Солнечная система (Астрономия и астрофизика) - Сурдин Владимир Георгиевич - Страница 29

Как ни фантастична эта гипотеза на первый взгляд, ее сторонники указывают, что она непринужденно объясняет потерю вращательного момента Венерой и Меркурием; ранний разогрев коры обоих тел; значение кинематической характеристики (интеграла Якоби) для Меркурия, удовлетворяющее орбите Венеры, и, наконец, формирование Меркурия на орбите Венеры с дальнейшим переходом на его нынешнюю орбиту.

Литература

Роузвер Н.Т. Перигелий Меркурия: от Леверье до Эйнштейна. М.: Мир, 1985.

Сурдин В.Г. Приливные явления во Вселенной. М.: Знание, 1986.

Davies М.Е. et al. Atlas of Mercury. NASA, 1978. http://history.nasa.gov/SP-423/sp423.htm

Глава V

ВЕНЕРА

Характеристики Венеры

Большая полуось орбиты

108,2 млн. км.=0,723 а.е.

Сидерический период обращения («год»)

224,7 сут.=0,615 лет.

Синодический период (средний)

584,0 сут.=1,60 лет.

Сидерический период вращения («звездные сутки»)

243,02 сут. (вращение обратное).

Наклонение орбиты к эклиптике

3,4°.

Эксцентриситет орбиты

0,0068.

Средняя орбитальная скорость

35 км/с.

Наклон экватора к орбите (вращение обратное)

2,6°.

Масса планеты

4,871×10

²⁴

кг.=0,815 М

_⊕

.

Средний радиус по верхней границе облачного слоя

6120 км.

Средний радиус поверхности

6051 км.=0,949 R

_⊕

.

Средняя плотность

5,24 г/см

³

.

Ускорение свободного падения

8,87 м/с

²

.

Безразмерный момент инерции (в единицах MR

²

)

0,333.

Сферическое альбедо (по Бонду)

0,77.

Поток солнечного излучения вблизи планеты

2,60 кВт/м

²

.

Полное поглощаемое излучение

7,2×10

¹⁰

МВт.

Эффективная температура

228 К.

Температура у поверхности

735 К.

Давление у поверхности

90 бар.

Состав атмосферы (% объема)

СО

₂

(96,5), N2 (3,5), следы S0

₂

, Аr, Н

₂

0, СО, Не

Магнитосфера

нет.

Спутники

нет.

Венера, которая в раннюю эпоху была почти двойником Земли, в своей дальнейшей эволюции пошла иным путем. Поэтому Венера, как никакая другая планета, позволяет увидеть, какой могла (или может) оказаться эволюция нашей планеты под влиянием еще не до конца понятых внешних или внутренних причин.

Венера — вторая от Солнца планета. Она занимает особое положение среди других планет земной группы. Еще недавно ее называли двойником Земли. Сходство между Венерой и Землей в размере и массе (а значит и в средней плотности и силе тяжести) позволяет предположить, что и внутреннее строение двух планет схоже. Однако чем дальше продвигалось изучение Венеры, тем меньше оставалось у нее черт «двойника» Земли.

Венера — ближайшая к Земле планета, в максимальном сближении ее отделяет от Земли только 40 млн. км. Свет проходит это расстояние за 2 мин. 12 с. Но в этот период мы видим только ночную сторону планеты. Полностью ее дневную сторону мы видим при наибольшем удалении Венеры от Земли (260 млн. км).

Рис. Прохождение Венеры по диску Солнца.

В своем орбитальном движении она иногда оказывается на линии Солнце-Земля, и тогда ее можно видеть как маленькую черную точку, пересекающую солнечный диск. М.В. Ломоносов, наблюдая в 1761 г. такое «прохождение Венеры по Солнцу», обнаружил, что в момент видимого контакта с диском Солнца одного края планеты вокруг противоположного появился яркий ободок. «Сие ничто иное показывает как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере», — писал Ломоносов; он назвал эту атмосферу «знатной», но в действительности она оказалась значительно плотнее, чем тогда можно было предположить.

В телескоп Венера выглядит очень ярким неполным диском, который меняет фазы, подобно Луне. Изучая Венеру, астрономы постепенно поняли, что видят сплошной облачный покров планеты. В 1927 г. на ультрафиолетовых фотографиях облачного слоя планеты удалось различить характерное сочетание полос и пятен, которое, как выяснилось в дальнейшем, повторяется каждые 4 дня, смещаясь в сторону, противоположную направлению вращения Земли и других планет. В то же время, многие астрономы предполагали, что планета вращается синхронно, т.е. всегда обращена к Солнцу одной и той же стороной, а на другой стороне царит вечная ночь.

С 1961 г. в США и СССР были начаты радиолокационные исследования Венеры. Сначала слабый отраженный импульс позволял определять только расстояние до планеты. В 1970-х гг. по разностям сигналов, отраженных правой и левой сторонами диска был определен период вращения Венеры: 243,0185±0,0001сут. в направлении, не характерном для других планет — по ходу часовой стрелки, если смотреть с северного полюса эклиптики. Определить вращение помогли две яркие (в радиоотражении) области, которым временно присвоили названия «Альфа» и «Бета». Но, как это часто бывает, временные названия закрепились. Позже выяснилось, что Альфа и Бета — это гигантские геологические образования, по-видимому, вулканического происхождения. Из-за медленного вращения рассвет и закат на Венере длятся несколько земных суток. Смена времен года там отсутствует, поскольку наклон полярной оси не превышает 3°.

Сложение двух вращений — вокруг оси и вокруг Солнца, — происходящих в разных направлениях, приводит к тому, что солнечные сутки на Венере длятся 116,8 земных суток. Период повторения нижних соединений Венеры (ее максимальных сближений с Землей) составляет 584 земных суток; легко видеть, что за это время на планете проходит точно 5 солнечных суток. Поэтому в каждом нижнем соединении Венера обращена к Земле одной и той же стороной. Причина такой синхронизации не ясна, так как приливное взаимодействие между планетами очень слабое.

Необычное вращение Венеры и роль Меркурия в ее эволюции

Медленное вращение Венеры и его резонанс с движением относительно Земли — нерешенные загадки. Вполне вероятно, что когда-то Венера вращалась столь же быстро, как и другие планеты. Если исходить из принципа изохронизма, утверждающего, что начальные периоды вращения всех планет были близки между собою и составляли 5—8 ч, то для затормаживания Венеры нужны были очень сильные воздействия. При этом должна была выделиться гигантская энергия, около 10³⁰Дж. Не ясно, что стало причиной потери вращательного момента планеты: катастрофическое событие в ее прошлом или длительное воздействие слабых возмущений.