Венера кейбір сипаттамалары бойынша Жерге өте ұқсас. Дегенмен, бұл екі планетаның да әрқайсысының қалыптасу және эволюциялық ерекшеліктеріне байланысты айтарлықтай айырмашылықтары бар және ғалымдар мұндай ерекшеліктерді көбірек анықтауда. Біз бұл жерде ерекше белгілердің бірін - Венераның магнит өрісінің ерекше табиғатын толығырақ қарастырамыз, бірақ алдымен планетаның жалпы сипаттамаларына және оның эволюциясының мәселелеріне әсер ететін кейбір гипотезаларға жүгінеміз.
Күн жүйесіндегі Венера
Венера – Күнге ең жақын екінші планета, Меркурий мен Жердің көршісі. Біздің жарықтандырғышымызға қатысты ол дөңгелек дерлік орбитада (Венера орбитасының эксцентриситеті жердікінен аз) орташа 108,2 миллион км қашықтықта қозғалады. Айта кету керек, эксцентриситет айнымалы мән болып табылады және алыс өткенде планетаның Күн жүйесінің басқа денелерімен гравитациялық өзара әрекеттесуіне байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
Венераның табиғи серіктері жоқ. Бір кездері планетаның үлкен серігі болған, кейіннен толқындық күштердің әсерінен жойылған немесе жойылған гипотезалар бар.жоғалды.
Кейбір ғалымдар Венера Меркуриймен жанама соқтығысты, нәтижесінде оның төменгі орбитаға лақтырылуына себеп болды деп есептейді. Венера айналу сипатын өзгертті. Планета өте баяу айналатыны белгілі (айтпақшы, Меркурий сияқты) - шамамен 243 Жер күні кезеңі. Сонымен қатар, оның айналу бағыты басқа планеталарға қарама-қарсы. Төңкерілгендей айналады деуге болады.
Венераның негізгі физикалық ерекшеліктері
Марс, Жер және Меркуриймен бірге Венера жердегі планеталарға жатады, яғни ол негізінен силикат құрамды салыстырмалы түрде шағын жартасты дене. Ол көлемі (диаметрі жердің 94,9%) және массасы (жердің 81,5%) бойынша Жерге ұқсас. Ғаламшар бетіндегі қашу жылдамдығы 10,36 км/с (Жерде шамамен 11,19 км/с).
Жердегі планеталардың ішінде ең тығыз атмосферасы Венера. Бетіндегі қысым 90 атмосферадан асады, орташа температура шамамен 470 °C.
Венерада магнит өрісі бар ма деген сұраққа келесідей жауап бар: планетаның іс жүзінде өз өрісі жоқ, бірақ күн желінің атмосферамен әрекеттесуіне байланысты «жалған», индукцияланған өріс туындайды.
Венера геологиясы туралы аздап
Планета бетінің басым көпшілігі базальттық вулканизм өнімдерінен құралған және лава өрістерінің, стратоволкандардың, қалқан жанартауларының және басқа жанартаулық құрылымдардың қосындысынан тұрады. Бірнеше соққы кратерлері табылды, жәнеолардың санын санау негізінде Венераның беті жарты миллиард жылдан артық емес деген қорытындыға келді. Планетада плиталар тектоникасының белгілері жоқ.
Жер бетінде плиталардың тектоникасы мантияның конвекциялық процестерімен бірге жылу алмасудың негізгі механизмі болып табылады, бірақ бұл үшін судың жеткілікті мөлшері қажет. Венерада судың жетіспеуіне байланысты плиталардың тектоникасы ерте кезеңде тоқтады немесе мүлде болмады деп ойлау керек. Сонымен, планета артық ішкі жылудан жер бетіне өте қызған мантия материясын жаһандық жеткізу арқылы ғана, мүмкін жер қыртысының толық жойылуымен құтыла алады.
Дәл осындай оқиға шамамен 500 миллион жыл бұрын болуы мүмкін еді. Бұл Венера тарихындағы жалғыз емес болуы мүмкін.
Венераның өзегі және магнит өрісі
Жерде жаһандық геомагниттік өріс ядроның ерекше құрылымымен жасалған динамо әсерінің арқасында пайда болады. Ядроның сыртқы қабаты балқытылған және конвективтік токтардың болуымен сипатталады, олар Жердің жылдам айналуымен бірге жеткілікті күшті магнит өрісін жасайды. Сонымен қатар, конвекция қыздырудың негізгі көзі болып табылатын көптеген ауыр, соның ішінде радиоактивті элементтерді қамтитын ішкі қатты ядродан белсенді жылу алмасуға ықпал етеді.
Шамасы, біздің планетамыздың көршісінде бұл механизмнің бәрі сұйық сыртқы ядрода конвекцияның болмауына байланысты жұмыс істемейді - сондықтан Венераның магнит өрісі жоқ.
Венера мен Жер неге соншалықты ерекшеленеді?
Физикалық сипаттамалары бойынша ұқсас екі планета арасындағы күрделі құрылымдық айырмашылықтың себептері әлі толық анық емес. Жақында жасалған модельдің біріне сәйкес, жартасты планеталардың ішкі құрылымы масса ұлғайған сайын қабаттарда қалыптасады, ал ядроның қатаң стратификациясы конвекцияны болдырмайды. Жерде көп қабатты ядро, мүмкін, өзінің тарихының басында айтарлықтай үлкен нысан - Теямен соқтығысуы нәтижесінде жойылды. Сонымен қатар, Айдың пайда болуы осы соқтығыстың нәтижесі болып саналады. Үлкен спутниктің Жер мантиясына және ядросына толқындық әсері де конвективтік процестерде маңызды рөл атқара алады.
Тағы бір гипотеза Венераның бастапқыда магнит өрісі болғанын, бірақ планета тектоникалық апаттың немесе жоғарыда айтылған бірқатар апаттардың салдарынан оны жоғалтқанын болжайды. Сонымен қатар, магнит өрісі болмаған жағдайда, көптеген зерттеушілер Венераның тым баяу айналуын және айналу осінің аздаған прецессиясын «кінәлі» етеді.
Венера атмосферасының ерекшеліктері
Венера өте тығыз атмосфераға ие, ол негізінен азот, күкірт диоксиді, аргон және кейбір басқа газдар қоспасы бар көмірқышқыл газынан тұрады. Мұндай атмосфера қайтымсыз парниктік әсердің көзі ретінде қызмет етеді, планетаның бетін кез келген жолмен салқындатуға жол бермейді. Бәлкім, оның ішкі бөлігінің жоғарыда сипатталған «апатты» тектоникалық режимі де «таң жұлдызының» атмосферасының күйіне жауапты.
Газ қабығының ең үлкен бөлігіВенера төменгі қабатта - тропосферада, шамамен 50 км биіктікке дейін созылған. Жоғарыда тропопауза, ал оның үстінде мезосфера орналасқан. Күкірт диоксиді мен күкірт қышқылының тамшыларынан тұратын бұлттардың жоғарғы шекарасы 60–70 км биіктікте орналасқан.
Атмосфераның жоғарғы қабатында газ күннің ультракүлгін сәулеленуімен қатты иондалады. Сиректелген плазманың бұл қабаты ионосфера деп аталады. Венерада ол 120–250 км биіктікте орналасқан.
Индукцияланған магнитосфера
Күн желінің зарядталған бөлшектері мен атмосфераның жоғарғы қабатының плазмасының өзара әрекеттесуі Венераның магнит өрісінің бар-жоғын анықтайды. Күн желімен тасымалданатын магнит өрісінің күш сызықтары Венера ионосферасының айналасында иіліп, индукцияланған (индукцияланған) магнитосфера деп аталатын құрылымды құрайды.
Бұл құрылымда келесі элементтер бар:
- Планета радиусының үштен біріне жуық биіктікте орналасқан садақ соққы толқыны. Күн белсенділігінің шыңында күн желінің атмосфераның иондалған қабатымен түйісетін аймағы Венера бетіне әлдеқайда жақынырақ болады.
- Магниттік қабат.
- Магнитопауза шын мәнінде шамамен 300 км биіктікте орналасқан магнитосфераның шекарасы.
- Күн желінің созылған магнит өрісі сызықтары түзетілетін магнитосфераның құйрығы. Венераның магнитосфералық құйрықтың ұзындығы бірден бірнеше ондаған планеталық радиусқа дейін.
Құйрық ерекше белсенділікпен сипатталады - зарядталған бөлшектердің үдеуіне әкелетін магниттік қайта қосылу процестері. Полярлық аймақтарда қайта қосылу нәтижесінде магниттік шоғырлар түзілуі мүмкін,жерге ұқсас. Біздің планетамызда магнит өрісі сызықтарының қайта қосылуы полярлық сәулелер құбылысының негізінде жатыр.
Яғни, Венераның магнит өрісі планетаның ішегіндегі ішкі процестерден емес, Күннің атмосфераға әсерінен пайда болады. Бұл өріс өте әлсіз – оның қарқындылығы Жердің геомагниттік өрісінен орта есеппен мың есе әлсіз, бірақ ол атмосфераның жоғарғы қабатында болып жатқан процестерде белгілі бір рөл атқарады.
Магнитосфера және планетаның газ қабығының тұрақтылығы
Магнитосфера планетаның бетін күн желінің қуатты зарядталған бөлшектерінің әсерінен қорғайды. Жеткілікті қуатты магнитосфераның болуы жер бетінде тіршіліктің пайда болуы мен дамуына мүмкіндік берді деп есептеледі. Бұған қоса, магниттік тосқауыл белгілі бір дәрежеде атмосфераны күн желінің ұшып кетуіне жол бермейді.
Иондаушы ультракүлгін де магнит өрісімен кешіктірілмейтін атмосфераға енеді. Бір жағынан, осыған байланысты ионосфера пайда болып, магниттік экран пайда болады. Бірақ иондалған атомдар магнит құйрығына еніп, сол жерде үдеу арқылы атмосферадан кете алады. Бұл құбылыс ионның қашуы деп аталады. Егер иондар алған жылдамдық қашу жылдамдығынан асып кетсе, планета өзінің газ қабығын тез жоғалтады. Мұндай құбылыс әлсіз тартылыс күшімен және сәйкесінше төмен қашу жылдамдығымен сипатталатын Марста байқалады.
Күшті тартылыс күшімен Венера атмосфераның иондарын қажетінше тиімдірек ұстайды.планетадан кету үшін көбірек жылдамдық алыңыз. Венера планетасының индукцияланған магнит өрісі иондарды айтарлықтай жеделдету үшін жеткілікті күшті емес. Сондықтан, ультракүлгін сәулеленудің қарқындылығы Күнге жақын болғандықтан әлдеқайда жоғары болғанына қарамастан, мұнда атмосфераның жоғалуы Марстағыдай маңызды емес.
Осылайша, Венераның индукцияланған магнит өрісі атмосфераның жоғарғы қабатының күн радиациясының әртүрлі түрлерімен күрделі әрекеттесуінің бір мысалы болып табылады. Гравитациялық өріспен бірге ол планетаның газ тәрізді қабығының тұрақтылығының факторы болып табылады.
