Objev Venuše (planety), charakteristiky, složení, oběžná dráha

2852
Anthony Golden

Venuše je to druhá nejbližší planeta ke Slunci ve sluneční soustavě a nejbližší Zemi k velikosti a hmotnosti. Je viditelná jako krásná hvězda, nejjasnější po Slunci a Měsíci. Není proto divu, že přitahuje pozornost pozorovatelů od starověku..

Protože Venuše se objevuje při západu slunce v určitých obdobích roku a při východu slunce v jiných, starí Řekové věřili, že se jedná o různá těla. Jako ranní hvězdu to nazývali fosfor a během večerního vystoupení to byl Hesperus. 

Obrázek 1. Fotografie planety Venuše, vlevo nahoře, vedle Měsíce. Zdroj: Pixabay.

Později Pythagoras ujistil, že to byla stejná hvězda. Kolem roku 1600 př. starověcí babylónští astronomové již věděli, že večerní hvězda, kterou nazývali Ištar, byla stejná, jakou viděli za úsvitu. 

Věděli to také Římané, i když i nadále dávali ranním a večerním zjevením různá jména. Také mayští a čínští astronomové zanechali záznamy o pozorování Venuše. 

Každá starověká civilizace jí dala jméno, i když nakonec zvítězilo jméno Venuše, římská bohyně lásky a krásy, ekvivalentní řecké Afroditě a babylónské Ištar..

S příchodem dalekohledu se začalo lépe chápat povaha Venuše. Galileo pozoroval jeho fáze na počátku sedmnáctého století a Kepler provedl výpočty, s nimiž předpověděl a tranzit pro 6. prosince 1631. 

Tranzit znamená, že planetu lze vidět procházet před Sluncem. Tímto způsobem Kepler věděl, že dokáže určit průměr Venuše, ale zemřel, než viděl splnění své předpovědi..

Později v roce 1761 dokázali vědci díky jednomu z těchto tranzitů poprvé odhadnout vzdálenost Země - Slunce na 150 milionů kilometrů.

Rejstřík článků

  • 1 Obecná charakteristika Venuše
    • 1.1 Souhrn hlavních fyzikálních charakteristik planety
  • 2 Translační pohyb
    • 2.1 Údaje o pohybu Venuše
  • 3 Kdy a jak pozorovat Venuše
  • 4 Rotační pohyb
  • 5 Skleníkový efekt na Venuši
  • 6 Voda na Venuši
  • 7 Složení
  • 8 Vnitřní struktura
  • 9 Geologie
  • 10 misí na Venuši
    • 10.1 Venera
    • 10.2 Námořník 
    • 10.3 Pioneer Venus
    • 10.4 Magellan
    • 10,5 Venuše Express
    • 10.6 Akatsuki
  • 11 Reference

Obecná charakteristika Venuše

Obrázek 2. Animace majestátního rotačního pohybu Venuše prostřednictvím radarových snímků. Přímé snímky Venuše nelze snadno získat kvůli husté oblačnosti, která ji obklopuje. Zdroj: Wikimedia Commons. Henrik Hargitai [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].
Ačkoli jsou její rozměry velmi podobné těm na Zemi, Venuše zdaleka není pohostinným místem, protože její hustá atmosféra je nejprve složena z 95% oxidu uhličitého, zbytek tvoří dusík a minimální množství jiných plynů. Mraky obsahují kapičky kyseliny sírové a drobné částice krystalických pevných látek.

Proto je to nejteplejší planeta ve sluneční soustavě, i když není nejblíže ke Slunci. Za extrémní teplo na povrchu může výrazný skleníkový efekt způsobený hustou atmosférou bohatou na oxid uhličitý..

Další charakteristickou vlastností Venuše je její pomalé, retrográdní otáčení. Cestovatel pozoroval východ Slunce na západě a zapadal na východě, což bylo zjištěno díky radarovým měřením.

Kromě toho, kdyby mohl zůstat dostatečně dlouho, byl by hypotetický cestovatel velmi překvapen, kdyby si uvědomil, že planetě trvá déle, než se otáčí kolem své osy, než se otáčí kolem Slunce..

Pomalá rotace Venuše činí planetu téměř dokonale sférickou a také vysvětluje absenci silného magnetického pole..

Vědci se domnívají, že magnetické pole planet je způsobeno dynamickým efektem spojeným s pohybem roztaveného kovového jádra.

Slabý planetární magnetismus Venuše však pochází z interakce mezi horní atmosférou a slunečním větrem, proudem nabitých částic, které Slunce nepřetržitě emituje všemi směry..

Abychom vysvětlili nedostatek magnetosféry, vědci zvažují možnosti, jako je to, že Venuši chybí roztavené kovové jádro, nebo že by takové jádro mohlo mít, ale to, že uvnitř není teplo transportováno konvekcí, je nezbytnou podmínkou pro existenci dynamického efektu.

Shrnutí hlavních fyzikálních charakteristik planety

-Hmotnost: 4,9 × 1024 kg

-Rovníkový poloměr: 6052 km neboli 0,9násobek poloměru Země.

-Tvar: je to téměř dokonalá sféra.

-Průměrná vzdálenost ke Slunci: 108 milionů km.

-Sklon oběžné dráhy: 3,394 ° vzhledem k pozemské orbitální rovině.

-Teplota: 464 ° C.

-Gravitace: 8,87 m / sdva

-Vlastní magnetické pole: slabý, 2 nT intenzita.

-Atmosféra: ano, velmi hustý.

-Hustota: 5243 kg / m3

-Satelity: 0

-Prsteny: nemá.

Překladové hnutí

Stejně jako všechny planety má i Venuše translační pohyb kolem Slunce ve formě eliptické dráhy, téměř kruhové..

Některé body této oběžné dráhy vedou Venuši k tomu, aby se dostala velmi blízko k Zemi, více než kterákoli jiná planeta, ale téměř celý čas je vlastně stráven docela daleko od nás.

Obrázek 3. Translační pohyb Venuše kolem Slunce (žlutý) ve srovnání s pohybem Země (modrý). Zdroj: Wikimedia Commons. Lookang mnohokrát děkuje autorovi původní simulace = Toddu K. Timberlakeovi autorovi Easy Java Simulation = Francisco Esquembre [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Střední poloměr oběžné dráhy je kolem 108 milionů kilometrů, proto je Venuše asi o 30% blíže ke Slunci než Země. Rok na Venuši trvá 225 pozemských dnů, protože to je doba, kterou planeta potřebuje k úplné oběžné dráze.

Údaje o pohybu Venuše

Následující údaje stručně popisují pohyb Venuše:

-Střední poloměr oběžné dráhy: 108 milionů kilometrů.

-Sklon oběžné dráhy: 3,394 ° vzhledem k pozemské orbitální rovině.

-Excentricita: 0,01

-Průměrná oběžná rychlost: 35,0 km / s

-Překladové období: 225 dní

-Období rotace: 243 dní (retrográdní)

-Sluneční den: 116 den 18 hodin

Kdy a jak pozorovat Venuše

Venuše je velmi snadno lokalizovatelná na noční obloze; Koneckonců, je to nejjasnější objekt na noční obloze po Měsíci, protože hustá vrstva mraků, která ji pokrývá, velmi dobře odráží sluneční světlo..

Pro snadnou lokalizaci Venuše stačí navštívit některý z mnoha specializovaných webů. K dispozici jsou také aplikace pro smartphony, které usnadňují vaši přesnou polohu.

Vzhledem k tomu, že se Venuše nachází na oběžné dráze Země, musíte ji najít, musíte hledat Slunce, dívat se na východ před úsvitem nebo na západ po západu slunce..

Optimální doba pro pozorování je, když je Venuše mezi nižší spojení, při pohledu ze Země a maximální prodloužení podle následujícího diagramu:

Obrázek 4. Spojení planety, jejíž oběžná dráha je vnitřní s oběžnou dráhou Země. Zdroj: Astronomy for Dummies.

Když je Venuše v nižší konjunkci, je blíže k Zemi a úhel, který tvoří se Sluncem, je při pohledu ze Země - prodloužení - 0 °. Na druhou stranu, když je ve vynikající konjunkci, Slunce nedovolí, aby bylo vidět.

Doufejme, že Venuši lze stále vidět za bílého dne a vrhat stín i za velmi temných nocí bez umělého osvětlení. Lze jej odlišit od hvězd, protože jeho jas je konstantní, zatímco hvězdy blikají nebo blikají.

Galileo byl první, kdo si uvědomil, že Venuše prochází fázemi, jako je Měsíc - a Merkur -, což potvrzuje Koperníkovu představu, že Slunce, a nikoli Země, je středem sluneční soustavy.

Obrázek 5. Fáze Venuše. Zdroj: Wikimedia Commons. odvozená práce: Quico (diskuse) Phase-of-Venus.svg: Nichalp 09:56, 11. června 2006 (UTC) [public domain].

Rotační pohyb

Při pohledu ze severního pólu Země se Venuše otáčí ve směru hodinových ručiček. Uran a některé satelity a komety také rotují stejným směrem, zatímco ostatní hlavní planety, včetně Země, se otáčejí proti směru hodinových ručiček..

Kromě toho Venuše věnuje čas své rotaci: 243 pozemských dnů, nejpomalejší ze všech planet. Na Venuši trvá den déle než rok.

Proč se Venuše otáčí opačným směrem než ostatní planety? Pravděpodobně ve svých počátcích se Venuše rychle otáčela stejným směrem jako všichni ostatní, ale muselo se něco stát, aby se to změnilo.

Někteří vědci se domnívají, že je to kvůli katastrofickému dopadu, který měla Venuše ve své vzdálené minulosti s jiným velkým nebeským objektem..

Matematické počítačové modely však naznačují možnost, že chaotické atmosférické přílivy ovlivnily neztuhlý plášť a jádro planety a obrátily směr otáčení.. 

Oba mechanismy mohly hrát roli při stabilizaci planety v rané sluneční soustavě..

Skleníkový efekt na Venuši

Na Venuši jasné a jasné dny neexistují, takže pro cestujícího bude velmi obtížné pozorovat východ a západ slunce, což se běžně nazývá den: sluneční den.

Na povrch se dostává velmi málo světla ze Slunce, protože 85% se odráží od vrchlíku mraku.

Zbytek slunečního záření dokáže ohřát spodní atmosféru a dosáhne na zem. Delší vlnové délky se odráží a zadržují mraky, známé jako skleníkový efekt. Tak se z Venuše stala gigantická pec s teplotami schopnými tavit olovo.

Prakticky kdekoli na Venuši je takhle teplo, a pokud by si na to cestovatel zvykl, stále by musel odolat obrovskému atmosférickému tlaku, který je 93krát větší než tlak na Zemi na hladině moře, způsobený velkým 15 kilometrem oblačná vrstva. tloušťky. 

Jako by to nestačilo, tyto mraky obsahují oxid siřičitý, kyselinu fosforečnou a vysoce korozivní kyselinu sírovou, a to vše ve velmi suchém prostředí, protože v atmosféře není žádná vodní pára, jen malé množství..

Takže i když je Venuše pokryta mraky, je úplně suchá, a nikoli planeta plná bujné vegetace a bažin, jaké si autoři sci-fi představovali v polovině 20. století..

Voda na Venuše

Mnoho vědců věří, že byla doba, kdy Venuše měla vodní oceány, protože v její atmosféře našli malé množství deuteria..

Deuterium je izotop vodíku, který v kombinaci s kyslíkem tvoří tzv těžká voda. Vodík v atmosféře snadno uniká do vesmíru, ale deuterium má tendenci zanechávat zbytky, což může naznačovat, že v minulosti byla voda.

Pravdou však je, že Venuše tyto oceány ztratila - pokud vůbec existovaly - asi před 715 miliony let kvůli skleníkovému efektu..

Účinek začal, protože oxid uhličitý, plyn, který snadno zachycuje teplo, se soustředil v atmosféře místo toho, aby vytvořil sloučeniny na povrchu, do té míry, že se voda úplně odpařila a přestala se hromadit..

Obrázek 6. Skleníkový efekt na Venuši: mraky oxidu uhličitého udržují teplo a ohřívají povrch. Zdroj: Wikimedia Commons. Původní uploader byl Lmb na španělské Wikipedii. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/).

Mezitím se povrch tak zahřál, že uhlík ve skalách sublimoval a spojil se s atmosférickým kyslíkem za vzniku více oxidu uhličitého, což pohánělo cyklus, dokud se situace nestala extrémní.. 

Podle informací poskytnutých misí Pioneer Venus Venuše v současné době nadále ztrácí vodík, takže je nepravděpodobné, že by se situace obrátila..

Složení

Existuje jen málo přímých informací o složení planety, protože seismické zařízení na korozním povrchu dlouho nepřežije a teplota je dostatečná k roztavení olova..

Je známo, že v atmosféře Venuše převládá oxid uhličitý. Kromě toho byl zjištěn oxid siřičitý, oxid uhelnatý, dusík, vzácné plyny, jako je helium, argon a neon, stopy chlorovodíku, fluorovodíku a sirníku uhlíku..

Kůra jako taková je bohatá na křemičitany, zatímco jádro určitě obsahuje železo a nikl, podobně jako Země.

Sondy Venera detekovaly přítomnost prvků, jako je křemík, hliník, hořčík, vápník, síra, mangan, draslík a titan na povrchu Venuše. Možná existují také některé oxidy a sulfidy železa, jako jsou pyrit a magnetit.

Vnitřní struktura

Obrázek 7. Část Venuše zobrazující vrstvy planety. Zdroj: Wikimedia Commons. GFDL / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0).

Získání informací o struktuře Venuše je výkon, když vezmeme v úvahu, že podmínky planety jsou tak nepřátelské, že nástroje přestanou fungovat v krátkém čase.

Venuše je skalní vnitřní planeta, což znamená, že její struktura musí být v zásadě stejná jako struktura Země, zvláště když vezmeme v úvahu, že obě byly vytvořeny ve stejné oblasti planetární mlhoviny, která dala vzniknout sluneční soustavě.. 

Pokud je známo, strukturu Venuše tvoří: 

-Železné jádro, které má v případě Venuše průměr asi 3000 km a skládá se z pevné části a roztavené části.

-Plášť s dalšími 3 000 km tloušťky a dostatečnou teplotou, aby tam byly roztavené prvky.

-Kůra, s tloušťkou proměnnou mezi 10 a 30 km, většinou čedič a žula.

geologie

Venuše je skalní a vyprahlá planeta, o čemž svědčí snímky vytvořené pomocí radarových map, nejpodrobnější pomocí dat ze sondy Magellan.

Tato pozorování ukazují, že povrch Venuše je relativně plochý, jak potvrzuje výškoměr prováděný uvedenou sondou..

Obecně lze říci, že na Venuši existují tři dobře rozlišené oblasti:

-Nížiny

-Depoziční pláně

-Vrchovina 

70% povrchu tvoří pláně vulkanického původu, nížiny tvoří 20% a zbývajících 10% tvoří vrchoviny.

Na rozdíl od Merkuru a Měsíce existuje jen málo impaktních kráterů, i když to neznamená, že se meteority nemohou přiblížit k Venuši, ale že se atmosféra chová jako filtr, který rozpadá přicházející..

Na druhou stranu sopečná činnost pravděpodobně vymazala důkazy o dávných dopadech..

Na Venuše jsou hojné sopky, zejména ty štítového typu, jako jsou ty na Havaji, které jsou nízké a velké. Některé z těchto sopek pravděpodobně zůstanou aktivní.

Ačkoli neexistuje desková tektonika jako na Zemi, dochází k mnoha nehodám, jako jsou poruchy, záhyby a údolí typu trhlina (místo, kde kůra prochází deformací).

Existují také pohoří: nejvýznamnější jsou pohoří Maxwell.

The terrae

Na Venuši nejsou žádné oceány, které by odlišovaly kontinenty, existují však rozsáhlé náhorní plošiny, tzv terra -množné číslo je terrae- to lze považovat za takové. Jmenují se bohyně lásky v různých kulturách, z nichž hlavní jsou:

-Ishtar Terra, z australské rozlohy. Má velkou depresi obklopenou přesně pohořím Maxwell, pojmenovaným podle fyzika Jamese Maxwella. Maximální výška je 11 km.

-Aphrodite Terra, mnohem rozsáhlejší, se nachází poblíž rovníku. Jeho velikost je podobná velikosti v Jižní Americe nebo Africe a svědčí o vulkanické činnosti.

Obrázek 8. Topografická mapa Aphrodite Terra na Venuši. Zdroj: Wikimedia Commons. Martin Pauer (Power) / Public domain.

Mise na Venuši

Spojené státy i bývalý Sovětský svaz vyslaly během druhé poloviny 20. století bezpilotní mise k prozkoumání Venuše..

Doposud v tomto století byly přidány mise Evropské kosmické agentury a Japonska. Vzhledem k nepřátelským podmínkám planety to nebyl snadný úkol.

Lastura

Vesmírné mise Venera, jiný název pro Venuše, byly vyvinuty v bývalém Sovětském svazu v letech 1961 až 1985. Z nich se celkem 10 sond podařilo dosáhnout povrchu planety, z nichž první byla Venera 7 v roce 1970..

Data shromážděná misí Venera zahrnují měření teploty, magnetického pole, tlaku, hustoty a složení atmosféry, stejně jako černobílé obrazy (Venera 9 a 10 v roce 1975) a později barevné (Venera 13 a 14 v 1981). 

Obrázek 9. Replika sondy Venera. Zdroj: Wikimedia Commons. Armael / CC0.

Mimo jiné se díky těmto sondám zjistilo, že atmosféra Venuše se skládá hlavně z oxidu uhličitého a že horní atmosféra je tvořena rychlými větry..

Námořník 

Mise Mariner vypustila několik sond, z nichž první byla Mariner 1 v roce 1962, která selhala.  

Dalšímu se Marinerovi 2 podařilo dostat se na oběžnou dráhu Venuše, aby sbírala data z atmosféry planety, měřila intenzitu magnetického pole a povrchovou teplotu. Zjistil také retrográdní rotaci planety.

Mariner 10 byla poslední sondou na tuto misi, která byla zahájena v roce 1973, a poskytovala vzrušující nové informace z Merkuru a Venuše..

Tato sonda dokázala získat 3000 fotografií vynikajícího rozlišení, protože prošla velmi blízko, asi 5760 km od povrchu. Rovněž se podařilo přenést video z mraků Venuše v infračerveném spektru..

Průkopnická Venuše

V roce 1979 tato mise vytvořila úplnou mapu povrchu Venuše pomocí radaru pomocí dvou sond na oběžné dráze nad planetou: Pioneer Venus 1 a Pioneer Venus 2. Obsahovala zařízení pro provádění studií atmosféry, měření magnetického pole, a provádět spektrometrii. a další.

Magellan

Tato sonda zaslaná NASA v roce 1990 prostřednictvím raketoplánu Atlantis získala velmi podrobné snímky povrchu a také velké množství dat souvisejících s geologií planety.

Tato informace potvrzuje skutečnost, že Venuši chybí desková tektonika, jak již bylo zmíněno dříve..

Obrázek 10. Magellanova sonda krátce před vypuštěním v Kennedyho vesmírném středisku. Zdroj: Wikimedia Commons.

Venuše Express

Byla to první z misí Evropské vesmírné agentury na Venuši a trvala od roku 2005 do roku 2014, přičemž 153 dosáhla na oběžnou dráhu..

Mise měla na starosti studium atmosféry, ve které detekovali hojnou elektrickou aktivitu ve formě blesku, jakož i vytváření teplotních map a měření magnetického pole..

Výsledky naznačují, že Venuše mohla mít v dávné minulosti vodu, jak bylo vysvětleno výše, a také uváděla přítomnost tenké vrstvy ozonu a atmosférického suchého ledu.. 

Venuše Express také detekovala volaná místa horká místa, ve kterém je teplota ještě teplejší než ve zbytku. Vědci věří, že jsou to místa, kde magma stoupá na povrch z hlubin..

Akatsuki

Také se jí říká Planet-C a byla vypuštěna v roce 2010 jako první japonská sonda namířená na Venuši. Prováděl spektroskopická měření a také studie atmosféry a rychlosti větru, které jsou v okolí rovníku mnohem rychlejší.

Obrázek 11. Umělcova reprezentace japonské sondy Akatsuki pro průzkum Venuše. Zdroj: NASA prostřednictvím Wikimedia Commons.

Reference

  1. Bjorklund, R. 2010. Vesmír! Venuše. Marshall Cavendish Corporation.
  2. Elkins-Tanton, L. 2006. Sluneční soustava: Slunce, Merkur a Venuše. Chelsea House.
  3. Britannica. Venuše, planeta. Obnoveno z: britannica.com.
  4. Hollar, S. Sluneční soustava. Vnitřní planety. Britannica Educational Publishing.
  5. Seeds, M. 2011. Sluneční soustava. Sedmé vydání. Cengage Learning.
  6. Wikipedia. Geologie Venuše. Obnoveno z: es.wikipedia.org.
  7. Wikipedia. Venuše (planeta). Obnoveno z: es.wikipedia.org.
  8. Wikipedia. Venuše (planeta). Obnoveno z: en.wikipedia.org.

Zatím žádné komentáře