Венера

Венера — вторая планета от Солнца и почти по всем физическим параметрам ближайший двойник Земли: 6051,8 км в радиусе против земных 6371 и 4,87 × 10²⁴ кг против 5,97 × 10²⁴ — разница в размере и массе всего в несколько процентов. Но на этом сходство заканчивается — на самой поверхности. Под неизменной пеленой облаков из серной кислоты скрывается самая горячая поверхность среди всех планет Солнечной системы, горячее даже, чем у обращённого к Солнцу Меркурия, удерживаемая на уровне около 465 °C самым мощным парниковым эффектом, какой нам известен.

Это мир превосходных степеней и полных инверсий. Венера вращается в обратную сторону, причём настолько медленно, что один оборот вокруг оси занимает 243 земных суток — дольше, чем её 224,7-суточный год. Её атмосфера на 96,5% состоит из углекислого газа и давит на поверхность с силой примерно в 92 раза больше земного атмосферного давления на уровне моря. Для планеты, столь похожей на нашу по исходным «ингредиентам», Венера служит самым наглядным уроком в Солнечной системе о том, насколько по-разному могут сложиться судьбы двух родственных миров.

Атмосфера, которая давит и жарит

Венера окутана плотной оболочкой почти чистого углекислого газа с небольшой примесью азота и лишь следовыми количествами всего остального. У поверхности давление достигает примерно 92 земных — такую силу вы ощутили бы примерно на 900-метровой глубине в океане, — и этот толстый покров CO₂ безжалостно эффективно удерживает тепло. Температура поверхности держится около 465 °C — этого достаточно, чтобы расплавить свинец, — и почти не меняется нигде: от полюса до экватора, от дневной стороны до ночной поверхность остаётся примерно одинаково раскалённой.

Облака состоят не из воды, а из концентрированной серной кислоты, слоем толщиной в десятки километров, полностью скрывающим поверхность от обычных камер. У основания облаков падают капли кислотного дождя, но испаряются от жары задолго до того, как достигнут земли, — явление, называемое virga («сухой дождь»). Высоко над поверхностью верхушки облаков огибают планету всего за четыре земных дня, гонимые ветрами, скорость которых достигает, по оценкам, около 360 км/ч — «супервращение», разгоняющее атмосферу намного быстрее, чем вращается медлительное тело самой планеты под ней.

Неуправляемый парниковый эффект

Венера — хрестоматийный пример неуправляемого парникового эффекта. Находясь ближе к Солнцу, чем Земля, она, вероятно, на ранних этапах получала достаточно дополнительного солнечного света, чтобы любые океаны на ней испарились; водяной пар сам по себе мощный парниковый газ, поэтому усиление нагрева вызывало ещё большее испарение по принципу обратной связи, пока вода не исчезла полностью, унесённая в космос после того, как солнечный свет расщепил её молекулы высоко в атмосфере. Остался лишь углекислый газ, который больше нечему было связывать, и температура поднялась до нынешнего уровня.

Ситуацию усугубляет то, что у Венеры нет глобального магнитного поля для защиты, из-за чего её верхняя атмосфера остаётся беззащитной перед солнечным ветром. Понимание того, как именно и когда пути Венеры и Земли разошлись, — один из центральных вопросов сравнительной планетологии, поскольку он напрямую влияет на то, как мы оцениваем климат и нашей собственной планеты, и землеподобных планет у других звёзд.

Молодая, вулканическая поверхность

Когда орбитальный аппарат NASA «Магеллан» с помощью радара картировал Венеру между 1990 и 1994 годами, впервые проникнув взглядом сквозь облака, он показал поверхность, где безраздельно господствует вулканизм. Примерно 80% планеты занимают гладкие вулканические равнины, усеянные сотнями корон — кольцевых тектоно-вулканических структур, некоторые из которых превышают 1000 км в поперечнике и образовались там, где к поверхности поднимаются горячие мантийные плюмы. Над равнинами возвышаются два горных «континента»: Земля Иштар на севере, размером примерно с Австралию, и более крупная Земля Афродиты близ экватора.

На Земле Иштар находится гора Максвелла — высочайшая точка Венеры, чья вершина поднимается примерно на 11 км над средним уровнем поверхности, что сопоставимо по масштабу с Гималаями. Примечательно, что на Венере на удивление мало ударных кратеров, а те, что есть, распределены равномерно и выглядят свежими. Это указывает на общепланетное событие обновления поверхности, произошедшее несколько сотен миллионов лет назад и стёршее более древнюю летопись кратеров, а недавний повторный анализ данных «Магеллана» обнаружил признаки того, что некоторые вулканы, возможно, активны и по сей день.

Обратные сутки длиннее года

Венера вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном её орбитальному движению и вращению большинства других планет, — это обратное, или ретроградное, вращение отражено в наклоне её оси, составляющем 177,36°, то есть планета фактически перевёрнута «вверх ногами». Это вращение мучительно медленное — один оборот за 243 земных суток, — поэтому венерианские звёздные сутки на самом деле длиннее её 224,7-суточного пути вокруг Солнца. С учётом орбитального движения промежуток от одного восхода до следующего составляет около 117 земных суток. Стоя на поверхности, вы увидели бы, как Солнце восходит на западе и заходит на востоке.

Почему Венера вращается в обратную сторону, до сих пор обсуждается. Гигантский удар на раннем этапе её истории мог перевернуть или обратить вращение планеты, но по ведущей альтернативной гипотезе сильные солнечные приливы, действующие на её массивную атмосферу, постепенно затормозили и обратили изначально земноподобное вращение на протяжении миллиардов лет.

Столетие исследований

Венера стала первой планетой, к которой отправился космический аппарат, — американский «Маринер-2» пролетел мимо неё в 1962 году. Затем советская программа «Венера» на протяжении 1960-х, 1970-х и 1980-х годов установила целую череду рекордов, включая первую мягкую посадку на другую планету и первые фотографии с поверхности Венеры — камеры выдерживали лишь несколько минут, максимум около часа в условиях сокрушительной жары и давления, прежде чем выходили из строя. Затем последовал запущенный в 1989 году «Магеллан» NASA с его глобальной радиолокационной картой. Позднее, в 2010 году, был запущен японский орбитальный аппарат «Акацуки», который в 2015 году вышел на орбиту для изучения атмосферы и её супервращающихся ветров.

После долгого затишья Венера вновь стала приоритетом. Сообщение 2020 года об обнаружении фосфина в облаках — возможном, хотя и активно оспариваемом, химическом намёке на жизнь — помогло возродить интерес наряду с давними предположениями о том, что умеренный слой облаков на высоте около 50 км, где давление и температура приближаются к земным, в принципе мог бы приютить микробов. Сейчас к запуску в начале 2030-х годов готовятся три крупные миссии: DAVINCI NASA, который сбросит зонд сквозь атмосферу, а также радиолокационные картографы VERITAS (NASA) и EnVision (ESA).

Как увидеть Венеру сегодня вечером

Венеру легче всего найти на небе — это третий по яркости объект после Солнца и Луны, достаточно яркий, чтобы отбрасывать слабые тени и быть заметным даже днём, если знать, где искать. Поскольку она обращается ближе к Солнцу, чем мы, она никогда не удаляется от него далеко, появляясь либо на западе после заката, либо на востоке перед рассветом, — за что и получила старинные имена Вечерняя звезда и Утренняя звезда. Даже в небольшой телескоп видно, что Венера, подобно Луне, проходит через отчётливые фазы, прибывая и убывая по мере движения вокруг Солнца; именно её высокоотражающие облака делают её столь ослепительно яркой. Самое редкое её появление — прохождение по диску Солнца: такие прохождения случаются парами с интервалом в восемь лет, а затем не повторяются больше века — последние были в 2004 и 2012 годах, а следующее произойдёт не раньше декабря 2117 года.