;
  • аргон Ar – 0,007 %;
  • вода H2O – 0,002 %;
  • угарный газ CO – 0,0017 %.

Гелий, неон, кислород, водород, галогеноводороды HCl и HF, сероводород присутствуют в следовых количествах. Суммарная доля примесных газов в химическом составе атмосферы Венеры не превышает нескольких сотых процента.

Почему современному человеку трудно выжить на Венере

Несмотря на возможные попытки создать на Венере необходимые условия для обитания живых организмов, жить там человек практически не сможет. Это объясняется несколькими причинами:

  1. Очень высокая температура поверхности Венеры (около +460 градусов по Цельсию). Привыкнув к температуре Земли (+14 градусов), человек попросту сгорит.
  2. Давление на Венере составляет около 93 атмосфер, в то время как на Земле атмосферное давление на уровне моря принято брать всего за 1 атмосферу (или, как говорят метеорологи, 760 мм. рт. ст.).
  3. На Венере человеку нечем будет дышать. В отличие от Земли, насыщенной кислородом, Венера богата углекислым газом и азотом, которые человеческим легким не под силу.
  4. На горячей планете практически нет воды, необходимой для человеческого организма. Тем не менее, ее можно доставить туда искусственным путем.
  5. Венера вращается в противоположную сторону по сравнению с Землей, поэтому день и ночь составляют не 24 привычных часа, а по 58,5 земных суток, что весьма неудобно.
  6. Так как Венера находится к Солнцу намного ближе, чем Земля, то и уровень радиации повышен. А как известно, он может вызвать у человека рак и другие опасные смертельные болезни.

Венера в Солнечной системе

Венера – вторая по близости к Солнцу планета, соседка Меркурия и Земли. Относительно нашего светила она движется по практически круговой орбите (эксцентриситет венерианской орбиты меньше, чем земной) на расстоянии в среднем 108,2 млн км. Следует отметить, что эксцентриситет – величина изменчивая, и в далеком прошлом он мог быть иным вследствие гравитационных взаимодействий планеты с другими телами Солнечной системы.

Естественных спутников Венера не имеет. Существуют гипотезы, согласно которым некогда у планеты был крупный спутник, впоследствии разрушенный действием приливных сил либо утраченный.

Некоторые ученые полагают, что Венера испытала столкновение по касательной с Меркурием, в результате чего последний был отброшен на более низкую орбиту. Венера же изменила характер вращения. Известно, что планета вращается крайне медленно (как, кстати, и Меркурий) – с периодом около 243 земных суток. Кроме того, направление ее вращения противоположно таковому у прочих планет. Можно сказать, что она вращается, как бы перевернувшись вниз головой.

Атмосфера

Атмосфера планеты это глобальный ураган кружащийся круглосуточно миллионы лет. Скорости ветров у кромки облаков достигают 140 метров в секунду, но ближе к поверхности движения атмосферных потоков практически нет. Венера имеет в 100 раз более массивную атмосферу чем её сестра Земля.

Воздухом Венеры дышать нельзя, он состоит в основном из углекислого газа и азота, для нас это яд! Кислорода там практически нет, а в облаках имеются вкрапления концентрированной серной кислоты. На Венере и сверкают грозы и льют серные дожди, но они не разъедают кору небесного тела, а испаряются не достигая ее поверхности. К сожалению, природа этой планеты адская.

Слои атмосферы на планете

Верхняя граница газовой оболочки планеты достигает высоты 350 км.

От твердой поверхности до верхней границы атмосферные слои располагаются в следующем порядке:

  • тропосфера — до 65 км;
  • мезосфера — от 65 до 120 км;
  • термосфера — от 120 до 250 км;
  • ионосфера — оболочка из электрически заряженных частиц, расположенная над основной частью атмосферы, высота 150-300 км (у Венеры толщина ее зависит от интенсивности рентгеновского и ультрафиолетового излучения солнца).
Венера HD Погода и атмосфера ВенерыВенера HD Погода и атмосфера ВенерыВенера HD Погода и атмосфера ВенерыВенера HD Погода и атмосфера Венеры

Зона океана

Так принято называть самый нижний участок тропосферы, имеющий высоту 5 км. В этом слое тропосферы двуокись углерода вследствие высокого атмосферного давления находится в промежуточном агрегатном состоянии (между газообразным и жидким).

Ученые называют такую субстанцию «сверхкритическим» флюидом. Движение воздуха у поверхности из-за большой вязкости характеризуется низкими скоростями — всего 1-3 м/сек.


На Венере нет воды. Двуокись углерода образует «сверхкритический флюид» — состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой. Credit: spacegid.com.

Тропосфера Венеры

Это самая плотная часть атмосферы. Начинается этот слой у поверхности и распространяется до высоты 65 км. У поверхности давление достигает 93,3 бар, а температура 467°C.

В зоне 5-30 км от поверхности сконцентрировано более 90% массы всей атмосферы Венеры. Эта часть тропосферы выглядит как гомогенный сернокислотный туман.

В верхних отделах тропосферы эти параметры близки к средним значениям на Земле. Скорость ветра на этой высоте достигает 100 м/сек.


Японский зонд сфотографировал исполинский феномен в атмосфере Венеры. «Горная волна» — особый тип атмосферной гравитационной волны, который появляется, когда ветер особым образом пролетает через горную местность. Credit: межпланетная станция Akatsuki, JAXA.

Тропопауза

Этим термином называют пограничную область, пролегающую между тропосферой и мезосферой. Она начинается несколько выше 50 км от поверхности.

Мезосфера

Начинается этот слой над облаками на высоте 65 км. Состоит мезосфера из находящихся в разреженном состоянии углекислого газа и водорода.


Непрозрачность атмосферы Венеры объясняется не столько массой или очень высокой плотностью газовой оболочки, сколько главным образом постоянно закрытым слоем облаков. Основной составной частью слоя облаков являются капельки серной кислоты, содержание которых достигает приблизительно 75 массовых процентов. Credit: аппарат «Венера-Экспресс», ESA.

Термосфера

Зона термосферы занимает пространство от высоты 120 км над поверхностью планеты и до верхней границы атмосферы — 220-350 км. От мезосферы этот слой отделен мезопаузой, занимающей уровень 95-120 км.

На ночной стороне термосфера — это наиболее холодная область на Венере; здесь температурный показатель опускается до -173°C.

ЧТО УВИДЕЛ ПОСЛЕДНИЙ ЗОНД НА ВЕНЕРЕ? [Аппарат Акацуки]ЧТО УВИДЕЛ ПОСЛЕДНИЙ ЗОНД НА ВЕНЕРЕ? [Аппарат Акацуки]

Ветер и атмосферная циркуляция

Скорость ветра на Венере возможно измерить лишь в тропопаузе (60-70 км от поверхности планеты). Эта граница совпадает с верхним слоем облаков.

Линейная скорость ветра на этой высоте — от 100 до 110 м/сек. Замер был сделан несколько ниже широты 50°. С увеличением широты скорость ветра снижается вплоть до полного исчезновения на полюсах.

Супервращение атмосферы на Венере дифференцировано: в зоне экватора тропосфера вращается медленнее, чем такой же слой в средних широтах.

Полярные вихри — это гигантские торнадо, подобные земным, однако на Венере они в четыре раза больше. Ураганы на Венере образуются когда потоки раскаленной атмосферы из экваториальных широт сходятся на полюсах и закручиваются. Credit: ESA – AOES Medialab

Способы

Ниже представлены методы, как можно осуществить терраформирование Венеры:

  1. Сокращение венерианских суток (117 земных дней) путем бомбардировки планеты астероидами, которые, к тому же, наполнят Венеру водой. Для этого, по мнению футурологов, использовать водно-аммиачные астероиды можно из пояса Койпера (кометы также могут быть полезны).
  2. Синтезируя воду из атмосферного и углекислого газа, также можно решить проблему венерианской засухи и обеспечить планету водными ресурсами.
  3. На Венеру должна упасть ледяная глыба диаметром 600 километров, чтобы раскрутить планету и искусственно орошить ее водой.
  4. Водной бомбардировкой можно разбавить опасные серные облака, окутывающие всю планету. Такая установка превратит кислоту в соль, при этом еще и выделяя водород. Однако решение одной проблемы влечет за собой другую. Поднятые клубы пыли точно вызовут на Венере ядерную зиму. Поэтому нужно быть готовым ко всему.
  5. Так как температура на поверхности планеты в 4-5 раз выше температуры кипения воды, то Венеру необходимо сначала охладить. Этого можно добиться путем размещения колоссальных экранов между солнцем и Венерой в точке Лагранжа (между двумя массивными телами), на которой может находиться объект с незначительной массой, не испытывая никакого влияния данных тел, помимо гравитационных. Но такое равновесие очень неустойчиво, поэтому расположение экранов необходимо постоянно изменять.
  6. Понизить температуру планеты можно путем превращения части атмосферы в сухой лед – твердый диоксид углерода.
  7. Заселение на планету водорослей (хлорелла, цианобактерии), поглощающих углекислый газ, вырабатывающих кислород и снижающих действие парникового эффекта, также может помочь охладить Венеру и понизить атмосферное давление. Этим интересовался американский ученый Карл Саган.

История картографии

Картография этой планеты зародилась в 1960-х. Ее начали сканировать при помощи наземных радиолокационных станций. В ходе исследований, на карте Венеры было открыто множество уникальных и интересных объектов. Со временем была придумана система координат, упрощающая ориентацию в новых данных.

В конце 70-х к этой планете начали летать международные автоматические станции – АМС. Они последовательно оснащались все более и более мощными радиолокаторами. Первые аппараты быстро разрушались. Однако предоставленной ими информации хватило, чтобы значительно усовершенствовать технологии конструирования.

Самая подробная на сегодняшний день карта Венеры была составлена американцами. Свой космический аппарат они запустили в 1989 году. Уже в начале 90-х межпланетная станция «Магеллан» достигла своей цели и детально обследовала поверхность Венеры. Аппарат делал снимки с орбиты, при помощи очередного радиолокатора.

В момент сближения с планетой, «Магеллан» сканировал узкие полосы рельефа. Так как многие участки поверхности были отсняты многократно и под разными углами, полученной информации хватило для создания трехмерной модели 22% планеты.

Картографическая съемка заняла два года. Зафиксированы радиолокационные данные о 98% поверхности. В результате обнаружилось, что рельеф Венеры обильно усеян вулканами и образованиями вулканического происхождения.

Несмотря на стремительное движение облаков в атмосфере, на планете отсутствует выраженная ветряная эрозия. Изрядная часть рельефа Венеры состоит из равнин, образовавшихся в ходе многочисленных извержений. Кора поверхности настолько тонка, что не может препятствовать выходу магмы.

В Северном полушарии ученые обнаружили огромные «вмятины», покрытые густой сетью трещин. Этим образованиям дали название «арахноиды», за внешнее сходство с концентрической структурой паутины. Каждый арахноид простирается на 100, а то и 200 километров. Ученые полагают, что эти образования тоже обязаны своим происхождением повышенной вулканической активности. Часто их рассматривают как один из типов вулканов.

Карта Венеры также показала, что на планете сравнительно мало кратеров и низменностей. Зато ученые выделяют обширные возвышенности, образующие несколько континентов. На них находятся самые высокие точки планеты.

Эти регионы называют «Землями». По традиции, им дают имена в честь богинь любви из культурного наследия разных народов. Всего на планете существует три подобных области. Это Земля Иштар, Земля Лады и Земля Афродиты.

Большинство объектов на карте Венеры названы в честь женщин и мифологических персонажей женского пола. Исключение – горы Максвелла, самая высокая горная система планеты. Их название осталось с той поры, когда обыкновение называть венерианские объекты женскими именами еще не превратилось в безусловное правило.

Кратер Аддамс на Венере

Со стороны

Внешне эта планета похожа на яркую желтовато-белую звезду. Люди еще с незапамятных времен привыкли использовать ее как астрономический ориентир. После Солнца и Луны, она является самым ярким космическим объектом, видимым с Земли.

Однако настоящие цвета рельефа Венеры не имеют ничего общего с этой ровной и гладкой, белесой оболочкой. Внешний вид задает прослойка из капель серной кислоты. Серная кислота отражает солнечный свет и не пропускает тепло. Планету покрывает 20-километровая толща облаков. Их средняя температура составляет -70° по Цельсию.

Чем выше над поверхностью Венеры, тем суровее и холоднее температурные условия. В верхних слоях бушуют стремительные ветра, скорость которых превышает темп вращения планеты. Именно их движение формирует неровности и полосы на оболочке, которые можно увидеть на поверхности Венеры, если рассматривать планету в разных частях спектра.

Однако облака не смогли скрыть от ученых, как выглядит Венера. Многие данные о поверхности были получены во время изучения ее внешнего слоя. Состав облаков и скорость их перемещения, так или иначе, основаны на свойствах поверхности. Многолетние наблюдения за погодными условиями позволили сделать много выводов о планете.

Венера: Афродита Терра Этот регион является одним из самых прочных на Венере. Местность этого региона состоит из тессеры, которые представляют собой переплетающиеся хребты и долины. Снимки были собраны магелланской миссией, которая использовала радар, чтобы «увидеть» поверхность Венеры под ее тяжелой атмосферой.

Чем Венера хуже Земли и Марса?

Венера имеет схожие с Землёй размеры, объём, силу тяжести и даже состав. Удалённость от Солнца у неё также достаточная для существования жизни, но в этом плане мы покладаем надежды больше на Марс. Так чем же не угодила Венера?


Венера и Земля

Атмосфера

Атмосфера Венеры очень плотная и состоит на 96% из углекислого газа. Атмосферное давление на поверхности планеты примерно такое, как давление воды на глубине 900 метров. Сравнение с водой тут не просто так, потому что часть атмосферы у поверхности Венеры имеет не газообразное, а скорее «полужидкое» состояние.

Облака на планете в основном состоят из сернистого газа и серной кислоты. Таким образом, на Венере фактически кислотные облака. Предполагается, что и дожди там тоже кислотные.

Температура

Средняя температура на Венере 462 °C. Это результат парникового эффекта, т.к. планета покрыта плотным слоем облаков. Они работают подобно одеялу, только в масштабах космического объекта. Солнечные лучи проникают через облака, нагревают планету, но полученное тепло уже не может вырваться из-за плотной атмосферы.


Как нагревается Венера

Вечный ураган

Атмосфера планеты — это один большой ураган, скорость которого достигает 504 км/ч. Точно неизвестно почему так происходит, но жизни на Венере это явно не способствует.

Подытожим:

  • У Венеры ужасный климат, обусловленный строением и плотностью атмосферы. Сильное давление, ядовитый воздух и вероятность кислотных осадков — явный проигрыш на фоне Земли и Марса.
  • Если говорить о средней температуре, то Венера — настоящий ад. Жарче только на Солнце. Земля с Марсом более комфортны для проживания и даже могут похвастаться полярными шапками, которые не тают под воздействием высокой температуры.
  • На Венере довольно ветрено. На Марсе, конечно, бывают бури, но не в планетарных масштабах.
  • Сюда же можно добавить высокую радиацию и отсутствие воды на поверхности планеты, которая вся испарилась в облака, и высочайшую вулканическую активность.

Циркуляция атмосферы

Скорость ветра в нижней атмосфере Венеры измерялась на всех посадочных аппаратах, начиная с «Венеры-4», но впервые вертикальный профиль ветра от поверхности до 60 км высоты получили «Венера-9 и 10» (1975). Оказалось, что скорость ветра растет от 0,5–1,5 м/с у поверхности до 50–60 м/с на уровне среднего облачного слоя (55–60 км). У верхней границы облаков она достигает 100 м/с. Таким образом, оказалось, что планета и ее атмосфера вращаются с разными скоростями. Венера совершает оборот вокруг оси за 243 суток (земных), а ее атмосфера (на уровне верхнего облачного слоя) — примерно за 4 суток, т. е. более чем в 60 раз быстрее! Эта особенность атмосферы получила название «суперротация». Да и само осевое вращение Венеры и ее атмосферы, в отличие от других планет (кроме Урана), направлено в сторону, противоположную орбитальному вращению вокруг Солнца.

Структура атмосферы Венеры отличается от земной. Прежде всего, в ней отсутствует стратосфера. За самым нижним слоем — тропосферой — находится тропопауза, в зависимости от широты расположенная на высоте 56–62 км. Выше нее — мезосфера, на высоте приблизительно 100–110 км, — мезопауза, а еще выше — термосфера. В тропосфере градиент температуры близок к адиабатическому. При определенных условиях в этом слое могут рождаться вертикальные конвективные потоки. Выше тропопаузы атмосфера стабильна, т. е. в ней не происходит вертикального перемешивания. Средний облачный слой — конвективный. Именно там плавали баллоны аппаратов «ВЕГА-1 и 2». Возможно, в тропосфере существуют еще две конвективные зоны: на высоте 20–30 км и вблизи поверхности [].

Венера — планета медленно вращающаяся, с осью вращения, практически перпендикулярной плоскости эклиптики. И потому на ней нет смены времен года. Динамическое состояние мезосферы Венеры определяется циклострофическим балансом: силы, связанные с градиентом давления, уравновешиваются центробежной силой. Уравнение баланса позволяет теоретически оценить скорость зонального (т. е. вдоль параллелей) термического ветра до высоты 80–90 км. На высоте 90–110 км расположена переходная область между двумя основными модами циркуляции: зональной суперротацией и движением потока, который поднимается вверх в подсолнечной точке и опускается на противоположной стороне планеты, в антисолнечной точке (так называемый SS—AS-перенос).

Один из методов изучения динамики атмосферы выше 90 км — наблюдение пространственного распределения яркости ночных свечений, в частности свечений молекулярного кислорода. Эта самая яркая ночная эмиссия возникает при рекомбинации атомов кислорода, которые образуются при фотолизе СО2 на дневной стороне, переносятся циркуляцией на ночную сторону на высоте 90–130 км (в верхней мезосфере и нижней термосфере), рекомбинируют в нисходящем потоке и высвечивают энергию в полосе O2 1,27 мкм. Измерения свечения О2 картирующим спектрометром VIRTIS VEX подтвердили, что, хотя основная мода циркуляции верхней атмосферы — SS—AS-перенос, на нее могут накладываться и зональная суперротация, и волны масштабом от нескольких километров до планетарных.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий