Kao jutarnja zvijezda, večernja zvijezda i najsjajniji prirodni objekt na nebu (nakon Mjeseca), ljudska bića su Venera svjesna od davnina. Iako bi prošlo mnogo tisuća godina prije nego što je prepoznata kao planeta, ona je dio ljudske kulture od početka zabilježene povijesti.
Zbog toga je planet igrao vitalnu ulogu u mitologiji i astrološkim sustavima nebrojenih naroda. S zore modernog doba raste interes za Veneru, a zapažanja o njenom položaju na nebu, promjenama izgleda i sličnim karakteristikama na Zemlji mnogo su nas naučila o našem Sunčevom sustavu.
Veličina, masa i orbita:
Zbog slične veličine, mase, blizine Sunca i sastava, Veneru često nazivaju Zemljinim "sestrinskim planetom". S masom od 4.8676 × 1024 kg, površina 4,60 x 108 km², a zapremina 9,28 × 1011 km3, Venera je 81,5% masivna kao Zemlja i ima 90% svoje površine i 86,6% svog volumena.
Venera kruži oko Sunca na prosječnoj udaljenosti od oko 0,72 AU (108 000 000 km / 67 000 000 milja) bez gotovo ekscentričnosti. U stvari, sa svojom najudaljenijom orbitom (afelijom) od 0,728 AU (108,939,000 km) i najbližom orbitom (perihelion) od 0,718 AU (107,477,000 km), on ima najkružniju orbitu od bilo kojeg planeta u Sunčevom sustavu.
Kad se Venera nalazi između Zemlje i Sunca, položaja poznatog kao inferiorna konjunkcija, ona se približava Zemlji od bilo kojeg planeta, na prosječnoj udaljenosti od 41 milijun km (što ga čini najbližom planetu Zemlji). To se događa u prosjeku jednom u 584 dana. Planeta ispunjava orbitu oko Sunca svakih 224,65 dana, što znači da je godina na Veneri 61,5% dugačka koliko godina na Zemlji.
Za razliku od većine drugih planeta u Sunčevom sustavu, koji se okreću na svojim osovinama u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, Venera se okreće u smjeru kazaljke na satu (naziva se „retrogradna“ rotacija). Također se rotira vrlo sporo, trajući 243 zemaljska dana da izvrši jednu rotaciju. Ovo nije samo najsporije razdoblje rotacije bilo kojeg planeta, to također znači da bočni dan na Veneri traje dulje od venerine godine.
Sastav i površinske značajke:
Malo je izravnih podataka o unutarnjoj strukturi Venere. Međutim, na temelju njegovih sličnosti u masi i gustoći sa Zemljom, znanstvenici vjeruju da dijele sličnu unutarnju strukturu - jezgru, plašt i koru. Poput Zemlje, vjeruje se da će venerino jezgro biti djelomično tekuće, jer se dva planeta hlade približno jednakom brzinom.
Jedna razlika između dva planeta je nedostatak dokaza za tektoniku ploča, što bi se moglo dogoditi zbog toga što je njegova kora bila previše jaka da bi se oduzela bez vode da bi bila manje viskozna. To rezultira smanjenim gubitkom topline s planete, sprječavajući ga da se ohladi i mogućnost gubitka unutarnje topline u povremenim velikim ponovnim pojavama. Ovo je također predloženo kao mogući razlog zašto Venera nema unutarnje generirano magnetsko polje.
Čini se da je površina Venere oblikovana velikom vulkanskom aktivnošću. Venera također ima nekoliko puta više vulkana od Zemlje, a ima 167 velikih vulkana preko 100 km. Prisutnost ovih vulkana je zbog nedostatka tektonike ploča, što rezultira starijom, sačuvanijom kore. Dok je okeanska kora Zemlje podvrgnuta subdukciji na granicama ploča i prosječno je stara oko 100 milijuna godina, površina Venere iznosi se od 300 do 600 milijuna godina.
Postoje naznake da se na Veneri može raditi o vulkanskoj aktivnosti. Misije izvedene u sovjetskom svemirskom programu 1970-ih, a odnedavno i Europska svemirska agencija otkrile su gromove u atmosferi Venere. Budući da Venera ne doživljava kišu (osim u obliku sumporne kiseline), teoretiziralo se da munje nastaju vulkanskom erupcijom.
Drugi su dokazi periodični porast i pad koncentracija sumpornog dioksida u atmosferi, a koji bi mogli biti posljedica periodičnih velikih vulkanskih erupcija. I konačno, na površini su se pojavile lokalizirane infracrvene vruće točke (vjerojatno u granicama od 800 do 1100 K), koje bi mogle predstavljati lavu svježe ispuštenu vulkanskim erupcijama.
Za očuvanje površine Venere odgovorni su i njeni udarni krateri, koji su besprijekorno sačuvani. Postoji gotovo tisuću kratera koji su ravnomjerno raspoređeni po površini i kreću se u promjeru od 3 km do 280 km. Ne postoje krateri manji od 3 km zbog učinka koji gusta atmosfera ima na dolazne objekte.
U osnovi, objekti s manje od određene količine kinetičke energije toliko usporavaju atmosferu da ne stvaraju krater za udarce. A dolazni projektili promjera manjeg od 50 metara usitnit će se i izgorjeti u atmosferi prije nego što dođu do tla.
Atmosfera i klima:
Površinska promatranja Venere u prošlosti su bila teška zbog izuzetno guste atmosfere koja je sastavljena prije svega od ugljičnog dioksida s malom količinom dušika. Pri 92 bara (9,2 MPa) atmosferska masa je 93 puta veća od Zemljine atmosfere, a pritisak na površini planete je oko 92 puta veći od Zemljine površine.
Venera je i najtoplija planeta u našem Sunčevom sustavu, sa srednjom površinskom temperaturom od 735 K (462 ° C / 863,6 ° F). To je zbog atmosfere bogate CO² koja, uz guste oblake sumpornog dioksida, stvara najjači efekt staklenika u Sunčevom sustavu. Iznad gustog sloja CO² gusti oblaci koji se sastoje uglavnom od sumpornog dioksida i kapljica sumporne kiseline raspršuju oko 90% sunčeve svjetlosti natrag u svemir.
Površina Venere je učinkovito izotermalna, što znači da gotovo i ne mijenjaju temperaturu površine Venere između dana i noći, odnosno ekvatora i polova. Minutni aksijalni nagib planeta - manji za 3 ° u odnosu na zemljino 23 ° - također minimizira sezonsko variranje temperature. Jedino uočljive razlike u temperaturi javljaju se s visinom.
Stoga je najviša točka na Veneri, Maxwell Montes, najhladnija točka na planeti, s temperaturom od oko 655 K (380 ° C) i atmosferskim tlakom od oko 4,5 MPa (45 bara).
Još jedan čest fenomen su snažni vjetrovi Venere koji dostižu brzinu do 85 m / s (300 km / h; 186,4 mph) na vrhovima oblaka i kruže planetom svakih četiri do pet zemaljskih dana. Pri toj se brzini ovi vjetrovi kreću i do 60 puta više od brzine rotacije planeta, dok su najbrži vjetrovi na Zemlji samo 10-20% rotacijske planete.
Venerine muhe također su pokazale da su njegovi gusti oblaci sposobni stvarati munje, baš kao i oblaci na Zemlji. Njihova povremena pojava ukazuje na obrazac povezan s vremenskom aktivnošću, a brzina munje je barem polovica od one na Zemlji.
Povijesna zapažanja:
Iako su drevni narodi znali za Veneru, neke su kulture smatrale da su to dva odvojena nebeska objekta - večernja i jutarnja zvijezda. Iako su Babilonci shvatili da su ove dvije „zvijezde“ u stvari isti objekt - kao što je naznačeno u tableti Venere Ammisaduqa iz 1581. godine prije Krista - tek u 6. stoljeću prije Krista to je postalo uobičajeno znanstveno razumijevanje.
Mnoge su kulture identificirale planet sa svojom božicom ljubavi i ljepote. Venera je rimsko ime za božicu ljubavi, dok su je Babilonci nazivali Ishtar, a Grci su je zvali Afrodita. Rimljani su također označili jutarnji aspekt Venere Lucifer (doslovno "Bringer svjetla") i večernji aspekt kao Vesper ("večernja", "večera", "zapadna"), oboje su bili doslovni prijevodi dotičnih grčkih imena ( Fosfor i Hesperus).
Tranzit Venere ispred Sunca prvi je put uočio perzijski astronom Avicena, koji je zaključio da je Venera bliža Zemlji od Sunca. U 12. stoljeću andaluzijski astronom Ibn Bajjah uočio je dvije crne mrlje pred suncem koje je iranski astronom Qotb al-Din Shirazi u 13. stoljeću kasnije identificirao kao tranzite Venere i Merkura.
Moderna zapažanja:
Do ranog 17. stoljeća, tranzit Venere engleski je astronom Jeremiah Horrocks uočio 4. prosinca 1639. godine iz svoje kuće. William Crabtree, kolega engleski astronom i Horrocks-ov prijatelj, istodobno je promatrao tranzit, također iz svoje kuće.
Kad je Galileo Galilei prvi put promatrao planetu u ranom 17. stoljeću, ustanovio je da pokazuje faze poput Mjeseca, koje variraju od polumjeseca do gibljivog do punog i obrnuto. Takvo ponašanje, koje bi moglo biti moguće samo ako je Venera zaobišla Sunce, postalo je dio Galileovog izazova ptolemejskom geocentričnom modelu i njegovog zagovaranja Kopernikovog heliocentričnog modela.
Atmosferu Venere 1761. otkrio je ruski polimat Mihail Lomonosov, a zatim ju je 1790. promatrao njemački astronom Johann Schröter. Schröter je pronašao kada je planet tanki polumjesec, a izboči se produžavali za više od 180 °. Točno je zaključio da je to posljedica raspršivanja sunčeve svjetlosti u gustom ozračju.
U prosincu 1866. američki astronom Chester Smith Lyman napravio je promatranje Venere iz opservatorija Yale, gdje je on bio na vijeću upravitelja. Dok je promatrao planet, uočio je potpuni svjetlosni prsten oko tamne strane planeta kad je bio u inferiornoj konjunkciji, pružajući daljnje dokaze za atmosferu.
O Veneri je otkriveno još malo sve do 20. stoljeća, kada je razvoj spektroskopskih, radarskih i ultraljubičastih opažanja omogućio skeniranje površine. Prva UV promatranja provedena su 1920-ih, kada je Frank E. Ross otkrio da UV fotografije otkrivaju značajne detalje, a činilo se da su rezultat guste, žute donje atmosfere s visokim oblacima cirusa iznad nje.
Spektroskopska opažanja početkom 20. stoljeća također su dala prve tragove o rotaciji Venere. Vesto Slipher pokušao je izmjeriti Doplerov pomak svjetlosti s Venere. Nakon što je otkrio da ne može otkriti nikakvu rotaciju, pretpostavio je da planet mora imati vrlo dugo razdoblje rotacije. Kasniji rad 1950-ih pokazao je da je rotacija retrogradna.
Radarska promatranja Venere prvi su put izvršena 1960-ih godina i omogućila su prva mjerenja razdoblja rotacije, koja su bila bliska suvremenoj vrijednosti. Radarska opažanja 1970-ih, pomoću radioteleskopa u opservatoriju Arecibo u Portoriku, prvi su put otkrila detalje venerine površine - poput prisutnosti planina Maxwell Montes.
Istraživanje Venere:
Prve pokušaje istraživanja Venere Sovjeti su namjestili u 1960-ima putem programa Venera. Prva svemirska letjelica, Venera-1 (poznat i na zapadu kao Sputnik-8) pokrenut je 12. veljače 1961. Međutim, kontakt je izgubljen sedam dana u misiji kada je sonda bila oko 2 milijuna km od Zemlje. Do sredine svibnja procjenjeno je da je sonda prošla unutar 100.000 km od Venere.
Sjedinjene Države pokrenule su Mariner 1 sonda 22. srpnja 1962. s namjerom provođenja leta Venere; ali i ovdje je kontakt izgubljen tijekom lansiranja. Mariner 2 misija, koja je pokrenuta 14. prosinca 1962. godine, postala je prva uspješna međuplanetarna misija i prošla je unutar 34.833 km (21.644 mi) površine Venere.
Njegova su opažanja potvrdila ranija zemaljska opažanja koja su ukazivala da je površina oblaka bila hladna - najmanje 425 ° C (797 ° F), iako su vrhovi oblaka bili hladni. Ovo je okončalo sve nagađanja da bi ovaj planet mogao živjeti u životu. Mariner 2 također su dobili poboljšane procjene mase Venere, ali nije bila u stanju otkriti ni magnetsko polje ni zračne pojaseve.
Venera-3 svemirska letjelica bila je Sovjeti drugi pokušaj dosezanja Venere i njihov prvi pokušaj postavljanja zemljane zemlje na površinu planeta. Svemirska letjelica sletila je na Veneru 1. ožujka 1966. godine i bila je prvi objekt koji je stvorio čovjek koji je ušao u atmosferu i udario po površini drugog planeta. Nažalost, njegov komunikacijski sustav nije uspio prije nego što je uspio vratiti bilo koji planetarni podatak.
18. listopada 1967. Sovjeti su pokušali ponovo sa Venera-4 letjelica. Nakon što je stigao na planet, sonda je uspješno ušla u atmosferu i započela proučavanje atmosfere. Uz to što je uočila prevalenciju ugljičnog dioksida (90-95%), izmjerila je i temperature veće od onoga Mariner 2 promatrano, dostižući gotovo 500 ° C. Zbog debljine Venerine atmosfere sonda se spuštala sporije nego što se predviđalo, a baterije su joj se istrošile nakon 93 minute kada je sonda još bila 24,96 km od površine.
Dan kasnije, 19. listopada 1967. god. Mariner 5 izveo letjeti na udaljenosti manjoj od 4000 km iznad vrhova oblaka. Izvorno izgrađen kao sigurnosna kopija za Mars vezan Mariner 4, nakon što je sonda ponovno postavljena za misiju Venere Venera-4Uspjeh. Sonda je uspjela prikupiti podatke o sastavu, tlaku i gustoći atmosfere Venere, koja je potom analizirana zajedno s Venera-4 podaci sovjetsko-američkog znanstvenog tima tijekom niza simpozija.
Venera-5 i Venera-6 lansirani su u siječnju 1969., a na Veneru su stigli 16. i 17. svibnja. Uzimajući u obzir ekstremnu gustoću i pritisak Venerove atmosfere, ove sonde su uspjele postići brži silazak i dosegnule su visinu od 20 km prije nego što su srušene - ali ne prije nego što su vratile više od 50 minuta atmosferskih podataka.
Venera-7 Izgrađen je s namjerom da vraća podatke s površine planeta, a izrađen je s pojačanim silaznim modulom koji može podnijeti intenzivan pritisak. Tijekom ulaska u atmosferu 15. prosinca 1970. sonda je pala na površinu, očito zbog razbijenog padobrana. Srećom uspio je vratiti 23 minute temperaturnih podataka i prvu telemetriju s površine drugog planeta prije nego što se zaustavio.
Sovjeti su pokrenuli još tri sonde za Veneru između 1972. i 1975. Prva je sletila na Veneru 22. srpnja 1972. i uspjela je prenijeti podatke 50 minuta. Venera-9 i 10 - koja je ušla u atmosferu Venere 22. i 25. listopada 1975., obojica su uspjeli poslati slike Venerine površine, prve slike ikad snimljene s krajolika drugog planeta.
3. studenog 1973., Sjedinjene Države poslale su vlč Mariner 10 sonda na gravitacijskoj pravoj putanji pokraj Venere na putu za Merkur. Do 5. veljače 1974. sonda je prošla unutar 5790 km od Venere, vraćajući preko 4000 fotografija. Slike, koje su do sada bile najbolje, pokazale su da je planet gotovo bez ikakvog vidljivosti u vidljivoj svjetlosti; ali otkriveni nikad viđeni detalji o oblacima u ultraljubičastoj svjetlosti.
Krajem sedamdesetih godina NASA je započela projekt Pioneer Venera, koji se sastojao od dvije odvojene misije. Prvi je bio Pionirska orbita Venere, koja se 4. decembra 1978. umetnula u eliptičnu orbitu oko Venere, gdje je proučavala njegovu atmosferu i preslikala površinu u trajanju od 13 dana. Drugi, the Pionirska Venera Multiprobe, pustili su ukupno četiri sonde koje su ušle u atmosferu 9. prosinca 1978. vraćajući podatke o njenom sastavu, vjetrovima i toplotnom toku.
Još četiri misije vendera na Zemlji održane su između kraja 70-ih i početka 80-ih.Venera 11 i Venera 12 otkrivene Venusove električne oluje; i Venera 13 i Venera 14 sletio na planetu 1. i 5. ožujka 1982. godine vraćajući prve fotografije u boji s površine. Program Venera pri kraju je u listopadu 1983. godine Venera 15 i Venera 16 bili su postavljeni u orbitu za provođenje mapiranja venerijskog terena sintetskim radarskim otvorima.
1985. Sovjeti su sudjelovali u suradnji s nekoliko europskih država na pokretanju programa Vega. Ova inicijativa namijenjena je iskorištavanju pojave Halleyevog kometa u unutarnjem Sunčevom sustavu i kombiniranja njegove misije s letenjem Venere. Dok su bili na putu za Halley 11. i 15. lipnja, dvije su svemirske letjelice Vega spustile sonde u stilu Venere poduprte balonima u gornju atmosferu - što je otkrilo da je turbulentnije nego što je prije bilo procijenjeno, a podložno je jakim vjetrovima i snažnim konvekcijskim ćelijama.
NASA Magellan svemirska letjelica lansirana je 4. svibnja 1989., s misijom da se radarima preslikava površina Venere. Tijekom svoje četiri i pol godine misije Magellan je pružio slike najveće rezolucije planeta do danas i uspio je preslikati 98% površine i 95% svog gravitacijskog polja. 1994., na kraju svoje misije, Magellan poslan je na njegovo uništenje u atmosferu Venere kako bi kvantificirao njenu gustoću.
Venera ga je opazila Galileo i Cassini svemirskih letjelica tijekom leta u odgovarajućim misijama na vanjske planete, ali Magellan je bio posljednja posvećena misija na Veneru u više od desetljeća. Tek listopad 2006. i lipanj 2007. sonda MESSENGER izvela bi letenje Venere (i prikupljala podatke) kako bi usporila njenu putanju za moguće orbitalno umetanje Merkura.
Venus Express, sonda koju je dizajnirala i izgradila Europska svemirska agencija, uspješno je preuzela polarnu orbitu oko Venere 11. travnja 2006. Ova je sonda provela detaljno istraživanje venerine atmosfere i oblaka te otkrila ozonski omotač i vrtlog dvostrukog vrtloga na južni pol prije nego što je zaključio svoju misiju u prosincu 2014. godine.
Buduće misije:
Japanska agencija za zrakoplovna istraživanja (JAXA) osmislila je orbite Venere - Akatsuki (ranije "Planet-C") - za provođenje slikovnog snimanja infracrvenom kamerom, proučavanje Venere munje i utvrđivanje postojanja postojećeg vulkanizma. Letelica je lansirana 20. svibnja 2010., no brod nije uspio ući u orbitu u prosincu 2010. Njegov je glavni motor još uvijek izvan mreže, ali njegovi će kontroleri pokušati koristiti svoje male potisnike za kontrolu položaja kako bi napravili još jedan pokušaj orbitalnog umetanja 7. prosinca, 2015.
Krajem 2013. godine NASA je lansirala spektarni raketni eksperiment Venus, sub-orbitalni svemirski teleskop. Ovaj eksperiment namijenjen je ispitivanju ultraljubičastog svjetla atmosfere Venere u svrhu učenja više o povijesti vode na Veneri.
Europska svemirska agencija (ESA) BepiColombo misija, koja će se lansirati u siječnju 2017., izvest će dvije letjelice Venere prije nego što 2020. dosegne orbitu Merkura. NASA će lansirati Solarna sonda Plus u 2018. godini koja će tijekom svoje šestogodišnje misije za proučavanje Sunca izvesti sedam venerovih muha.
U okviru svog programa New Frontiers, NASA je predložila postavljanje misije iskrcavanja na Veneru pod nazivom Veneru in-situ Explorer do 2022. Cilj će biti proučiti površinske uvjete Venere i istražiti elementarne i mineraloške značajke regolita. Sonda bi bila opremljena uzorkom jezgre za bušenje na površini i proučavanjem netaknutih uzoraka stijena koji nisu istrošeni teškim površinskim uvjetima.
Svemirska letjelica Venera-D predložena je ruska svemirska sonda prema Veneri, a trebala bi biti lansirana oko 2024. Ova misija će provoditi promatranje daljinskim senzorima oko planete i rasporediti lander, zasnovan na dizajnu Venere, koji bi mogao preživjeti za dugo trajanje na površini.
Zbog blizine Zemlje i sličnosti u veličini, masi i sastavu, jednom se vjerovalo da će Venera održavati život. Zapravo, ideja da je Venera tropski svijet nastala je dobro i u 20. stoljeću, sve dok programi Venere i Mariner nisu pokazali apsolutne paklene uvjete koji zapravo postoje na planeti.
Unatoč tome, vjeruje se da je Venera možda nekada bila nalik Zemlji, sa sličnom atmosferom i toplom, tekućom vodom po površini. Ovaj je pojam potkrijepljen činjenicom da Venera sjedi unutar unutarnjeg ruba Sunčeve stambene zone i ima ozonski omotač. Međutim, zahvaljujući efektu bijelog staklenika i nedostatku magnetskog polja, ova je voda nestala prije mnogo milijardi godina.
Ipak, postoje oni koji su vjerovali da bi Venera jednog dana mogla podržati ljudske kolonije. Trenutno je atmosferski tlak u blizini tla previše suvišan da bi se naselja mogla izgraditi na površini. Ali 50 km iznad površine i temperatura i tlak zraka slični su zemljinoj, a vjeruje se da i dušik i kisik postoje. To je dovelo do prijedloga za „plutajuće gradove“ koji bi se trebali izgraditi u atmosferi Venere i istraživanje atmosfere pomoću zračnih brodova.
Pored toga, predloženi su prijedlozi da se Venera treba oblikovati u obliku terase. Oni su varirali od postavljanja ogromne svemirske sjene za borbu protiv efekta staklene bašte, do pucanja kometa na površinu kako bi se atmosfera ispuhala. Druge ideje uključuju pretvaranje atmosfere pomoću kalcija i magnezija u odvajanje ugljika.
Kao i prijedlozi za oblikovanje Marsa, sve su ove ideje u povojima i teško ih je podnijeti dugoročnim izazovima povezanim s promjenom klimatske promjene planeta. Međutim, oni pokazuju da se fascinacija čovječanstva Venerom s vremenom nije smanjila. Budući da je središnja točka naše mitologije i prva zvijezda koju smo vidjeli ujutro (i posljednju koju smo vidjeli noću), Venera je od tada postala predmet fascinacije astronomima i mogućim izgledima za nekretnine izvan svijeta ,
Ali sve dok se tehnologija ne poboljša, Venera će ostati Zemlji neprijateljski i negostoljubiv "sestrinski planet", s jakim pritiskom, kišom sumporne kiseline i toksičnom atmosferom.
Ovdje smo pisali mnoge zanimljive članke o Veneri u časopisu Space Magazine. Na primjer, ovdje je planeta Venera, zanimljive činjenice o Veneri, koja je prosječna temperatura Venere? Kako možemo oblikovati Veneru? i koloniziranje Venere s plutajućim gradovima.
Astronomy Cast također ima epizodu na temu - Epizoda 50: Venera i Larry Esposito i Venus Express.
Za više informacija, provjerite NASA-ino istraživanje Sunčevog sustava: Venera i NASA-ine činjenice: Magellanova misija na Veneru.
