Период обращения планеты вокруг солнца составляет 225 земных суток венера

Обороты Венеры вокруг Солнца и вокруг своей оси: время на планете

Венера, второе по приближенности к Солнцу небесное тело, было названо в честь древнеримского божества красоты и любви. В эпоху Древнего Рима, венерианское сияние было самым ярким среди 5 известных древним астрономам планет. Иногда встречаются иные названия:

• Утренняя звезда.
• Вечерняя звезда.

Названия закрепились за планетой из-за того, что наблюдатели в древности полагали, что видят утром и вечером две разные звезды. Третья по яркости сияния, после спутника Земли — Луны и центральной звезды системы — Солнца, Вечерняя звезда зовется астрономами «близнецом» Земли. Сравнение возникло по причине схожести состава планет, размеров и силы тяжести.

Самая близкая к Земле, и самая раскаленная планета системы, атмосфера которой:

• Поднимается на 250 км.
• Большая часть состоит из углекислого газа.
• Содержит в атмосфере в 100 раз больше газа относительно земной.

Из-за состава атмосферы, на поверхности давление превышает 90 атмосфер, поэтому создается парниковый эффект, заставляющий раскаляться поверхность до 475 градусов. Утренняя звезда также отличается от Земли отсутствием спутников.

Атмосфера состоит преимущественно из испарений серы, поэтому невооруженным взглядом увидеть планету не всегда возможно. Плотность делает атмосферу похожей по форме на потоки воды.

Орбита планеты

Венера и Земля схожи по некоторым характеристикам:

• Состав небесных тел (силикат и металлы).
• Сила тяжести.
• Объем.

Но орбита Венеры отличается от земной. Для обращения вокруг Солнца, планете нужно преодолеть более 107 млн. км, что на 30% меньше расстояния земной орбиты.

• Венера и Уран – в отличие от остальных 6 тел Солнечной системы, проходят вращение по собственной оси в обратном от остальных тел направлении.
• Остальные планеты Солнечной системы совершают оборот против часовой стрелки, движение Венеры проходит согласно часовой стрелке.
• Орбитальная скорость – 35 км/с.
• Из-за невысокой скорости вращения венерианский день превышает длительность года.
• Венерианские сутки равняются 243 дням на Земле.
• Чтобы понимать, сколько длится год, следует помнить, что скорость движения вокруг своей оси невелика. Длительность года — 224, 7 дня на Земле.

Горизонтальный параллакс

Для наблюдения за движением светил, учеными было предложено понятие горизонтального параллакса.

При наблюдении с 2 точек:

• Точка, при рассмотрении с которой, планета находится в зените.
• Точка, при рассмотрении с которой, планета находится на линии горизонта.

Угол между указанными точками является горизонтальным параллаксом небесного тела. Иными словами — это угол, под которым виден радиус изучаемой планеты.

• Горизонтальный параллакс Венеры равен 12,572.

Период Венеры

Венерианская орбита более остальных орбит системы стремится к окружности. Эксцентриент практически отсутствует:

• В перигелии расстояние равняется 107 477 000 км.
• В афелии 108 939 000 км.

Звездный период обращения Венеры вокруг Солнца равняется 224,7 дням. Именно такое количество дней требуется планете для движения по орбите вокруг Солнца.

Направление вращения планеты отличается от остальных планет, продолжительность пуи вокруг своей оси составляет 243 дням.

Прохождение Венеры по диску Солнца

Каждые 584 дня Венера приближается к Земле на 40 млн.км. Явление получило название прохождения Венеры по диску Солнца.

Из-за того, что Земля находится на большем расстоянии от Солнца, чем Вечерняя звезда, земляне могут наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца. В этот период движения Венеры жители Земли видят на небосклоне небольшой черный диск на фоне Солнца. Подобное явление случается крайне редко, примерно 4 раза в 2,5 века. Два из них проходят в конце года, остальные 2 – в июне.

Последнее прохождение Венеры по диску Солнца прошло 6 июня 2012 года. Ближайшее приближение ожидается 11 декабря 2117 года.

Противостояние планет

Противостоянием называется явление, при котором звезда или планета продолжает прямую между Солнцем и Землей. В этот период небесное светило видно с Земли с противоположного от Солнца направления.

Подобные движения возможны только для верхних планет системы, то есть всех кроме:

И других объектов, которые находятся на большем расстоянии от Солнца, чем Земля.

Венера является нижней планетой, поэтому противостояний Венеры не бывает. Существует два возможных явления:

• Нижнее соединение, Венера располагается между Солнцем и Землей.
• Верхнее, Утренняя звезда расположена на одной прямой с Землей, но находясь за Солнцем.

Период вращения Венеры между двумя соединениями является синодическим периодом и длится более 1,5 земных лет.

Вращение вокруг собственной оси

Вращение планеты по собственной оси проходит по наклонной к плоскости орбиты под углом 177 градусов, поэтому Вечерняя звезда совершает движение вокруг собственной оси в обратном, ретроградном, направлении. Для прохождения вокруг оси требуются 243 земных суток.

Стоит обратить внимание, что по отношению к Земле оборот вокруг оси равен 146 дням, звездный период Венеры равен 584 дням, то есть в 4 раза больше. Из-за этого во время каждого нижнего соединения планета повернута к Земле всегда одинаковой стороной.

Причины обратного движения Венеры

Учеными не установлена причина ретроградного венерианского движения. В настоящий момент существует несколько гипотез:

1. Во время образования Солнечной системы все планеты являли собой скопления газа и пыли, которые двигались против часовой стрелки. Считается, в период формирования, произошло столкновение с космическим объектом, который был в разы больше новой планеты. Объект «заставил» планету двигаться в обратном направлении.
2. Существует несколько фантастическая теория о причастности Меркурия в ретроградности Венеры. Существует гипотеза о том, что Меркурий являлся спутником Утренней звезды. Спустя время, Меркурий, вероятно, столкнулся с Венерой по касательной, утратив часть массы. Эта теория объясняет искривленность орбиты Меркурия и обратное вращение Венеры.
3. На вращение Венеры влияет атмосфера. Атмосферный слой равен 20 км в ширине. Масса Земли немного превышает венерианскую. Существует вероятность, что повышенная атмосферная плотность сдавливает венерианскую поверхность и заставляет планету двигаться в обратном направлении. В пользу этой гипотезы говорит относительно небольшая венерианская скорость вращения.
4. На направление вращения влияет солнечная гравитация. Сильные гравитационные бури и трение между венерианским ядром и мантией создают условия для обратного движения.
5. Влияние гравитации Земли на Венеру. Часть научного сообщества полагает, что гравитационное поле Земли обладает достаточной силой, которая за миллиарды лет смогла повлиять на направление вращения ближайшего соседа.

Космическая скорость планеты

Космической скоростью планеты обозначается наименьшая скорость, с которой любой объект в космосе может:

• Первая космическая скорость – объект становится спутником объекта, находится на орбите изучаемого тела и сможет не упасть на поверхность небесного тела.
• Вторая космическая скорость – объект сможет пройти гравитационное поле объекта.
• Третья космическая скорость — тело способно преодолеть солнечную силу притяжения и покинуть Солнечную систему.

Вторая параболическая скорость – наименьшая скорость, необходимая для объекта, чья масса настолько меньше изучаемого тела, что его вес не принимается в расчет. Считается, после достижения объектом минимальной скорости убегания, оно не может приобрести ускорение негравитационного характера.

Параболической вторая космическая скорость зовется из-за того, что объекты, получившие ее, двигаются по параболической орбите.

• Первая космическая скорость равна 7,9 км/с.
• Вторая космическая скорость равна 10,3 км/с.

Времена года планеты

На Венере не существует смены сезонов. На это влияет ось вращения, наклон которой равен 177 градусов.

• Планета обладает обратной ориентацией, поэтому фактически угол наклона оси равен 3 градусам.
• Степень отклонения, эксцентриситет, крайне невелика – 0,01, поэтому не оказывает влияния на погоду.
• На поверхности планеты круглогодично правит летний сезон с температурой более 400 C

Источник

Венера

На далекой звезде Венере
Солнце пламенней и золотистей,
На Венере, ах, на Венере
У деревьев синие листья.

Масса: 4/5 массы Земли
Радиус: 15/16 радиуса Земли
Расстояние до Солнца: 0,7 а.е. (1 а.е. = 150 млн км)
Период обращения вокруг Солнца: 225 (земных) дней
Период вращения вокруг оси: 243 дня

Планета римской богини любви и красоты, утренняя и вечерняя звезда. Вы наверняка её видели — рано утром, когда солнце вот-вот взойдёт, она последней исчезает на светлеющем небе. Или, наоборот, первой загорается на фоне гаснущего заката — самая яркая, если не считать Солнце и Луну, в 17 раз ярче самой яркой звезды — Сириуса. Если присмотреться, она и не похожа на звезду — не мерцает, а светит ровным белым светом.

А вот в полночь вы её никогда не увидите. Венера для земного наблюдателя не удаляется от Солнца больше, чем на 48°, — ведь мы смотрим на её орбиту «снаружи». Поэтому Венеру хорошо видно в двух случаях: когда она правее, западнее Солнца — это называется западная элонгация — в это время она садится раньше Солнца и раньше Солнца встаёт, поэтому хорошо видна перед восходом; и когда она слева от Солнца и в течение дня следует по небу за ним, тогда её видно вечером (рис. 1). Период, когда планета близка к линии Земля — Солнце, называется соединением (планета «соединяется» с Солнцем), в это время её не видно.

Впрочем, не совсем так. Венеру не видно глазом, когда она близко к Солнцу, но в телескоп — если точно знать, где её искать — разглядеть можно. (Кстати, задача — нарисуйте, как выглядит в телескоп Венера, например, в восточной элонгации.) А изредка бывает, что она проходит для земного наблюдателя не возле Солнца, а прямо по его диску. Во время такого прохождения, наблюдая его в телескоп, Ломоносов и открыл атмосферу Венеры. Когда большая часть Венеры уже была на диске Солнца, он на мгновение увидел тонкий светящийся ободок вокруг остальной части планеты (рис. 2). Этот ободочек видели многие, но не придали ему значения. И только Ломоносов понял, что это косые солнечные лучи подсветили атмосферу планеты, как фонарик в темноте подсвечивает дым и делает его видимым.

Рис. 2. Венера у края солнечного диска. Небо кажется тёмным, потому что на Солнце — тем более в телескоп — можно смотреть только через очень тёмное стекло

Атмосфера эта оказалась совсем не подарком. Для начала выяснилось, что она непрозрачна для «обычного» (видимого) света и не даёт разглядеть поверхность планеты: это всё равно что пытаться увидеть дно кастрюли через слой молока. Но главное люди узнали, только когда на Венеру попробовали посадить спускаемый аппарат.

По размеру Венера почти как Земля, да и по массе ненамного меньше; казалось бы, эти две планеты почти одинаковы. Так что ещё в начале ХХ века можно было предполагать, что на Венере растут деревья и вообще кто-нибудь живёт. Или что на ней, например, могут поселиться земляне. Однако эти надежды не оправдались: первый аппарат, попытавшийся сесть на Венеру (в 1967 году), был раздавлен, ещё не долетев до поверхности!

Оказалось, что на Венере — чудовищное атмосферное давление: почти в 100 раз больше, чем на Земле. На каждый квадратный сантиметр поверхности столб воздуха давит с такой силой, как если бы на Земле на этот сантиметр поставили стокилограммовую гирю! 1 Плотность венерианского «воздуха» всего в 14 раз меньше плотности воды. Температура всегда — что днём, что ночью — равна 470°C, больше, чем в самом жарком месте Меркурия! Вдобавок атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа (CO₂), содержит кучу ядовитых и едких соединений серы, в том числе и серную кислоту. До сих пор ни один спускаемый аппарат — а было их около десятка — не продержался в этой обстановке дольше двух часов.

Попробуйте представить себе эту картину. Небо на Венере оранжевое, всегда покрыто облаками из серной кислоты. Солнца никогда не видно за сплошным слоем облаков. Никакой воды, естественно, нет — при такой температуре она давно испарилась (а раньше, похоже, были океаны!). Иногда идут кислотные дожди (буквально: вместо воды кислота), но до поверхности не долетают — испаряются от жары. Ветра внизу почти нет, всего 1 м/с, но «воздух» до того плотный, что даже такой слабый ветер поднимает пыль и мелкие камешки, всё это как будто плывёт в воздухе. Зато наверху, на высоте облаков, постоянно свирепствует гигантский ураган — скорость ветра там достигает 100 м/с, то есть 360 км/час, и даже больше! (Откуда этот ураган взялся, до сих пор неизвестно.)

Как же так получилось? Почему эта картина так сильно отличается от земной? Давайте разбираться.

Соединения серы и углекислый газ (которого на Венере 96%) в атмосферу попали из вулканов. Вулканов много — тысячи, вся поверхность покрыта застывшей лавой. Возможно, какие-то из вулканов действуют и сейчас, но пока извержения на Венере увидеть не удалось.

У всех этих «вулканических» газов молекулы тяжёлые: например, молекула углекислого газа весит в 1,5 раза больше, чем молекулы азота и кислорода, составляющие земную атмосферу. И их очень много. Поэтому «воздух» там такой плотный и тяжёлый.

А почему температура так высока? Опять виноваты вулканические газы, в первую очередь углекислый газ. Он создаёт так называемый парниковый эффект, суть которого вот в чём. Солнце освещает планету (Землю, например) и тем самым её нагревает, передавая ей каждую секунду (через лучи света) сколько-то энергии. Благодаря этой энергии дуют ветры, текут реки, живут растения и животные. Но энергия никогда не исчезает, она может только превращаться из одного вида в другой. Мы съели бутерброд — спрятанная в нём (химическая) энергия потратилась на подогрев нашего тела. Течёт река — вода ударяется о камни и тоже их нагревает. Так что в конечном счёте энергия, переданная Солнцем планете, переходит в тепло — планета нагревается. А куда девается энергия дальше? Нагретая поверхность планеты испускает уже чуть-чуть другое излучение, невидимое глазу, — инфракрасное. Чем горячее поверхность, тем сильнее излучение. Это излучение уходит в космос и уносит «лишнюю» энергию — ровно столько, сколько её приходит от Солнца. Соблюдается равновесие: сколько взял — столько верни.

А если вернуть (то есть излучить) меньше, чем взял (получил от Солнца)? Энергия начнёт накапливаться на планете, и температура поверхности и воздуха будет расти. Сильнее нагретая поверхность излучает больше инфракрасных лучей — и скоро равновесие восстановится, но при более высокой температуре.

Снимок спускаемого аппарата «Венера-13»

Вот парниковый эффект — это перегрев, который возникает как раз от такого временного нарушения равновесия. Дело в том, что углекислый газ поглощает инфракрасные лучи. Поверхность планеты их излучает, а углекислый газ в атмосфере — не выпускает наружу, в космос! Внутрь солнечная энергия с видимым светом попадает, а наружу — атмосфера не пускает. Так и копится энергия, пока вся атмосфера не прогреется настолько, что уже верхний её слой сможет наконец излучить в космос нужное количество энергии и восстановить равновесие. Это и произошло на Венере — чтобы восстановить равновесие, её поверхности пришлось нагреться градусов на 400. Так может случиться и с Землёй, если в её атмосфере накопится слишком много углекислого и других «сложных» газов! 2

Есть ещё одна интересная особенность. Почти всё в Солнечной системе — все планеты и большая часть астероидов — обращается вокруг Солнца в одну и ту же сторону. И вокруг оси все большие планеты вращаются в ту же сторону — все, кроме одной 3 . Венера вертится «не как все», правда, очень медленно: 1 оборот вокруг оси за 243 земных суток, в то время как венерианский год длится 225 земных суток. То есть Венера вращается вокруг Солнца даже чуть-чуть быстрее, чем вокруг оси! Натренировавшись на Меркурии, вы, конечно, без труда разберётесь, сколько времени длился бы день и сколько — ночь на Венере, если бы эти два периода совпадали 4 (этот ответ почти настоящий, так как разница мала). Резонанс с Солнцем опять неполный — и опять, возможно, причина в Земле: как Меркурий в своём «вальсе» всё время поворачивается к нам при встречах одной и той же стороной, так и Венера в каждом соединении с Солнцем повёрнута к Земле одинаково. Так что неточный резонанс с Солнцем — зато есть резонанс с Землёй.

Почему она крутится не в ту сторону? Непонятно. Есть разные гипотезы, одна другой сомнительнее. Все они так или иначе сводятся к тому, что «в детстве» с Венерой случилось какое-то несчастье. Кто-то толкнул или ударил. Зато хорошо известен ответ на предыдущий вопрос — почему все остальные планеты так дружно (и все, кроме Меркурия, быстро) крутятся в одну и ту же сторону? Попробуйте догадаться.

Ответы

1. При взгляде в телескоп у Венеры хорошо виден диск, поэтому видны и фазы — как у Луны. И по той же причине: видно только её освещённую сторону. В восточной элонгации мы видим ровно полкруга «в виде буквы Р» (см. рис. 1 статьи), как Луна в первой четверти. Но в отличие от Луны, месяц Венеры в это время не растёт, а убывает: дальше Земля и Солнце окажутся по разные стороны от неё, и её серп станет очень узким.

2. Если бы год и звёздные сутки совпадали, день и ночь длились бы по четверти года — см. рисунок ниже. На самом деле солнечные сутки на Венере длятся 116 земных суток, то есть больше полугода, но меньше половины звёздных суток.

3. Вращение (и годичное, и суточное) в одну сторону — следствие общего происхождения. Все планеты «слепились» из комков (планетезималей) в большом протопланетном облаке, которое всё в целом небыстро вращалось в одну (случайную) сторону, как суп в кастрюле, если его слегка помешать ложкой. Когда образовалось Солнце, всё облако уплотнилось (сжалось к центру) и, как фигурист, прижавший в «винте» руки к туловищу, стало вращаться быстрее; в физике это называется сохранением момента импульса. Отдельные комки тоже сжимались (и очень сильно), образуя планеты, и их вращение вокруг оси сильно ускорилось. Поэтому планеты крутятся вокруг оси быстро; Меркурий затормозился уже потом.

Художник Мария Усеинова

1 На Земле такое давление тоже можно найти — в океане, на глубине 1 км.

2 На самом деле небольшой парниковый эффект (но не из-за углекислого газа, а из-за водяного пара) на Земле есть, и очень кстати: без него температура была бы градусов на 20–30 ниже, чем сейчас.

3 Формально «не в ту сторону» вертится ещё Уран, но про него мы поговорим отдельно.

4 Нужно только рисунок нарисовать. Если не получится, см. ответы.

Источник