Venus

Venus

Valeria Sirota
"Quantic" №2, 2017

Auf einem entfernten Stern Venus
Die Sonne ist heißer und golden,
Auf der Venus, ach, auf der Venus
Die Bäume haben blaue Blätter.

Nikolay Gumilev

Masse: 4/5 der Masse der Erde
Radius: 15/16 Erdradius
Entfernung zur Sonne: 0,7 AU (1 AU = 150 Millionen km)
Zeit der Revolution um die Sonne: 225 (irdische) Tage
Die Rotationsperiode um die Achse: 243 Tage

Der Planet der römischen Göttin der Liebe und Schönheit, der Morgen- und Abendstern … Du musst es gesehen haben – früh am Morgen, wenn die Sonne aufgeht, ist es die letzte, die im strahlenden Himmel verschwindet. Oder im Gegenteil, der erste leuchtet vor dem Hintergrund eines verblassenden Sonnenuntergangs – der hellste, mit Ausnahme von Sonne und Mond, 17-mal heller als der hellste Stern – Sirius. Wenn man genau hinsieht, sieht es nicht wie ein Stern aus – es flackert nicht, aber es leuchtet mit einem gleichmäßigen weißen Licht.

Aber um Mitternacht wirst du sie nie wiedersehen. Venus für den Beobachter der Erde bewegt sich nicht mehr als 48 ° von der Sonne entfernt, weil wir seine Umlaufbahn "von außen" betrachten. Daher ist die Venus in zwei Fällen deutlich zu sehen: wenn sie sich rechts von der Sonne befindet, heißt das westliche Dehnung – zu dieser Zeit setzt es sich vor der Sonne und bevor die Sonne aufgeht, daher ist es deutlich vor Sonnenaufgang zu sehen; und wenn es links von der Sonne ist und während des Tages dem Himmel dahinter folgt, dann kann es am Abend gesehen werden (Abb. 1).Die Periode, in der sich der Planet in der Nähe der Erde-Sonne-Linie befindet, wird genannt Verbindung (Der Planet "verbindet" sich mit der Sonne), zu dieser Zeit ist es nicht sichtbar.

Abb. 1

Allerdings nicht ganz. Venus ist für das Auge nicht sichtbar, wenn es in der Nähe der Sonne ist, aber durch ein Teleskop – wenn Sie genau wissen, wo Sie danach suchen – können Sie es sehen. (Nebenbei, die Aufgabe ist, zu zeichnen, wie das Venusteleskop aussieht, zum Beispiel in der östlichen Verlängerung.) Und manchmal passiert es, dass es für einen Beobachter der Erde nicht in der Nähe der Sonne, sondern direkt entlang seiner Scheibe passiert. Während dieser Passage, die er durch ein Teleskop beobachtete, öffnete Lomonosov die Atmosphäre der Venus. Wann bungefährDer größere Teil der Venus war bereits auf der Scheibe der Sonne, für einen Moment sah er einen dünnen leuchtenden Rand um den Rest des Planeten (Abb. 2). Dieser Rand wurde von vielen gesehen, legte aber keinen Wert darauf. Und nur Lomonosov erkannte, dass dieses schräge Sonnenlicht die Atmosphäre des Planeten erhellte, als eine Taschenlampe den Rauch in der Dunkelheit erhellt und sichtbar macht.

Abb. 2 Venus am Rand der Sonnenscheibe. Der Himmel scheint dunkel zu sein, weil die Sonne – vor allem in einem Teleskop – nur durch sehr dunkles Glas betrachtet werden kann.

Diese Atmosphäre war kein Geschenk. Zunächst stellte sich heraus, dass es für das "gewöhnliche" (sichtbare) Licht undurchsichtig ist und die Oberfläche des Planeten nicht sehen lässt: Es ist, als ob man versucht, den Boden der Pfanne durch eine Schicht Milch zu sehen.Aber die Hauptsache lernten die Menschen nur, wenn sie versuchten, ein Abstiegsfahrzeug auf der Venus zu landen.

Venus ist fast so groß wie die Erde und nicht viel kleiner in der Masse; es scheint, die beiden Planeten sind fast gleich. Schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts konnte man davon ausgehen, dass auf der Venus Bäume wachsen und überhaupt jemand lebt. Oder dass sich darauf zum Beispiel Erdlinge niederlassen können. Diese Hoffnungen waren jedoch nicht berechtigt: Das erste Gerät, das 1967 auf der Venus zu sitzen versuchte, wurde zerquetscht, bevor es die Oberfläche erreichte!

Es stellte sich heraus, dass Venus einen monströsen Luftdruck hatte: fast 100 Mal mehr als auf der Erde. Für jeden Quadratzentimeter der Oberfläche drückt eine Luftsäule mit solcher Kraft, als ob auf diesem Zentimeter ein Hundertkilogramm Gewicht platziert wäre!1 Die Dichte der Venus-Luft ist nur 14 mal geringer als die Dichte von Wasser. Die Temperatur ist immer – tagsüber, nachts – gleich 470 ° C, mehr als an der heißesten Stelle von Merkur! Außerdem besteht die Atmosphäre hauptsächlich aus Kohlendioxid (CO2), enthält eine Reihe von toxischen und ätzenden Schwefelverbindungen, einschließlich Schwefelsäure. Bis jetzt hat kein einziges Abstiegsfahrzeug, und es gab ungefähr ein Dutzend von ihnen, in dieser Situation mehr als zwei Stunden gedauert …

Versuchen Sie sich dieses Bild vorzustellen. Der Himmel auf der Venus ist orange, immer mit Wolken aus Schwefelsäure bedeckt. Die Sonne ist nie hinter einer ununterbrochenen Wolkenschicht sichtbar. Natürlich gibt es kein Wasser – bei einer solchen Temperatur ist es schon lange verdampft (und vorher, es gab Ozeane!). Manchmal gibt es sauren Regen (wörtlich: statt Wasser, Säure), aber erreichen nicht die Oberfläche – sie verdunsten von der Hitze. Es gibt fast keinen Wind am Boden, nur 1 m / s, aber die "Luft" ist so dicht, dass selbst ein so schwacher Wind Staub und kleine Kieselsteine ​​aufnimmt, alles scheint in der Luft zu schweben. Doch an der Spitze, auf Wolkenhöhe, wütet ständig ein gigantischer Hurrikan – die Windgeschwindigkeit dort erreicht 100 m / s, also 360 km / h, und noch mehr! (Wo dieser Hurrikan herkam, ist noch unbekannt.)

Wie ist das passiert? Warum ist dieses Bild so anders als die Erde? Lass es uns herausfinden.

Schwefelverbindungen und Kohlendioxid (davon 96% auf der Venus) wurden von Vulkanen in die Atmosphäre freigesetzt. Es gibt viele Vulkane – Tausende, die ganze Oberfläche ist mit gefrorener Lava bedeckt. Vielleicht sind einige der Vulkane noch aktiv, aber bis jetzt wurde der Ausbruch auf der Venus nicht gesehen.

Alle diese "vulkanischen" Gase haben schwere Moleküle: Das Kohlendioxidmolekül wiegt zum Beispiel 1,5 Mal mehr als die Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle, aus denen die Erdatmosphäre besteht. Und es gibt viele von ihnen.Daher ist die "Luft" dort so dicht und schwer.

Warum ist die Temperatur so hoch? Vulkanische Gase, hauptsächlich Kohlendioxid, sind dafür verantwortlich. Er schafft das sogenannte Treibhauseffektdessen Wesen ist das. Die Sonne erhellt den Planeten (zum Beispiel die Erde) und erwärmt ihn dadurch, indem er jede Sekunde (durch die Lichtstrahlen) etwas Energie zu ihr überträgt. Dank dieser Energie wehen Winde, Flüsse fließen, Pflanzen und Tiere leben. Aber Energie verschwindet nie, sie kann nur von einem Typ zum anderen transformiert werden. Wir aßen ein Sandwich – die (chemische) Energie, die darin verborgen war, wurde für die Erwärmung unseres Körpers ausgegeben. Der Fluss fließt – Wasser trifft auf die Steine ​​und heizt sie auch auf. Letztendlich geht die von der Sonne auf den Planeten übertragene Energie in Wärme über – der Planet erwärmt sich. Und wohin geht die Energie als nächstes? Die erhitzte Oberfläche des Planeten emittiert eine leicht unterschiedliche Strahlung, unsichtbar für das Auge – Infrarot. Je heißer die Oberfläche, desto stärker die Strahlung. Diese Strahlung geht in den Weltraum und trägt die "extra" Energie – genauso wie sie von der Sonne kommt. Balance wird beobachtet: Wie viele nahmen – so viel zurück.

Und wenn du zurückkommst (also ausstrahlst) weniger als du genommen hast (von der Sonne erhalten)? Energie wird sich auf dem Planeten ansammeln und die Temperatur von Oberfläche und Luft wird zunehmen.Die stärker erhitzte Oberfläche strahlt mehr Infrarotstrahlen ab – und bald wird das Gleichgewicht wieder hergestellt, aber bei einer höheren Temperatur.

Foto des Abstiegsfahrzeugs "Venus-13"

Hier ist der Treibhauseffekt – es ist Überhitzung, die gerade aus einem solchen vorübergehenden Ungleichgewicht entsteht. Tatsache ist, dass Kohlendioxid Infrarotstrahlen absorbiert. Die Oberfläche des Planeten emittiert sie, und Kohlendioxid in der Atmosphäre – gibt nicht in den Weltraum frei! Im Inneren dringt die Sonnenenergie mit sichtbarem Licht ein und außen – die Atmosphäre lässt nicht nach. So wird Energie akkumuliert, bis sich die gesamte Atmosphäre so erwärmt, dass die obere Schicht endlich die richtige Energiemenge in den Raum strahlen und das Gleichgewicht wiederherstellen kann. Dies geschah auf der Venus – um das Gleichgewicht wiederherzustellen, musste sich seine Oberfläche auf 400 Grad aufwärmen, also kann es mit der Erde passieren, wenn sich zu viel Kohlendioxid und andere "komplexe" Gase in der Atmosphäre ansammeln!2

Es gibt noch ein interessantes Feature. Fast alles im Sonnensystem – alle Planeten undungefährDie meisten Asteroiden umkreisen die Sonne in der gleichen Richtung. Und um die Achse rotieren alle großen Planeten in die gleiche Richtung – alle bis auf eine3. Venus dreht sich "nicht wie alle anderen", aber sehr langsam: 1 Umdrehung um die Achse in 243 Erdentagen, während das Venusjahr 225 Erdentage dauert. Das heißt, Venus dreht sich um die Sonne, sogar etwas schneller als um die Achse! Wenn Sie auf Merkur trainiert sind, werden Sie natürlich leicht herausfinden, wie lange ein Tag dauern würde und wie viel – eine Nacht auf der Venus, wenn diese beiden Perioden zusammenfielen4 (Diese Antwort ist fast real, da der Unterschied klein ist). Die Resonanz mit der Sonne ist wiederum unvollständig – und vielleicht liegt der Grund wiederum auf der Erde: als Merkur in seinem "Walzer" die ganze Zeit zu uns wendet, wenn er sich auf derselben Seite trifft, so wird Venus in Verbindung mit der Sonne gleichermaßen auf die Erde gerichtet. Also eine ungenaue Resonanz mit der Sonne – aber es gibt eine Resonanz mit der Erde.

Warum dreht sie sich in die falsche Richtung? Unverständlich. Es gibt verschiedene Hypothesen, eine andere zweifelhafter. Sie alle gehen auf die eine oder andere Weise darauf zurück, dass "der Venus in der Kindheit ein Unglück widerfuhr". Jemand drückte oder schlug … Aber die Antwort auf die vorhergehende Frage ist bekannt – warum sind alle anderen Planeten so harmonisch (und alle, außer Merkur, schnell), die sich in die gleiche Richtung drehen? Versuche zu erraten.

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