Атмосфера на венере – Атмосфера Венеры — Википедия

Знойная поверхность планеты покрыта вулканами, ударными кратерами, застывшими потоками лавы. Около 1000 кратеров и их остатков превышают в диаметре 20 км. На поверхность никогда не падали маленькие метеориты. Их безжалостно сжигает атмосфера. Астероид диаметром 50 км сможет выдержать достаточно долго, чтобы достичь поверхности, но даже тогда в атмосфере он потеряет около половины массы. Лицо планеты было полностью изменено вулканическими извержениями от 300 до 500 миллионов лет назад.

Состав атмосферы Венеры

Несколько космических аппаратов входили в атмосферу Венеры. Самую первую успешную попытку совершила советская станция Венера 3, но ее оборудование преждевременно вышло из строя. Венера 4 успешно выполнила ряд научных экспериментов. Они открыли, что температура поверхности близка к 500°C, а состав атмосферы включает от 90 до 95% двуокиси углерода. Атмосфера имела значительно большую плотность, чем предполагалось, и медленный спуск привел к тому, что батареи разрядились еще до достижения аппаратом поверхности планеты. Маринер 5, запущенный НАСА, достиг Венеры днем позже аппарата Венера 4, но в атмосферу не входил. Данные двух миссий были сопоставлены, и это стало первым шагом на пути международного сотрудничества в исследовании космоса. В рамках советской космической программы были запущены Венера 5 и Венера 6. Они предоставили огромный объем данных, но были раздавлены атмосферным давлением в пределах 20 км от поверхности.

С начала изучения Венеры было совершено более дюжины запусков миссий для исследования поверхности и атмосферы планеты. В данное время на орбите находится Венера-экспресс. Планируется запуск миссий Бепиколомбо и Венера ин-ситу Эксплорер. Каждая миссия дает новую информацию, и даже сложно вообразить, какие тайны могут быть раскрыты при детальном изучении поверхности планеты.

Строение Венеры

Поверхность Венеры

Положение и движение Венеры

o-kosmose.net

Атмосфера Венеры: температура, климат, парниковый эффект

Солнечная система > Планета Венера > Атмосфера Венеры

Изображение облаков в ложном цвете, созданное Венерой-экспресс

Какая атмосфера Венеры – второй планеты Солнечной системы: давление, температура нагрева, плотность, состав, климат, парниковый эффект, сравнение с Землей.

Венера занимает первое место по нагреву среди солнечных планет. Почему? Потому что ей не повезло обладать самой суровой атмосферой. Что с ней не так? И можно ли говорить о наличии атмосферы у Венеры?

Как выглядит атмосфера Венеры

Особый макияж

Состав атмосферы Венеры практически полностью представлен двуокисью углерода с примесями азота. Воздух настолько плотный, что небольшие азотные сгустки превышают земные в 4 раза. Подобное сочетание приводит к парниковому эффекту, удерживающему критически высокую температуру все время. Ниже представлена температура атмосферы планеты Венера в цифрах и связи с высотой.

Строение атмосферы Венеры

Также облака не только накапливают тепло, но и функционируют как заслонка для земного наблюдателя. Мы буквально не можем взглянуть на поверхность, пока не посадим туда аппарат.

Хотя Венера и Земля похожи по размерам, но из-за повышенного давления (в 90 раз больше земного) вам будет казаться, что вы стоите на океанической глубине. Чем выше подниметесь, тем больший комфорт ощущаете.

• 96% – двуокись углерода.
• 3.5% – азот.
• 1% – окись углерода, аргон, диоксид серы и водяной пар.

Климат и погодные условия

Атмосферные облака планеты Венера постоянно перемещаются из-за движения ветров, разгоняющихся до 360 км/ч. Однако они замирают на 4 дня после каждого осевого оборота. Чем ближе к поверхности, тем меньше скорость ветра.

В случае с Землей сезоны меняются из-за осевого наклона. Но у Венеры он практически незначителен, тем более, что все контролируется плотным атмосферным слоем. Так что температура не меняется в течение всего года.

Облака кажутся окрашенными в ярко-желтый или белый цвета. Вы не заметите полос или штормов. Теперь вы знаете, как выглядит атмосфера Венеры.

Полезные статьи:

Поверхность Венеры

Строение Венеры

Положение и движение Венеры

v-kosmose.com

Венера — мир невыносимой жары и вулканов

Венера — вторая по счету планета, удаленная от солнца. Венеру часто называют «сестрой» Земли. Действительно, структура, масса, плотность и размер планеты очень близки к размеру Земли, но на этом их сходства заканчиваются. За плотным слоем атмосферы, скрывается мир невыносимой жары и вулканов.

Венера и Земля в сравнении

Этой планете приблизительно 4,6 миллиарда лет, как Земле, Солнцу, Марсу и остальным планетам солнечной системы. Планету назвали в честь древней римской богини Венеры. Венера — третье по яркости светило на Земле, поэтому еще древние греки установили, что яркая вечерняя и утренняя «звезда» — одно и то же светило.

Ярокость планеты на нашем небе обусловлена непосредственной близостью Венеры к Земле и высокой отражаемостью солнечного света плотными облаками в атмосфере Венеры.

Дважды в столетие с Земли можно наблюдать интересное явление — прохождение Венеры по диску Солнца. Это происходило в 1631, 1639; 1761, 1769; и 1874, 1882. Последняя пара прохождений были относительно недавно: 8 июня 2004 и 6 июня 2012 года астрономы всего мира наблюдали маленькую точку Венеры, проходящуюю по диску Солнца. Следующее прохождение должно произойти 11 декабря 2117. Аналогичные астрономические транзиты происходят и у Меркурия.

Физические характеристики Венеры

Орбита и вращение планеты

Ось вращения Венеры относительно плоскости орбиты наклонена всего на 3° по сравнению с 23,45° Земли. Из-за этого минимального наклона и плотной атмосферы на Венере нет сезонов.

По сравнению с Землей, которая вращается с Востока на Запад, Венера вращается в обратном направлении с Запада на Восток, то есть Солнце на Венере всходит на Западе, а садится на Востоке.

Венерианский год (орбитальный период) составляет 225 земных суток, в то время как период обращения вокруг своей оси у Венеры составляет 243 земных суток. Таким образом один световой день на Венере равен 117 земным суткам.

Масса и плотность

Венера немного меньше Земли. Диаметр планеты составляет 12103 км это примерно 95% от диаметра Земли. А масса составляет 81% от массы Земли. Плотность около 5,24 грамм на кубический сантиметр.

Внутреннее строение Венеры

Венера, как и Земля, состоит из ядра, мантии и коры. Основным составляющим ядра Венеры является железо. Радиус ядра примерно 3000 километров. Магнитного поля нет, хотя содержание железа в ядре сопоставимо с количеством железа в ядре Земли. Однако Венера вращается слишком медленно, чтобы у нее появилось такое же магнитное поле, как и у Земли.

Климат и атмосфера Венеры

Атмосфера

Атмосфера Венеры очень плотная и горячая. В основном она состоит из углекислого газа — 96%. 3,5% азота и менее 1% составляет окись углерода, аргона, диоксида серы и паров воды.

Такое большое содержание углекислого газа в воздухе создает парниковый эффект в атмосфере. Совсем небольшое количество солнечного света (около 2%), которое не отражается облаками серной кислоты или не поглощается атмосферой, может проникнуть через толстый слой облаков планеты.

рельеф планеты

Температура

Практически вся энергия, излучаемая планетой в инфракрасном (тепловом) спектре, поглощается углекислым газом, которым так богат воздух. Поэтому температура на поверхности планеты необычайно высокая — около 460 градусов по Цельсию. Она остается неизменной в течении длительной ночи и одинакова как на экваторе планеты, так и на ее полюсах.

Атмосферное давление

Атмосферное давление Венеры превышает атмосферное давление Земли в 90 раз.

Облака и ветер

В то время, как Венера движется вперед по своей орбитальной орбите и медленно вращается в обратном направлении вокруг своей оси, верхние слои облаков, движимые ураганным ветром, проносятся вокруг планеты каждые 4 земных суток со скоростью 360 км в час. Скорость ветра снижается с приближением к поверхности планеты и у самой поверхности составляет всего несколько километров в час. В настоящее время происхождение этого атмосферного явления — предмет научных исследований.

облака венеры

В 2007 году орбитальным спутником Венеры European Venus Express было подтверждено наличие молний в облаках атмосферы планеты. На Земле, Юпитере и Сатурне молнии порождаются облаками из водяных паров, но на Венере облака состоят из серной кислоты.

Описание поверхности

поверхность Венеры

На поверхности Венеры нет кратеров меньше 1,5-2 км в диаметре, так как маленькие метеориты сгорают в плотной атмосфере, не долетев до ее поверхности. Считается, что 300-500 миллионов лет назад поверхность планеты была полностью изменена в результате вулканической активности. Планета усеяна более чем тысячью вулканами и вулканическими группами, достигающими 20 км в диаметре. Потоки вулканической лавы образовали длинные извилистые каналы, простирающиеся на сотни километров. Венера имеет два высокогорных района — земля Иштар и земля Афродиты,— в североной полярной области планеты и в районе экватора соответственно. Земля Иштар соизмерима с Автралией, а земля Афродита, протяженностью почти 10000 км,— с Южной Америкой. Самой высокой горой на Венере является гора Максвелла, высота которой равняется горе Эверест на Земле. Гора Максвелла находится на востоке Земли Иштар.

Спутники Венеры

Венера не имеет ни одного спутника.

Источник: NASA

saitzemli.ru

Атмосфера Венеры — планета, поверхность, исследование, характеристика, особенности, строение, вики — WikiWhat

Содержание (план)

Атмосфера Венеры — это оболочка из газов вокруг Венеры.

Полёты АМС серии «Венера», спуск и посадка аппаратов на поверхность планеты позволили точно определить химиче­ский состав атмосферы и поверхностных слоёв, температуру и давление на поверхности Венеры. Оказалось, что её атмосфе­ра состоит практически из чистого (97%) углекислого газа с небольшой примесью азота (~3%), кислорода и водяного па­ра (менее 0,1%). Температура около 750 K (480 °C), она прак­тически не зависит ни от времени суток, ни от широты мес­та. Давление на поверхности в 90 раз превышает давление земной атмосферы на уровне моря.

Первоначальные атмосферы Венеры, Земли и Мар­са были близки по своему химическому составу, но на Вене­ре было меньше воды, так как она формировалась ближе к Солнцу. По той же причине температура на её поверхности изначально была выше.

Магнитное поле

Вращение Венеры очень быстро затормозилось (сейчас период обращения Венеры во­круг своей оси равен 243,16 земных суток, при этом она вра­щается в сторону, противоположную движению планеты во­круг Солнца), поэтому на Венере не появилось магнитное по­ле.

Отсутствие магнитного поля на Ве­нере имеет большое значение. В верхних слоях атмосферы ультрафиолетовое излуче­ние Солнца расщепляет молекулу воды на ион водорода (H⁺) и ион гидроксила (OH^—). Тепловая скорость иона водорода в 4,5 раза больше скорости молекулы воды. Он свободно поки­дает Венеру. Так Венера очень быстро потеряла весь свой во­дород, а, следовательно, и воду. Кислород же связан горными породами. Весь выделившийся из недр углекислый газ остал­ся в атмосфере.

Иное положение на Земле, имеющей доста­точно сильное магнитное поле. Ион (заряженная частица) не может двигаться поперёк магнитных силовых линий, а, следо­вательно, не может покинуть Землю. Темп потери водорода резко замедлен, и вода на Земле сохранилась.

Инфракрасное излучение

Углекислый газ практически прозрачен для видимого све­та, но очень сильно поглощает инфракрасное излучение. По­этому атмосфера Венеры играет роль своеобразного «одеяла». Свет Солнца свободно достигает поверхности планеты и нагре­вает её. В свою очередь, нагретая поверхность отдаёт энергию в виде инфракрасного излучения, которое поглощается атмо­сферой и нагревает её. Это явление называется парниковым эффектом, оно аналогично наблюдаемому в парниках и теп­лицах, где роль атмосферы играет стеклянная крыша.

Серная кислота

При наблюдениях с Земли представляется, что Венера за­крыта плотным слоем облаков, аналогичных земным. Наблю­дения на поверхности Венеры показывают, что это, скорее, дымка тумана, состоящего из капелек

Ветер на Венере

Радиолокационные наблюдения установили 243-суточный период вращения Венеры, однако снимки, сделанные с косми­ческих аппаратов в ультрафиолетовых лучах, показали всего четырёхсуточный период. Эта загадка была решена блестящими экспериментами, проведёнными АМС «Вега-1» и «Вега-2», с бортов которых были запущены аэро­статы. За их движением следили с Земли с помощью радио­технических средств. Наблюдения показали, что в атмосфере Венеры на больших высотах дуют широтные ветры со скоро­стями более 100 м/с. Такие ветры объясняют четырёхсуточ­ный период вращения верхних слоёв атмосферы. Кроме того, были обнаружены вертикальные хаотические движения со скоростями до нескольких метров и даже до нескольких де­сятков метров в секунду. Все это даёт чрезвычайно важный материал для развития теории процессов, происходящих в атмосфере Земли.

• Wikiwhat.ru

• Химический состав атмосферы планет гигантов

• Наличие или отсутствие атмосферы венеры

• Планета венера -поверхностьт и атмосфера

• Атмосфера меркурия характеристика кратко

wikiwhat.ru

Атмосфера Венеры

Подробно:

© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».

Введение

До начала космической эры астрономы знали о Венере очень мало. Плотная облачность мешала им увидеть ее поверхность в телескопы. Не удавалось точно определить даже ее диаметр, поскольку она была постоянно окутана облаками. Не были известны ни температура на поверхности Венеры, ни давление, ни состав атмосферы, ни особенности рельефа. Космическим аппаратам удалось пройти сквозь атмосферу Венеры, состоящую, как выяснилось, в основном из углекислого газа с примесями азота и кислорода. Бледно-желтые облака́ в атмосфере содержат капельки серной кислоты, выпада́ющей на поверхность кислотными дождями.

Атмосфера Венеры

Исследования атмосферы Венеры неоднократно проводились при спуске на поверхность планеты советских космических аппаратов «Венера», начиная с 1967 г., а также при помощи научной аппаратуры, установленной на воздушных шарах, которые были доставлены на планету советскими станциями «Вега-1» и «Вега-2».

Парниковый эффект на Венере

Газовый и аэрозольный состав атмосферы таков, что часть солнечного излучения проникает вплоть до поверхности Венеры. Однако прозрачность атмосферы для инфракрасного (теплового) излучения очень мала. В результате температура поверхности планеты оказывается чрезвычайно высокой. Это явление, называемое парниковым эффектом, на Венере значительно сильнее, чем на Земле, где аналогичный прирост температур составляет около 35°. Ранее предполагалось, что из-за плотных облаков на поверхности Венеры всегда темно. Однако, полёт «Венеры-8» показал, что для солнечного излучения облака́ Венеры достаточно прозрачны, так что освещенность на её поверхности примерно соответствует освещё́нности на Земле в пасмурный день. Однако и этого количества солнечной энергии оказывается достаточно, чтобы вследствие парникового эффекта температура на поверхности Венеры установилась выше, чем на Меркурии, расположенном ближе к Солнцу. Средняя температура на Венере находится в пределах +470°C. Это означает, что такие металлы, как свинец, олово и цинк могут существовать там только в расплавленном состоянии. Суточные и годичные колебания температуры на Венере практически отсутствуют. Её плотная атмосфера хорошо сохраняет тепло даже в условиях очень большой продолжительности венериа́нских суток. Перепады температуры от дня к ночи составляют не более 1°, а от экватора к полюсам — не более 12°. Но вот с высотой температура заметно понижается — на вершинах наиболее высоких гор она почти на 100° ниже, чем в низменностях. Хотя по земным меркам это всё равно — сильнейшая жара.

Облачный покров планеты трёхслойный: на высотах от 70 до 90 км находится разреженная стратосферная дымка, на 50-70 км — основной облачный слой, а на 30-50 км — подоблачная дымка. Основной облачный слой весьма стабилен, хотя местами он гуще, а местами чуть более прозрачный. Он оранжево-желтого цвета. Такой цвет неба, необычный для жителей Земли, обусловлен тем, что атмосфера Венеры состоит из CO₂, молекулы которого рассеивают именно эту часть солнечного света.

По мере приближения к поверхности Венеры, температура, давление и плотность атмосферы возрастают. Вблизи поверхности планеты плотность атмосферы всего в 14 раз меньше плотности воды, то есть давление газа на поверхности Венеры больше давления атмосферного газа на поверхности Земли в 90 раз! Такое давление, существует на Земле на глубине 90 метров под водой! Космонавт, оказавшийся на Венере, подвергся бы этой ужасной силе, которая его тут же раздавила бы. Космические корабли приходится конструировать так, чтобы они выдерживали сокрушительную, разда́вливающую силу атмосферы Венеры.

Плотность атмосферы у поверхности Венеры примерно в 50 раз больше, чем у поверхности Земли. 40% массы венерианской атмосферы находится в пределах 10 км от поверхности планеты. Можно сказать, что воздух там в определенной степени вязкий и движение в такой плотной газовой среде должно чем-то напоминать перемещение в воде.

Высотные слои

С высотой плотность атмосферного газа и температура уменьшаются (см. график зависимости температуры и давления от высоты). Так, на высоте 30 км. давление равно 9,4 бар, плотность 10 (кг/м³) и температура 222°C. На высоте 60 км. давление падает до 0,09 бар, плотность падает до 0,2 (кг/м³), а температура уходит в минус 30°C. Из-за высокого молекулярного веса атмосферного газа выше 150 км. атмосфера Венеры разряжена больше, чем атмосфера Земли на таких же высотах. Выше этого уровня преобладают легкие частицы — атмосферный кислород и углекислый газ. А еще выше (выше 320 километров) резко увеличивается относительное содержание гелия и водорода. Легкие составляющие атмосферного газа — угарный газ, кислород и водород появляются как результат распада (диссоциации) молекул углекислого газа и водяного пара. Эта диссоциация происходит под воздействием жесткого (высоко́энергичного) ультрафиолетового излучения Солнца в стратосфере Венеры.

Атмосфера Венеры делится на разные высотные слои — тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу (криосферу). Выше 700 километров начинается корона Венеры, состоящая только из водорода. Она простирается до 1000 километров и плавно переходит в межпланетную среду́. На высотах короны температура практически не меняется с высотой. Она, конечно, зависит от времени суток, то есть от того количества тепла, которое поступает в атмосферу от Солнца. Это значит, что температуры днем выше, чем ночью. Так, выше 160 километров температура днем (в подсолнечной точке) близка к 300 К при минимальной солнечной активности и 450 К — при максимальной. Ночью температура падает до 100 К.

Облака на Венере

Наблюдения облачных структур в ультрафиолетовых лучах, проведенные с борта американского космического зонда «Маринер-10», показали, что на высотах около 50-60 км существуют постоянные атмосферные течения — ветры ураганной силы, скорость которых достигает 100-110м/сек (около 400 км/час). С приближением к поверхности, начиная с высоты 20 км, скорость ветра резко уменьшается и на высоте 10 км составляет уже лишь 3 м/сек (около 10 км/час). На само́й же поверхности планеты ветер дует со скоростью 0,5-1 м/сек (2-4 км/час). Однако надо иметь в виду, что на Венере, воздушная смесь в 50 раз плотнее земного воздуха, поэтому создаваемое таким ветром давление гораздо больше.

В атмосфере Венеры зарегистрированы грозовые разряды. По концентрации частиц облачный слой Венеры напоминает земной туман с видимостью в несколько километров. Облака́, видимо, состоят из капелек концентрированной серной кислоты, ее кристалликов и частиц серы и водяных паров. Следует отметить, что капельки серной кислоты, хотя и в значительно меньшем количестве, присутствуют и в земной атмосфере. Вероятно, как и на Земле, на Венере серная кислота образуется из сернистого газа SO₂ — оксида серы(IV), источником которого являются вулканические извержения и серосодержащие породы поверхности — пириты.

Химический состав атмосферы Венеры

Химический состав атмосферы Венеры

Вплоть до 1967 года, по аналогии с Землей, предполагалось, что основная химическая составляющая атмосферы Венеры — азот. Ученые считали, что кроме него там находится небольшое количество (1-10%) углекислого газа, полосы поглощения которого были обнаружены еще в 30-е годы. Однако, как показали самые простые химические датчики, установленные на первых «Венерах», всё обстоит иначе — в атмосфере Венеры преобладает углекислый газ (по последним данным — 96,5%), а азота там менее 4% (3,5%). В атмосфере Венеры содержится не только углекислый газ и азот, но и целый ряд малых составляющих (малых — по количеству). Какие они и сколько их (усредненное количество), показано на диаграмме. На поверхности Венеры и в её атмосфере очень мало воды — всего лишь более одной сотой процента. Правда, после самых первых полетов не удалось получить сведений о содержании многих малых составляющих атмосферы планеты — водяного пара, кислорода, угарного газа, соединений серы и инертных газов (см. статью «Редкие газы на Венере» об исследовании атмосферного состава Венеры в марте 1982г. аппаратом «Венера-13»). А между тем, они играют огромную роль в жизни атмосферы: поглощают солнечное и тепловое излучение (вспомним о «парниковом» эффекте), вступают в химические реакции, образуют в результате конденсации частицы облачного слоя и т. д. Особый интерес представляют инертные газы, изотопы которых можно разделить на две группы. Радиогенные — образовались в результате радиоактивного распада элементов. Реликтовые — сохранились со времени образования Солнечной системы (около 4,5 миллиардов лет тому назад). Из абсолютного содержания реликтовых изотопов инертных газов и их соотношения с радиогенными можно почерпнуть некоторые сведения о тех условиях, в которых из протопланетной туманности когда-то рождались планеты, и о самом процессе формирования планет.

Как на планете, подобной Земле, сложились совершенно иные климатические условия? Под влиянием каких процессов возникла венерианская атмосфера? Полностью ответить на эти сложнейшие вопросы ученые не смогли до сих пор.

Интересно знать, что:

После того как первые Автоматические Станции установили параметры атмосферы Венеры, конструкторы НПО имени Лавочкина коренным образом изменили схему посадки на планету. Если раньше станции весь путь сквозь атмосферу проделывали на парашюте, то теперь он требовался только для начального торможения. С 1975 года 8 станций нового поколения (от «Венеры-9» до «Венеры-14», а также «Вега-1, Вега-2») отстреливали тормозной парашют на высоте 50 км над поверхностью планеты и далее совершали свободное падение. Атмосфера Венеры очень плотная, поэтому было вполне достаточно того сопротивления, которое оказывала сама станция — шарообразная капсула диаметром 1 метр, к верхней части которой прикреплен металлический диск (тормозной щит) диаметром 2 метра, напоминавший по форме перевернутый зонтик. Тягучий воздух Венеры обтека́л снизу вверх сначала шар, а затем диск, гася скорость падения. Посадка под таким «зонтиком» происходила достаточно мягко — оставались невредимыми даже лампы в фарах, предназначенные для подсветки поверхности во время съёмки. Ещё одна «хитрость», смягча́вшая удар, заключалась в посадочном кольце. Этот полый металлический «бублик» (диаметр 180 см, толщина 14 см), закрепленный под днищем станции, в момент её падения на каменистую поверхность планеты сминался, ослабляя удар.

znaniya-sila.narod.ru

Состав атмосферы Венеры: факты и гипотезы

Состав атмосферы входит в число важнейших характеристик любой планеты. Это – один из факторов, непосредственно влияющих на формирование условий на поверхности. Химия атмосферы способна много поведать ученым о процессах взаимодействия газовой оболочки планеты с ее недрами, с одной стороны, и с явлениями космического происхождения, с другой. Ярким примером тому является состав атмосферы планеты Венера.

Краткая характеристика атмосферы Утренней звезды

Чрезвычайно плотная газовая оболочка, источник необратимого парникового эффекта – это, наряду с непроницаемым облачным слоем, главная отличительная черта Венеры.

Структурно атмосфера представляет собой несколько слоев, различающихся составом и физическими свойствами. Нижний, наиболее плотный слой – тропосфера, простирающаяся до высот около 65 км. Выше, до 120 км, расположена разреженная мезосфера, над ней – термосфера и экзосфера. Вообще, для газовой оболочки Венеры характерна намного более высокая плотность, чем на Земле, в нижних слоях (давление у поверхности превышает 93 атмосферы) и меньшая плотность – в верхних слоях.

Облака находятся на высотах 50-65 км. На этом уровне атмосфера обладает свойством суперротации: благодаря сильнейшим ветрам она совершает полный оборот вокруг планеты за четверо земных суток – существенно быстрее, чем вращается сама 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.

Углекислота задает тон

Насколько много в венерианском воздухе углекислого газа, можно представить, оценивая количество азота на Венере и на Земле. Мы помним, что в земной атмосфере азот составляет более трех четвертей – его много. Еще больше азота на Венере: масса его примерно втрое превышает массу всей атмосферы Земли. И при этом процентная доля азота на Венере в 27,5 раз ниже, чем доля углекислоты!

Диоксид углерода – тяжелый газ, и он концентрируется в нижних слоях атмосферы, вызывая знаменитый венерианский парниковый эффект, вследствие которого температура у поверхности держится возле 470 °C. Из-за высокой плотности углекислота здесь пребывает в состоянии, промежуточном между газом и жидкостью.

Ее наличие в составе атмосферы Венеры в столь большом количестве нуждается в объяснении. Предполагается, что планета приблизительно полмиллиарда лет назад пережила глобальную геологическую катастрофу, в результате которой была полностью разрушена кора. Повсеместный выход на поверхность огромного количества магмы и ее дегазация могли, как полагают ученые, привести к столь масштабному скачку содержания в атмосфере двуокиси углерода.

Малая, но важная примесь

Может показаться незначительным количество сернистого ангидрида в составе атмосферы. Венера, однако, обязана ему одной из самых примечательных своих особенностей – облачным слоем. В верхних слоях атмосферы этот газ наряду с углекислотой и водяными парами участвует в образовании серной кислоты под действием жесткого солнечного ультрафиолета.

Капельки кислоты «тонут» в плотной венерианской атмосфере лишь до определенного уровня, ниже которого кислота просто испаряется. Совместно с диоксидом серы эти капельки и формируют слой облаков, которые отражают большую часть солнечного света и делают невозможным наблюдение поверхности планеты в оптическом диапазоне. Именно благодаря им Венера – настолько яркий объект земного неба.

Предполагается, что источником сернистого газа также явилась интенсивная вулканическая деятельность.

Сухая планета

Широко известный факт – на Венере очень мало воды. Конечно, из-за большей близости к Солнцу протопланетное вещество, из которого формировалась планета, должно было содержать меньше летучих компонентов по сравнению с веществом, образовавшим Землю. И все-таки воды в составе атмосферы Венеры слишком мало. Мы говорим только об атмосфере, поскольку понятно, что при условиях, царящих на планете, никакая гидросфера невозможна, и вся свободная вода может существовать исключительно в парообразном состоянии.

Планетологи считают, что тектоническая катастрофа (о ней уже упоминалось выше), которую пережила Венера, привела к выбросу наряду с углекислотой и прочими газами большого количества водяного пара – ведь это тоже вулканический продукт. Он же, являясь и сильнейшим парниковым фактором, мог способствовать установлению современного температурного режима атмосферы.

Будучи значительно легче углекислоты, водяные пары концентрируются на больших высотах. Здесь вступает в действие жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, разбивая молекулы воды на кислород, участвующий в образовании серной кислоты, и водород. А поскольку Венера не имеет глобального магнитного щита, подобного земному, ионы легких газов – водорода, частично кислорода и некоторых других – легко теряются атмосферой.

Трудно оценить, сколько воды могла утратить планета подобным образом. Как бы то ни было, вопрос об удивительной «сухости» Венеры еще ждет окончательного ответа, и вряд ли этот ответ будет простым.

Впереди – новые открытия

Несколько лет назад благодаря данным европейского зонда «Венера-Экспресс» на высотах около 100 км был обнаружен слабый озоновый слой венерианской атмосферы. Формируется он опять-таки под действием солнечных лучей, расщепляющих молекулы диоксида углерода. Здесь же была зафиксирована температурная аномалия: атмосфера на этой высоте на несколько десятков градусов теплее. Ученые полагают, что аномалия связана с выделением энергии в реакциях распада озона.

Зонд «Венера-Экспресс» завершил свою миссию в 2015 году, но в настоящее время атмосферу планеты исследует японский аппарат «Акацуки», в задачи которого входит, помимо прочего, и измерение концентрации газов, входящих в состав атмосферы Венеры, на разных высотах. Зонд также обнаружил немало интересного. Так, пока не идентифицирован компонент атмосферы, поглощающий мягкий ультрафиолет, например, на длине волны 365 нм. Есть гипотеза, что за такое поглощение ответственен хлорид железа, возможно, присутствующий в облачном слое.

Немало открытий может принести и сопоставление данных современных и прошлых миссий, таких как советские «Венеры» или «Вега-2». Так, изучение результатов измерения концентрации углекислого газа и азота, полученных спускаемыми аппаратами, позволяет точнее представить себе процессы в малоизученных нижних слоях газовой оболочки Венеры. Состав атмосферы здесь и выше сложным образом связан с ее динамикой.

Открытий и гипотез в этой области много. Безусловно, новые миссии, например, запланированная на вторую половину 2020-х «Венера-Д», принесут ученым массу информации об атмосфере нашей соседки, столь похожей и непохожей на Землю. Будем надеяться, что эти проекты состоятся и станут успешными.

fb.ru