Veneros planetos moksliniai tyrimai
Venera, dažnai vadinama „Žemės seserimi“, yra viena ryškiausių ir paslaptingiausių planetų Saulės sistemoje. Nors ji panaši į Žemę dydžiu ir sudėtimi, Venera pasižymi ekstremaliomis sąlygomis, kurios ją daro unikalia ir įdomia mokslo tyrimų objektu. Nuo XX a. vidurio, kai buvo pradėti pirmieji kosminiai skrydžiai, Venera sulaukė didelio mokslininkų dėmesio.
Ankstyvieji Veneros tyrimai
Nuo XX amžiaus vidurio žmonija siuntė daugybę zondų, kurie praskriejo pro Venerą ir nusileido ant jos paviršiaus. Pirmasis sėkmingas praskridimas pro kitą planetą buvo JAV paleistas „Mariner 2“ 1962 m. rugpjūčio 27 d., kuris praskriejo pro Venerą 34 760 km atstumu. Sovietų Sąjungos programa „Venera“, vykdyta nuo septintojo dešimtmečio pradžios iki aštuntojo dešimtmečio, sėkmingai nuleido 10 zondų ant Veneros paviršiaus, kurie perdavė duomenis. „Venera 7“, paleistas 1970 m., tapo pirmuoju robotu, nusileidusiu ant kitos planetos ir perdavusiu duomenis, tačiau jis išsilaikė tik 23 minutes dėl ekstremalių sąlygų. NASA kosminis aparatas „Magellan“ 1990-aisiais detaliai kartografavo Veneros paviršių, o Europos kosmoso agentūros (ESA) „Venus Express“ nuo 2006 m. tyrinėjo planetą iš orbitos. Japonijos „Venus Climate Orbiter“ („Akatsuki“) nuo 2015 m. tiria planetos atmosferą.
Vis dėlto, lyginant su Marsu, Venera yra palyginti mažai ištirta. Tačiau netolimoje ateityje Venerą aplankys nauji kosminiai aparatai, įskaitant NASA misijas „Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry and Imaging“ (DAVINCI) ir „Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy“ (VERITAS). ESA taip pat planuoja 2030-aisiais paleisti Venerą tyrinėjantį zondą „EnVision“.
Veneros paviršiaus geologija ir vulkanizmas
Veneros paviršių dengia įvairios geologinės struktūros, įskaitant kalnus, slėnius ir ugnikalnius. Planeta turi žemynus primenančių bruožų, tokių kaip Australijos dydžio uolėta aukštumų sritis Ishtar Terra netoli šiaurės ašigalio ir didesnė, Pietų Amerikos dydžio sritis Aphrodite Terra, besidriekianti per pusiaują.
Daugėja įrodymų, kad Venera tebėra geologiškai aktyvi, su iš dalies išsilydžiusia mantija, judančiomis tektoninėmis plokštėmis ir išsiveržusiais ugnikalniais. Tyrimai, kuriuose analizuojami keisti signalai, sklindantys iš Veneros ugnikalnio Idunn Mons, kelia susidomėjimą būsimomis misijomis į Venerą. Jau seniai žinoma, kad Venera yra nusėta ugnikalniais, tačiau dėl tirštos ir miglotos atmosferos neįmanoma nustatyti, ar jie vis dar yra aktyvūs.
Taip pat skaitykite: Pinigų spausdinimo technologijos ateitis
Mokslininkų grupė, remdamasi senų orbitinių palydovų misijų archyviniais stebėjimais ir eksperimentinių darbų rezultatais, teigia, kad 1,5 km aukščio ir 200 km pločio Idunn Mons per pastaruosius kelis tūkstančius metų buvo aktyvus ir greičiausiai tebėra išsiveržęs šiandien. Labiausiai tikėtini aktyvūs ugnikalniai yra Matės, Ozos ir Šapaš kalnai. Naujame tyrime mokslininkai pateikia įrodymų, kad prie šių trijų reikėtų pridėti ir Idunos kalną.
Šis pietų pusrutulio ugnikalnis pirmą kartą patraukė mokslininkų dėmesį prieš dešimtmetį, kai „Venus Express“ zondo duomenyse buvo pastebėta lavos tėkmių požymių. Naujojo tyrimo autoriai apžvelgė šiuos ir kitus stebėjimų duomenis, modelių bei eksperimentų rezultatus. Veneros paviršiaus sąlygomis gryna lava greitai sudūla, todėl lavos tėkmės negali būti senesnės nei 1000 metų.
Vėlesni stebėjimai parodė atmosferines anomalijas Idunos kalno apylinkėse, iš kurių galima spręsti, kad iš kalno sklinda karštis. Aplink kalną atrasta ir plutos įskilimų, kurie greičiausiai yra jauni. Visi šie požymiai rodo, kad Idunos kalnas greičiausiai yra tiek vulkaniškai, tiek tektoniškai aktyvus. Venera neturi tektoninių plokščių, kaip Žemė, tačiau magmos telkinys negiliai po paviršiumi gali suplėšyti plutą.
Kol kas tai yra tik netiesioginiai įrodymai, kurie neleidžia vienareikšmiškai teigti, kad Veneroje yra aktyvių ugnikalnių. Visgi tai, kad įrodymų randama vis daugiau, skatina galvoti ir apie dedikuotas misijas Veneros ugnikalniams tirti. Šiuo metu rengiamos net trys naujos kosminės misijos į Venerą; jos daugiau skirtos atmosferos tyrimams, bet kol kas nėra galutinai nuspręsta, kokie instrumentai bus įtaisyti zonduose, taigi gali būti, kad ten bus parinkti ir labiau vulkanizmui skirti įrenginiai.
Veneros atmosfera
NASA duomenimis, Veneros atmosferoje daugiausia anglies dioksido, taip pat yra storų nuolatinių debesų, sudarytų iš sieros rūgšties. Dėl to paviršiuje susidaro daugiau nei 90 kartų didesnis slėgis nei Žemėje, o paviršiaus temperatūra siekia beveik 482 laipsnius pagal Celsijų.
Taip pat skaitykite: Mokslo populiarinimas pasaulyje
Veneros atmosfera sukasi gerokai greičiau už pačią planetą - vieną ratą apsuka per keturias Žemės paras. Tokiu milžinišku greičiu judančios tankios oro masės, atsimušusios į kalnų grandines, gali pakeisti ir planetos judėjimą. Skaitmeniniu modeliu parodyta, kad per 60 Veneros parų vien dėl šio efekto paros ilgis gali pakisti dviem minutėmis. Nors tai mažiau nei išmatuota septynių minučių variacija, vis dėlto tai bent dalinis paaiškinimas. Be to, bangų gali būti ir daugiau, nematomų iš orbitos, todėl efektas gali būti ir stipresnis.
Maža to, jos sukimosi sparta nuolatos truputį kinta: paros ilgio matavimai, atlikti per pastaruosius 40 metų (apie 60 Veneros parų) davė rezultatus, besiskiriančius iki 7 minučių. Nors toks skirtumas yra nedidelis, palyginus su paros trukme, jo priežastį išsiaiškinti svarbu, norint suprasti, kaip veikia ši mūsų kaimyninė planeta. Dabar pasiūlytas bent dalinis atsakymas, paremtas Veneroje stebimų didžiulių atmosferos bangų poveikiu. Šios bangos, kurių ilgis siekia 10 tūkstančių kilometrų, aptiktos prieš pustrečių metų. Panašios bangos susiformuoja ir Žemėje prie kalnų grandinių, bet tankesnėje Veneros atmosferoje jos išlieka žymiai ilgiau.
Įdomūs faktai apie Venerą
- Venera yra karščiausia planeta Saulės sistemoje, jos paviršiaus temperatūra gali pakilti iki 470°C (880°F).
- Veneros atmosfera yra labai tanki, apie 90 kartų storesnė nei Žemės, ir sudaryta iš anglies dioksido su labai mažais deguonies kiekiais, o debesys sudaryti iš sieros rūgšties.
- Veneros paviršius yra paslėptas tankiu debesų sluoksniu, todėl jį sunku stebėti.
- Venera sukasi labai lėtai, vieną kartą aplink savo ašį apsisukdama per 243 Žemės dienas.
- Venera sukasi priešinga kryptimi nei dauguma kitų planetų.
- Veneros paviršiuje yra daugybė senų ir negyvų ugnikalnių.
- Veneros atmosfera turi stiprių vėjų, kurie gali pasiekti 360 km/h greitį.
- Veneros diena yra ilgesnė už jos metus.
- Veneros paviršius yra labai jaunas, galbūt tik apie 300-500 milijonų metų senumo.
- Veneros magnetinis laukas yra labai silpnas.
- Venera neturi natūralių mėnulių.
- Veneroje yra galingas šiltnamio efektas.
- Veneros debesys išsidėstę trimis sluoksniais.
- Veneros atmosfera yra nuolat sausra.
- Venera turi ryškų atspindį, todėl yra viena iš ryškiausių dangaus kūnų, matomų iš Žemės.
Venera Saulės diske
Artimiausios Žemei kaimynės - planetos Veneros vidutinis nuotolis nuo Saulės yra 108 mln. km (Žemės - 150 mln. km). Iš visų planetų Veneros orbita labiausiai panaši į apskritiminę, todėl jos nuotolis nuo Saulės kinta labai mažai. Veneros metai trunka 225 Žemės paras. Žemės stebėtojui dangaus skliaute Venera nuo Saulės nenutolsta toliau negu 48°, todėl ji matoma arba vakarais (Vakarinė žvaigždė) arba rytais (Aušrinė žvaigždė). Planeta labai gerai atspindi Saulės spindulius, už ją mūsų padangėje ryškiau spindi tik Saulė ir Mėnulis.
Jeigu Žemės ir Veneros orbitų plokštumos sutaptų, kiekvieną kartą prasilenkdami matytume Venerą kaip juodą taškelį, slenkantį žėrinčiu Saulės disku. Iš tikrųjų tarp šių plokštumų yra kad ir nedidelis 3,4° kampas, ir tokie sutapimai (tranzitai) pasitaiko retai. Per laikotarpį po teleskopo išradimo (1610 m.) įvyko tik 6 Veneros tranzitai, paskutinieji iš jų - 1874 m., 1882 m., 2004 m. ir 2012 m. birželio 6 d.
Veneros debesų struktūra
Veneros debesys labai smarkiai sklaido Saulės šviesą. Debesys dalį energijos dar ir sugeria, todėl paviršių apšviečia (apšviestumas čia kaip Žemėje debesuotą dieną) ir šildo tik keli procentai pasiekusios planetą šviesos. Nežiūrint to, temperatūra Veneros paviršiuje siekia 430°C! Taip yra dėl stipraus šiltnamio reiškinio, kuriam atsirasti Veneros atmosfera labai tinkama (CO2, H2O, SO2 molekulės smarkiai sugeria infraraudonąją spinduliuotę). Dėl atmosferos cirkuliacijos paviršiaus temperatūra beveik nepriklauso nuo platumos bei paros meto. Sezoninių kitimų Veneroje irgi nėra.
Taip pat skaitykite: Renginiai Molėtuose: „Mokslo sriuba“
Kylant nuo paviršiaus aukštyn temperatūra greitai krinta ir 90-100 km aukštyje pasiekia minimumą - minus 100 °C. Termosferoje, kur dujų tankis visiškai mažas, temperatūra vėl stipriai kyla. 140-150 km aukštyje aptinkama didžiausia elektronų koncentracija. Kadangi Veneros negaubia magnetinis laukas, Saulės vėjo įtaką tiesiogiai patiria jos atmosfera. Saulės vėjas suspaudžia jonosferą dieninėje planetos pusėje ir ištempia ją, kaip kometos uodegą, naktinėje pusėje.
Pagrindinis Veneros debesų masyvas pasklidęs 45-65 km aukštyje. Debesys šiek tiek susisluoksniavę. Apatinis tankiausias debesų sluoksnis tvyro labiau kaip migla, o viršutiniame jau išryškėja tam tikros struktūrinės detalės, regimos ultravioletinėje srityje. Abu sluoksnius skiria lengva miglelė. Debesų prigimtis dar nėra visai aiški. Sprendžiant pagal debesų optines savybes, juos greičiausiai sudaro 1-3 mikrometro dydžio 80% sieros rūgšties skiedinio lašeliai. Apatiniame sluoksnyje kybo ir stambesnių dalelių, tarp jų galbūt ir sieros kristalėlių. Pirmieji aerozoliai Veneros atmosferoje aptinkami maždaug 35 km aukštyje, toliau jų koncentracija didėja ir perauga į apčiuopiamus debesis.
Veneroje nepaliaujamai pučia rytų vėjas. Jo greitis viršutinių debesų lygyje yra apie 100 m/s, taigi debesys apskrieja planetą per 4 žemiškas paras. Leidžiantis artyn paviršiaus, vėjo greitis mažėja ir prie pat paviršiaus sumažėja iki 1-2 m/s.
Ar Venera visada buvo tokia atšiauri?
Šiandieninis Veneros paviršius - tikras pragaras: stora anglies dvideginio ir sieros junginių atmosfera slegia planetą ir palaiko kelių šimtų laipsnių karštį, kurio neištvertų nei jokie žinomi gyvi organizmai, nei žmonių nusiųsti zondai. Ar taip buvo visada? Vieni teigia, kad Venera nuo pat susiformavimo buvo sausa ir atšiauri, net jei ir neturėjo tokios storos atmosferos. Dabar mokslininkai pateikė naujų įrodymų, kad pirmasis modelis tikrai artimesnis teisybei. Tyrimo autoriai apskaičiavo, kaip sparčiai Veneros atmosferoje nyksta vandens, anglies dvideginio ir karbonilo sulfido (OCS) molekulės. Jei jos būtų tik naikinamos, atmosferoje jų nebūtų apskritai, tačiau šiek tiek yra, vadinasi, iš kažkur jų atkeliauja naujų. Žinodami, kaip sparčiai molekulės nyksta ir kiek jų yra atmosferoje, tyrėjai galėjo įvertinti ir tikėtiną magmos išsiveržimų spartą, ir jų paskleidžiamų dujų sudėtį. Taip jie nustatė, kad vandens garai sudaro ne daugiau nei 6 proc. Šie duomenys gerai dera su modeliu, pagal kurį Veneros paviršius buvo visiškai sausas nuo pat tada, kai sustingo jos pluta. Toks rezultatas leidžia spręsti, kad Žemė - išskirtinė net ir tarp panašaus dydžio bei masės planetų.
tags: #venera #planetos #mokslo #tyrimai