ПЛАНЕТА ВЕНЕРА А . д. ПУ3ЬМИН, IiltllдnдU1l1 Венера - 'lIl еЭ''',ичеСIiUХ 11(/ у Ii, самсе ярксе овепшс ,на небе после Сслнца и Луны, ,ве'ка,м 'и при'влекала внимание роман~иков, фа,нт-а'ст,о,в 1101 ученых. Пер_вым она сбяз-ана именем боrиНlИ люб­ ви и I(paCcTbI • .вторые , населил,и божест, вен­ ную планету страшныМ'и чудовищами. Од­ накс фак~ичеок, их данных о Венере гораздо меньшое, чем на- пример о Марсе, хотя по­ -след'н'ий даже ,в ,великие нахсд'ится ,.от ЗемЛlИ ,в ПРОllИ'В-О-СТОЯНИЯ 1,5 раза дальше Ве­ неры. Венера, , вторая по БЛlИЗОСТИ -к Солнцу планета солнечной - системы, в 1,4 :раза БЛlИ­ же к нему, чем Земля, и обращается вокруг Солнца почти пю круговой орбите с перио­ дом 224,7 земных ,суток. Фазы Венеры подсбны фазам Луны (рис. 1). В нижнем - соеД'инен' ии, когда пла­ нета нахсдится между Землей ' и Солнцем, к Земле обращена ее темная, не освещен­ ная Сслнцем ст' о:рона. Эта фаза аналогична новолунию. В 'верхнем с- сединени'и Венера находится ПСЧl1И точно за Ссл'нцем 1-1 к Земле обращена совеще,н-ная поло,вина планеты. Эта фаза анаЛСГlична полнолунию. Интервал -времени между д.вумя сдина,ко­ ,выми фазаМ'и ра'вен 'в среднем 584 земным суткам. Около ниж,них соед,инений Венера прибл,ижается к Земле на на'именьшее рас­ стояние и ' п 'оэтому наиболее доступна как для наземных, ДОВ<lНИЙ. так и Последнее для ракетных нижнее - н'ий, предмет первых уже определениях пытал ,ись ди-ске , многочисленных ведущихся -выя ,вить планеты 'и ок,оло 300 лет. При п.остоянные ,вращения детали на ихв'идимое движение. В 1666 г. д. Кас-сини, используя этст нашел метод, что период вращения Венеры 'вокруг ее сси palBeH 23 часам минуте. Однако последующие 'наблю­ датели не замет' или на Венере ,каких-либо 21 14 Физического института АН СССР, проводипись радиоастрономические исспедования Венеры , иссле­ и- сследо_ва­ элементо ,в прослед'ить котором ссединение Ве'неры быЛlО 26 января 1966 Г., следующее будет 29 а' вгу, ста 1967 г. Вопрос об элементах вращения Вене­ ры Радиотепескоп !la деталей и не подт'вердил ,и наличие «пятен». 60 лет детали спустя на д'иске Бианч'ини планеты ,вно,вь и даже н аблюдал соста,вил карту Венеры с «океанами» ,и «континента­ ми». Определенный по этим деталям пе­ рисд -вращения Венеры составлял 24 суток 8 ч-асов. Со,вершенно СТЛlичный результат был получен 'в 1887 г. Скиапарелли. Он на­ шел, что период 'вращения Венеры ,в-округ оси равен периоду ее обращения ,вокруг Сслнца (около 225 суток), следовательно, РНС. f. Фазы Венеры для земного наблюдателя Венера в' сегда обращеrнак Солнцу одной веРХiНИХ 'слое,в атмосферы Венеры. ОднакО' сторон,ой. эти Такое большое расх,ожд' ение результа­ тов определения пер:иод,а ,вращен , ия Вене­ ры из ОПТ1ичеСКI ИХ наблюдений выз,ванО' тем, ми , наблюдеН1 ИЯМ1 И Уэйнберга и Ньюк'ирка. Так, им образом состав атмосферы Ве­ что б6льши, м повеРХ1НОСТЬ планеты ,окут,ана плотной данные ,не 'Подт,верждены неры отл'ичается 'от ПОС.>Jедующи­ земной содержа, н , ием значительно углекислог'о газа ат, мосферой с облачным слоем. Детапи же само· го облачного слоя на, стол,:>ко размыты и значительно меньшим содержанием кис­ лорода и водяного пара. О других газах оп­ и IнепостоянlНЫ, ределенных сведений пока нет. во, вания что I ста , вит,ся даже п-од факт их сущест­ Из-за , сомнение. ,непрозрачност, и Атмосфера ,венеры была , открыта М. В. Ломо,носовым -в 1761 г., наблюдавшим про­ хожд' ение планеты по диску Солнца. Одна­ Л'ишьверхние ко температуры о ее оо'ста,ве очень .мало 'и давле,Н!ИIИ пок,а ИЗ1 вестно "'. Ед'инст,венно надежно ,выя'в­ атмосферы для оптиче,ск'их исследований Венеры доступны оболочки. мерени'и слои ее Поэтому аэрозолын'-газовойй первые планеты, иН'те'НСИIВНОСТИ определения о.снованные ее на теПЛОIВОГ,О 'из­ 'излу­ которого примерно 10 % . В. К. ПРОiКОфье­ чения , в I инфракрааной облаСl1И спектра, дают с,веденияЛ'ишь .о температуре обла,ч­ ного слоя, составляющей около -400 С 11 вым к'ис­ одинаков,ой для ос,вещенной 'и Iне,О'с,вещен­ лорода,а СТ1ронг и ДОЛЬфЮС обнаружипи ной Солнцем ,сторон планеты. tНедоступные же для о, птических иссле­ дований поверхность ~ подоблачная атмо­ ленная компонента ат,мосферы планеты­ углек'ислый 'газ, отнооит'елыноесодержание получено ,с.в!идетеЛЬСТIВ,О налlo1Ч'ИЯ следы IВОДЯНОГ'О лара. Однако Спинрад не подт,верд'ИЛ ст,в'ие пара ' на д'о ЭТ1ИХ данных, Венере ' сих пор поэтому 'кислорода определенно 'и присут­ 'водяногО' не у,стано'в­ 'сфера пла,н,еты ,времени оста'вались предметом д'О' последнего различных rипотез. ле'но. Не ясен та,кже ,в,опрос об основ' ных Наибольшее распространение ' получили три компоне,нтах гипотезы. атмосферы Венеры. Таким,и Согласно пер, вой, УСЛОIiI'ИЯ Вене­ со' ста,вляющи,м , и , м, о 'гут быть аз'от, благород­ ры ные газы ' и 'л lи 'ка'кая-Л'ибо другая ' компонен­ периода на и Iвлажный та, не имеющая тическом спек-rраль,ных лlиний , в ,ииrнфраlкрасно,м оп­ диапазонах. анапогич:ны стоянно условиям ка,менноуг,ольного Зе,мле, Т. е. ПО1В'СЮДУ теплый 'КЛlи, мат ' с обилием влаrи, по­ пас.мурное небо и органический В 'ОВЯЗИ ' с этим интересны результаты из­ мир, находящийся 'примерно на той ступени мере, НlИЙ раЗ1В'ИТИЯ, пол.осы Н. А. Козыре'ва , 'ионизо,ванного ,0бнаРУЖl и ,вшег,0 азота 'в спектре которая и,мела ме·сто lНa 'в ,конце пале,озойской эры. Земле По другой ги­ потезе, Венера ' представляет собойсплош­ ную, * См. Д. Я. Мартынов. «Обсерватории ралию>, «Земля и Все,Iенпая», М 3, 1965 И. н:. Коваль. «Изучение планет «Земля и Вселеннаш>, ;м 6, 1965 г. Авст­ ,Г., {',тр. типа 57. Землю>, абсолютно третьей водным безводную пустыню, по вся поверхность планеты покрыта о'к'еаном. Крайняя прот, и , вореЧIИ 1ВоОСТЬ гипотез на­ глядно показы, вает ,скудность данных о Ве- :15 BЫCO/(~;~;~~~~:IjPHoe Низкоmенпероmурное i иЗЛljчение 1 Ниrз котеf'1пеРОf1lурное 8ы с!жсm еllлерсmурное 1 , излучение мцллиf'1етро8ых раВl1080llН I модели ся, что ровых с , .: .." :.:::.:::.... . :':"'::' :.<:.':'.:'~:. 2. Модели Венеры. «холодной" атмосферой высокотемпературное радиоволн исходит от «окна лредполаrает­ излучение rорячей сантимет­ поверхности планеты. УмеНl.wение же яркостной температуры на миллиметровых волнах обусловлено поrлощением и переизлучением более холодной атмосферой. В модели что ную с «rорячей" атмосфера среду, точником атмосферой содержит например, предполаrается, некоторую ионосферу, эпектроактив­ являющуюся BwcoKoTeMnepaTypHoro излучения ис­ санти­ метровых радиоволн. На миллиметровых волнах эта среда принимаемое прозрачна, а обусловлено поверхностью носительно более радиоизлучение планеты, имеющей от- низкую температуру прозрачности» получаемых 'из ' оптическ, их наблю­ в HOIBbIe , возмож'н,ост,и для исследо,ван 'ия радиодиапазоне. не радиоволн могут быть и в ат, мосфере, ,' " облачном слое Венеры. Поверхность плане­ ты, как и всякое электромагнитные нагретое волны, в тело, том 'излучает числе и ра­ диоволны. Такое излучение называется теп­ ловым, зоне а его интенсивность пропорциональна в радиодиапа­ температуре тела. Радиоастрономические исследования Венеры, 'ведущиеся в течение ряда лет в Физическом институте АН СССР и на ряде других радиоастрономических станций СССР и США, показали, что интенсивность радио­ излучения Венеры в диапазоне сантиметро­ чаются такова, что если радиоволны излу­ поверхностью планеты, то ее ратура равна примерно дений. ') Аналогичные окна прозрачности в диапазо­ вых волн нере, I ~ раtluо80ЛН Рис. В \ излучение сантиметро Вых i ! санmuмеmроllых раrJuо8IJЛh миллимеmро6hJl potluolQIIH диапазоне 3000С. миллиметровых волн темпе­ Однако, в интенсив­ Венеры открылись лишь ,в последние годы, ность ... ог.да ветствует гораздо более НИЗКой температу­ ре - около 1000 С. Дляинтерпретацни этого факта А. Е. Са­ ЛОМОНОlв'ичем и автором стать, и была пред- на пришла пом'ощь радиоастрономия, локацио:нная с_фера и 16 оптической ас-rрономия. земной ,облачный а а'строноми 'и затем 3е,мная раД1ИО­ атмо­ ПОКРОI В ' имеют принимаемого радиоизлучения соот­ ложена модель Венеры, раДИОИЗ_'lучение преДСТВIвляет поверхности 'собой же диапазона теПЛОiвое плаl-lеты, излучение являющейся случае действительно ние согласно которой ,сантиметро:вого в раскаленной; миллиметрового этом излуче­ диапазона погло­ щается и переизлучается более холодной ат­ мосферой планеты (рис. 2). Эта модель, развитая впоследствии аме­ и определения ее физических периментальные данные. В качест'ве одно­ го из таких экспериментов было предложе­ но провести измерение распределения ра­ диояркости по диску Венеры. Из простых геометрических соображе­ ний очевидно, что для земного наблюда­ теля глубина атмосферы шаро-образной риканскими учеными А. Барретом, К. Сага­ планеты, а слеДОlвательно и ном и другими, не является, нимаемое однако единст­ параметров необходимо при'влечь дополнительные экс­ на Земле вклад 'в при­ раД"10излучение, ее бу­ венно возможной. Источником принимаемо­ дут го радиоизлучения Венеры могут быть ка­ кие-либо электрические явления в ее ат­ планеты с «горячей» атмосферой распреде­ мосфере, например ды" или другие этом случае может электрические нетепловые истинная существенно разря­ процессы. температура отличаться В планеты от яркост­ ной температуры, определяемой по интен­ сивности ее радиоизлучения. Так например, в связи с большим количеством щих радиостанций, нашей планеты тенсивност,и ставить ЯРКОСТiная Земли, ее истинная температура как известно, равна в то более Поэтому в :види­ модели ление радиояркости будет иметь уярчение на краю диска. В модели же с «холодной» атмосферой следует ожидать потемнения диска к краю планеты. Первые измерения, проведенные в Главной астрономической обсерватории АН СССР Д. В. Корольковым, Ю. н Парийским, Ю. Н. Тимофеевой и С. Э. со­ краю. как среднем холодная, краю время Земли, лишь не­ скольким градусам Цельсия. В модели Ве:неры, 'предложеннойаме­ риканским ученым Джонсом, поверхность планеты планеты. к может по поверхности в диска центра Хайк'иным,и последующие наблюдения на «Маринере-2», показали потемнение диска к измеренная градусов, мог-о от ин­ температура раДИО1излучения, миллионы работаю­ у,веЛИЧИlваться чем 'в модели Однако на более ,короткой в-олне, где потемне,н,ие должно было бы быть еще более ,силыыы,, такие же измерения на «Маринере-2» не дали никакого потемне­ ния. Более того, Кларк и Спенсер в Кали­ форнийском технологическом институте об­ наружили даже увеличение яркости к краю. Наряду с «холодной» атмосферой, а высокая ярко­ СПРОТ'И1варечи'востью получе-н­ стная температура обусловлена излучени­ ем ионосферы планеты. Несоответствие ных этой 'ста'влеiНIНЫЙ IВОПРОС о выборе модели. Дей­ модели данным радиолокационных lНe результаТОIВ, дает также указанный эксперимент однознаЧНОГООТlвета :на па­ измерений Венеры .может быть преодоле­ но, если допустить, что ионосфера Венеры ,ст,вительно, полупрозрачна строе­ планеты исхоД'ит 'от ее поверхности. Такое потемнение ,края может наблюдаться и в Последующие расчеты показали, что из­ том случае, когда ,все излучеiние ,0БУСЛОIВ­ или имеет дырчатое ние. меренные ры значе'н,ия Венеры метровых в и яркостной ш'ироком температу­ д,иапазоне ,саlнт'иметровых 'волн МИЛЛlИ­ согла'су­ ютсяс обеими ра,ссмотренными группам,и моделей. Это видно из рисунка З, на кото­ ром показаны экспериментальные данные зывает, потемне'н'иекрая чтопринимаемое еще ,не дока­ ради,оизлучеlние лено атмосферой ллан,еты, температура ко­ торой уменьшается с увеличением ,высоты. СлеДОiвателЬ!но не,обходим другой экс­ перимент, чтобы решить, принадлежит ли радиоизлучение Венеры ее поверхности, 'ИЛоИ же оно :обусловлено нек:оторой эле кт­ и ра·счетные за,в,ис-имости ЯРКОСТlнойтемпе­ роа'КТ'И1ВН:ОЙ ратуры 'сфере планеты. Такай эксперимент был по­ ста,влен 'в 1964г. а,втором настоящей 'стать'И от дm1НЫ диоизлучения IВОЛНЫ для принимаемого моделей с ра­ «холодной» И С «горячеЙ»атмосфераМIИ. находящейся американским в a:rMo- рад'Иоастроно­ Как видим, для выбора модели Венеры мом Барри Кларком в обсерватории Оуэнс Вэллей КалифОРН'ИЙСКОГО технолоrиче'с:кого * института. См. В. М. Вахнин, А. И. ЛебеДИНClRИЙ. «Ра­ диошумы и температура Вене'ры», «Земля и Все­ ленпая»,М 1, '1966 г. 2 совме-стнос -средой, Земля и Вселенная, М 2 Идея эксперимента заключала,сь IB том, что излучение планеты д-олжlНО быть поля- 17 500 ~.., Рис. 3. Расчетная заВИСИМОСll. яркостной температуры радио­ излучения Венеры от Длинь! ! ~ 1,00 ::::r волны: .., ~ ~ ~ tl111l 300 >с:> - для модели с «горячей» атмосферой, Ь - для модели с «холодной) атмосферой. Около каждой точки, соответ­ ствующей измеренной темпе­ I1 ~ а ратуре, ~ ные ~ 200 нанесены отрезки, вертикаль­ показывающие возможную ошибку "змерения t:3 ~ ~ :i} с::: 100 tе: '"~ ..'" е: - о r -~ "" ~ 0.32 0,11 0,8 Длuна 8алны ризо,вано оно на краях имеющей ди,ска, ПО1верхностью резкую границу средой, ИЛИ если его источником 10 ~2 сантиметрах IВ'ИДИ,МОГО 'оБУСЛОiвлено ружающей ~6 8 если планеты, раздела с ок­ неполяризо,вано, является границы раздела. различать малыми ,осложняла,сь 'в необходимостью эк,сперименте угловыми детали размера,м,и: 'с оче,нь даже при По степени ности Венеры: ,со'ответствует песко,в 'или до'вало данными ,излуче­ диэлектрическая по'верх­ проницае­ мость рав'на 2,5, что исключает большие водоемы и тем более сплошной океан и 1,2 rjcM 3• ПОЛЯРИЗОlванного поляризаци'иопределены электрическиес,войст,ва материала на'именьшем расстояни,и Венеры от 3е,мли размер областей планеты, от которыхсле­ ожидать цен'Гральной части ока.зала'сь около пла,вления серы, оловаис,винца. ионосфера, облачный слой или какое-либо другое диффузное образ'оваиие без определенной Задача ператураПОlверхност'и ночн,ой стороны Венеры 4000 С,т. е. Iвыше точ,е'к Этот сухим рыхлым асфаЛЬТОiВ результат с породам типа пл,отностью 'около хорошосогла,суется радиолокационных с и,с,следований ния, соответствует примерно Австралии на Венеры, проведенными 'в СССР группой уче­ ученическом глобу.се, находяще,мся ,на ра'с­ стоянии 1 км от наблюдателя. Поэтому из­ мере,ния было неоБХОДIИМО про'водить на ,ных Института радиотехник,и и электроники радиотелескопе, решающую 'и,меющем способность. высо!кую Такое ние, 'не достигнутое еще lН'ис ще'ст!вующих 'наземных раз­ разреше­ одним 'из су­ радиотелескопов, бьmо полученоиспользо'ванием Д'вух раз­ несенных антенн, работающих как интерфе­ рометр. Результаты ,измерений по'казапи, ЧТОБ АН СССР под руководст,вом а'кадем'Ика В. А. Котельникова, а также в США и Анг­ лии. Диэлеюриче'ская про,водимость мате­ риала поверхно'ст'и Венеры, определенная по интеНСИ'ВНОС11И женног,о 3 до 4. раДiи,ол,окационного сигнала, заключена 'в отра­ пределах от Радиоло!кация ,планеты также пока­ зала, что по,верхность ее боле,е гладкая, чем Луны. С помощью радиолокационных измер,э­ из­ лучение крае:в ,в'идимого диска 8енерыпо­ ний был решен вопрос об эле'ментах вра­ ляризо,вано, отличие от большинст,ва ,д:руг:их планет сол­ 1О-санти,метровомдиапазонедлинволн на 3е,мл'е 'и 'следовательно радиоиз,луче'н'ие прин'имаемое генерирует,ся деЙСТ'Вlительно ПОlве'Р~НО'СТЬЮ планеты. Тем- 1.8 щения Венеры. Оказалось, 'что Венера 'в нечнойсистемы, ,вращается 'в напра'влении противоположном ее обращению ,в,округ '. ,к сожалению, радиоастрономические и Солнца. В:раще'Н: ие планеты очень медле!н­ ное: один оборот Iв, округсвоей ОС· И olHa рад,иолокаци,онные , со·вершает примерно за земных ,суток. не дают прямых данных о СВОЙ'С11вах атмо­ С учетом Д,вижения планеты по орбите 'во­ круг Солнца, это означает, что солнечные сутки на Венере длят, ся 118 земных суток, сферы планеты. Так, давление атмо'сферы у поверхности Венеры может быть оценено л.ишь весь,ма ориентировочно. Если атмо­ т. сфера е. да. 247 при.мерно поло,в'ину ' венерианского Ось Iвращен,ия Вене:рыпочти го­ перпен­ дикулярна плос,кости ее орбиты, Т.е. се­ зонные изменения подобные земным ' вре­ ме'нам года не ДОЛЖlНЫ Бытьсилы · оo 'вы­ ражены. И' нтерференционные рад,иоастроно. миче­ :на 1500 С ниже, чем 'в ЭКlваториальной част'и. Высокая разрешающая ,способность ра­ диотелескопа позволила также произвести измерен'ия радиу.са планеты, нев,идимой ,из­ за облачного слоя. Меньшая Iвеличина нен'июс раДlИУСОМ согласуется с тем, диапазоне длин излучение Венеры Он равен 6060 ± 55 км. ' этого раД1иуса по сра,в­ 'облачноrо слоя Ве, неры что ' в 10-санти, меТРОIВОМ 'волн при'ни, маемое i ИСХОДИТ 'от ее радио­ поверх­ ности . Все ПРИlведе' Н l ные [результаты ОТIНОСЯТСЯ к неос,вещен' ной Солнцем , ст,ороне Венеры. Для · определения · парамеТРОIВ ее ОСlвещен­ ной част' и зависимости был П'роведен ряд интенсивности измерений радиоизлучения планеты от ' степени освещенности ее Солн­ исследо'вания деЙС11вительно состоит из азота и углек' испоты И ,нахоД' итсяв адиаба­ тичес, ком равно, вес,ии, ТО да,вление у по­ верхности должно ,состаIВЛЯТЬОТ 3 до 1О атм. Однако, как уже говорилось, основ­ ная компонента атмосферы Венеры неиз­ , вест, на. ские из· мерения Венеры, проведенные наiМ'И, обнаруж'или та, кже, что температура ОКО­ лополярныхобластей планеты при, мерно планеты методы До 'сих пор 'не реше; н I В IОПРОС о х, имиче­ ском соста'ве Попытки . ве,нерианскоЙ определения атмосферы. ,соста,ва атмосферы и , облачного · слоя из радиоастрономичеСКIИХ исслеДОlваний не дают однозначного реше­ ния. экспериметалы ыыe данные , могут быть объяснены разными способами, например, раЗЛI ИЧ' НЫМИ т' ипами ,облак' ов, ·в Т,О, М числе состоящими из капель переохлажденной во­ ды, или же углекислым газом, ся 'в аТМО' сфере Венеры, поверхности составляет другими компонента,МIИ. находящим­ если даlвление у 100 -;- 200 атм, и Весьма запутан важный для космичес!кой б:иоло·rи' и ·вопрос о налИЧIИИ в атмосфере Венеры 'воды илlи 'водяного мерения что если пара. Радиоа.строно,м ,иче,ск'ие ПОЗI ВОЛИПИ водяной из­ пока лишь опредепить, пар Iи есть, то его кон­ центрачия не лре,вышает десят,ой доли его конце,нтраЦИ1И , в зеМIНОЙ атмосфере. Окончательное решение э тих ,и ряда цем. Однако да' нные так'их ' измерений пока скудны и ПРОТИ1в, оречивы. Можно лишь от­ других 'ВОПРОСО1В физики Венеры будет воз­ метить, можн'о что различие ностей освещенной цем сторон 1101 планеты температур поверх­ неосвещенной Солн­ не:вепико. Л'ишь КОСМlических после прямых аппаратов 'в ,измерений с rнепосредствен­ ной близости к Венере. 1 марта 1966 года в 9 часов 56 минут МОС1<ОВ СК О ГО време н и автом ати­ ческ ая станция «Венера-З» после трехс половиной мес яцев поле та в косм и ­ ческ ом пространстве дости гла планеты Венера и д ос т авила на ее пове рх ­ ность вымпел с Гербом Союза Советских Социалистическ их Ре спублик. Другая советская автоматическая межпланетн а я ста нция « В енера- 2», зап ущенная 12 ноября 1965 года/продолжая сво й полет п о гелиоц е н т­ ричес кой орбите, 27 февраля 1966 года в 5 часов 52 минуты мо сков­ ского времени прошла на расстоянии 24 тысячи ки лометров от пове р х но­ сти В енеры. Материалы полета обеих станций обра батыв а ются и изуча ют­ ся. Н овые научные данные о Венере помогут раск рыть тайны з агадоч но й планет ы. 2* :1.9