Venera

Žemės sesuo

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. Neveltui senovės žmonės suteikė jai gražuolės romėnų meilės deivės vardą.

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. Sekantį kartą šį retą įvykį pamatys nebent mūsų anūkai 2117 m.

Veneros, Žemės ir Mėnulio dydžiai

Pro teleskopą Veneros paviršiuje praktiškai nieko nematyti, nebent labai neaiškios ūkanotos dėmės jos atmosferoje. Debesų sluoksnis toks storas, kad niekados nesusidaro properšų, pro kurias būtų galima įžiūrėti paviršių. Debesų šydą gali įveikti tik radijo bangos, todėl radiolokacija tapo vienu svarbiausiu Veneros tyrimo metodų. Kita vertus, tirti tai, kas yra žemiau debesų gaubto, padėjo ir nuleidžiamieji erdvėlaiviai.

Kieto Veneros paviršiaus spindulys lygus 6052 km. Jos sukimosi ašis beveik statmena orbitos plokštumai (nevyksta metų laikų kaita). Apie savo ašį Venera sukasi labai lėtai: kartą apsisuka per 243 žemiškas paras. Dar viena keistenybė – Venera sukasi priešinga kryptimi negu dauguma planetų, t. y. iš rytų į vakarus. Ilgo sukimosi apie ašį ir skriejimo aplink Saulę periodų derinyje išeina, jog para Veneroje lygi 117 Žemės parų.

Veneros tranzitas

Pagal masę (0,82 Žemės masės), skersmenį (12 104 km) ir vidutinį tankį (5250 kg/m3) Venera labai panaši į Žemę. Taigi reikia manyti, kad ir šių planetų gelmės yra panašios. Kadangi Veneros vidutinis tankis šiek tiek mažesnis už Žemės, tai jos skystas metalinis branduolys turi būti mažesnis, o silikatų mantija storesnė. Mantiją gaubia uolienų pluta. Tačiau Veneroje neaptikta magnetinio lauko. Galbūt Venera dabar yra magnetinio lauko polių kaitos laikotarpio viduryje, o tada laukas būna smarkiai susilpnėjęs? Dar vienas Veneros skirtumas nuo Žemės – gamtinių palydovų neturėjimas.

Veneros paviršius

Pagal radiolokatorių, įrengtų dirbtiniuose Veneros palydovuose duomenis sudaryti gana detalūs Veneros paviršiaus reljefo žemėlapiai. Apskritai Veneros paviršius yra gana plokščias. Didžiąją jo dalį sudaro kalvotos lygumos. Jose matyti tūkstančiai vulkaninių kupolų ir vulkanų kūgių, pasižyminčių labai nuolaidžiais šlaitais. Dažnai vulkano viršūnėje žiojėja apiręs krateris. Tarp vulkaninių formų gausu smūginių kraterių. Didžiausio jųskersmuo 275 km. Šio kraterio, kaip ir kai kurių kitų, dugnas užlietas lavos. Dėl to ir dėl atmosferinės erozijos (vėjas ir jo nešama smulki medžiaga) Veneros smūginiai krateriai yra lėkšti, negilūs. Mažesnių kaip 6 km kraterių nėra, nes palyginti maži meteoriniai kūnai spėja išgaruoti tankioje atmosferoje ir nepasiekia paviršiaus.

Veneros paviršius

Kalnynai, aukšti plokščiakalniai, aprėpia vos apie dešimtadalį Veneros paviršiaus. Aukštumų daugiausia yra šiauriniame planetos pusrutulyje. Čia esantis didžiausias plokščiakalnis, vadinamas Ištarės žeme, užima 1000 x 1500 km plotą. Jį supa kalnų virtinės, tarp jų Maksvelio kalnai su aukščiausia (11 km) viršūne visoje planetoje. Kitas didelis kalnų rajonas yra nusidriekęs 15 000 km palei planetos pusiaują ir yra iškilęs virš lygumų iki 5 km. Tai Afroditės žemė. Įstabus vadinamasis Beta rajonas. Jame puikuojasi 6 km aukščio Rėjos ir Tėjos ugnikalniai. Jų skersmuo ties pagrindų maždaug 800 km, o viršūnių įdubos siekia dešimtis kilometrų. Veneroje vulkaninė veikla turėjo būti aktyvesnė negu Žemėje. Tiesa, tiesioginių nuorodų į dabar veikiančius vulkanus (tik vietos, kurių temperarūra kiek Veneroje kol kas nerasta, tačiau vulkaninių reiškinių pėdsakai akivaizdūs – lava padengti didžiuliai plotai. Lavos srautai nepaliaujamai keitė reljefo išvaizdą, todėl šiandieną stebimo paviršiaus amžius tėra, matyt, keli šimtai milijonų metų.

Vulkaniniai kupolai

Veneros paviršiaus struktūra liudija, jog globalinės plokščių tektonikos, kaip Žemės plutoje, ten nėra. Galbūt trūksta tam reikalingo plutos standumo. Tokioje plutoje vidinės šilumos ir magmos srautai gali sukelti lokalinius tektoninius procesus. Kad tokių iš tiesų esama, rodo vietovės, neįprastai turtingos įvairiomis detalėmis. Ten matyti paviršiaus klostės, sprūdys, lūžiai, plyšiai, vingiuoja ilgi ir platūs lavos kanalai. Vietinio aktyvumo sritys yra arti kalnuotų rajonų, tad jie galbūt yra ilgalaikės vulkaninės veiklos padarinys.

Nuleidžiamųjų aparatų nuotraukose matyti sustingusios lavos plokštės, išbarstyti įvairaus dydžio aštriabriauniai akmenys bei smulkiagrūdės medžiagos danga. Tirtų Veneros uolienų cheminė sudėtis artima Žemės bazaltams.

Veneros paviršiaus dariniams suteikiami deivių, mitologinių būtybių bei šiaip pasižymėjusių moterų vardai. Tarp jų yra ir lietuviškų: Neringos rajonas; Audros ir Undinės lygumos; Lados žemė; Vakarinės slėnis; Aušros, Auskos, Brėkštos, Laumės, Raganos, Saulės, Vaivos ir Žlėjos kalnynai; Gabijos ir Vaidilutės terasos; Lazdonos, Medeinės ir Žvėrynės kanjonai; Gegutės, Giltinės, Laimos ir Verpėjos teseros (taisyklingos formos kalnagūbrių tinklai); Javinės, Krūminės ir Žemynos kalnų vainikai; Praurimės sritis; Birutės, Dainos, Danutės, Gražinos, Janinos, Nomedos, Ugnės, Virgos ir Živilės krateriai; Aleksotės, Eglės, Mildos, Nijolės kalnai; Žemaitės vulkanas.

„Orų prognozė“

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. 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. Kartu jonosfera sutrikdo Saulės vėją, aplink ją magnetinis laukas susidarosi stipresnis negu tarpplanetinėje erdvėje.

Debesys Veneroje (piešinys)

Veneros debesys kybo tankioje atmosferoje. Prie pat paviršiaus atmosferos slėgis lygus 9 MPa. Čia dujų tankis vos 15 kartų mažesnis už vandens tankį. Veneros atmosferos cheminė sudėtis visiškai nepanaši į Žemės oro sudėtį. 96% jos tūrio sudaro anglies dioksidas. Antroje vietoje yra azotas (apie 3%), ir visiškai mažai erdvės lieka argonui, heliui, sieros dioksidui, anglies monoksidui, vandenilio chloridui bei kt. dujoms. Kelia nuostabą, kad Veneroje labai maža vandens – jo ten apie 10 000 kartų mažiau negu Žemėje. Visas jis yra atmosferoje, ir vandens garai tesudaro apie 0,2% jos tūrio.

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. Vidutinė temperatūra debesų lygyje yra apie 0°C.
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. Vėjų greičiai planetos ašigalių kryptimis daug mažesni. Tokios Veneros atmosferos cirkuliacijos priežastys dar iki galo neatskleistos.

Atmosferos sąveika su Saulės vėju

Venera ir Žemė panašios dydžiu ir vidumi, tačiau pasauliai virš šių planetų plutų visiškai skirtingi. Kažkada planetų evoliucijos keliai išsiskyrė. Galėjo lemti Veneros artumas Saulei. Karšti Saulės spinduliai neleido kondensuotis vandens garams, jie disocijavo, vandenilis paliko planetą, o deguonis susijungė su planetos plutos medžiaga. Nebuvo skysto vandens, nebuvo kur ištirpti anglies dioksidui, ir jis liko atmosferoje, susidarė puikiausios sąlygos šiltnamio reiškiniui rastis. Šitaip susiklostė nepakeliamo karščio, gniuždančio slėgio ir nuodingų dujų su sieros rūgšties debesimis derinys – tikras pragaras grožio ir meilės deivės vardu pavadintoje planetoje.

Veneros tyrimai

Nors Venera ir ryškus dangaus šviesulys, bet ją stebėti yra sudėtinga. XVII a. pradžioje italas G.Galilėjus pro savąjį teleskopą pastebėjo Veneros fazes, kurios dar kartą patvirtino M.Koperniko heliocentrinės pasaulio sistemos teisingumą. Stebėdamas Veneros tranzitą 1761 m. birželio 6 d., rusų mokslininkas Michailas Lomonosovas atrado Veneros atmosferą. Nematant planetos paviršiaus, nebuvo kaip tiksliai išmatuoti planetos skersmens, nustatyti jos sukimosi apie ašį periodo. Pagal tamsių dėmių judėjimą Veneros diskelyje 1961 m. buvo išmatuotas atmosferos sukimosi periodas (4 dienos). Pačios planetos sukimosi apie ašį periodą pavyko išmatuoti tik radiolokacijos būdu 1964 m. Pirmoji automatinė rusų stotis „Venera 1″ buvo paleista 1961 m. Pirmasis bandymas nusileisti įvyko 1967 m., tačiau „Venera 4″ dar nebuvo tinkamai parengta: pasiekusi 260 °C temperatūros ir 17 atmosferų slėgio zoną, stotis sudegė, nors iki paviršiaus dar buvo likę 26 km. Sėkmingai planetos paviršių pasiekė tik „Venera 7″ 1970 m. pabaigoje. Iki 1986 m. Veneroje nusileido dar 12 robotų. XX a. paskutiniame dešimtmetyje Veneros paviršių zondavo JAV stotis „Magellan“. Iki šiol Veneros link buvo paleista 22 automatinės stotys, dar kelios ją tyrė pakeliui į Merkurijų, Halio kometą, Jupiterį bei Saturną. 17 stočių leidosi arba numetė zondus. Nuo 2006 m. pavasario orbitoje aplink Žemės seserį skrieja europietiška stotis „Venus Express„.

Venus Express stotis

Šios stoties perduoti duomenys parodė, kad Veneros atmosferoje vyksta audringi procesai, per keletą dienų aprėpiantys didžiąją planetos dalį. Stebėjimas ultravioletinių spindulių kamera atskleidė, kad 2007 m. vasarą virš pietinio poliaus susidarė šviesus rūkas, kuris per keletą dienų vis šviesėdamas nuslinko prie ekvatoriaus, o vėliau sugrįžo atgal! Šio proceso metu pietinis polius buvo pašviesėjęs 30 proc., o po to vėl staiga patamsėjo. Mokslininkų nuomone, šį reiškinį galėjo sąlygoti sieros dioksido dujos, dar neaiškaus mechanizmo iškeltos virš planetą dengiančio storo debesų sluoksnio ir dėl Saulės ultravioletinio spinduliavimo virtusios šviesiais sieros rūgšties lašeliais.  Taip pat atmosferoje pastebėtos tamsios ultravioletinį spinduliavimą sugeriančios juostos.

2010 m. japonai troško tapti pirmaisiais rytiečiais, į Aušrinę žvaigždę nusiuntę savo pasiuntinį. Deja, gruodžio mėn. stotis AKATSUKI nesugebėjo atlikti reikiamo manevro ir prašvilpė pro šalį. Tačiau kantrieji tekančios saulės šalies mokslininkai nenusimena – aparatas prie Veneros dar sugrįš ir turės proga ištaisyti klaidą, bet … po 6 metų.
Deja, žmonės dar ilgai negalės skristi į Venerą, nes milžiniškame slėgyje ir karštyje, nepadėtų joks skafandras. Tačiau juk prieš 100 metų skrydžiai į kosmosą apskritai atrodė utopija, todėl reikia tikėtis, kad kada nors sulauksime ekspedicijos ir į Žemės seserį.

Paregta pagal:
1. A.Ažusienis ir kt. Astronomija. – V.,2003 m.
2. Z.Sviderskienė. Planetos, žvaigždės, galaktikos. – K., 2002 m.
3. http://mokslasplius.lt