دوره چرخش زهره به دور خورشید. امواج گرانشی ناهید را می چرخاند. اندازه، جرم و مدار سیاره زهره

خبر از همسایه داغ ما. محققان گزارش می دهند که سرعت چرخش زهره به دور محور خود بسته به زمان روز متفاوت است. این به دلیل تأثیر متقابل جو غلیظ زهره با جریان های سریع آن با کوه های روی سطح سیاره اتفاق می افتد. این نتیجه گیری ها بر اساس مطالعه پدیده ای است که ستاره شناسان سال گذشته گزارش کردند: الگوهای موج موقتی را می توان در جو زهره ردیابی کرد. جدیدترین نتایج این فرض را تأیید می کند که در این مورد ما در مورد یک موج جوی صحبت می کنیم که ناشی از تشکیل سنگ است.

زهره "برهنه". این تصویر سطحی را نشان می دهد که همیشه و به طور قابل اعتمادی توسط ابرهای متراکم از دید پنهان است.عکس توسط ناسا/آزمایشگاه رانش جت-کالتک

او هرگز برهنه نشان داده نمی شود: منظره سطح زهره همیشه با پرده ضخیم ابرهای اسید سولفوریک پنهان است. انرژی پرتوهای خورشید این لایه را به سرعت های بالایی شتاب می دهد. و تنها در چهار روز به دور کل سیاره می چرخد. و این در حالی است که خود ناهید به آرامی به دور محور خود می چرخد: برای یک چنین چرخشی کامل به 243 روز زمینی نیاز دارد. درست است، ابهامات شگفت آور قابل توجهی در مورد سرعت چرخش آن حول محور خود وجود دارد. اندازه گیری های مختلف نتایج کمی متفاوت نشان داد. و اکنون گروهی از محققان به سرپرستی توماس ناوارو از دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس توضیحی برای چنین تناقضاتی یافته اند.

امواج ضربه ای در جو زهره ظاهر می شوند

این توضیح بر اساس مطالعه یک ساختار قابل توجه در پوشش زهره است که اخترشناسان سال گذشته در تصاویری از کاوشگر آکاتسوکی آژانس فضایی ژاپن JAXA کشف کردند. یک ساختار موقت در جو فوقانی زهره ظاهر می شود که تقریباً 10 هزار کیلومتر از شمال به جنوب کشیده شده است. دانشمندان دلیل آن را در تعامل جو با سطح سیاره می دانند.

غیرمعمول ترین چیز این بود که سازه تحت تأثیر باد بیشتر گسترش نمی یابد، بلکه فقط در یک منطقه خاص از سطح ظاهر می شود. تجزیه و تحلیل و ارزیابی ساختارهای شناخته شده زهره نشان می دهد که مرکز این سازند قوسی شکل دائماً بالای سازند سنگی معلق است. بنابراین، اخترفیزیکدانان این فرضیه را مطرح کردند که این شکل‌گیری ناپایدار یک موج جوی است که زمانی ایجاد می‌شود که توده‌های گاز بالای توپوگرافی کوهستانی بالا می‌روند.

اثر امواج جوی

برای آزمایش این فرضیه و نشان دادن اثرات متقابل احتمالی، ناوارو و همکارانش گردش های احتمالی را در جو ونوس شبیه سازی کردند. و نتیجه نشان داد که ساختار قوسی شکل را می توان با امواج جوی توضیح داد. همانطور که مدل ها نشان داده اند، آنها با شدت مناسب تابش خورشیدی بر روی تشکل های کوهستانی تشکیل می شوند - آنها در نور خورشید "بعد از ظهر" ظاهر می شوند و در غروب دوباره ناپدید می شوند.

علاوه بر این، به عنوان بخشی از مدل سازی، دانشمندان دریافتند که این امواج می توانند نوسانات قابل توجهی در فشار اتمسفر ایجاد کنند. و همانطور که مدل ها نشان می دهند، آنها هستند که می توانند سرعت چرخش زهره را به دور محور خود بسته به زمان روز تغییر دهند.

به گفته محققان، این اثر اگرچه نسبتاً کم است، اما به وضوح قابل مشاهده است. ناوارو و تیمش می‌گویند که این بدان معناست که فعل و انفعالات بین این سیاره صخره‌ای و جو آن می‌تواند، حداقل تا حدی، اختلاف بین اندازه‌گیری‌های سرعت چرخش زهره را بر محور خود توضیح دهد.

1. زهره دومین سیاره از خورشید است، نزدیک ترین به زمین. حداقل فاصله از زمین 42 میلیون کیلومتر است.
2. قطر استوایی زهره 12100 کیلومتر (95 درصد زمین) است.
3. جرم 4.87∙10 24 کیلوگرم (0.82 زمین)، تراکم 5250 کیلوگرم بر متر مکعب
4. چرخش زهره حول محورش معکوس است، این بدان معنی است که طلوع خورشید در این سیاره در غرب و غروب خورشید در شرق رخ می دهد. زهره بسیار آهسته حول محور خود می چرخد، یک دور 243.02 روز زمینی است.
5. دوره چرخش به دور خورشید 224.7 روز زمینی است. میانگین سرعت مداری - 35 کیلومتر بر ثانیه.
6. زهره یکی از زیباترین منورهای آسمان است. در طول 585 روز، دوره‌های دید عصر و صبح متناوب می‌شوند. هنگامی که زهره از زمین مشاهده می شود، شکل و اندازه زهره تغییر می کند. زهره در بزرگ ترین حالت خود در فاز هلالی ظاهر می شود.
7. زهره سیاره ای گرم و بی آب با فشار جوی عظیم 9.2 مگاپاسکال است.
8. جو سیاره عمدتاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است که گرمای سیاره را به دام می اندازد. در طی میلیون‌ها سال از اثر گلخانه‌ای، دما به 480 درجه سانتی‌گراد رسید و اگر ابرها 80 درصد گرمای خورشید را منعکس نمی‌کردند، حتی بیشتر هم می‌شد. جو زهره تا ارتفاع 250 کیلومتری گسترش می یابد. ابرهای زهره توسط قطرات اسید سولفوریک تشکیل می‌شوند و گوگرد در نتیجه فعالیت‌های آتشفشانی مد روز و طولانی مدت به جو زهره می‌رسد.
9. علم هنوز نمی داند که چرا جو زهره درگیر یک طوفان غول پیکر است. در نزدیکی سطح زهره باد ضعیف است، بیش از 1 متر در ثانیه، در نزدیکی استوا در ارتفاع بیش از 50 کیلومتری به 150-300 متر بر ثانیه شدت می یابد. ماهیت فعالیت الکتریکی در جو زهره، جایی که رعد و برق دو برابر زمین می‌تابد، نیز مشخص نیست.
10. نقشه برداری کامل زهره کامل شده است فضاپیماماژلان در 1990-1992 با استفاده از روش های راداری

>> محور چرخش زهره

چرخش زهره حول محور خود: شرح محور سیاره وارونه با عکس، زهره وارونه، مقایسه با زمین، فصول، چرخش خلاف جهت عقربه های ساعت.

تعجب خواهید کرد، اما شیب محور زهره به 177.3 درجه می رسد. بله، خیلی عجیب به نظر می رسد، پس بیایید آن را بفهمیم. شاخص زمین 23.5 درجه است. این منجر به شکل گیری فصول می شود، بنابراین ما انتظار داریم که محور چرخش زهره در آنجا جنون واقعی ایجاد کند.

وای نه. بیایید دانش هندسه خود را کمی بیشتر کنیم. یک دایره کامل 360 درجه و نیم دایره 180 درجه است. بنابراین اگر 177.3 درجه را از 180 درجه کم کنیم، 2.7 درجه به دست می آید. در واقع، زهره به این ترتیب نسبت به صفحه دایره البروج منظومه شمسی کج می شود، زیرا کاملاً معکوس است.

زهره منحصر به فرد است زیرا تنها در میان است سیارات خورشیدیدر جهت مخالف می چرخد ​​(زهره رتروگراد). اگر از بالا مشاهده کنید، همه در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخند و زهره آن را دنبال می کند.

شاید همه چیز در این سیاره به دلیل یک ضربه قوی در گذشته وارونه شود. یا زهره به دلیل قفل شدن جزر و مد با ستاره ما کند شده است.

می دانیم که محور بر روی زمین مسئول تغییر فصل است. زمستان زمانی به نیمکره شمالی می رسد که قطب شمال از آن کج شود نور خورشید. در تابستان شرایط تغییر می کند. زهره بدون فصلی بودن مجبور است با دمای ثابت 462 درجه سانتیگراد وجود داشته باشد.

دومین سیاره از خورشید، زهره، نزدیکترین سیاره به زمین و شاید زیباترین سیاره در بین سیارات زمینی باشد. او هزاران سال است که نگاه های کنجکاو دانشمندان دوران باستان و مدرن را به شاعران فانی صرف کرده است. جای تعجب نیست که او این نام را دارد الهه یونانیعشق. اما مطالعه آن به جای اینکه پاسخی بدهد، سؤالاتی را اضافه می کند.

یکی از اولین ناظران، گالیله گالیله، زهره را با تلسکوپ رصد کرد. با ظهور دستگاه‌های نوری قوی‌تر مانند تلسکوپ‌ها در سال 1610، مردم شروع به رصد مراحل زهره کردند که بسیار شبیه به فازهای ماه بود. زهره یکی از درخشان ترین ستارگان آسمان ماست، بنابراین در هنگام غروب و صبح، می توانید این سیاره را با چشم غیر مسلح ببینید. میخائیلو لومونوسوف در سال 1761 با تماشای عبور آن از مقابل خورشید، لبه رنگین کمانی نازکی را که سیاره را احاطه کرده بود، بررسی کرد. این جوری کشف شد. معلوم شد که بسیار قدرتمند است: فشار نزدیک سطح به 90 اتمسفر رسید!
اثر گلخانه ای دمای بالای لایه های پایین جو را توضیح می دهد. در سیارات دیگر نیز وجود دارد، به عنوان مثال در مریخ، به دلیل آن، دما می تواند 9 درجه افزایش یابد، در زمین - تا 35 درجه، و در زهره - به حداکثر خود می رسد، در میان سیارات - تا 480 درجه سانتیگراد. .

ساختار داخلی زهره

ساختار زهره، همسایه ما، شبیه دیگر سیارات است. این شامل پوسته، گوشته و هسته است. شعاع هسته مایع حاوی مقدار زیادی آهن تقریباً 3200 کیلومتر است. ساختار گوشته - ماده مذاب - 2800 کیلومتر و ضخامت پوسته 20 کیلومتر است. جای تعجب است که با چنین هسته ای، میدان مغناطیسی عملاً وجود ندارد. این به احتمال زیاد به دلیل چرخش آهسته است. اتمسفر زهره به 5500 کیلومتر می رسد که لایه های بالایی آن تقریباً به طور کامل از هیدروژن تشکیل شده است. ایستگاه های بین سیاره ای خودکار شوروی (AMS) "Venera-15" و "Venera-16" در سال 1983 در زهره کشف شدند. قله های کوهبا جریان های گدازه اکنون تعداد اجرام آتشفشانی به 1600 قطعه می رسد. فوران های آتشفشانی نشان دهنده فعالیت در داخل سیاره است که در زیر لایه های ضخیم پوسته بازالت قفل شده است.

چرخش حول محور خودش

بیشتر سیارات منظومه شمسی حول محور خود از غرب به شرق می چرخند. زهره نیز مانند اورانوس از این قاعده مستثنی است و در جهت مخالف، از شرق به غرب می چرخد. این چرخش غیر استاندارد را رتروگراد می نامند. بنابراین، یک چرخش کامل حول محور خود 243 روز طول می کشد.

دانشمندان معتقدند که پس از تشکیل زهره، مقدار زیادی آب در سطح آن وجود داشته است. اما، با ظهور اثر گلخانه ای، تبخیر دریاها آغاز شد و انیدریت دی اکسید کربن که بخشی از سنگ های مختلف است در جو آزاد شد. این امر منجر به افزایش تبخیر آب و افزایش کلی دما شد. پس از مدتی آب از سطح زهره ناپدید شد و وارد جو شد.

اکنون سطح زهره شبیه یک بیابان صخره‌ای است که گاهی اوقات کوه‌ها و دشت‌های مواج دارد. از اقیانوس ها، تنها فرورفتگی های عظیم بر روی این سیاره باقی مانده است. داده های راداری که از ایستگاه های بین سیاره ای گرفته شده، آثاری از فعالیت های آتشفشانی اخیر را ثبت کرده اند.
علاوه بر فضاپیمای شوروی، ماژلان آمریکایی نیز از زهره بازدید کرد. او نقشه‌برداری تقریباً کاملی از این سیاره تهیه کرد. در طی فرآیند اسکن، تعداد زیادی آتشفشان، صدها دهانه و کوه های متعدد کشف شد. بر اساس ارتفاعات مشخصه آنها، نسبت به سطح متوسط، دانشمندان 2 قاره را شناسایی کرده اند - سرزمین آفرودیت و سرزمین ایشتار. در اولین قاره، به اندازه آفریقا، کوه ماات 8 کیلومتری وجود دارد - یک آتشفشان بزرگ خاموش. قاره ایشتار از نظر وسعت با ایالات متحده قابل مقایسه است. جاذبه آن کوه های 11 کیلومتری ماکسول است که بلندترین قله های روی کره زمین است. ترکیب سنگ ها شبیه بازالت زمینی است.
در چشم انداز ناهید، دهانه های برخوردی پر از گدازه را می توان با قطر حدود 40 کیلومتر یافت. اما این یک استثنا است، زیرا در مجموع حدود 1000 نفر از آنها وجود دارد.

ویژگی های زهره

وزن: 4.87 * 1024 کیلوگرم (0.815 زمین)
قطر در خط استوا: 12102 کیلومتر
شیب محور: 177.36 درجه
چگالی: 5.24 گرم بر سانتی متر مکعب
میانگین دمای سطح: +465 درجه سانتیگراد
دوره چرخش حول محور (روز): 244 روز (بازگشت)
فاصله از خورشید (متوسط): 0.72 a. e. یا 108 میلیون کیلومتر
دوره مداری به دور خورشید (سال): 225 روز
سرعت مداری: 35 کیلومتر بر ثانیه
خروج از مرکز مداری: e = 0.0068
تمایل مداری به دایره البروج: i = 3.86 درجه
شتاب جاذبه: 8.87m/s2
جو: دی اکسید کربن (96٪)، نیتروژن (3.4٪)
ماهواره ها: خیر

ما صدها سال است که منظومه شمسی را مطالعه کرده‌ایم، و شما فکر می‌کنید که برای هر سؤال متداول در مورد آن پاسخی خواهیم داشت. چرا سیارات می چرخند، چرا در چنین مدارهایی هستند، چرا ماه به زمین نمی افتد... اما ما نمی توانیم به این افتخار کنیم. برای دیدن این، فقط به همسایه ما، زهره نگاه کنید.

دانشمندان در اواسط قرن گذشته شروع به مطالعه دقیق آن کردند و در ابتدا نسبتا کسل کننده و غیر جالب به نظر می رسید. با این حال، خیلی زود مشخص شد که این طبیعی ترین جهنم با باران اسیدی است که در جهت مخالف نیز می چرخد! بیش از نیم قرن از آن زمان می گذرد. ما چیزهای زیادی در مورد آب و هوای زهره یاد گرفته‌ایم، اما هنوز نفهمیده‌ایم که چرا آن متفاوت از بقیه می‌چرخد. اگرچه فرضیه های زیادی در این مورد وجود دارد.

در نجوم به چرخش در جهت مخالف، رتروگراد می گویند. از آنجایی که همه منظومه شمسیاز یک ابر گازی در حال چرخش تشکیل شده است، تمام سیارات در مدارهایی در یک جهت حرکت می کنند - در خلاف جهت عقربه های ساعت، اگر به کل این تصویر از بالا نگاه کنید، از کنار قطب شمالزمین. علاوه بر این، این اجرام آسمانی نیز حول محور خود می چرخند - همچنین در خلاف جهت عقربه های ساعت. اما این در مورد دو سیاره منظومه ما - زهره و اورانوس - صدق نمی کند.

اورانوس در واقع به پهلو خوابیده است که به احتمال زیاد به دلیل چند برخورد با اجسام بزرگ است. زهره در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد، و توضیح این موضوع حتی مشکل‌سازتر است. یک فرضیه اولیه حاکی از برخورد ناهید با یک سیارک بود و برخورد آنقدر قوی بود که سیاره شروع به چرخش در جهت دیگر کرد. این نظریه در سال 1965 توسط دو ستاره شناس که داده های راداری را پردازش می کردند به عموم معرفی شد. علاوه بر این، تعریف "پرتاب شده" به هیچ وجه انحرافی ندارد. همانطور که خود دانشمندان بیان کردند، نقل قول می کنند: "این امکان فقط توسط تخیل دیکته می شود. به سختی می توان شواهدی برای حمایت از آن به دست آورد.» بسیار قانع کننده است، اینطور نیست؟ به هر حال، این فرضیه در برابر آزمون ریاضیات ساده نمی ایستد - معلوم می شود که جسمی که اندازه آن برای معکوس کردن چرخش زهره کافی باشد به سادگی سیاره را نابود می کند. انرژی جنبشی آن 10000 برابر بیشتر از چیزی است که برای کوبیدن سیاره به غبار لازم است. در همین راستا، این فرضیه به قفسه های دوردست کتابخانه های علمی ارسال شد.

چندین نظریه جایگزین آن شد که به نوعی پایه شواهد داشتند. یکی از محبوب ترین ها که در سال 1970 ارائه شد، نشان داد که زهره در ابتدا به این ترتیب می چرخد. فقط در مقطعی از تاریخش وارونه شد! این ممکن است به دلیل فرآیندهای رخ داده در داخل زهره و در جو آن اتفاق افتاده باشد.

این سیاره نیز مانند زمین چند لایه است. همچنین یک هسته، گوشته و پوسته وجود دارد. با چرخش سیاره، هسته و گوشته اصطکاک را در ناحیه تماس خود تجربه می کنند. جو زهره بسیار ضخیم است و به لطف گرما و گرانش خورشید، مانند سایر نقاط سیاره تحت تأثیر جزر و مد ستاره ما قرار دارد. با توجه به فرضیه توصیف شده، اصطکاک بین پوسته و گوشته، همراه با نوسانات جزر و مدی اتمسفر، یک گشتاور ایجاد کرد و زهره با از دست دادن ثبات، واژگون شد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که این تنها در صورتی می‌تواند اتفاق بیفتد که زهره از لحظه شکل‌گیری خود، انحراف محوری حدود 90 درجه داشته باشد. بعداً این تعداد تا حدودی کاهش یافت. در هر صورت، این یک فرضیه بسیار غیرعادی است. فقط تصور کنید - یک سیاره در حال چرخش! این نوعی سیرک است نه فضا.

در سال 1964، فرضیه ای مطرح شد که بر اساس آن ناهید چرخش خود را به تدریج تغییر داد - سرعت آن کاهش یافت، متوقف شد و شروع به چرخش در جهت دیگر کرد. این می تواند توسط عوامل متعددی از جمله تعامل با میدان مغناطیسیخورشید، جزر و مد اتمسفر، یا ترکیبی از چندین نیرو. جو زهره طبق این نظریه ابتدا در جهت دیگر چرخید. این نیرویی ایجاد کرد که ابتدا سرعت زهره را کاهش داد و سپس آن را به سمت عقب چرخاند. به عنوان یک امتیاز، این فرضیه همچنین طول روز طولانی را در این سیاره توضیح می دهد.

در مناظره بین دو مورد اخیر، هنوز مورد علاقه مشخصی وجود ندارد. برای اینکه بفهمیم کدام یک را انتخاب کنیم، باید بیشتر در مورد دینامیک زهره اولیه، به ویژه در مورد سرعت چرخش و کج شدن محور آن بدانیم. بر اساس مقاله ای که در سال 2001 در مجله نیچر منتشر شد، اگر زهره سرعت چرخش اولیه بالایی داشته باشد، احتمال واژگونی بیشتری دارد. اما، اگر کمتر از یک دور در 96 ساعت با یک شیب محوری کوچک (کمتر از 70 درجه) باشد، فرضیه دوم قابل قبول تر به نظر می رسد. متأسفانه، نگاه کردن به چهار میلیارد سال گذشته برای دانشمندان بسیار دشوار است. بنابراین، تا زمانی که امروز ماشین زمان اختراع نکنیم یا تحقیقات غیرواقعی با کیفیت بالا انجام دهیم شبیه سازی های کامپیوتری، هیچ پیشرفتی در این زمینه انتظار نمی رود.

واضح است که اینطور نیست توضیحات کاملبحث در مورد چرخش زهره برای مثال، اولین فرضیه‌ای که شرح دادیم - فرضیه‌ای که به سال 1965 برمی‌گردد - چندی پیش با پیشرفت غیرمنتظره‌ای روبرو شد. در سال 2008، پیشنهاد شد که همسایه ما در زمانی که هنوز یک سیاره کوچک و غیرهوشمند بود، می توانست در جهت مخالف بچرخد. یک جسم تقریباً به اندازه خود زهره باید با آن برخورد می کرد. به جای نابودی زهره، ادغام این دو صورت خواهد گرفت اجرام آسمانیبه یک سیاره تمام عیار تفاوت اصلی با فرضیه اصلی در اینجا این است که دانشمندان ممکن است شواهدی به نفع چنین چرخشی از رویدادها داشته باشند.

بر اساس آنچه در مورد توپوگرافی زهره می دانیم، آب بسیار کمی روی آن وجود دارد. البته در مقایسه با زمین. رطوبت ممکن است در نتیجه یک برخورد فاجعه بار از آنجا ناپدید شود اجرام کیهانی. یعنی این فرضیه خشکی زهره را نیز توضیح می دهد. اگرچه وجود دارد، اما چقدر طعنه آمیز است در این موردصدا نیست، دام. آب از سطح سیاره به سادگی می تواند در زیر پرتوهای خورشید داغ در اینجا تبخیر شود. برای روشن شدن این موضوع به تحلیل کانی شناسی سنگ های سطح زهره نیاز است. اگر آب در آنها وجود داشته باشد، فرضیه برخورد اولیه از بین می رود. مشکل اینجاست که چنین تحلیل هایی هنوز انجام نشده است. زهره نسبت به ربات هایی که ما به آن می فرستیم بسیار غیر دوستانه است. بدون هیچ تردیدی نابود می کند.

به هر حال، ساخت یک ایستگاه بین سیاره ای با یک مریخ نورد زهره که می تواند در اینجا کار کند، هنوز آسان تر از ماشین زمان است. بنابراین امید خود را از دست ندهیم. شاید بشریت پاسخی به معما در مورد چرخش "اشتباه" زهره در طول زندگی ما دریافت کند.