Планеты земной группы

При господстве устойчивых температурных  условий на поверхности планеты  термическое выветривание также протекает очень вяло. Как показали панорамы поверхности Венеры, выполненные спускаемыми аппаратами «Венера-9-14», местами имеются крутые склоны с каменными осыпями. Следовательно, в определенных условиях рельефа гравитационные процессы могут протекать активно.

Поверхность

 Ученые предположили, что геологическое строение Венеры и Земли должно быть во многом подобно. Вывод основан на том, что теплота, под действием которой происходит геологическая активность, обычно выделяется при распаде радиоактивных элементов, и таким образом, уровень геологической активности, которая происходит на планете, как полагают, увеличивается. Таким образом, подобия в массе, размере, и вероятно в полном составе Венеры и Земли указали бы на соответственное подобие в составе горных пород и в геологическом строении поверхности. Фактически, эволюционный путь, через который прошла Венера, не только способствовал созданию парникового эффекта в атмосфере, но также привел к некоторым принципиальным геологическим различиям между двумя планетами. Одним из этих различий, оказывается, является недостаток тектонических пластин на Венере.

Состав Поверхности

Анализ состава поверхности  планеты проводился несколько раз исследовательскими аппаратами, посланными к планете. Таким образом, Советский космический зонд "Венера 8" обнаружил состав, подобный камням гранита на Земле, наряду с радиоактивными изотопами урана, тория, и калия. Венера 9 и Венера 10 обнаружили в двух других местах базальтовые горные породы. Базальт - вулканическая горная порода, которая образуется на океанских бассейнах на Земле при извержении вулканов. Венера 13 и Венера 14 также проанализировали электрическую проводимость горных пород Венеры, а так же были проведены операции с целью получения более глубоких слоев грунта планеты. В этих слоях также содержались базальтовые породы.

Особенности Поверхности

.Поверхность Венеры имеет много  черт подобных Земным. На большей  части планеты доминируют относительно низко находящиеся плоскости, характеризуемые избыточными вулканическими структурами, но имеются также области нагорья больших размеров с горными хребтами, вулканами, и системами трещин. Самая большая область нагорья, названная Земля Афродиты, находится в экваториальной области Венеры. Ее размеры приблизительно равны размерам Африки. Самая высокая точка на планете находится на горе Максвелла. Ее высота приблизительно на 11 км выше среднего уровня поверхности. Можно отметить, что хребет Максвелла - названный по имени физика Джеймса Клерка Максвелла это - единственная черта поверхности Венеры, названная именем мужчины. Все другие черты рельефа на планете - названы именем женщин, в соответствии с правилами номенклатуры, установленными Международным Астрономическим Объединением.

Плотность кратеров столкновения на Венере подобна их плотности на Земле, указывая поверхностный возраст  приблизительно 800 миллионов лет и говоря о том, что поверхность могла все еще подвергаться активным геологическим процессам типа землетрясений и прорывающихся вулканов. Многие из кратеров имеют длинные оттоки, простирающиеся из края, вероятно представляя большие объемы очень жидкого материала, выделившегося в течение чрезвычайно энергетически эффективного события. Из-за того, что на Венере существует чрезвычайно плотная атмосфера, которая препятствует столкновению планеты с малыми телами, самый маленький кратер, получившийся в результате столкновения, имеет приблизительно 3 км в диаметре. 
Длинные дефекты в горах, их расположение и наличие глубоких разломов на поверхности планеты свидетельствуют о том, что на Венере происходил бурный процесс горообразования. Среди наиболее сложных типов местностей, идентифицированного на Венере - поднятые области поверхности, которые характеризуются сложно пересекающимися наборами разломов и горных кряжей. Эти области, называемые "tesserae" от латинского слова "подокна", могут следовать из длинных эпизодов сжатия и растяжения поверхности. Большие круговые объекты на поверхности, больше чем 300 км в диаметре, окружены концентрическими горными кряжами и разломами. Эти особенности, называемые "coronae" от латинского слова "крону", являются горячими пятнами, сформированными над горячим материалом, выходящем из недр планеты, по пути, подобном формированию Гавайских островов на Земле.

Вулканическая Активность и Действие Ветров

Вулканические черты поверхности на Венере – представлены различными формами — от крупных вулканов, подобно вулканам Маура и Лова на Земле до чрезвычайно малых, подобно тем, которые находят на дне моря Земли. Кратеры, напоминающие горизонтальные трещины в пласте были произведены сыпями очень толстой, вязкой лавы. Извилистые каналы были вырезаны на планете легко текучей лавой. Один из них простирается на расстояние больше чем 6000 км и это самый длинный такой канал, известный в солнечной системе.

Произведенные под воздействием ветров, черты рельефа на Венере включают длинные полоски, которые во многих местах простираются позади препятствий типа низко расположенных горных кряжей и малых вулканических экранов на поверхности планеты. Дюны встречаются невдалеке от несколько больших кратеров столкновений, большая часть похожих на песчинки частиц была образованна во время столкновений с небесными телами.

Недостаток  Тектоники

Как было отмечено, изображения, которые  до сих пор были посланы космическими аппаратами, исследовавшими Венеру, указывают, что, хотя поверхность планеты была очень геологически активна, она, оказывается, испытывает недостаток тектонических  пластин. Однако вулканическим действием, бурно происходящем на Венере управляет выработанная там теплота. Процессы, происходящие при границах пластин на Земле, также происходят на Венере, типа глубоких асимметричных впадин, типичных для сенклинарных зон и трещин, типичных для распространяющихся центров. Они, однако, не стыкуются в интегрированной системе как на Земле. Причина этого может быть в недостатке воды и более высоких поверхностных температурах Венеры. Непрерывное исследование изображений, которые возвращаются "Магелланом" - предоставляет большее количество данных, чем все предыдущие межпланетные миссии США и это даст возможность ученым продолжить сравнение Венеры и Земли и приблизиться к более полному пониманию процессов развития планет. 
 

Изучение  Венеры

Докосмическое время

На заре телескопической астрономии великий Галилей опубликовал  анаграмму: «Не оконченное и скрытое  прочтено мною».Расшифровка содержала  известие о том, что мать любви (Венера) наблюдается в различных фазах подобно Луне (Цинтии): « Мать любви подражает фигурам Цинтии». За этим открытием , окончательно утвердившим правоту гелиоцентрической системы Коперника , в изучении Венеры последовали полтора века застоя. Фоном служили многочисленные заявки на псевдооткрытия вроде свидетельства Франческо Фонтаны из Неаполя, который в 1643 г. увидел на Венере горы, поднимавшиеся на несколько десятков километров.*Спор о Гималаях на Венере* впоследствии не затухал, и самым курьезным является то, что современные планетологи действительно обнаружили на Венере высокие горные кряжи.

К прохождению Венеры по диску Солнца 1761 г. относится выдающееся открытие, сделанное М.В.Ломоносовым, которое было совершенно точно истолковано его автором как открытие атмосферы Венеры. Отчет М.В.Ломоносова об этом открытии отличается ясностью. Открытие М.В.Ломоносова поставило точку над i: поверхность Венеры в оптическом диапазоне никогда не наблюдается , поскольку она укрыта от глаз непроницаемой завесой облаков.

Предположения о природе поверхности  этой планеты вплоть до второй половины нашего века оставались по этой причине  более или менее фантастическими. Одна из прежних гипотез рисовала гигантский безбрежный океан, покрывающий  всю без исключения поверхность планеты. Согласно другим гипотезам, лик планеты должен был представлять собой выжженную, абсолютно безводную пустыню, а знаменитые облака - минеральную пыль в бурно циркулирующей атмосфере. Сторонники еще одной точки зрения исходили из того, что условия на Венере близки к тем, которые были на Земле в каменноугольный период, - жаркий климат с обилием влаги.

Но в прежние времена ни одна из догадок о природе поверхности  этой планеты так и не получила ранга научной теории. Астрономам попросту не хватало наблюдательных фактов. Не удавалось даже достоверно определить период вращения Венеры вокруг оси.

Серьезный прогресс в изучении соседней с Землей планеты наступил лишь с  применением радиолокации и началом  полетов к Венере автоматических космических аппаратов. Правда о Венере оказалась удивительнее любой фантазии. 
 

Космическая эра

Исследования Венеры начинаются с  посылки к ней первых космических  аппаратов. Вначале перед ними ставилась  задача помимо изучения межпланетного  пространства проникнуть в атмосферу  и дать конкретные данные о ее физических и химических параметрах, а затем и о ее поверхности и грунте. Как и изучение Луны и Марса автоматическими межпланетными станциями, исследование Венеры осуществлялось советскими и американскими учеными.

Советские исследования за 20-летний срок, с 12 февраля 1961 г. до конца 1983 г., в направлении Венеры было запущено 16 космических станций типа «Венера». Последняя из них («Венера-16») была выведена на орбиту искусственного спутника Венеры 14 октября 1983 г. и с этого времени начала передавать информацию в Центр дальней космической связи СССР.

Первые две советские космические  станции («Венера - 1, -2») прошли мимо Венеры. Во время полета они передавали на Землю информацию о космическом  пространстве. 
«Венера-3» стартовала 16 ноября 1965 г., а 1 марта 1966 г. достигла Венеры. Это был первый в истории человечества межпланетный перелет.

Следующим был полет «Венеры-4». Она была запущена 12 июля 1967 г., а 18 октября  того же года достигла окрестностей Венеры и отделила спускаемый аппарат, который в течение полутора часов передавал на Землю уникальные данные о параметрах атмосферы. На высоте 23 км над поверхностью планеты, где температура была 325^оС, а давление 17,6 кг/см2, спускаемый аппарат разрушился.

5 января 1969 г. стартовала «Венера-5», а 10 января - «Венера -6». 16 и 17 мая того же года они вошли в атмосферу Венеры и провели исследование ее глубоких слоев. Были уточнены данные о параметрах атмосферы, полученные станцией «Венера-4». В химическом составе венерианской атмосферы оказалось 97% углекислого газа. Хотя спускаемые аппараты станции «Венера-5» и «Венера-6» имели более прочную конструкцию, все же они не выдержали огромного давления и разрушились на высоте 20 км над поверхностью.

Лишь спускаемому аппарату следующей  советской космической станции «Венера-7» , имевшему усовершенствованную конструкцию, удалось впервые в истории космонавтики пересечь всю толщу венерианской атмосферы и достичь поверхности. Станция была запущена 17 августа 1970 г., а спускаемый отсек 15 декабря совершил посадку. В течение всего времени спуска отсек передавал информацию о параметрах атмосферы и в течение 23 минут - с поверхности планеты. В месте посадки температура оказалась около 500^оС, а давление порядка 100 атмосфер.

Автоматическая станция «Венера-8» была запущена 27 марта 1972 г. с промежуточной околоземной орбиты. Через 117 суток полета , 22 июля 1972 г., станция достигла окрестностей Венеры и отделила от себя спускаемый аппарат. В месте его посадки на поверхность планеты зафиксировано давление в 90 раз выше, чем на Земле, а температура 470^оС.

«Венера-9» и «Венера-10» запущены соответственно 8 и 14 июня 1975 г., а 22 и 25 октября того же года их спускаемые аппараты достигли поверхности планеты  и впервые в истории космонавтики передали на Землю ее изображение. Сами же станции стали первыми искусственными спутниками Венеры.

9 и 14 сентября 1978 г. соответственно  стартовали «Венера-11» и «Венера-12».  Спускаемые аппараты станций  совершили мягкую посадку, зафиксировав  в невысоких слоях атмосферы  многократные электрические разряды - предположительно вспышки молний. Отделив спускаемые аппараты, станции продолжали всестороннее исследование космического пространства.

30 октября 1981 г. была запущена  автоматическая межпланетная станция  «Венера-13». Преодолев за 4 месяца расстояние более 300 млн. км, станция 1 марта 1982 г. отделила от себя спускаемый аппарат, прошла на расстоянии 36000 км от поверхности Венеры и продолжала полет по гелиоцентрической орбите как искусственная планета вокруг Солнца. Спускаемый аппарат провел цветное фотографирование поверхности и установил базальтовый состав грунта. Температура оказалась равной 457^оС, давление 89 атмосфер.

4 ноября 1981 г. произошел запуск  «Венеры-14». Она имела такую  же программу исследования, что  и «Венера-13». Ее спускаемый аппарат регистрировал температуру, давление, состав атмосферы, брал пробы грунта; фиксировались электрические разряды в нижней атмосфере. После отделения спускаемого аппарата станция продолжала исследование космического пространства. Спускаемые аппараты станций были снабжены устройствами для бурения грунта и химического анализа его образцов.

В месте посадки спускаемого  аппарата станции «Венера-14» температура  оказалась 465^оС, а давление 94 атмосферы. Передачи на Землю панорамных изображений окружающей местности осуществлялись через цветные светофильтры. В получаемых изображениях преобладали желтовато-оранжевые, зеленоватые цвета любых предметов на поверхности, оранжеватое небо и такого же цвета облака над головой. Дело в том, что синяя часть спектра солнечной радиации поглощается в верхней части атмосферы Венеры, поэтому ее поверхность и нижняя часть атмосферы освещаются не белым, как на Земле, а желтым светом. Таковы законы оптики.

Перед «Венерами -15 и -16» поставлены новые задачи: провести радиолокационную съемку Северной полярной области. Для этой цели на космических аппаратах, выведенных на вокругпланетные орбиты, были установлены радиолокационные станции бокового обзора. 16 октября 1983 г. «Венера-15» провела целый сеанс радиозондирования планеты. Получено изображение приполярной области площадью более миллиона квадратных километров, имеющей вид полосы длиной 9 тыс., а шириной 150 км. На изображении различаются ударные кратеры, гряды возвышенностей, крупные разломы, горные хребты, уступы и детали рельефа размером 1 -2 км.

В апреле 1984 г. по московскому телевидению  передавалось сообщение о продолжающейся радиолокационной съемке северной полярной области Венеры и детальной обработке  информации, поступающей с орбитальных  станций «Венера -15» и «Венера-16».

Американские исследования. Американцами были запущены к Венере четыре автоматические станции со спускаемыми аппаратами. Дважды пролетел и делал телевизионную  съемку венерианской поверхности «Маринер-10» . Применяя специальное радарное устройство в сочетании с использованием наземных радиотелескопов, спутник «Пионер-Венера-1» проводил съемку поверхности планеты между шестидесятыми параллелями.