Атмосфера утренней звезды

Атмосфера Венеры

Су­ще­ст­во­ва­ние ат­мо­сфе­ры В. от­крыл М. В. Ло­мо­но­сов в 1761 по на­блю­де­ни­ям про­хо­ж­де­ния пла­не­ты по дис­ку Солн­ца. Спек­тро­ско­пич. на­блю­де­ния, вы­пол­нен­ные в 1932, по­зво­ли­ли на­дёж­но оп­ре­де­лить осн. ком­по­нент ат­мо­сфе­ры – ди­ок­сид уг­ле­ро­да СО₂. Позд­нее на­зем­ные из­ме­ре­ния в ИК и УФ об­лас­тях спек­тра вы­яви­ли при­сут­ст­вие в ат­мо­сфе­ре в не­боль­ших ко­ли­че­ст­вах па­ров во­ды Н₂О, мо­но­ок­си­да уг­ле­ро­да СО, хло­ро­во­до­ро­да HCl, фто­ро­во­до­ро­да HF. В 1974 ана­лиз ре­зуль­та­тов по­ля­ри­за­ци­он­ных из­ме­ре­ний и ИК-спек­тров при­вёл к вы­во­ду, что об­ла­ка В., на­хо­дя­щие­ся на вы­со­те 60–70 км, пред­став­ля­ют со­бой мик­ро­ско­пические ка­пель­ки кон­цен­три­ро­ван­ной сер­ной ки­сло­ты H₂SO₄.

Ис­сле­до­ва­ния с по­мо­щью кос­мич. ап­па­ра­тов под­твер­ди­ли, что осн. со­став­ляю­щей (ок. 96%) ат­мо­сфе­ры В. яв­ля­ет­ся СО₂, вто­рой по рас­про­стра­нён­но­сти газ – азот N₂ (ок. 4%). Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние у по­верх­но­сти пла­не­ты 9,5 МПа (в 95 раз вы­ше, чем у по­верх­но­сти Зем­ли). Темп-ра у по­верх­но­сти очень вы­со­кая – ср. зна­че­ние 740 К. Та­кие ус­ло­вия на В. ока­за­лись не­ожи­дан­ны­ми. Не­смот­ря на бли­зость В. к Солн­цу, из-за вы­со­кой от­ра­жа­тель­ной спо­соб­но­сти об­ла­ков толь­ко ок. 25% сол­неч­но­го из­лу­че­ния про­ни­ка­ет че­рез ат­мо­сфе­ру. Од­на­ко чрез­вы­чай­но вы­со­кая темп-ра на по­верх­но­сти пла­не­ты объ­яс­ня­ет­ся очень эф­фек­тив­ным пар­ни­ко­вым эф­фек­том из-за со­дер­жа­ния в ат­мо­сфе­ре мо­ле­кул СО₂, SO₂, H₂O, ко­то­рые по­гло­ща­ют ИК-из­лу­че­ние, и об­ла­ков, за­дер­жи­ваю­щих те­п­ло­вое из­лу­че­ние внутр. сло­ёв ат­мо­сфе­ры. Пар­ни­ко­вый эф­фект вы­зы­ва­ет уве­ли­че­ние темп-ры у по­верх­но­сти при­бли­зи­тель­но на 500 гра­ду­сов (в срав­не­нии с ожи­дае­мой темп-рой по­верх­но­сти пла­не­ты без ат­мо­сфе­ры). Др. осо­бен­но­стью В. яв­ля­ет­ся её су­хость – при вы­со­кой темп-ре во­да не мо­жет су­ще­ст­во­вать на по­верх­но­сти, но и в ат­мо­сфе­ре В. об­на­ру­же­но очень не­боль­шое ко­ли­че­ст­во во­дя­но­го па­ра.

В тро­по­сфе­ре (от по­верх­но­сти до вы­со­ты ок. 60 км) темп-ра и дав­ле­ние с вы­со­той па­да­ют и на гра­ни­це тро­по­сфе­ры со­став­ля­ют 260 К и 20 кПа со­от­вет­ст­вен­но. Об­ла­ка име­ют слои­стую струк­ту­ру. Вы­со­та их ниж­ней гра­ни­цы 47 км, верх­ней – ок. 70 км от по­верх­но­сти пла­не­ты. В верх­ней час­ти об­ла­ков пре­об­ла­да­ют час­ти­цы, со­стоя­щие из 75%-ного рас­тво­ра сер­ной ки­сло­ты. Вы­ше об­лач­но­го по­кро­ва (до вы­со­ты ок. 120 км) на­хо­дит­ся об­ласть, на­зы­вае­мая стра­то­сфе­рой (или ме­зо­сфе­рой). Здесь на­хо­дит­ся тем­пе­ра­тур­ный ми­ни­мум ат­мо­сфе­ры – ок. 170 К. Вы­ше стра­то­сфе­ры рас­по­ло­же­на тер­мо­сфе­ра. В этих об­лас­тях ат­мо­сфе­ра очень раз­ре­же­на, темп-ра варь­и­ру­ет­ся в ши­ро­ких пре­де­лах, уве­ли­чи­ва­ясь с вы­со­той до 400 К на днев­ной сто­ро­не и не­мно­го умень­ша­ясь с вы­со­той на ноч­ной сто­ро­не пла­не­ты.

Из-за мед­лен­но­го вра­ще­ния пла­не­ты, прак­ти­че­ски кру­го­вой ор­би­ты и ма­ло­го на­кло­не­ния оси вра­ще­ния се­зон­ные и кли­ма­тич. из­ме­не­ния на В. ма­лы. Об­щая цир­ку­ля­ция ат­мо­сфе­ры име­ет слож­ный и не­обыч­ный ха­рак­тер: на вы­со­тах 40–80 км ат­мо­сфер­ные по­то­ки дви­жут­ся с боль­шой ско­ро­стью (ок. 100 м/с) па­рал­лель­но эк­ва­то­ру в на­прав­ле­нии соб­ст­вен­но­го вра­ще­ния пла­не­ты (про­ти­во­по­лож­ном дви­же­нию пла­не­ты во­круг Солн­ца). Этот эф­фект на­зы­ва­ют гло­баль­ной супер­ро­та­ци­ей. В ре­зуль­та­те пе­ри­од об­раще­ния об­ла­ков вбли­зи плос­ко­сти эк­ва­то­ра со­став­ля­ет 4–5 зем­ных су­ток. Су­ще­ст­ву­ет так­же ме­ри­дио­наль­ная цир­ку­ля­ция ат­мо­сфе­ры В. со ско­ро­стью ок. 5 м/с в ка­ж­дой по­лу­сфе­ре. Вбли­зи по­лю­сов В. раз­ви­ва­ют­ся дол­го­жи­ву­щие вих­ре­вые струк­ту­ры ра­диу­сом до 1000 км.

Исследование Венеры

Венеру исследовали в течении уже полувека космические аппараты, принадлежавшие СССР, СССР, США, Японии и Европейского космического агентства.

Замечание 3

Советский аппарат «Венера-7» стал первым космическим гостем с Земли, который успешно совершил мягкую посадку на венерианский грунт 15 декабря 1970 года.

Однако, из – за особенностей атмосферы Венеры советский космический аппарат проработал всего лишь чуть менее часа. Но этого хватило, чтобы передать в частности, данные о давлении и температуре атмосферы Венеры.

Первым космическим аппаратом, передавшим цветное изображение с поверхности Венеры, стала советская автоматическая межпланетная станция «Венера-13».

Радиолокационное зондирование помогло представить рельеф Венеры при работе космических аппаратов («Венера-15, «Венера -16») запущенных Советским Союзом в 1983 и 1984 годах соответственно. Свой вклад внесли и наблюдения американских космических аппаратов таких как «Пионер-Венера» отправленный в 1978 году и «Магеллан» работавший на орбите Венеры с 1990 по 1994 год.

При помощи миссии «Магеллана» исследователи получили картину всей поверхности планеты. Результатом анализа полученных фото стало понимание, что основную часть венерианской поверхности занимают равнины.

В период с 2006 по 2015 год наблюдения за Венерой вела миссия Европейского Космического Агентства под названием «Venus Express». В 20115 году аппарат исчерпал свой ресурс и сгорел в атмосфере. На основе исследований этого аппарата удалось выяснить, что в недалёком прошлом вулкан Идунн, который имеет диаметр около 200 километров, имел определённую вулканическую активность.

Также на основе исследований была составлена общая картина южного полушария Венеры.

Из последних исследований Венеры отметим миссию Европейского Космического Агентства Venus Express по исследованию планеты и особенностей её атмосферы. Наблюдение за Венерой проходило с 2006 по 2015 год, в 2015 году аппарат сгорел в атмосфере. Благодаря этим исследованиям была получена картина южного полушария Венеры, а также получена информация о недавней вулканической активности вулкана Идунн имеющий диаметр 200 километров.

Современные исследователи, такие как Дэвид Гринспун (Планетологический институт, США) не исключают, что в далёком прошлом на Венере могли быть такие же условия, как и на ранней Земле, что могло способствовать зарождению жизни.

Однако, в результате активности вулканов и испарения морей около 715 миллионов лет назад привели к резкому изменению климата. Но, что бы точно удостовериться в отсутствии или наличии признаков условий для зарождения жизни необходимы новые исследования.

В настоящий момент NASA рассматривает два варианта по исследованию Венеры, однако, ни один проект пока не утвержден.

Положение Меркурия в солнечной системе

После того как Международный астрономический союз изменил статус Плутона, признав его малой планетой относящейся к поясу Койпера, самым малым из основных космических тел в Солнечной системе стал считаться Меркурий.

Занимательные факты:

• Меркурий в 18 раз меньше Земли по массе и почти в 17,8 раз – по объему. Скорость движения  Меркурия 38,7–56,6 км/с (зависимо от положения на орбите).
• Год на Меркурии — самой маленькой планете солнечной системы длится всего 88 земных суток – за это время она успевает сделать полный оборот вокруг звезды.
• Одни звездные сутки на планете Меркурий длятся почти 2/3 его года. Солнечные – занимают целых два. Она вращается вокруг своей оси в 59 раз медленнее, чем Земля.

Меркурий относится к планетам земной группы, расположенным во внутренней части Солнечной системы, ограниченной широким поясом астероидов. В нее входят ближайшие соседи Меркурия Земля и Венера, а также Марс. Из всех крупных объектов, вращающихся вокруг «материнской» звезды, он обладает самой большой угловой скоростью.

Расстояние до Солнца

Расстояния между космическими объектами измеряются в астрономических единицах (а. е.). Величина 1 а. е. – 149,6 миллионов километров равна расстоянию от Солнца до Земли.

Дистанция от центра планетарной системы до внутренних планет в астрономических единицах:

• Меркурий – 0,38 а. е.
• Венера – 0,72 а. е.
• Земля – 1,0 а. е.
• Марс – 1,52 а. е.

Удаленность Меркурия от Солнца – величина непостоянная. В среднем она составляет 57 910 006 км. Орбита его движения эллиптическая. Она сильно вытянута и в ближайшей точке это значение уменьшается до 45,9 млн. км, а в наиболее удаленной – составляет 69,7 млн. км.

Средняя дистанция от центра планетарной системы до ближайших планет:

• Меркурий – 57,9 млн. км.
• Венера – 108 млн. км.
• Земля – 150 млн. км.
• Марс – 228 млн. км.

Оценить, насколько дальше Земля отстоит от Солнца, чем Меркурий, можно по таблице расстояний:

Планета	Меркурий	Венера	Земля	Марс
Расстояние в км	57 910 006	108 199 995	149 599 951	227 939 920
Расстояние в св. годах	0,0000061	0,0000114	0,0000158	0,0000240

Расстояние до Земли

Все планеты нашей системы вращаются по гелиоцентрическим орбитам с разным эксцентриситетом (степенью отклонения от окружности). Скорость их вращения также различна.

Наибольшее расстояние от Меркурия до Земли – 217 млн. км – достигается на момент противостояния, когда Солнце находится между Землей и Меркурием, находящимся в афелии своей орбиты, где он пребывает в полтора раза дальше от звезды, чем в перигелии.

Несмотря на то, что самой близкой по среднему значению к Земле планетой является Венера, из-за высокой скорости движения, Меркурий чаще других находится от нее на минимальной дистанции. Каждые 116 земных дней он подходит к нашей планете так же близко, как к Солнцу.

Наименьшее расстояние от Меркурия до Земли – всего 82, 2 млн. км – наблюдается во время схождения орбит небесных тел. Это значение непостоянно и постепенно уменьшается из-за движения Земли. Каждые 600 лет интервал сокращается на 100 000 км. По предварительным оценкам, максимальное схождение составит 80 млн. км. Оно наступит не ранее 29 012 года, после чего планеты снова начнут отдаляться.

Расстояние до Венеры

Минимальный промежуток между орбитами Меркурия и Венеры почти равен среднему расстоянию от Земли до Венеры. Если планеты встретятся в афелии, дистанция между ними сократится до 50,3 млн. км. Когда они разойдутся на максимальное расстояние, его значение составит около 166 млн. км.

Атмосфера Меркурия сильно разрежена. Она не защищает поверхность от охлаждения и позволяет ей отражать большую часть инфракрасных лучей. Вот почему более далекая Венера горячее Меркурия, находящегося ближе к источнику тепла. Венерианская атмосфера на 96,5% состоит из углекислого газа. Диоксид серы (0,018%) образует плотный облачный покров над всей планетой, препятствующий рассеиванию инфракрасных лучей. Благодаря парниковому эффекту, температура на всей поверхности планеты примерно одинакова (+464оС). Ее маленький сосед Меркурий остывает на «ночной» стороне до -173оС; на «дневной» – нагревается до +427оС.

Обе планеты слабо наклонены к плоскости эклиптики, не имеют естественных спутников, медленнее остальных вращаются вокруг своей оси, однако движутся по орбите в разных направлениях. Эти факты породили гипотезу о том, что первая планета изначально являлась спутником Венеры, впоследствии утраченным из-за столкновения. Гипотеза до сих пор не подтверждена.

Сообщение 2

Венера является планетой земной группы, находящейся в Солнечной системе. Занимает второе место по удаленности от Солнца.

Венера носит имя древнеримской богини красоты. Из-за своей яркости и близости к Земле планета была замечена еще в давние времена и стала одним из первых исследуемых внеземных объектов. Венеру начали изучать во 2 веке до нашей эры. Это первая планета, на которой побывали космические аппараты.

По нескольким размерам Венера и наша планета очень похожи, из-за этого их называют сестрами. Величина Венеры – 4,6m, эта планета одна из самых ярких объектов нашей системы. Венеру иногда можно заметить и в дневное время. Температура поверхности достигает 460Cо, и это самый высокий параметр среди всех планет системы. Радиус составляет 6050 км. Площадь поверхности планеты – 4,6*108 км2, объем – 9,4*1011 км2, масса —  4,8*1024 кг. Эти 4 значения составляют около 85-90% размеров Земли по тем же параметрам.

От Солнца Венеру отделяют 108000000 км. Протяженность от Венеры до нашей планеты колеблется от 38000000 до 260000000 км.

Год на Венере состоит из 224 земных дней. За это время со скоростью 35 км/с планета оборачивается вокруг Солнца. На Венере самые длинные сутки среди всех планет Солнечной системы. Вокруг своей оси Венера оборачивается в течение 243 дней Земли. Она вращается в направлении, противоположном направлениям вращения большинства планет.

Атмосфера планеты достаточно плотная. Углекислый газ занимает больше 95% в составе. На долю азота приходится 3,5%. Остальные вещества содержатся в очень маленьких количествах. Венера окутана плотным слоем облаков, состоящих из серной кислоты. Давление планеты в 90 раз превышает давление Земли.

Поверхность Венеры представлена, в основном, равнинами, созданными лавами. Сформирована она была около 4000000000 лет назад. Земля Венеры по нескольким параметрам схожа с породами нашей планеты. На планете было найдено большое количество вулканов. Предполагается, что на поверхности планеты в давние времена находились океаны, но исчезли из-за увеличения температуры Венеры.

Венера по составу, как и все планеты ее группы, включает в себя 3 слоя. Ядро достигает 6000 км в диаметре. Ученые еще с точностью не выяснили жидкое ядро или твердое. Твердая мантия имеет толщину в 3000 км. Толщина твердой коры достигает 50 км. Предполагается, что, как и по размерам, так и по геологическому составу Венера и Земля схожи.

2, 4, 5 класс

Сообщение о Ве­не­ре для детей

Венера — вторая планета Солнечной системы. Названа именем Венеры, богини любви из римского пантеона. Это единственная из восьми основных планет Солнечной системы, получившая название в честь женского божества.

Иногда Венеру называют «сестрой Земли», потому что обе планеты похожи размерами, силой тяжести и составом. Однако условия на двух планетах очень разнятся.

В атмосфере 96% углекислого газа, остальное — азот с небольшим количеством других соединений. По структуре её атмосфера плотная, глубокая и очень облачная. Но поверхность планеты увидеть трудно из-за своеобразного «парникового эффекта». Давление там в 85 раз больше нашего. Состав поверхности по своей плотности напоминает базальты Земли, но сама она чрезвычайно суха из-за полого отсутствия жидкости и высоких температур. Температура на планете поднимается до 462°C. Кора имеет 50-километровую толщину и состоит из силикатных пород.

Исследования учёных показали, что на Венере имеются гранитные залежи вместе с ураном, торием и калием, а также базальтовые горные породы. Верхний слой почвы близок к земному, а поверхность усыпана тысячами вулканов.

На один осевой оборот (сидерический день) уходит 243 дней, а орбитальный путь охватывает 225 дней. Солнечный день длится 117 дней. Это самые длинные сутки на всех планетах Солнечной системы.

Ещё одна интересная особенность — Венера, в отличие от других планет системы, вращается в обратном направлении — с востока на запад.  Также отличается отсутствием спутников.

Характеристики и форма планеты Венера — информация и описание

Венера классифицируется как планета земного типа из-за своей скалистой природы. Обычно по отношению к ней используются такие термины как «близнецовая планета» или «сестра Земли». Это обусловлено аналогичным химическим составом, весом и размером планет. У Венеры есть области складчатости. На поверхности планеты преобладает вулканический рельеф с покрытыми метровым слоем пыли и пепла скалами.

Это интересно: 2320,Краткий рассказ о Петербурге: познаем вместе

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).

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.

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

Слои атмосферы на Венере

Масса «газовой шубы» Венеры в 93 раза больше массы земной атмосферы – 4,8х1020 кг, а масса самой планеты – меньше (4,8675х1024), всего 0,815 от земной. Вот почему на Венере высокое давление – на поверхности планеты оно в 92,1 раз сильнее нашего. Чтобы испытать подобное на Земле – придется погрузиться под воду на глубину больше 900 м.

Зона «океана»

Слой атмосферы высотой от 0 до 5 км. Углекислый газ (воздух Венеры) здесь находится в состоянии «сверхкритического флюида» – уже не газа, но еще не жидкости с плотностью 67 кг/м3, нагретого до +462 C. По мере удаления от горячего грунта, эти показатели падают.

Тропосфера Венеры

В зоне от 5 до 30 км над поверхностью планеты сосредоточена практически вся масса ее газовой оболочки – более 90%. Здесь формируется однородный сернокислотный туман, а температура постепенно опускается до 200 C. От 28 км и выше – в воздушных массах начинают формироваться плотные сернокислые облака, доходящие на дневной стороне до высоты 65 км, а на ночной – местами свыше 90 км. Давление превышает земной показатель всего в 14 раз.

Тропопауза

Верхний «край» тропосферы. Начинается на высоте 50 км над поверхностью, где давление воздуха практически равно земному (1,066 от давления на уровне моря), а температура составляет всего +77 C. На расстоянии в 54 км над грунтом находится наиболее «комфортная» зона с температурой от 0C до +20C. Дальше плотность атмосферы и температура стремительно падают.

Мезосфера

Простирается от верхней границы облачного покрова – 65 км до 95 км. Здесь даже на солнечной стороне максимальная температура составляет –108C. Зона очень разреженного углекислого газа и водорода. Облачный слой на ночной стороне здесь переходит в туман и простирается до 90 км.

Термосфера

Включает три слоя: первый – 120–130 км; второй – 140–160 км; третий – 200–250 км. Разреженное вещество в этих зонах на дневной стороне значительно ионизируется, вызывая видимые в оптическом диапазоне вспышки и «полярные сияния». Часто ошибочно именуется «ионосферой».

Дальняя граница верхней ионосферы (320–375 км) имеет плотность 3х1011 м3. На «окраине» атмосферы Венеры встречаются ионы атомарного кислорода O2+ и O+.

Ветер и атмосферная циркуляция

Атмосферная циркуляция на Венере происходит в двух направлениях – меридиональном (от экватора к полюсам) и зональном (от нагретой дневной стороны планеты – к ночной).

Тропосферная циркуляция воздуха Венеры идет в направлении противоположном вращению планеты. В метре от грунта скорость перемещения густой пылегазовой массы составляет всего 0,3–1,0 м/с. С каждым километром вверх, она растет на 3 м/с. По мере отдаления от поверхности, скорость ветра линейно возрастает до отметки 50–53 км, а дальше – начинает постепенно убывать вместе с плотностью воздуха. В верхней зоне тропосферы (60–65 км) ветра дуют со скоростью около 100 м/с.

Движение воздушных масс (так называемое Супервращение) на средних широтах в районе 50 параллели идет быстрее, чем на экваторе. К полюсам интенсивность движения снова убывает: потоки образуют S-образные «полярные вихри», соединяющие парные гигантские «глаза» циклонов. Эти облачные массы не меняют положение. Размером они в 4 раза больше земных «собратьев». Вокруг полюсов, на широте 60–70 параллели, образуются кольцевые холодные антициклоны – полярные «воротники», препятствующие проникновению к полюсам нагревшихся в экваториальной зоне масс воздуха. Перепад облаков в «воротниковой» зоне составляет 5 км (выше по сравнению с остальными широтами). По краям «воротников» скорость ветра достигает 140 м/с.

Ионосфера и магнитное поле Венеры

Самый верхний слой атмосферы Венеры, как и у Земли называется ионосферой. Как следует из его названия, ионосфера состоит из сильно ионизированный вследствие поглощения ультрафиолетового солнечного излучения и воздействия солнечного ветра – мощного потока заряженных частиц порождаемых Солнцем, – на верхние слои атмосферы планеты. Основными ионами в ионосфере Венеры являются ионы кислорода и углекислого газа.

В отличие от большинства планет, включая Землю, Венера не обладает собственным магнитным полем. Измерения, проведенные орбитальными космическими аппаратами, показали,что собственно магнитное поле Венеры примерно в 8000 раз слабее земного.

Венера (слева) имеет индуцированное магнитное поле, а Земля (справа) – собственное магнитное поле. Наглядно видно как магнитосфера защищает нашу планету

Отсутствие магнитного поля связано с медленным вращением планеты, ведь любая планета, по большому счету представляет собой гигантскую “динамо-машину”, в которой, мощь магнитного поля определяется вращением жидкого металлического ядра. Нет вращения – нет и и магнитного поля. Впрочем, возможен и вариант, что ядро Венеры не жидкое, а твердое и “динамо-машина” просто не работает.

Впрочем, и здесь Венера сумела отличиться. Хотя эта планета не имеет собственного магнитного поля подобного земному, солнечная радиация все же встречает на пути к поверхности барьер. Венера обладает так называемым индуцированным (наведенным) магнитным полем, образовавшимся в результате взаимодействия магнитного поля Солнца и внешней атмосферы планеты.

Поэтому, когда солнечный ветер “бомбардирует” Венеру, на обращенной к солнцу стороне планеты образуется стоячая ударная волна плазмы, которая замедляет, нагревает и отклоняет поток солнечного ветра, направляя его вокруг планеты. Для некоторых планет, эта точка находится на значительном расстоянии от поверхности, удерживаемая мощным магнитным полем планеты. Например, для Юпитера эта точка находится на расстоянии примерно в 3 000 000 км от планеты, а для Земли это расстояние составляет около 65 000 км.

Однако, из-за оговоренных выше особенностей магнитного поля Венеры, её точка образования “ударной волны” находится всего в нескольких тысячах километров над поверхностью, на самой границе ионосферы планеты. Это приводит к особо активному взаимодействию между солнечным ветром и атмосферой Венеры. Если бы не плотность атмосферы, её давно бы уже ждала судьба Марса, имеющего фрагментарное магнитное поле и с каждым годом все более теряющего её остатки. Однако, в отличие от “красной планеты”, в случае Венеры, полное “сдувание” атмосферы ей не грозит не сейчас, не через миллиарды лет – несмотря на впечатляющий шлейф из молекул различных газов, “выбитый” солнечным ветром с её поверхности и тянущийся на миллионы километров, подобно кометному хвосту.

Поверхность Венеры заснятая автоматической станцией «Венера-13»

Интересен состав этого “хвоста” –  основными типами ионов, которые уходят из атмосферы Венеры, являются ионы O+, H+ и He+, причем соотношение ионов водорода к кислороду составляет около 2. Иными словами, Венера постоянно теряет водяной пар из атмосферы и как только молекулы воды достигают верхних слоев атмосферы, то тут же распадаются на ионы водорода и кислорода и беспрепятственно улетают в космос. Доля водяного пара в современной атмосфере Венеры ничтожна и составляет всего 0,003 %.

Александр Фролов, для сайта starcatalog.ru

Откуда взялась серная кислота в атмосфере Венеры

В далеком прошлом, Венера обладала очень развитой вулканической активностью (есть свидетельства, что вулканизм Венеры не затух и поныне).

Извержения вулканов на Венере, как и на Земле, без сомнения высвобождали из недр планеты огромное количество серы. Но, в отличие от Земли, на Венере сера не могла задерживаться на поверхность из-за её высокой температуры и вынуждена была постоянно накапливаться в атмосфере.

А дальше – чистая химия: атмосфера здесь чрезвычайно богата углекислым газом, и сера, вступая в реакцию с ним, в совокупности с активным нагревом, присутствием водяного пара и солнечного света, легко образует серную кислоту.

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.