Jako ranní hvězda, večerní hvězda a nejjasnější přírodní objekt na obloze (po Měsíci) byli lidé od Vamky vědomi Venuše. I když by to bylo mnoho tisíc let, než by byla uznána jako planeta, byla od počátku zaznamenané historie součástí lidské kultury.
Z tohoto důvodu hrála planeta zásadní roli v mytologii a astrologickém systému bezpočet národů. S úsvitem moderního věku vzrostl zájem o Venuši a pozorování ohledně její polohy na obloze, změn vzhledu a podobných charakteristik jako Země nás hodně naučily o naší sluneční soustavě.
Velikost, hmotnost a oběžná dráha:
Díky své podobné velikosti, hmotnosti, blízkosti ke Slunci a složení je Venuše často označována jako „sesterská planeta Země“. S hmotností 4,8676 × 1024 kg, povrchová plocha 4,60 x 108 km² a objem 9,28 × 1011 km3, Venuše je 81,5% hmotnější než Země a má 90% své povrchové plochy a 86,6% svého objemu.
Venuše obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti asi 0,72 AU (108 000 000 km / 67 000 000 mil) s téměř žádnou excentricitou. Ve skutečnosti má nejvzdálenější oběžnou dráhu (aphelion) 0,728 AU (108 939 000 km) a nejbližší oběžnou dráhu (perihelion) 0,718 AU (107 477 000 km).
Když Venuše leží mezi Zemí a Sluncem, což je pozice známá jako nižší spojení, je to nejbližší přístup k Zemi kterékoli planety v průměrné vzdálenosti 41 milionů km (což z ní činí nejbližší planetu k Zemi). To se děje v průměru jednou za 584 dní. Planeta dokončí oběžné kolo kolem Slunce každých 224,65 dní, což znamená, že rok na Venuši je 61,5%, pokud je rok na Zemi.
Na rozdíl od většiny ostatních planet ve Sluneční soustavě, které se otáčí na svých osách proti směru hodinových ručiček, se Venuše otáčí ve směru hodinových ručiček (tzv. Retrográdní rotace). Také se otáčí velmi pomalu a dokončení jedné rotace trvá 243 dní Země. Toto není jen nejpomalejší rotační období na jakékoli planetě, ale také to znamená, že hvězdný den na Venuši trvá déle než venušský rok.
Složení a vlastnosti povrchu:
K vnitřní struktuře Venuše je k dispozici málo přímých informací. Vědci se však na základě podobnosti hmoty a hustoty se Zemí domnívají, že sdílejí podobnou vnitřní strukturu - jádro, plášť a kůru. Stejně jako u Země je i jádro Venuše považováno za alespoň částečně tekuté, protože obě planety chladily přibližně stejnou rychlostí.
Jedním rozdílem mezi oběma planetami je nedostatek důkazů o tektonice talířů, což by mohlo být způsobeno tím, že její kůra je příliš silná na to, aby se mohla podrobit vodám bez vody, aby byla méně viskózní. To má za následek snížení tepelné ztráty z planety, zabránění jejímu ochlazení a možnost ztráty vnitřního tepla při periodických velkých obnovovacích událostech. Toto je také navrhováno jako možný důvod, proč Venuše nemá interně generované magnetické pole.
Zdá se, že povrch Venuše byl tvarován rozsáhlou vulkanickou činností. Venuše má také několikrát tolik sopek jako Země a má 167 velkých sopek, které jsou přes 100 km. Přítomnost těchto sopek je způsobena nedostatkem deskové tektoniky, což má za následek starší, více konzervovanou kůru. Zatímco oceánská kůra Země podléhá na svých hranicích talířům tlumení a je v průměru ~ 100 miliónů let, venušský povrch se odhaduje na 300-600 miliónů let.
Existují náznaky, že na Venuši může pokračovat vulkanická aktivita. Mise prováděné sovětským vesmírným programem v 70. letech a nedávno také Evropskou kosmickou agenturou odhalily v atmosféře Venuše bouřky. Protože Venuše nezažívá srážky (s výjimkou ve formě kyseliny sírové), bylo teoretizováno, že blesk je způsoben sopečnou erupcí.
Dalším důkazem je pravidelné zvyšování a snižování koncentrací oxidu siřičitého v atmosféře, což by mohlo být důsledkem periodických velkých sopečných erupcí. Nakonec se na povrchu objevily lokalizovaná infračervená horká místa (pravděpodobně se budou pohybovat v rozmezí 800 - 1100 K), což by mohlo představovat lávu čerstvě uvolněnou vulkanickými erupcemi.
Zachování povrchu Venuše je také zodpovědné za její impaktní krátery, které jsou bezvadně zachovány. Existuje téměř tisíc kráterů, které jsou rovnoměrně rozmístěny po povrchu a pohybují se v rozmezí 3 km až 280 km v průměru. Neexistují žádné krátery menší než 3 km kvůli vlivu husté atmosféry na příchozí objekty.
V podstatě jsou objekty s méně než určitým množstvím kinetické energie natolik zpomaleny atmosférou, že nevytvářejí nárazový kráter. A přicházející projektily s průměrem menším než 50 metrů se fragmenty a spálí v atmosféře před dosažením na zem.
Atmosféra a podnebí:
Povrchová pozorování Venuše byla v minulosti obtížná kvůli její extrémně husté atmosféře, která se skládá převážně z oxidu uhličitého s malým množstvím dusíku. Při 92 barech (9,2 MPa) je atmosférická hmotnost 93krát vyšší než zemská atmosféra a tlak na povrchu planety je asi 92krát vyšší než na zemském povrchu.
Venuše je také nejžhavější planetou naší sluneční soustavy s průměrnou povrchovou teplotou 735 K (462 ° C / 863,6 ° F). Je to díky atmosféře bohaté na CO2, která spolu s hustými oblaky oxidu siřičitého vytváří nejsilnější skleníkový efekt ve sluneční soustavě. Nad hustou vrstvou CO2 se rozptýlí husté mraky skládající se hlavně z oxidu siřičitého a kapiček kyseliny sírové asi 90% slunečního světla zpět do vesmíru.
Povrch Venuše je ve skutečnosti izotermální, což znamená, že jejich teplota prakticky není kolísání teploty povrchu Venuše mezi dnem a nocí nebo rovníkem a póly. Miniaturní axiální náklon planety - méně než 3 ° ve srovnání s 23 ° na Zemi - také minimalizuje sezónní kolísání teploty. Jediná znatelná změna teploty nastává s výškou.
Nejvyšší bod na Venuši, Maxwell Montes, je proto nejchladnějším bodem na planetě, s teplotou asi 655 K (380 ° C) a atmosférickým tlakem asi 4,5 MPa (45 bar).
Dalším běžným jevem jsou silné větry Venuše, které dosahují rychlostí až 85 m / s (300 km / h; 186,4 mph) na vrcholcích mraků a zakružují planetu každé čtyři až pět pozemských dnů. Při této rychlosti se tyto větry pohybují až 60krát rychleji než rotace planety, zatímco nejrychlejší větry Země jsou jen 10-20% rotační rychlosti planety.
Flybys Venuše také naznačovaly, že její husté mraky jsou schopné produkovat blesky, podobně jako mraky na Zemi. Jejich občasný vzhled naznačuje vzorec spojený s povětrnostními aktivitami a rychlost blesku je alespoň poloviční než rychlost na Zemi.
Historická pozorování:
Ačkoli národy věděly o Venuši, některé kultury si myslely, že se jedná o dva samostatné nebeské objekty - večerní hvězdu a ranní hvězdu. Přestože si Babyloňané uvědomili, že tyto dvě „hvězdy“ byly ve skutečnosti stejným objektem - jak je uvedeno v tabletě Venuše Ammisaduqa, datované 1581 před Kristem -, stalo se to společným vědeckým porozuměním až v 6. století před naším letopočtem.
Mnoho kultur identifikovalo planetu s jejich příslušnou bohyní lásky a krásy. Venuše je římské jméno pro bohyni lásky, zatímco Babyloňané ji pojmenovali Ishtar a Řekové ji nazývali Afrodita. Římané také označili ranní aspekt Venuše Lucifer (doslova „Light-Bringer“) a večerní aspekt jako Vesper („večer“, „večeře“, „západ“), což byly doslovné překlady příslušných řeckých jmen ( Fosfor a Hesperus).
Tranzit Venuše před Sluncem poprvé pozoroval v roce 1032 perský astronom Avicenna, který dospěl k závěru, že Venuše je blíže Zemi než Slunce. Ve 12. století pozoroval andaluský astronom Ibn Bajjah dvě černé skvrny před sluncem, které později identifikoval iránský astronom Qotb al-Din Shirazi jako tranzity Venuše a Merkuru ve 13. století.
Moderní pozorování:
Začátkem 17. století pozoroval tranzit Venuše anglický astronom Jeremiah Horrocks 4. prosince 1639 ze svého domova. William Crabtree, kolega anglického astronoma a přítel Horrocks, pozoroval tranzit současně, také z domova.
Když Galileo Galilei poprvé pozoroval planetu na počátku 17. století, zjistil, že vykazuje fáze jako Měsíc, měnící se od půlměsíce po gibbous do plného a naopak. Toto chování, které bylo možné pouze v případě, že Venuše obíhá kolem Slunce, se stalo součástí výzvy Galileo vůči Ptolemaickému geocentrickému modelu a jeho obhajobě kopernického heliocentrického modelu.
Atmosféru Venuše objevil v roce 1761 ruský polymath Michail Lomonosov a poté jej v roce 1790 pozoroval německý astronom Johann Schröter. Schröter našel, když byla planeta tenkým půlměsícem, cuspy se protáhly o více než 180 °. Správně usoudil, že je to způsobeno rozptylem slunečního světla v husté atmosféře.
V prosinci 1866 provedl americký astronom Chester Smith Lyman pozorování Venuše z observatoře Yale, kde byl ve správní radě. Zatímco pozoroval planetu, spatřil úplný kruh světla kolem temné strany planety, když byla na nižší úrovni, což poskytovalo další důkaz o atmosféře.
Až do 20. století, kdy vývoj spektroskopických, radarových a ultrafialových pozorování umožnil skenování povrchu, bylo o Venuši objeveno jen málo dalšího. První UV pozorování byla provedena ve dvacátých letech, kdy Frank E. Ross zjistil, že UV fotografie odhalily značné detaily, které se zdály být výsledkem husté, žluté nižší atmosféry s vysokými cirrusovými mraky nad ní.
Spektroskopická pozorování na počátku 20. století také poskytla první vodítka o Venušině rotaci. Vesto Slipher se pokusil změřit Dopplerův posun světla z Venuše. Poté, co zjistil, že nedokázal detekovat žádnou rotaci, usoudil, že planeta musí mít velmi dlouhou rotační periodu. Pozdější práce v 50. letech 20. století ukázaly, že rotace byla retrográdní.
Radarová pozorování Venuše byla poprvé provedena v 60. letech a poskytovala první měření doby rotace, která byla blízko moderní hodnotě. Radarová pozorování v 70. letech pomocí radioteleskopu na observatoři Arecibo v Portoriku odhalila poprvé podrobnosti o povrchu Venuše - například přítomnost hor Maxwell Montes.
Průzkum Venuše:
První pokusy o prozkoumání Venuše byly v 60. letech zavedeny Sověti prostřednictvím programu Venera. První kosmická loď, Venera-1 (také známý na západě jako Sputnik-8) byl zahájen 12. února 1961. Avšak kontakt byl ztracen sedm dní do mise, když byla sonda asi 2 miliony km od Země. Do poloviny května se odhadovalo, že sonda uběhla do 100 000 km (62 000 mil) od Venuše.
Spojené státy spustily Námořník 1 sonda 22. července 1962, s úmyslem provést muchu na Venuši; ale i zde byl kontakt ztracen během spuštění. Námořník 2 mise, která byla zahájena 14. prosince 1962, se stala první úspěšnou meziplanetární misí a prošla do 34 833 km (21 644 mil) povrchu Venuše.
Její pozorování potvrdila dřívější pozemní pozorování, která naznačovala, že ačkoli byly vrcholy mračna chladné, povrch byl velmi horký - nejméně 425 ° C (797 ° F). Tím bylo ukončeno veškeré spekulace, že planeta může mít život. Námořník 2 také získal lepší odhady hmotnosti Venuše, ale nebyl schopen detekovat magnetické pole ani radiační pásy.
Venera-3 Kosmická loď byla druhým pokusem Sovětů dosáhnout Venuše a jejich prvním pokusem o umístění přistávajícího na povrch planety. Kosmická loď přistála na Venuši 1. března 1966 a byla prvním člověkem vytvořeným objektem, který vstoupil do atmosféry a narazil na povrch jiné planety. Bohužel její komunikační systém selhal, než mohl vrátit jakákoli planetární data.
18. října 1967 se Sověti pokusili znovu Venera-4 kosmická loď. Po dosažení planety sonda úspěšně vstoupila do atmosféry a začala studovat atmosféru. Kromě zaznamenání výskytu oxidu uhličitého (90–95%) změřila teploty nad rámec toho Námořník 2 pozorováno, dosažení téměř 500 ° C. Vzhledem k tloušťce atmosféry Venuše sonda sestupovala pomaleji, než se očekávalo, a její baterie se vybily po 93 minutách, když byla sonda stále 24,96 km od povrchu.
O den později, 19. října 1967, Námořník 5 provedl přelet ve vzdálenosti méně než 4000 km nad vrcholky mraků. Původně vytvořen jako záloha pro Mars-vázané Námořník 4, sonda byla po misi na Venuši upravena Venera-4Úspěch. Sondě se podařilo shromáždit informace o složení, tlaku a hustotě venušské atmosféry, která byla poté analyzována vedle Venera-4 data sovětsko-amerického vědeckého týmu během série sympozií.
Venera-5 a Venera-6 byly zahájeny v lednu 1969 a dosáhly Venuše 16. a 17. května. S ohledem na extrémní hustotu a tlak atmosféry Venuše byly tyto sondy schopny dosáhnout rychlejšího sestupu a dosáhly výšky 20 km před rozdrcením - ale ne před návratem nad 50 minut atmosférických dat.
Venera-7 byl postaven s úmyslem vracet data z povrchu planety a byl zkonstruován s vyztuženým sestupným modulem schopným odolat intenzivnímu tlaku. Při vstupu do atmosféry 15. prosince 1970 sonda praskla na povrchu, zřejmě kvůli roztrhanému padáku. Naštěstí se podařilo vrátit 23 minut teplotních dat a první telemetrii z povrchu jiné planety, než se přepnul do režimu offline.
Sověti zahájili mezi lety 1972 a 1975 další tři sondy Venera. První přistál na Venuši 22. července 1972 a podařilo se mu přenášet data po dobu 50 minut. Venera-9 a 10 - která vstoupila do atmosféry Venuše 22. října a 25. října 1975, v obou případech se podařilo poslat zpět obrázky povrchu Venuše, první snímky, které byly kdy pořízeny z krajiny jiné planety.
3. listopadu 1973 Spojené státy poslaly Námořník 10 sonda na gravitační prakové dráze kolem Venuše na cestě k Merkuru. Do 5. února 1974 proběhla sonda ve vzdálenosti 5790 km od Venuše a vrátila přes 4000 fotografií. Obrazy, které byly doposud nejlepší, ukázaly, že planeta je téměř viditelná ve viditelném světle; ale odhalil dosud neviděné podrobnosti o mracích v ultrafialovém světle.
Koncem sedmdesátých let zahájila NASA projekt Pioneer Venus Project, který sestával ze dvou samostatných misí. První byl Pioneer Venus Orbiter, který se 4. prosince 1978 vložil na eliptickou oběžnou dráhu kolem Venuše, kde studoval jeho atmosféru a mapoval povrch po dobu 13 dnů. Druhý, Pioneer Venus Multiprobe, vydal celkem čtyři sondy, které vstoupily do atmosféry 9. prosince 1978, vracet údaje o svém složení, větru a tepelných tokech.
Mezi koncem 70. a začátkem 80. let se uskutečnily další čtyři pozemské mise Venera.Venera 11 a Venera 12 detekované elektrické bouře venuše; a Venera 13 a Venera 14 přistál na planetě 1. a 5. března 1982 a vrátil první barevné fotografie povrchu. Program Venera skončil v říjnu 1983, kdy Venera 15 a Venera 16 byly umístěny na oběžné dráze, aby provedly mapování venušského terénu pomocí radarové clony.
V roce 1985 se Sověti podíleli na spolupráci s několika evropskými státy na zahájení programu Vega. Tato iniciativa s dvěma kosmickými loděmi měla za cíl využít vzhled Halleyovy komety ve vnitřní sluneční soustavě a zkombinovat misi s průletem Venuše. Na cestě do Halley 11. a 15. června dvě kosmické lodi Vega upustily sondy ve stylu Venera podporované balónky do horní atmosféry - což zjistilo, že je turbulentnější, než se původně předpokládalo, a podléhalo silnému větru a silným konvekčním buňkám.
NASA Magellan kosmická loď byla vypuštěna 4. května 1989 s misí mapovat povrch Venuše radarem. V průběhu své čtyřleté a půlroční mise Magellan poskytl dosud nejrozsáhlejší snímky planety a dokázal zmapovat 98% povrchu a 95% gravitačního pole. V roce 1994, na konci své mise, Magellan byl poslán k jeho zničení do atmosféry Venuše, aby se kvantifikovala jeho hustota.
Venuše byla pozorována Galileo a Cassini kosmická loď během letů na jejich příslušných misích na vnější planety, ale Magellan byla poslední věnovanou misí na Venuši po více než deset let. Teprve v říjnu 2006 a červnu 2007 provedla sonda MESSENGER průlet Venuše (a shromažďovala data), aby zpomalila svou trajektorii pro případné orbitální vložení Merkuru.
Venus Express, sonda navržená a postavená Evropskou kosmickou agenturou, úspěšně převzala polární orbitu kolem Venuše 11. dubna 2006. Tato sonda provedla podrobnou studii venušské atmosféry a mraků a objevila ozonovou vrstvu a vířící dvojitý vír jižní pól před dokončením své mise v prosinci 2014.
Budoucí mise:
Japonská agentura pro průzkum vesmíru (JAXA) vymyslela orbiter Venuše - Akatsuki (dříve „Planet-C“) - provádět povrchové zobrazování pomocí infračervené kamery, studovat blesky Venuše a určit existenci současného vulkanismu. Plavidlo bylo zahájeno 20. května 2010, ale plavidlo se nepodařilo vstoupit na oběžné dráze v prosinci 2010. Jeho hlavní motor je stále v režimu offline, ale jeho řídicí jednotky se pokusí použít své malé trysky pro řízení polohy k dalšímu pokusu o orbitální vložení 7. prosince, 2015.
Na konci roku 2013 zahájila NASA experiment experimentu rakety Venuše, suborbitálního kosmického dalekohledu. Účelem tohoto experimentu je provádět studie ultrafialového světla atmosféry Venuše za účelem získání více informací o historii vody na Venuši.
Evropská kosmická agentura (ESA) BepiColombo mise, která bude zahájena v lednu 2017, provede dvě prolétání Venuše, než dosáhne v roce 2020 Merkurovy orbity. NASA zahájí Solar Probe Plus v roce 2018, který během své šestileté mise na studium Slunce provede sedm preletů Venuše.
V rámci svého programu New Frontiers Program NASA navrhla namontovat na Venuši pozemní misi nazvanou Venus In-situ Explorer do roku 2022. Účelem bude studium povrchových podmínek Venuše a prozkoumání elementárních a mineralogických rysů regolitu. Sonda by byla vybavena vzorkovačem jádra pro vrtání do povrchu a studium nedotčených vzorků hornin, které nebyly zvětralé drsnými podmínkami povrchu.
Kosmická loď Venera-D je navrhovaná ruská kosmická sonda na Venuši, jejíž spuštění je naplánováno na rok 2024. Tato mise bude provádět pozorování na dálku snímající planety a nasadí přistávací plošinu na základě návrhu Venery schopnou přežít dlouhé trvání na povrchu.
Vzhledem k jeho blízkosti k Zemi a jeho podobnosti ve velikosti, hmotnosti a složení byla Venuše kdysi považována za život. Ve skutečnosti myšlenka Venuše jako tropického světa přetrvávala až do 20. století, dokud programy Venera a Mariner neprokázaly absolutní pekelné podmínky, které na planetě skutečně existují.
Přesto se věří, že Venuše mohla být kdysi podobná Zemi, s podobnou atmosférou a teplou tekoucí vodou na jejím povrchu. Tuto představu podporuje skutečnost, že Venuše sedí uvnitř vnitřního okraje obývatelné zóny Slunce a má ozonovou vrstvu. Tato voda však zmizela kvůli úniku skleníkových efektů a nedostatku magnetického pole před mnoha miliardami let.
Přesto existují lidé, kteří věřili, že Venuše může jednoho dne podporovat lidské kolonie. Atmosférický tlak v blízkosti země je v současné době příliš extrémní, než aby se na povrchu vybudovaly osady. Ale 50 km nad povrchem jsou teplota i tlak vzduchu podobné zemským a věří se, že existuje dusík i kyslík. To vedlo k návrhům na vybudování „plovoucích měst“ ve venušské atmosféře a průzkum atmosféry pomocí vzducholodí.
Kromě toho byly předloženy návrhy naznačující, že by Venuše měla být terraformována. Od instalace obrovského odstínu vesmíru k boji proti skleníkovému efektu až po shazování komet do povrchu, aby se atmosféra vypustila. Další nápady zahrnují přeměnu atmosféry pomocí vápníku a hořčíku k odloučení uhlíku.
Stejně jako návrhy na terraform Mars, jsou všechny tyto myšlenky v plenkách a je těžké je řešit dlouhodobé výzvy spojené se změnou klimatu planety. Ukazují však, že fascinace lidstva Venuší se postupem času nezmenšila. Venuše se stala středem naší mytologie a první hvězdou, kterou jsme viděli ráno (a poslední hvězdou, kterou jsme viděli v noci), aby se stala předmětem fascinace pro astronomy a možnou perspektivou mimozemských nemovitostí. .
Dokud se však technologie nezlepší, Venuše zůstane nepřátelskou a nehostinnou „sesterskou planetou“ Země s intenzivním tlakem, dešti kyseliny sírové a toxickou atmosférou.
Zde jsme psali mnoho zajímavých článků o Venuši na Space Magazine. Zde je například Planeta Venuše, Zajímavá fakta o Venuši, Jaká je průměrná teplota Venuše ?, Jak Terraform Venus? a kolonizace Venuše s plovoucími městy.
Astronomie Cast má také epizodu na toto téma - Episode 50: Venus, Larry Esposito a Venus Express.
Další informace naleznete v průzkumu sluneční soustavy NASA: Venuše a fakta NASA: Magellanova mise na Venuši.
