Rotasjonsperioden til Venus rundt solen. Gravitasjonsbølger snurret Venus. Størrelse, masse og bane til planeten Venus

Nyheter fra vår hete nabo. Forskere rapporterer at hastigheten på Venus' rotasjon rundt sin akse varierer avhengig av tidspunktet på dagen. Dette skjer på grunn av den gjensidige påvirkningen fra den tykke atmosfæren til Venus med sine raske strømmer med fjellene på planetens overflate. Disse konklusjonene er basert på en studie av et fenomen som astronomer rapporterte i fjor: midlertidige bølgemønstre kan spores i atmosfæren til Venus. De nyeste resultatene bekrefter antakelsen om at vi i dette tilfellet snakker om en atmosfærisk bølge som er forårsaket av en fjellformasjon.

"Naken" Venus. Dette bildet viser en overflate som alltid og pålitelig er skjult av tette skyer. Foto av NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Hun blir aldri vist naken: utsikten over overflaten til Venus er alltid skjult av et tykt slør av skyer av svovelsyre. Energien til solstrålene akselererer dette laget til høye hastigheter. Og den går i bane rundt hele planeten på bare fire dager. Og dette til tross for at Venus selv roterer rundt sin akse veldig sakte: for en slik fullstendig revolusjon trenger den 243 jorddøgn. Riktignok er det overraskende betydelige uklarheter angående hastigheten på rotasjonen rundt sin egen akse. Ulike målinger viste litt forskjellige resultater. Og nå har en gruppe forskere ledet av Thomas Navarro fra University of California i Los Angeles funnet en forklaring på slike avvik.

Sjokkbølger vises i atmosfæren til Venus

Forklaringen er basert på en studie av en bemerkelsesverdig struktur i Venus pels, som astronomer oppdaget i fjor på bilder fra den japanske romfartsorganisasjonen JAXAs Akatsuki-sonde. En midlertidig struktur dukker opp i den øvre atmosfæren til Venus, som strekker seg omtrent 10 tusen kilometer fra nord til sør. Forskere ser årsaken til det i samspillet mellom atmosfæren og planetens overflate.

Det mest uvanlige var at strukturen ikke sprer seg videre under påvirkning av vind, men vises bare over et visst område av overflaten. Analyse og vurderinger av de kjente strukturene til Venus viser at sentrum av denne bueformede formasjonen hele tiden svever over bergformasjonen. Derfor antok astrofysikere at denne ustabile formasjonen er en atmosfærisk bølge, skapt når gassmasser stiger over fjelltopografi.

Atmosfærisk bølgeeffekt

For å teste denne hypotesen og vise mulige interaksjonseffekter, simulerte Navarro og kollegene mulige sirkulasjoner i den venusiske atmosfæren. Og resultatet viste at den bueformede strukturen faktisk kan forklares med atmosfæriske bølger. Som modeller har vist, dannes de med passende intensitet av solstråling over fjellformasjoner - de vises i lyset av "ettermiddags"-solen og forsvinner igjen i skumringen.

I tillegg, som en del av modelleringen, fant forskere at disse bølgene kan forårsake betydelige svingninger i atmosfærisk trykk. Og det er de, som modeller viser, som er i stand til å endre rotasjonshastigheten til Venus rundt sin akse, avhengig av tidspunktet på dagen.

Ifølge forskerne er effekten, selv om den er relativt liten, godt synlig. Dette betyr at interaksjoner mellom steinplaneten og dens atmosfære, i det minste delvis, kan forklare avviket mellom målinger av hvor raskt Venus roterer rundt sin akse, sier Navarro og teamet hans.

1. Venus er den andre planeten fra solen, nærmest jorden. Minste avstand fra jorden er 42 millioner km.
2. Ekvatorialdiameteren til Venus er 12 100 km (95 % av jordens)
3. Masse 4,87∙10 24 kg (0,82 jord), tetthet 5250 kg/m3
4. Rotasjonen til Venus rundt sin akse er omvendt, betyr dette at soloppgang på planeten skjer i vest, solnedgang i øst. Venus roterer veldig sakte rundt sin akse, en omdreining er 243,02 jorddøgn.
5. Revolusjonsperioden rundt solen er 224,7 jorddøgn; gjennomsnittlig banehastighet - 35 km/s.
6. Venus er en av de vakreste armaturene på himmelen. I løpet av 585 dager veksler perioder med synlighet om kvelden og morgenen. Når den observeres fra jorden, endrer Venus form og størrelse. Venus vises på sitt største i sin halvmånefase.
7. Venus er en varm, vannløs planet med et kolossalt atmosfærisk trykk på 9,2 MPa.
8. Planetens atmosfære består hovedsakelig av karbondioksid, som fanger planetens varme. Over millioner av år med drivhuseffekten nådde temperaturene 480°C, og ville vært enda høyere hvis ikke skyer hadde reflektert 80 % av solens varme. Atmosfæren til Venus strekker seg til en høyde på 250 km. Venusskyene er dannet av dråper av svovelsyre, og svovel havnet i Venus atmosfære som et resultat av fasjonabel og langvarig vulkansk aktivitet.
9. Vitenskapen vet ennå ikke hvorfor atmosfæren til Venus er involvert i en gigantisk orkan. Nær overflaten av Venus er vinden svak, ikke mer enn 1 m/s; nær ekvator i en høyde på over 50 km forsterkes den til 150-300 m/s. Naturen til den elektriske aktiviteten i atmosfæren til Venus, der lynet blinker dobbelt så ofte som på jorden, er heller ikke klart.
10. En fullstendig kartlegging av Venus er fullført romfartøy Magellan i 1990-1992 ved hjelp av radarmetoder.

>> Rotasjonsaksen til Venus

Rotasjon av Venus rundt sin akse: beskrivelse av aksen til en omvendt planet med et bilde, retrograd Venus, sammenligning med jorden, årstider, rotasjon mot klokken.

Du vil bli overrasket, men helningen til Venus-aksen når 177,3°. Ja, det virker for rart, så la oss finne ut av det. Jordens indeks er 23,5°. Dette fører til dannelsen av årstidene, så vi forventer at Venus' rotasjonsakse vil skape noe skikkelig galskap der.

Å nei. La oss friske opp geometrikunnskapene dine litt. En hel sirkel er 360° og en halv sirkel er 180°. Så hvis vi trekker 177,3° fra 180°, får vi 2,7°. Det er faktisk slik Venus vippes i forhold til solsystemets ekliptiske plan fordi det er perfekt invertert.

Venus er unik fordi den er den eneste blant solplaneter roterer i motsatt retning (Venus retrograd). Hvis du observerer ovenfra, roterer alle mot klokken, og Venus følger den.

Kanskje ble alt på planeten snudd på hodet på grunn av et kraftig slag i fortiden. Eller Venus har bremset ned på grunn av tidevannslåsing med stjernen vår.

Vi vet at aksen er ansvarlig på jorden for årstidene. Vinteren kommer til den nordlige halvkule når nordpolen vippes bort fra sollys. Om sommeren endrer situasjonen seg. Blottet for sesongvariasjoner, er Venus tvunget til å eksistere med en konstant temperaturoppvarming på 462 °C.

Den andre planeten fra Solen, Venus, er den som er nærmest Jorden og kanskje den vakreste av de terrestriske planetene. I tusenvis av år har hun tiltrukket seg nysgjerrige blikk fra forskere i antikken og moderne tid til rene dødelige poeter. Ikke rart hun har navnet gresk gudinne kjærlighet. Men studien legger heller til spørsmål enn gir noen svar.

En av de første observatørene, Galileo Galilei, observerte Venus med et teleskop. Med bruken av kraftigere optiske enheter som teleskoper i 1610, begynte folk å observere fasene til Venus, som lignet månens faser. Venus er en av de lyseste stjernene på himmelen vår, så i skumringen og om morgenen kan du se planeten med det blotte øye. Mikhailo Lomonosov så i 1761 sin passasje foran solen og undersøkte en tynn regnbuekant rundt planeten. Slik ble atmosfæren oppdaget. Det viste seg å være veldig kraftig: trykket nær overflaten nådde 90 atmosfærer!
Drivhuseffekten forklarer de høye temperaturene i de nedre lagene av atmosfæren. Det er også tilstede på andre planeter, for eksempel på Mars, på grunn av det kan temperaturen stige med 9 °, på jorden - opptil 35 °, og på Venus - det når sitt maksimum, blant planeter - opp til 480 ° C .

Venus indre struktur

Strukturen til Venus, vår nabo, ligner på andre planeter. Det inkluderer skorpen, mantelen og kjernen. Radiusen til den flytende kjernen som inneholder mye jern er omtrent 3200 km. Strukturen til mantelen - smeltet materiale - er 2800 km, og tykkelsen på skorpen er 20 km. Det er overraskende at med en slik kjerne er magnetfeltet praktisk talt fraværende. Dette er mest sannsynlig på grunn av den langsomme rotasjonen. Atmosfæren til Venus når 5500 km, de øvre lagene består nesten utelukkende av hydrogen. Sovjetiske automatiske interplanetære stasjoner (AMS) "Venera-15" og "Venera-16" ble oppdaget på Venus tilbake i 1983 Fjelltopper med lavastrømmer. Nå når antallet vulkanske gjenstander 1600 stykker. Vulkanutbrudd indikerer aktivitet i planetens indre, som er låst under tykke lag med basaltskall.

Rotasjon rundt sin egen akse

De fleste planetene i solsystemet roterer rundt sin akse fra vest til øst. Venus, som Uranus, er et unntak fra denne regelen, og roterer i motsatt retning, fra øst til vest. Denne ikke-standard rotasjonen kalles retrograd. Dermed varer en hel revolusjon rundt sin akse 243 dager.

Forskere tror at etter dannelsen av Venus var det en stor mengde vann på overflaten. Men med fremkomsten av drivhuseffekten begynte fordampningen av havet og frigjøringen av karbondioksidanhydritt, som er en del av forskjellige bergarter, til atmosfæren. Dette førte til en økning i vannfordampning og en generell økning i temperatur. Etter en tid forsvant vannet fra overflaten av Venus og kom inn i atmosfæren.

Nå ser overflaten av Venus ut som en steinete ørken, med sporadiske fjell og bølgende sletter. Fra havene var det bare enorme depresjoner igjen på planeten. Radardata hentet fra interplanetære stasjoner registrerte spor etter nylig vulkansk aktivitet.
I tillegg til det sovjetiske romfartøyet besøkte også amerikaneren Magellan Venus. Han produserte en nesten fullstendig kartlegging av planeten. Under skanningsprosessen ble et stort antall vulkaner, hundrevis av kratere og mange fjell oppdaget. Basert på deres karakteristiske høyder, i forhold til gjennomsnittsnivået, har forskere identifisert 2 kontinenter - landet Afrodite og landet Ishtar. På det første kontinentet, på størrelse med Afrika, er det et 8 kilometer langt Mount Maat – en enorm utdødd vulkan. Kontinentet Ishtar kan sammenlignes i størrelse med USA. Attraksjonen er de 11 kilometer lange Maxwell-fjellene, de høyeste toppene på planeten. Sammensetningen av bergartene ligner landbasert basalt.
I det venusiske landskapet kan man finne nedslagskratere fylt med lava med en diameter på ca. 40 km. Men dette er et unntak, fordi det er omtrent 1 tusen av dem totalt.

Kjennetegn på Venus

Vekt: 4,87*1024 kg (0,815 jord)
Diameter ved ekvator: 12102 km
Akseltilt: 177,36°
Tetthet: 5,24 g/cm3
Gjennomsnittlig overflatetemperatur: +465 °C
Rotasjonsperiode rundt aksen (dager): 244 dager (retrograd)
Avstand fra solen (gjennomsnitt): 0,72 a. e. eller 108 millioner km
Omløpsperiode rundt solen (år): 225 dager
Banehastighet: 35 km/s
Orbital eksentrisitet: e = 0,0068
Orbital helning til ekliptikken: i = 3,86°
Tyngdeakselerasjon: 8,87m/s2
Atmosfære: karbondioksid (96%), nitrogen (3,4%)
Satellitter: nei

Vi har studert solsystemet i hundrevis av år, og du skulle tro vi ville ha svar på alle ofte stilte spørsmål om det. Hvorfor roterer planetene, hvorfor er de i slike baner, hvorfor faller ikke månen til jorden... Men vi kan ikke skryte av dette. For å se dette, se bare på naboen vår, Venus.

Forskere begynte å studere det nøye i midten av forrige århundre, og til å begynne med virket det relativt kjedelig og uinteressant. Det ble imidlertid fort klart at dette er det mest naturlige helvete med sur nedbør, som også roterer i motsatt retning! Mer enn et halvt århundre har gått siden den gang. Vi har lært mye om Venus sitt klima, men vi har fortsatt ikke funnet ut hvorfor det snurrer annerledes enn alle andre. Selv om det er mange hypoteser om denne saken.

I astronomi kalles rotasjon i motsatt retning retrograd. Siden alle solsystemet dannet fra én roterende gassky, beveger alle planetene seg i baner i samme retning - mot klokken, hvis du ser på hele bildet ovenfra, fra siden Nordpolen Jord. I tillegg roterer også disse himmellegemene rundt sin egen akse – også mot klokken. Men dette gjelder ikke de to planetene i systemet vårt - Venus og Uranus.

Uranus ligger faktisk på siden, mest sannsynlig på grunn av et par kollisjoner med store gjenstander. Venus roterer med klokken, og dette er enda mer problematisk å forklare. En tidlig hypotese antydet at Venus kolliderte med en asteroide, og nedslaget var så kraftig at planeten begynte å snurre i den andre retningen. Denne teorien ble introdusert for publikum i 1965 av to astronomer som behandlet radardata. Dessuten er definisjonen av "kastet inn" på ingen måte et unntak. Som forskerne selv sa, siterer: «Denne muligheten dikteres bare av fantasi. Det er knapt mulig å skaffe bevis som støtter det.» Ekstremt overbevisende, ikke sant? Uansett, denne hypotesen står ikke til testen av enkel matematikk - det viser seg at et objekt hvis størrelse er tilstrekkelig til å snu Venus' rotasjon vil ganske enkelt ødelegge planeten. Dens kinetiske energi vil være 10 000 ganger større enn det som trengs for å knuse planeten til støv. I denne forbindelse ble hypotesen sendt til de fjerne hyllene til vitenskapelige biblioteker.

Den ble erstattet av flere teorier som hadde en slags bevisgrunnlag. En av de mest populære, foreslått i 1970, antydet at Venus opprinnelig roterte på denne måten. Det er bare det at det på et tidspunkt i historien snudde opp ned! Dette kan ha skjedd på grunn av prosesser som skjer inne i Venus og i atmosfæren.

Denne planeten, som Jorden, er flerlags. Det er også en kjerne, mantel og skorpe. Når planeten roterer, opplever kjernen og mantelen friksjon i kontaktområdet. Atmosfæren til Venus er veldig tykk, og takket være solens varme og tyngdekraft er den, som resten av planeten, utsatt for tidevannspåvirkningen fra stjernen vår. I følge den beskrevne hypotesen skapte friksjon mellom skorpen og mantelen, kombinert med atmosfæriske tidevannssvingninger, et dreiemoment, og Venus, som mistet stabiliteten, kantret. Simuleringer viste at dette bare kunne skje hvis Venus hadde en aksehelning på omtrent 90 grader fra det ble dannet. Senere gikk dette tallet noe ned. Uansett er dette en høyst uvanlig hypotese. Tenk deg - en tumlende planet! Dette er en slags sirkus, ikke plass.

I 1964 ble det fremsatt en hypotese om at Venus endret sin rotasjon gradvis – den sakket ned, stoppet og begynte å snurre i den andre retningen. Dette kan være forårsaket av flere faktorer, inkludert interaksjon med magnetfelt Solen, atmosfærisk tidevann eller en kombinasjon av flere krefter. Atmosfæren til Venus, ifølge denne teorien, snurret først i den andre retningen. Dette skapte en kraft som først bremset Venus og deretter snurret den retrograd. Som en bonus forklarer denne hypotesen også den lange lengden av dagen på planeten.

I debatten mellom de to siste er det ingen klar favoritt ennå. For å forstå hvilken vi skal velge, trenger vi å vite mye mer om dynamikken til tidlig Venus, spesielt om dens rotasjonshastighet og aksetilt. I følge en artikkel fra 2001 publisert i tidsskriftet Nature, ville Venus være mer sannsynlig å kantre hvis den hadde en høy innledende rotasjonshastighet. Men hvis det var mindre enn én omdreining på 96 timer med en liten aksial tilt (mindre enn 70 grader), ser den andre hypotesen mer plausibel ut. Dessverre er det ganske vanskelig for forskere å se fire milliarder år tilbake. Derfor, inntil vi finner opp en tidsmaskin eller utfører urealistisk høykvalitetsforskning i dag datasimuleringer, det forventes ingen fremgang på dette spørsmålet.

Det er klart at dette ikke er det Full beskrivelse diskusjoner om rotasjonen av Venus. For eksempel fikk den aller første av hypotesene vi beskrev – den som dateres tilbake til 1965 – en uventet utvikling for ikke lenge siden. I 2008 ble det antydet at naboen vår kunne ha snurret i motsatt retning på et tidspunkt da hun fortsatt var en liten, uintelligent planetesimal. En gjenstand av omtrent samme størrelse som Venus selv skulle ha krasjet inn i den. I stedet for ødeleggelsen av Venus, ville det være en sammenslåing av de to himmellegemer til en fullverdig planet. Hovedforskjellen fra den opprinnelige hypotesen her er at forskere kan ha bevis for en slik vending.

Basert på det vi vet om topografien til Venus, er det svært lite vann på den. Sammenlignet med jorden, selvfølgelig. Fuktigheten kunne ha forsvunnet derfra som følge av en katastrofal kollisjon kosmiske kropper. Det vil si at denne hypotesen også ville forklare tørrheten til Venus. Selv om det også er, hvor ironisk det er i dette tilfellet hørtes ikke, fallgruver. Vann fra planetens overflate kan ganske enkelt fordampe under strålene fra den varme solen her. For å avklare dette problemet er det nødvendig med en mineralogisk analyse av bergarter fra overflaten til Venus. Hvis det er vann i dem, vil hypotesen om en tidlig kollisjon forsvinne. Problemet er at slike analyser ennå ikke er gjennomført. Venus er ekstremt uvennlig mot robotene vi sender til den. Ødelegger uten å nøle.

Uansett er det enklere å bygge en interplanetarisk stasjon med en Venus-rover som kan jobbe her enn en tidsmaskin. La oss derfor ikke miste håpet. Kanskje vil menneskeheten få svar på gåten om "feil" rotasjon av Venus i løpet av vår levetid.