Атмосфера Венеры - Atmosphere of Venus

Атмосфера Венеры
Венера
Структура облаков в атмосфере Венеры в 1979 г.,
выявлено ультрафиолетовыми наблюдениями от Орбитальный аппарат Pioneer Venus
Общая информация[1]
Высота250 км (160 миль)
Средний поверхностное давление93 бар (1350 фунтов на кв. Дюйм)
Масса4.8 × 1020 кг
Сочинение[1][2]
Углекислый газ96.5 %
Азот3.5 %
Диоксид серы150 промилле
Аргон70 частей на миллион
Водяной пар20 частей на миллион
Монооксид углерода17 частей на миллион
Гелий12 частей на миллион
Неон7 частей на миллион
Хлористый водород0,1–0,6 частей на миллион
Фтористый водород0,001–0,005 частей на миллион

В атмосфера Венеры слой газы окружающий Венера. Он состоит в основном из углекислый газ и намного плотнее и горячее, чем земля. Температура у поверхности 740 ° С.K (467 ° C, 872 ° F), а давление составляет 93 бара (1350 фунтов на квадратный дюйм), что примерно соответствует давлению на Земле на глубине 900 м (3000 футов) под водой.[1] Атмосфера Венеры поддерживает непрозрачные облака серная кислота, изготовление оптический Земные и орбитальные наблюдения за поверхностью невозможны. Информация о топография был получен исключительно радиолокационное изображение.[1] Помимо углекислого газа, другим основным компонентом является азот. Другие химические соединения присутствуют только в следовых количествах.[1]

Помимо самых поверхностных слоев, атмосфера находится в состоянии интенсивной циркуляции.[3] Верхний слой тропосфера демонстрирует феномен супервращение, в котором атмосфера вращается вокруг планеты всего за четыре земных дня, что намного быстрее, чем звездный день 243 дня. Ветры, поддерживающие супервращение, дуют со скоростью 100 м / с (≈360 км / ч или 220 миль / ч).[3] или больше. Скорость ветра в 60 раз превышает скорость вращения планеты, в то время как самые быстрые ветры Земли имеют скорость вращения всего от 10% до 20%.[4] С другой стороны, скорость ветра становится все меньше по мере уменьшения высоты над поверхностью, при этом ветер едва достигает скорости 10 км / ч (2,8 м / с) на поверхности.[5] Рядом с полюсами находятся антициклонический структуры, называемые полярными вихри. Каждый вихрь имеет двойные глаза и показывает характерный S-образный узор облаков.[6] Сверху находится промежуточный слой мезосфера который отделяет тропосферу от термосфера.[3][2] В термосфера также характеризуется сильной циркуляцией, но очень другой по своей природе - газы нагреваются и частично ионизированный к Солнечный свет в освещенном солнцем полушарии мигрируют в темное полушарие, где они рекомбинировать и даунвелл.[2]

В отличие от Земли, на Венере отсутствует магнитное поле. Его ионосфера отделяет атмосферу от космическое пространство и Солнечный ветер. Этот ионизированный слой исключает солнечное магнитное поле, давая Венере отчетливую магнитную среду. Это считается Венерой индуцированная магнитосфера. Более легкие газы, включая водяной пар, постоянно уносятся солнечным ветром за счет индуцированного магнитосферный хвост.[3] Предполагается, что атмосфера Венеры около 4 миллиардов лет назад была больше похожа на атмосферу Земли с жидкой водой на поверхности. А безудержный парниковый эффект могли быть вызваны испарением поверхностных вод и последующим повышением уровней других парниковые газы.[7][8]

Несмотря на суровые условия на поверхности, атмосферное давление и температура на высоте от 50 до 65 км над поверхностью планеты почти такие же, как и на Земле, что делает ее верхнюю атмосферу наиболее похожей на Землю областью в мире. Солнечная система, даже больше, чем поверхность Марс. Из-за схожести давления и температуры и того факта, что пригодный для дыхания воздух (21% кислород, 78% азот ) это подъемный газ на Венере так же, как гелий является подъемным газом на Земле, верхняя атмосфера была предложена в качестве места для обоих исследование и колонизация.[9]

В сентябре 2020 года было объявлено, что фосфин, потенциальный биомаркер, был обнаружен в атмосфере Венеры. Нет никаких известных абиотический источник фосфина на Венере, который мог бы объяснить присутствие там вещества в обнаруженных концентрациях.[10] В конце октября 2020 года было доказано, что обнаружение фосфина является ложным.[11]

История

Михаил Ломоносов был первым человеком, который выдвинул гипотезу о существовании атмосферы на Венере, основываясь на своих наблюдениях прохождения Венеры в 1761 году в небольшой обсерватории рядом с его домом в Санкт-Петербург, Россия.[12]

Структура и состав

Сочинение

Состав атмосферы Венеры. График справа - это увеличенное изображение микроэлементов, которые вместе не составляют даже десятой доли процента.

Атмосфера Венеры состоит на 96,5%. углекислый газ, 3.5% азот, и следы других газов, в первую очередь диоксид серы.[13] Количество азота в атмосфере относительно невелико по сравнению с количеством углекислого газа, но поскольку атмосфера намного толще, чем на Земле, ее общее содержание азота примерно в четыре раза выше, чем на Земле, хотя на Земле азот составляет около 78% атмосферы.[1][14]

В атмосфере в небольших количествах содержится ряд соединений, в том числе некоторые на основе водород, Такие как хлористый водород (HCl) и фтороводород (ВЧ). Есть монооксид углерода, водяной пар и атомарный кислород также.[2][3] В атмосфере Венеры относительно мало водорода. Предполагается, что большое количество водорода на планете потеряно в космос.[15] а остальные в основном связаны серная кислота (ЧАС2ТАК4). Потеря значительного количества водорода подтверждается очень высокой D –H отношение, измеренное в атмосфере Венеры.[3] Отношение составляет примерно 0,015–0,025, что в 100–150 раз выше земного значения 1,6.×10−4.[2][16] По некоторым измерениям, в верхних слоях атмосферы Венеры отношение D / H в 1,5 раза выше, чем в основной атмосфере.[2]

В сентябре 2020 года было объявлено, что фосфин, потенциальный биомаркер, указывающий на присутствие жизни, был обнаружен в атмосфере Венеры. Ни один известный абиотический источник, присутствующий на Венере, не может производить фосфин в обнаруженных количествах.[10][17]

Повторный анализ Пионерская Венера данные в 2020 году нашли часть хлор и все сероводород спектральные особенности вместо этого фосфин -связанные, что означает более низкую, чем мысленную концентрацию хлор и необнаружение сероводород.[18]

В препринт опубликованный в октябре 2020 года, повторный анализ архивных данных инфракрасных спектральных измерений в 2015 году не выявил фосфина в атмосфере Венеры, а верхний предел концентрации фосфина составляет 5 частей на миллиард по объему - четверть спектрального значения, о котором сообщалось в сентябре. ).[19]

В конце октября 2020 года обзор обработки данных, использованный в оригинальной публикации от сентября 2020 года, выявил ошибку интерполяции, приводящую к появлению нескольких паразитных линий, включая спектральную характеристику фосфина. Повторный анализ данных с фиксированным алгоритмом либо не приводит к обнаружению фосфина[20][11] или обнаружил его с гораздо более низкой концентрацией 1ppb.[21]

Тропосфера

Сравнение составов атмосферы - Венера, Марс, земной шар (прошлое и настоящее).

Атмосфера разделена на несколько частей в зависимости от высоты. Самая плотная часть атмосферы, тропосфера, начинается у поверхности и тянется вверх до 65 км. На поверхности, похожей на печь, ветер медленный,[1] но в верхней части тропосферы температура и давление достигают земных уровней, и облака набирают скорость до 100 м / с (360 км / ч).[3][22]

1761 рисунок Михаил Ломоносов в своей работе по открытию атмосферы Венеры

Атмосферное давление на поверхности Венеры примерно в 92 раза выше, чем на Земле, аналогично давлению на 900 м (3000 футов) ниже поверхности океана. Масса атмосферы 4,8×1020 кг, что примерно в 93 раза больше массы всей атмосферы Земли.[нужна цитата ] Плотность воздуха у поверхности 67 кг / м3.3, что составляет 6,5% от жидкой воды на Земле.[1] Давление на поверхности Венеры достаточно велико, чтобы углекислый газ технически больше не газ, а сверхкритическая жидкость. Этот сверхкритический углекислый газ образует своего рода море, которое покрывает всю поверхность Венеры. Это море сверхкритический диоксид углерода очень эффективно передает тепло, буферизуя перепады температуры между днем ​​и ночью (которые длятся 56 земных дней).[23]

Большое количество CO2 в атмосфере вместе с водяным паром и диоксид серы создать сильный парниковый эффект, удерживая солнечную энергию и повышая температуру поверхности примерно до 740 К (467 ° C),[14] жарче, чем на любой другой планете в Солнечная система, даже что из Меркурий несмотря на то, что Меркурий расположен дальше от Солнца и получает только 25% солнечной энергии (на единицу площади).[нужна цитата ] Средняя температура на поверхности выше точек плавления вести (600 К, 327 ° С), банка (505 К, 232 ° С) и цинк (693 К, 420 ° С). Толстая тропосфера также делает небольшую разницу в температуре между дневной и ночной стороной, даже если медленный ретроградный вращение планеты приводит к тому, что один солнечный день длится 116,5 земных суток. Поверхность Венеры проводит 58,3 дня в темноте, прежде чем солнце снова встанет за облаками.[1]

Атмосфера [24]
Venusatmosphere.svg
Высота
(км)		Темп.
(° C)		Атмосферный
давление
(банкомат )
046292.10
542466.65
1038547.39
1534833.04
2030622.52
2526414.93
302229.851
351805.917
401433.501
451101.979
50751.066
55270.5314
60−100.2357
65−300.09765
70−430.03690
80−760.004760
90−1040.0003736
100−1120.00002660

Тропосфера Венеры содержит 99% атмосферы по массе. Девяносто процентов атмосферы Венеры находится в пределах 28 км от поверхности; для сравнения, 90% атмосферы Земли находится в пределах 10 км от поверхности. На высоте 50 км атмосферное давление примерно равно атмосферному давлению у поверхности Земли.[25] На ночной стороне Венеры облака все еще можно найти на высоте 80 км над поверхностью.[26]

Высота тропосферы, наиболее похожая на Землю, находится около тропопаузы - границы между тропосферой и мезосферой. Он расположен чуть выше 50 км.[22] Согласно измерениям Магеллан и Venus Express зондов, высота от 52,5 до 54 км имеет температуру от 293 K (20 ° C) до 310 K (37 ° C), а на высоте 49,5 км над поверхностью давление становится таким же, как у Земли на уровне моря. .[22][27] Поскольку пилотируемые корабли, отправленные на Венеру, смогут в определенной степени компенсировать разницу в температуре, высота от 50 до 54 км над поверхностью будет самой простой высотой для размещения исследовательской колонии или колонии, где температура будет находиться в критическом диапазоне «жидкой воды» от 273 K (0 ° C) до 323 K (50 ° C), а давление воздуха такое же, как в обитаемых регионах Земли.[9][28] Как CO2 тяжелее воздуха, воздух колонии (азот и кислород) может удерживать структуру в плавании на этой высоте, как дирижабль.

Тираж

Циркуляция в тропосфере Венеры следует так называемой циклострофический поток.[3] Его скорость ветра примерно определяется балансом градиент давления и центробежный сил в почти чисто зональный поток. Напротив, циркуляция в атмосфере Земли регулируется геострофический баланс.[3] Скорость ветра Венеры может быть непосредственно измерена только в верхней тропосфере (тропопауза) на высоте 60–70 км, что соответствует верхней облачности.[29] Движение облака обычно наблюдается в ультрафиолетовый часть спектр, где контраст между облаками самый высокий.[29] Линейные скорости ветра на этом уровне составляют около 100 ± 10 м / с на широте ниже 50 °. Они есть ретроградный в том смысле, что они дуют в направлении ретроградного вращения планеты.[29] Ветры быстро ослабевают по направлению к более высоким широтам, в конечном итоге достигая нуля на полюсах. Такие сильные ветры на вершине облаков вызывают явление, известное как супервращение атмосферы.[3] Другими словами, эти высокоскоростные ветры вращаются вокруг всей планеты быстрее, чем вращается сама планета.[28] Супервращение на Венере дифференциальное, а это значит, что экваториальный Тропосфера супервращается медленнее, чем тропосфера на средних широтах.[29] Ветры также имеют сильный вертикальный градиент. Они уходят в глубь тропосферы со скоростью 3 м / с на км.[3] Ветры у поверхности Венеры намного медленнее, чем на Земле. На самом деле они движутся со скоростью всего несколько километров в час (обычно менее 2 м / с и в среднем от 0,3 до 1,0 м / с), но из-за высокой плотности атмосферы у поверхности этого все еще достаточно для транспортировки пыль и мелкие камни на поверхности, очень похожие на медленно движущийся поток воды.[1][30]

Меридиональная (север-юг) составляющая атмосферной циркуляции в атмосфере Венеры. Обратите внимание, что меридиональная циркуляция намного ниже зональной циркуляции, которая переносит тепло между дневной и ночной сторонами планеты.

Все ветры на Венере в конечном итоге вызваны конвекция.[3] Горячий воздух поднимается в экваториальной зоне, где концентрируется солнечное тепло, и течет к полюсам. Такое почти глобальное опрокидывание тропосферы называется Циркуляция Хэдли.[3] Тем не менее меридиональный движение воздуха намного медленнее зональных ветров. Полярный предел всей планеты Ячейка Хэдли на Венере находится около ± 60 ° широты.[3] Здесь воздух начинает опускаться и возвращается к экватору под облаками. Эта интерпретация подтверждается распределением монооксид углерода, которая также сосредоточена в районе ± 60 ° широты.[3] К полюсу клетки Хэдли наблюдается иной паттерн циркуляции. В диапазоне широт 60–70 ° существуют холодные полярные воротнички.[3][6] Для них характерны температуры примерно на 30–40 К ниже, чем в верхней тропосфере близлежащих широт.[6] Более низкая температура, вероятно, вызвана подъемом воздуха в них и возникающим в результате адиабатический охлаждение.[6] Такую интерпретацию подтверждают более плотные и высокие облака в воротниках. Облака в воротах лежат на высоте 70–72 км - примерно на 5 км выше, чем на полюсах и низких широтах.[3] Может существовать связь между холодными воротами и высокоскоростными струями на средних широтах, при которых скорость ветра достигает 140 м / с. Такие струи являются естественным следствием циркуляции типа Хэдли и должны существовать на Венере между 55–60 ° широты.[29]

Странные структуры, известные как полярные вихри лежат в холодных полярных воротниках.[3] Они гигантские ураган -подобные бури в четыре раза больше, чем их земные аналоги. У каждого вихря есть два «глаза» - центры вращения, которые соединены отчетливыми S-образными облачными структурами. Такие двуглазые структуры еще называют полярными. диполи.[6] Вихри вращаются с периодом около 3 суток в направлении общего супервращения атмосферы.[6] Линейные скорости ветра 35–50 м / с у их внешних краев и нулевые на полюсах.[6] Температура на верхушках облаков в каждом полярном вихре намного выше, чем в соседних полярных воротниках, и достигает 250 К (-23 ° C).[6] Традиционная интерпретация полярных вихрей состоит в том, что они антициклоны с даунвеллингом в центре и апвеллингом в холодных полярных воротничках.[6] Этот тип циркуляции напоминает зимний полярный антициклонический вихрь на Земле, особенно тот, который находится над Антарктида. Наблюдения в различных инфракрасный атмосферные окна показывают, что антициклонический Наблюдаемая у полюсов циркуляция проникает на высоту до 50 км, т. е. до основания облаков.[6] Верхняя полярная тропосфера и мезосфера чрезвычайно динамичны; большие яркие облака могут появляться и исчезать в течение нескольких часов. Одно такое событие наблюдал Venus Express между 9 и 13 января 2007 г., когда южный полярный регион стал ярче на 30%.[29] Вероятно, это событие было вызвано инъекцией диоксид серы в мезосферу, которая затем конденсировалась, образуя яркую дымку.[29] Два глаза в вихрях еще предстоит объяснить.[31]

Фальшивое цветное изображение в ближней инфракрасной области (2.3 мкм) глубин атмосферы Венеры, полученное Галилео. Темные пятна - это облака, вырисовывающиеся на фоне очень горячих нижних слоев атмосферы, испускающих тепловое инфракрасное излучение.

Первый вихрь на Венере был обнаружен на северном полюсе Пионерская Венера миссия 1978 г.[32] Открытие второго большого двуглазого вихрь на южном полюсе Венеры была сделана летом 2006 года аппаратом Venus Express, что неудивительно.[31]

Изображения из Акацуки орбитальный аппарат обнаружил нечто похожее на струйный поток ветры в области низкой и средней облачности, которая простирается от 45 до 60 километров над уровнем моря. Максимальная скорость ветра у экватора. В сентябре 2017 года ученые JAXA назвали это явление «экваториальной струей Венеры».[33]

Верхняя атмосфера и ионосфера

В мезосфера Венеры простирается от 65 до 120 км в высоту, а термосфера начинается примерно на 120 км и в конечном итоге достигает верхнего предела атмосферы (экзосферы) примерно на 220–350 км.[22] В экзосфера начинается, когда атмосфера становится настолько тонкой, что среднее количество столкновений на молекулу воздуха меньше единицы.

Мезосферу Венеры можно разделить на два слоя: нижний между 62–73 км[34] и верхний между 73–95 км.[22] В первом слое температура почти постоянна и составляет 230 К (-43 ° C). Этот слой совпадает с верхним слоем облаков. Во втором слое температура снова начинает снижаться, достигая около 165 K (−108 ° C) на высоте 95 км, где мезопауза начинается.[22] Это самая холодная часть дневной атмосферы Венеры.[2] На дневной стороне мезопаузы, которая служит границей между мезосферой и термосферой и находится между 95–120 км, температура повышается до постоянного значения - около 300–400 K (27–127 ° C) - преобладающего в термосфере.[2] Напротив, ночная венерианская термосфера - самое холодное место на Венере с температурой всего 100 К (-173 ° C). Его даже называют криосферой.[2]

Модели циркуляции в верхней мезосфере и термосфере Венеры полностью отличаются от таковых в нижней атмосфере.[2] На высотах 90–150 км венерианский воздух перемещается с дневной стороны планеты на ночную, с восходящим потоком над освещенным солнцем полушарием и опусканием над темным полушарием. Нисходящий поток по ночным причинам адиабатический нагревание воздуха, образующего теплый слой в ночной мезосфере на высотах 90–120 км.[3][2] Температура этого слоя - 230 К (-43 ° C) - намного выше, чем типичная температура ночной термосферы - 100 K (-173 ° C).[2] Воздух, циркулирующий с дневной стороны, также несет атомы кислорода, которые после рекомбинация форма возбуждена молекулы из кислород в долгоживущем синглетное состояние (1Δграмм), которые затем расслабляются и испускают инфракрасный излучение на длине волны 1,27 мкм. Это излучение в диапазоне высот 90–100 км часто наблюдается с земли и космических аппаратов.[35] Верхняя мезосфера и термосфера Венеры на ночной стороне также являются источником не-локальное термодинамическое равновесие выбросы CO2 и оксид азота молекул, которые ответственны за низкую температуру ночной термосферы.[35]

В Venus Express зонд показал через звездное затмение что атмосферная дымка распространяется намного дальше на ночной стороне, чем на дневной. На дневной стороне облачный покров имеет толщину 20 км и простирается примерно до 65 км, тогда как на ночной стороне облачный покров в виде густой дымки достигает высоты до 90 км - глубоко в мезосфере, продолжаясь даже дальше до 105 км как более прозрачная дымка.[26] В 2011 году космический аппарат обнаружил, что у Венеры тонкий озоновый слой на высоте 100 км.[36]

Венера имеет протяженную ионосфера расположен на высотах 120–300 км.[22] Ионосфера практически совпадает с термосферой. Высокий уровень ионизация поддерживаются только на дневной стороне планеты. На ночной стороне концентрация электроны почти ноль.[22] Ионосфера Венеры состоит из трех слоев: v1 между 120 и 130 км, v2 между 140 и 160 км и v3 между 200 и 250 км.[22] Возможен дополнительный слой около 180 км. Максимальная объемная плотность электронов (количество электронов в единице объема) 3×1011 м−3 достигается в слое v2 вблизи подсолнечная точка.[22] Верхняя граница ионосферы (ионопауза) расположена на высотах 220–375 км и разделяет плазма планетарного происхождения от индуцированного магнитосфера.[37][38] Основным ионным компонентом в слоях v1 и v2 является O2+ ion, а слой v3 состоит из O+ ионы.[22] Наблюдается движение ионосферной плазмы; солнечная фотоионизация на дневной стороне и рекомбинация ионов на ночной стороне - это процессы, в основном ответственные за ускорение плазмы до наблюдаемых скоростей. Плазменный поток кажется достаточным для поддержания ночной ионосферы на наблюдаемом среднем уровне плотности ионов или около него.[39]

Индуцированная магнитосфера

Венера взаимодействует с солнечным ветром. Показаны компоненты индуцированной магнитосферы.

Известно, что у Венеры нет магнитное поле.[37][38] Причина его отсутствия совсем не ясна, но это может быть связано с пониженной интенсивностью конвекция в венерианском мантия. У Венеры есть только индуцированная магнитосфера формируется магнитным полем Солнца, переносимым Солнечный ветер.[37] Этот процесс можно понять как силовые линии, огибающие препятствие - в данном случае Венеру. Индуцированная магнитосфера Венеры имеет ударная волна, магнитослой, магнитопауза и магнитосферный хвост с текущий лист.[37][38]

В подсолнечной точке головная ударная волна составляет 1900 км (0,3 Rv, где Rv - радиус Венеры) над поверхностью Венеры. Это расстояние было измерено в 2007 г. вблизи минимума солнечной активности.[38] Вблизи максимума солнечной активности он может быть в несколько раз дальше от планеты.[37] Магнитопауза находится на высоте 300 км.[38] Верхняя граница ионосфера (ионопауза) около 250 км. Между магнитопаузой и ионопаузой существует магнитный барьер - локальное усиление магнитного поля, которое препятствует проникновению солнечной плазмы глубже в атмосферу Венеры, по крайней мере, вблизи солнечная активность минимум. Магнитное поле в преграде достигает 40нТл.[38] Хвост магнитосферы простирается на расстояние до десяти радиусов от планеты. Это наиболее активная часть магнитосферы Венеры. Есть события переподключения и ускорение частиц в хвосте. Энергии электроны и ионов в хвосте магнитосферы около 100эВ и 1000эВ соответственно.[40]

Из-за отсутствия на Венере собственного магнитного поля Солнечный ветер проникает относительно глубоко в экзосферу планеты и вызывает значительную потерю атмосферы.[41] Потеря происходит в основном через хвост магнитосферы. В настоящее время теряются основные типы ионов O+, H+ и он+. Соотношение водород к кислород потери составляют около 2 (т.е. почти стехиометрический ), что указывает на продолжающуюся потерю воды.[40]

Облака

Венерианские облака толстые и состоят в основном (75–96%) из капель серной кислоты.[42] Эти облака закрывают поверхность Венеры для оптических изображений и отражают около 75%[43] падающего на них солнечного света.[1] Геометрический альбедо, общий показатель отражательной способности, является самым высоким среди всех планет в Солнечная система. Такая высокая отражательная способность потенциально позволяет любому зонду достаточно исследовать верхнюю часть облаков. солнечная энергия такой, что солнечные батареи может быть установлен в любом месте корабля.[44] Плотность облаков сильно варьируется, самый плотный слой находится на высоте около 48,5 км, достигая 0,1 г / м.3 аналогично нижнему диапазону кучево-дождевые тучи на земле.[45]

Облачный покров таков, что типичные уровни поверхностной освещенности аналогичны частично облачному дню на Земле, около 5000–10000 люкс. Эквивалент видимость составляет около трех километров, но это, вероятно, будет зависеть от ветровых условий. Солнечные батареи на поверхностном зонде могут собирать мало или совсем не солнечную энергию. Фактически, из-за толстого облачного покрова с высокой отражающей способностью общая солнечная энергия, получаемая поверхностью планеты, меньше, чем у Земли, несмотря на ее близость к Солнцу.

Фотография сделана беспилотным Галилео космический зонд на пути к Юпитер в 1990 году во время Венеры облет. Были подчеркнуты мелкомасштабные облачности и применен голубоватый оттенок, чтобы показать, что они были сняты через фиолетовый фильтр.

Серная кислота производится в верхних слоях атмосферы Солнцем. фотохимический действие на углекислый газ, диоксид серы, и водяной пар.[46] Ультрафиолетовый фотоны длин волн менее 169 нм может фотодиссоциировать углекислый газ в монооксид углерода и одноатомный кислород. Одноатомный кислород очень реактивен; когда он вступает в реакцию с диоксидом серы, следовым компонентом атмосферы Венеры, в результате триоксид серы, который может объединяться с водяным паром, еще одним следовым компонентом атмосферы Венеры, с образованием серной кислоты.[47]

CO2 → CO + О
ТАК2 + О → ТАК3
2ТАК3 + 4ЧАС2О → 2ЧАС2ТАК4 ·ЧАС2О

Уровень поверхности влажность менее 0,1%.[48] Серно-кислотный дождь Венеры никогда не достигает земли, но испаряется от тепла, прежде чем достигнуть поверхности в явлении, известном как вирга.[49] Предполагается, что ранняя вулканическая активность высвободила серу в атмосферу, а высокие температуры не позволили ей попасть в твердые соединения на поверхности, как это было на Земле.[50]

В 2009 г. заметное яркое пятно в атмосфере было замечено астрономом-любителем и сфотографировано Venus Express. Его причина в настоящее время неизвестна, с поверхностным вулканизм выдвинуто как возможное объяснение.[51]

Молния

Облака Венеры могут производить молния,[52] но дебаты продолжаются, обсуждаются также вулканические молнии и спрайты.[53][54] Советский Венера Орбитальные аппараты 9 и 10 получили неоднозначные оптические и электромагнитные свидетельства молнии.[55][56] В Европейское космическое агентство с Venus Express в 2007 г. обнаружено свистящие волны что могло быть отнесено к молнии.[57][58] Их прерывистый внешний вид указывает на закономерность, связанную с погодной активностью. Согласно наблюдениям вистлеров, частота молний как минимум вдвое меньше, чем на Земле.[52] но это несовместимо с данными космического корабля JAXA Akatsuki, которые указывают на очень низкую частоту вспышек.[59]

Механизм возникновения молнии на Венере, если он присутствует, остается неизвестным. В то время как капли облака серной кислоты могут становиться заряженными, атмосфера может быть слишком электропроводной для поддержания заряда, предотвращая возникновение молнии.[60]

На протяжении 80-х считалось, что причиной ночного свечения ("пепельное сияние ") на Венере была молния.[61]

Возможность жизни

Основная статья: Жизнь на Венере

Из-за суровых условий на поверхности планета практически не исследована; в дополнение к тому факту, что жизнь в современном понимании может не обязательно быть такой же в других частях вселенной, степень упорства жизнь на Земле сам еще не был показан. Существа, известные как экстремофилы существуют на Земле, предпочитая экстремальные места обитания. Термофилы и гипертермофилы процветают при температурах, превышающих точку кипения воды, ацидофилы преуспевать в pH уровень 3 и ниже, полиэкстремофилы могут выжить в разнообразных экстремальных условиях, и на Земле существует множество других типов экстремофилов.[62]

Температура поверхности Венеры (более 450 ° C) выходит далеко за пределы экстремофильного диапазона, который простирается всего на десятки градусов за пределы 100 ° C. Однако более низкая температура верхних слоев облаков означает, что там вполне может существовать жизнь, точно так же, как было обнаружено, что бактерии живут и размножаются в облаках на Земле.[63] Однако любые такие бактерии, живущие в верхних слоях облаков, должны быть гиперацидофильными из-за концентрированной серной кислоты. Микробы в плотной облачной атмосфере могут быть защищены от солнечной радиации с помощью соединений серы в воздухе.[62]

Было обнаружено, что атмосфера Венеры находится в достаточно неравновесном состоянии, что требует дальнейших исследований.[62] Анализ данных миссий «Венера», «Пионер» и «Магеллан» показал, что сероводород (позже оспаривается[18]) и диоксид серы (ТАК2) вместе в верхних слоях атмосферы, а также карбонилсульфид (OCS). Первые два газа вступают в реакцию друг с другом, подразумевая, что что-то должно их производить. Карбонилсульфид трудно получить неорганически, но он присутствует в атмосфере Венеры.[63] Однако вулканизм планеты может объяснить присутствие сульфида карбонила.[63] Кроме того, один из первых зондов Венеры обнаружил большое количество токсичных веществ. хлор чуть ниже венерианской облачной колоды.[64]

Было высказано предположение, что микробы на этом уровне могут поглощать ультрафиолетовый свет от Солнца как источник энергии, что могло бы быть возможным объяснением «неизвестного поглотителя УФ-излучения», видимого как темные пятна на УФ-изображениях планеты.[65][66] Существование этого «неизвестного УФ-поглотителя» подсказало Карл Саган опубликовать статью в 1963 г., предлагающую гипотезу микроорганизмы в верхних слоях атмосферы в качестве агента, поглощающего УФ-свет.[67] В 2012 году количество и вертикальное распределение этих неизвестных поглотителей ультрафиолета в атмосфере Венеры были исследованы на основе анализа изображений с камеры наблюдения Венеры.[68] но их состав пока неизвестен.[62] В 2016 г. диоксид серы был идентифицирован как возможный кандидат на причину неизвестного до сих пор УФ-поглощения венерианской атмосферы.[69] Темные пятна «неизвестных поглотителей ультрафиолета» достаточно заметны, чтобы влиять на погоду на Венере.[70]

В сентябре 2020 года исследования под руководством Кардиффский университет с использованием Джеймс Клерк Максвелл и АЛМА радиотелескопы отметили обнаружение фосфин в атмосфере Венеры, которая не была связана ни с одним известным абиотический метод производства, присутствующего или возможного в условиях Венеры. Это чрезвычайно сложно сделать, и химический состав венерианских облаков должен разрушить молекулы, прежде чем они смогут накопиться до наблюдаемых количеств. Фосфин был обнаружен на высоте не менее 30 миль над поверхностью Венеры и был обнаружен в основном в средних широтах, на полюсах Венеры не обнаружен. Ученые отмечают, что само обнаружение может быть дополнительно проверено за пределами использования нескольких телескопов, обнаруживающих один и тот же сигнал, поскольку фосфиновый отпечаток пальца, описанный в исследовании, теоретически может быть ложным сигналом, введенным телескопы или путем обработки данных.[71][72][73][74] Позже было предложено, чтобы обнаружение было ложным.[11] или истинный сигнал с сильно завышенной амплитудой, совместимый с концентрацией фосфина 1ppb.[21]

Эволюция

Благодаря исследованиям нынешней структуры облаков и геологии поверхности в сочетании с тем фактом, что светимость солнце увеличилось на 25% с 3,8 миллиарда лет назад,[75] считается, что ранняя среда Венеры была больше похожа на Землю с жидкой водой на поверхности. В какой-то момент эволюции Венеры безудержный парниковый эффект произошло, что привело к нынешней атмосфере с преобладанием парниковых газов. Время этого перехода от Земного подобия неизвестно, но, по оценкам, он произошел около 4 миллиардов лет назад. Неуправляемый парниковый эффект мог быть вызван испарением поверхностных вод и повышением уровня парниковые газы что последовало. Поэтому атмосфера Венеры привлекла большое внимание исследователей. изменение климата на земле.[7][76]

На планете нет геологических форм, свидетельствующих о наличии воды в течение последнего миллиарда лет. Однако нет никаких оснований предполагать, что Венера была исключением из процессов, которые сформированная Земля и давал ему воду во время его ранней истории, возможно, из первоначальных пород, которые сформировали планету, или позже из кометы. Среди ученых-исследователей распространено мнение, что вода существовала на поверхности около 600 миллионов лет, прежде чем испариться, хотя некоторые, например, Дэвид Гринспун считают, что период до 2 миллиардов лет тоже может быть правдоподобным.[77] Этот более длительный временной масштаб для устойчивости океанов также подтверждается моделированием GCM, включающим тепловые эффекты облаков на развивающуюся гидросферу Венеры. [78]

Ранняя Земля во времена Hadean Большинство ученых полагают, что атмосфера Эона была похожа на Венеру, с примерно 100 бар СО2.2 и температура поверхности 230 ° C, и, возможно, даже облака серной кислоты, примерно до 4,0 миллиарда лет назад, к тому времени тектоника плит были в полную силу и вместе с первыми водами океанов удалили CO2 и сера из атмосферы.[79] Таким образом, на ранней Венере, скорее всего, были бы водные океаны, подобные Земле, но любая тектоника плит закончилась бы, когда Венера потеряла свои океаны.[нужна цитата ] Возраст его поверхности оценивается примерно в 500 миллионов лет, поэтому не стоит ожидать, что он покажет свидетельства тектоники плит.[80]

Наблюдения и измерения с Земли

Основная статья: Прохождение Венеры
Венера проходит мимо Солнца 8 июня 2004 г., обеспечивая ценную информацию о верхних слоях атмосферы. спектроскопический измерения с Земли

В 1761 г. эрудит Михаил Ломоносов наблюдали дугу света, окружающую часть Венеры от солнечного диска в начале фазы выхода транзита, и пришли к выводу, что у Венеры есть атмосфера.[81][82] В 1940 г. Руперт Уайлдт подсчитали, что количество CO2 в атмосфере Венеры поднимет температуру поверхности выше точки кипения воды.[83] Это подтвердилось, когда Маринер 2 в 1962 г. провел радиометрические измерения температуры. В 1967 г. Венера 4 подтвердил, что атмосфера состоит в основном из двуокиси углерода.[83]

Верхние слои атмосферы Венеры можно измерить с Земли, когда планета пересекает Солнце в редком событии, известном как солнечный транзит. Последний солнечный транзит Венеры произошло в 2012 году. Используя количественные астрономическая спектроскопия, ученые смогли проанализировать солнечный свет, прошедший через атмосферу планеты, чтобы выявить химические вещества в нем. Поскольку метод анализа света для получения информации об атмосфере планеты впервые дал результаты только в 2001 году,[84] это была первая возможность получить таким образом убедительные результаты по атмосфере Венеры с тех пор, как началось наблюдение солнечных транзитов. Этот солнечный транзит был редкой возможностью, учитывая отсутствие информации об атмосфере между 65 и 85 км.[85] Солнечный транзит в 2004 году позволил астрономам собрать большой объем данных, полезных не только для определения состава верхней атмосферы Венеры, но и для уточнения методов, используемых при поиске внесолнечные планеты. Атмосфера преимущественно CO2, поглощает ближнее инфракрасное излучение, что упрощает наблюдение. Во время транзита 2004 г. поглощение в атмосфере как функция длина волны раскрыл свойства газов на этой высоте. В Доплеровский сдвиг газов также позволили измерить характер ветра.[86]

Солнечный транзит Венеры - чрезвычайно редкое событие, и последний солнечный транзит планеты до 2004 года был в 1882 году. Самый последний солнечный транзит был в 2012 году; следующий не произойдет до 2117 года.[85][86]

Космические миссии

Основная статья: Список миссий на Венеру

Недавние и текущие космические исследования

На этом изображении показана Венера в ультрафиолетовый, увиденное Миссия Акацуки.

В Venus Express космический корабль, ранее находившийся на орбите вокруг планеты, исследовал глубже атмосферы, используя инфракрасный визуальная спектроскопия в 1–5мкм спектральный диапазон.[3]

В JAXA зонд Акацуки (Venus Climate Orbiter), запущенный в мае 2010 года, изучает планету в течение двух лет, включая структуру и активность атмосферы, но ему не удалось выйти на орбиту Венеры в декабре 2010 года. Вторая попытка выхода на орбиту оказалась успешной 7 Декабрь 2015 г.[87] Акацуки, созданный специально для изучения климата планеты, является первым метеорологическим спутником на орбите Венеры (первым для другой планеты, кроме Земли).[88][89] Одна из его пяти камер, известная как «IR2», сможет исследовать атмосферу планеты под ее толстыми облаками в дополнение к ее движению и распределению следовых компонентов. С очень эксцентричный орбита (перицентр высота 400 км и апоапсис протяженностью 310 000 км), он сможет делать снимки планеты крупным планом, а также должен подтвердить наличие как действующих вулканов, так и молний.[90]

Исследователь Венеры на месте предложенный программой НАСА New Frontiers

Предлагаемые миссии

В Исследователь Венеры на месте, предложено НАСА с Программа New Frontiers - это предлагаемый зонд, который поможет понять процессы на планете, которые привели к изменению климата, а также проложит путь к более поздней миссии по возврату образцов.[91]

Аппарат под названием Venus Mobile Explorer был предложен Группой исследования Венеры (VEXAG) для изучения состава и изотопический измерения поверхности и атмосферы в течение примерно 90 дней. Миссия не выбрана для запуска.[92]

После того, как миссии обнаружили реальность суровой природы поверхности планеты, внимание переключилось на другие цели, такие как Марс. Однако впоследствии было предложено несколько миссий, и многие из них касаются малоизвестных верхних слоев атмосферы. В Советский Программа Vega в 1985 году сбросили в атмосферу два шара, но они питались от батарей и прослужили всего около двух земных суток каждый, прежде чем разрядились. С тех пор исследования верхних слоев атмосферы не проводились. В 2002 г. НАСА подрядчик Global Aerospace предложил воздушный шар, который сможет находиться в верхних слоях атмосферы в течение сотен земных дней вместо двух.[93]

Летчик на солнечных батареях также был предложен Джеффри А. Лэндис вместо воздушного шара,[28] и эта идея время от времени появлялась с начала 2000-х годов. У Венеры высокий альбедо, и отражает большую часть падающего на него солнечного света, делая поверхность довольно темной, верхняя часть атмосферы на высоте 60 км имеет восходящую солнечную интенсивность 90%, что означает, что солнечные панели как сверху, так и снизу корабля можно было использовать почти с одинаковой эффективностью.[44] В дополнение к этому, немного меньшая сила тяжести, высокое давление воздуха и медленное вращение, позволяющие постоянно получать солнечную энергию, делают эту часть планеты идеальной для исследования. Предлагаемый летательный аппарат будет лучше всего работать на высоте, где солнечный свет, давление воздуха и скорость ветра позволят ему постоянно оставаться в воздухе, с небольшими опусканиями на более низкие высоты в течение нескольких часов за раз, прежде чем вернуться на большую высоту. Поскольку серная кислота в облаках на этой высоте не представляет угрозы для должным образом экранированного корабля, этот так называемый «солнечный летательный аппарат» сможет бесконечно измерять площадь от 45 до 60 км, сколько бы времени это ни потребовалось для механических измерений. ошибка или непредвиденные проблемы, которые могут вызвать сбой. Лэндис также предложил марсоходы, подобные Дух и Возможность могли бы исследовать поверхность, с той разницей, что марсоходы на поверхности Венеры были бы "тупыми" марсоходами, управляемыми радиосигналами от компьютеров, расположенных на лету выше,[94] требуются только такие детали, как двигатели и транзисторы, чтобы выдерживать условия на поверхности, но не более слабые части, участвующие в микроэлектроника которые нельзя было сделать устойчивыми к жаре, давлению и кислотным условиям.[95]

Космический план России на 2006–2015 годы предполагает запуск Венера-Д (Venus-D) около 2024 года.[96] Основными научными задачами миссии «Венера-Д» являются исследование структуры и химического состава атмосферы, а также изучение верхних слоев атмосферы, ионосферы, электрической активности, магнитосферы и скорости убегания.[97] Вместе с Венерой-Д предлагалось летать на надувном самолете компании Northrop Grumman, получившем название Атмосферная маневренная платформа Венеры (ВАМП).[98][99][100]

В Эксплуатационная концепция высокогорной Венеры (HAVOC) это концепция НАСА для пилотируемого исследования Венеры. Вместо традиционных посадок он будет отправлять экипажи в верхние слои атмосферы с помощью дирижаблей. Другие предложения конца 2010-х годов включают: ВЕРИТАС, Исследователь происхождения Венеры, ВИЗАЖ, и VICI. В июне 2018 года НАСА также заключило контракт с Black Swift Technologies на концептуальное исследование планера Венеры, который будет эксплуатировать сдвиг ветра для подъема и скорости.[101]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k Базилевский, Александр Т .; Голова, Джеймс У. (2003). «Поверхность Венеры». Rep. Prog. Phys. 66 (10): 1699–1734. Bibcode:2003RPPh ... 66.1699B. Дои:10.1088 / 0034-4885 / 66/10 / R04.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Берто, Жан-Лу; Вандаэле, Анн-Карин; Кораблев Олег; Villard, E .; Федорова, А .; Fussen, D .; Quémerais, E .; Беляев, Д .; и другие. (2007). «Теплый слой в криосфере Венеры и высотные измерения HF, HCl, H2O и HDO». Природа. 450 (7170): 646–649. Bibcode:2007Натура.450..646Б. Дои:10.1038 / природа05974. PMID  18046397. S2CID  4421875.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т Сведхем, Хакан; Титов, Дмитрий В .; Тейлор, Фредрик В .; Витассе, Оливер (2007). «Венера как планета больше похожа на Землю». Природа. 450 (7170): 629–632. Bibcode:2007Натура.450..629S. Дои:10.1038 / природа06432. PMID  18046393. S2CID  1242297.
  4. ^ Нормил, Деннис (2010). «Миссия по исследованию необычных ветров Венеры и испытанию солнечного паруса на движение». Наука. 328 (5979): 677. Bibcode:2010Sci ... 328..677N. Дои:10.1126 / science.328.5979.677-а. PMID  20448159.
  5. ^ Космическая энциклопедия ДК: Атмосфера Венеры С. 58.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j Piccioni, G .; Drossart, P .; Sanchez-Lavega, A .; Hueso, R .; Тейлор, Ф. В .; Wilson, C.F .; Грасси, Д .; Засова, Л .; и другие. (2007). «Южнополярные особенности Венеры похожи на те, что находятся у северного полюса». Природа. 450 (7170): 637–640. Bibcode:2007Натура.450..637П. Дои:10.1038 / природа06209. PMID  18046395. S2CID  4422507.
  7. ^ а б Кастинг, Дж. Ф. (1988). «Убегающая и влажная парниковая атмосфера и эволюция Земли и Венеры». Икар. 74 (3): 472–494. Bibcode:1988Icar ... 74..472K. Дои:10.1016/0019-1035(88)90116-9. PMID  11538226.
  8. ^ "Насколько горячая Венера?". Май 2006 г.
  9. ^ а б Лэндис, Джеффри А. (2003). «Колонизация Венеры». AIP Conf. Proc. 654 (1): 1193–1198. Bibcode:2003AIPC..654.1193L. Дои:10.1063/1.1541418. Архивировано из оригинал на 2012-07-11.
  10. ^ а б Гривз, Джейн С .; Richards, A.M.S .; Бейнс, Вт (14 сентября 2020 г.). «Фосфин в облачных облаках Венеры». Природа Астрономия. arXiv:2009.06593. Bibcode:2020NatAs.tmp..178G. Дои:10.1038 / с41550-020-1174-4. S2CID  221655755. Получено 16 сентября 2020.
  11. ^ а б c Томпсон, М. А. (2020), Статистическая надежность наблюдений Венеры с помощью JCMT на частоте 267 ГГц: нет существенных доказательств поглощения фосфина., arXiv:2010.15188
  12. ^ Шильцев, Владимир (2014). «Открытие атмосферы Венеры в 1761 году: Ломоносов и др.». Журнал астрономической истории и наследия. 17 (1): 85. Bibcode:2014ДЖАХХ ... 17 ... 85С. S2CID  53394126.
  13. ^ Тейлор, Фредрик В. (2014). «Венера: атмосфера». У Тилмана, Спона; Брейер, Дорис; Джонсон, Т. В. (ред.). Энциклопедия Солнечной системы (3-е изд.). Оксфорд: Elsevier Science & Technology. ISBN  9780124158450. Получено 12 января 2016.
  14. ^ а б «Облака и атмосфера Венеры». Institut de mécanique céleste et de Calcul des éphémérides. Архивировано из оригинал на 2011-07-21. Получено 2008-01-22.
  15. ^ Лавлок, Джеймс (1979). Гайя: новый взгляд на жизнь на Земле. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-286218-1.
  16. ^ Краснопольский, В.А .; Беляев, Д.А .; Gordon, I.E .; Li, G .; Ротман, Л. (2013). «Наблюдения за соотношениями D / H в H2O, HCl и HF на Венере и новые силы линий DCl и DF». Икар. 224 (1): 57–65. Bibcode:2013Icar..224 ... 57K. Дои:10.1016 / j.icarus.2013.02.010.
  17. ^ Образец, Ян (14 сентября 2020 г.). «Ученые обнаружили, что газ связан с жизнью в атмосфере Венеры». Хранитель. Получено 16 сентября 2020.
  18. ^ а б Могол, Ракеш; Limaye, Sanjay S .; Way, M.J .; Кордова-младший, Джейми А. (2020), Присутствует ли фосфин в масс-спектрах облаков Венеры?, arXiv:2009.12758
  19. ^ Encrenaz, T .; Greathouse, T. K .; Marcq, E .; Widemann, T .; Bézard, B .; Fouchet, T .; Giles, R .; Sagawa, H .; Greaves, J .; Суза-Сильва, К. (2020), «Строгий верхний предел содержания PH3 в верхней части облака Венеры», Астрономия и астрофизика, 643: L5, arXiv:2010.07817, Bibcode:2020A & A ... 643L ... 5E, Дои:10.1051/0004-6361/202039559, S2CID  222377688
  20. ^ Snellen, I.A.G .; Guzman-Ramirez, L .; Hogerheijde, M. R .; Hygate, A. P. S .; ван дер Так, Ф. Ф. С. (2020), Повторный анализ наблюдений Венеры с помощью ALMA на частоте 267 ГГц Статистически значимого обнаружения фосфина не обнаружено., arXiv:2010.09761
  21. ^ а б Повторный анализ фосфина в облаках Венеры, 2020, arXiv:2011.08176
  22. ^ а б c d е ж грамм час я j k Patzold, M .; Hausler, B .; Bird, M.K .; Tellmann, S .; Mattei, R .; Asmar, S.W .; Dehant, V .; Eidel, W .; и другие. (2007). «Строение средней атмосферы и ионосферы Венеры». Природа. 450 (7170): 657–660. Bibcode:2007Натура.450..657П. Дои:10.1038 / природа06239. PMID  18046400. S2CID  4415782.
  23. ^ Fegley, B .; и другие. (1997). Геохимия взаимодействий поверхности и атмосферы на Венере (Венера II: геология, геофизика, атмосфера и среда солнечного ветра). Университет Аризоны Press. ISBN  978-0-8165-1830-2.
  24. ^ Блюменталь, Кей, Пален, Смит (2012). Понимание нашей Вселенной. Нью-Йорк: W.W. Нортон и компания. п. 167. ISBN  9780393912104.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  25. ^ Нейв, Карл Р. «Окружающая среда Венеры». Гиперфизика. Кафедра физики и астрономии Государственного университета Джорджии. В архиве из оригинала 14 февраля 2008 г.. Получено 2008-01-23.
  26. ^ а б «Полеты над облачным миром - научные новости от Venus Express». Венера сегодня. 2006-07-12. Архивировано из оригинал на 2007-09-28. Получено 2007-01-17.
  27. ^ «Профили температуры и давления атмосферы Венеры». Shade Tree Physics. Архивировано из оригинал на 2008-02-05. Получено 2008-01-23.
  28. ^ а б c Лэндис, Джеффри А .; Колоцца, Энтони; Ламар, Кристофер М. «Атмосферный полет на Венере» (PDF). Труды. 40-я встреча и выставка по аэрокосмическим наукам, спонсируемая Американским институтом аэронавтики и астронавтики. Рино, Невада, 14–17 января 2002 г., стр. IAC – 02 – Q.4.2.03, AIAA – 2002–0819, AIAA0. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-10-16.CS1 maint: location (связь)
  29. ^ а б c d е ж грамм Markiewicz, W.J .; Титов, Д.В .; Limaye, S.S .; Keller, H.U .; Игнатьев, Н .; Jaumann, R .; Thomas, N .; Michalik, H .; и другие. (2007). «Морфология и динамика верхнего облачного слоя Венеры». Природа. 450 (7170): 633–636. Bibcode:2007Натура.450..633М. Дои:10.1038 / природа06320. PMID  18046394. S2CID  4420096.
  30. ^ Мошкин, Б.Е .; Экономов, А.П .; Головин, Ю.М. (1979). «Пыль на поверхности Венеры». Космические исследования. 17: 280–285. Bibcode:1979КосИс..17..280М.
  31. ^ а б «Обнаружен двойной вихрь на Южном полюсе Венеры!». Европейское космическое агентство. 2006-06-27. В архиве из оригинала 7 января 2008 г.. Получено 2008-01-17.
  32. ^ Лакдавалла, Эмили (14 апреля 2006 г.). "Первые изображения Venus Express VIRTIS снимают облака планеты". В архиве из оригинала 22 декабря 2007 г.. Получено 2008-01-17.
  33. ^ «Венера: атмосфера, устанавливающая струю». Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). 5 сентября 2017 г.. Получено 2017-09-26.
  34. ^ Эта толщина соответствует полярным широтам. У экватора он уже - 65–67 км.
  35. ^ а б Drossart, P .; Piccioni, G .; Gerard, G.C .; Lopez-Valverde, M. A .; Sanchez-Lavega, A .; Засова, Л .; Hueso, R .; Тейлор, Ф. У .; и другие. (2007). «Динамическая верхняя атмосфера Венеры, показанная VIRTIS на Venus Express». Природа. 450 (7170): 641–645. Bibcode:2007Натура.450..641Д. Дои:10.1038 / природа06140. PMID  18046396. S2CID  4344611.
  36. ^ Карпентер, Дженнифер (7 октября 2011 г.). "Венера создает сюрприз для озонового слоя". BBC. Получено 2011-10-08.
  37. ^ а б c d е Рассел, К. (1993). «Планетарные магнитосферы». Rep. Prog. Phys. 56 (6): 687–732. Bibcode:1993рпч ... 56..687р. Дои:10.1088/0034-4885/56/6/001.
  38. ^ а б c d е ж Zhang, T.L .; Delva, M .; Baumjohann, W .; Auster, H.-U .; Carr, C .; Russell, C.T .; Барабаш, С .; Балихин, М .; и другие. (2007). «В минимуме солнечной активности в атмосферу Венеры проникает мало или совсем нет солнечного ветра». Природа. 450 (7170): 654–656. Bibcode:2007Натура.450..654Z. Дои:10.1038 / природа06026. PMID  18046399. S2CID  4412430.
  39. ^ Whitten, R.C .; McCormick, P.T .; Мерритт, Дэвид; Томпсон, К. В .; Brynsvold, R.R .; Eich, C.J .; Knudsen, W.C .; Miller, K.L .; и другие. (Ноябрь 1984 г.). «Динамика ионосферы Венеры: исследование двухмерной модели». Икар. 60 (2): 317–326. Bibcode:1984Icar ... 60..317Вт. Дои:10.1016/0019-1035(84)90192-1.
  40. ^ а б Барабаш, С .; Федоров, А .; Sauvaud, J.J .; Lundin, R .; Russell, C.T .; Futaana, Y .; Zhang, T. L .; Andersson, H .; и другие. (2007). «Потеря ионов Венеры через плазменный след» (PDF). Природа. 450 (7170): 650–653. Bibcode:2007Натура.450..650Б. Дои:10.1038 / природа06434. HDL:2027.42/62594. PMID  18046398. S2CID  4419879.
  41. ^ Информационная страница прохождения Венеры 2004 года, Венера, Земля и Марс, НАСА
  42. ^ Уилсон, К.Ф. «Помимо серной кислоты - что еще находится в облаках Венеры?» (PDF). Семинар по исследованию целей Венеры (2014). Получено 21 сентября 2017.
  43. ^ Это сферическое альбедо. Геометрическое альбедо 85%.
  44. ^ а б Лэндис, Джеффри А. (2001). «Исследование Венеры на солнечном самолете». Материалы конференции AIP. Американский институт физики. 522: 16–18. Bibcode:2001AIPC..552 ... 16л. Дои:10.1063/1.1357898. HDL:2060/20020022923.
  45. ^ Ли, Ён Джу (2012). «Структура венерианского облака и радиационный энергетический баланс мезосферы» (PDF). п. 14.
  46. ^ «VenusExpress: кислотные облака и молнии». Европейское космическое агентство (ЕКА). Получено 2016-09-08.
  47. ^ Краснопольский, В. А .; Паршев, В. А. (1981). «Химический состав атмосферы Венеры». Природа. 292 (5824): 610–613. Bibcode:1981Натура.292..610K. Дои:10.1038 / 292610a0. S2CID  4369293.
  48. ^ Келер, Х. В. (1982). «Результаты зондов Венеры 13 и 14 Венеры». Sterne und Weltraum. 21: 282. Bibcode:1982 S&W .... 21..282K.
  49. ^ "Планета Венера: злой двойник Земли"'". Новости BBC. 7 ноября 2005 г.
  50. ^ «Окружающая среда Венеры». hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Получено 2014-04-06.
  51. ^ «Знатоки озадачены пятном на Венере». Новости BBC. 1 августа 2009 г.
  52. ^ а б Russell, C.T .; Zhang, T.L .; Delva, M .; Magnes, Вт .; Strangeway, R.J .; Вэй, Х. Ю. (2007). «Молния на Венере, полученная из свистовых волн в ионосфере». Природа. 450 (7170): 661–662. Bibcode:2007Натура.450..661р. Дои:10.1038 / природа05930. PMID  18046401. S2CID  4418778.
  53. ^ Странный случай пропажи молнии на Венере. Меган Бартельс, Космос. 26 августа 2019.
  54. ^ Лоренц, Ральф Д. (20.06.2018). «Обнаружение молний на Венере: критический обзор». Прогресс науки о Земле и планетах. 5 (1): 34. Bibcode:2018PEPS .... 5 ... 34L. Дои:10.1186 / s40645-018-0181-x. ISSN  2197-4284.
  55. ^ Russell, C.T .; Филлипс, Дж. Л. (1990). "Пепельный свет". Успехи в космических исследованиях. 10 (5): 137–141. Bibcode:1990AdSpR..10..137R. Дои:10.1016 / 0273-1177 (90) 90174-Х.
  56. ^ Краснопольский В.А., Молния на Венере по информации спутников Венера 9 и 10. Космич. Исслед. 18, 429-434 (1980).
  57. ^ Russell, C.T .; Zhang, T. L .; Delva, M .; Magnes, Вт .; Strangeway, R.J .; Вэй, Х. Ю. (29 ноября 2007 г.). «Молния на Венере, полученная из свистовых волн в ионосфере» (PDF). Природа. 450 (7170): 661–662. Bibcode:2007Натура.450..661р. Дои:10.1038 / природа05930. PMID  18046401. S2CID  4418778. Архивировано из оригинал (PDF) 4 марта 2016 г.. Получено 8 сентября 2016.
  58. ^ "Венеру также поразила молния". CNN. 29 ноября 2007 г. Архивировано с оригинал 30 ноября 2007 г.. Получено 2007-11-29.
  59. ^ Lorenz, Ralph D .; Имаи, Масатака; Такахаши, Юкихиро; Сато, Мицутеру; Ямазаки, Ацуши; Sato, Takao M .; Имамура, Такеши; Сато, Такехико; Накамура, Масато (2019). «Ограничения на молнии Венеры с первых трех лет на орбите Акацуки». Письма о геофизических исследованиях. 46 (14): 7955–7961. Bibcode:2019GeoRL..46.7955L. Дои:10.1029 / 2019GL083311. ISSN  1944-8007.
  60. ^ Михаил, Марыкутти; Трипати, Саччида Нанд; Borucki, W. J .; Уиттен, Р. К. (17 апреля 2009 г.). «Высоко заряженные облачные частицы в атмосфере Венеры». Журнал геофизических исследований. 114 (E4): E04008. Bibcode:2009JGRE..114.4008M. Дои:10.1029 / 2008je003258. ISSN  0148-0227.
  61. ^ Ксанфомалити, Л. В. (20 марта 1980 г.). «Обнаружение частых разрядов молний в облаках на Венере». Природа. 284 (5753): 244–246. Bibcode:1980Натура.284..244K. Дои:10.1038 / 284244a0. S2CID  11234166.
  62. ^ а б c d Кокелл, Чарльз S (1999). «Жизнь на Венере». Планета. Космические науки. 47 (12): 1487–1501. Bibcode:1999P & SS ... 47.1487C. Дои:10.1016 / S0032-0633 (99) 00036-7.
  63. ^ а б c Лэндис, Джеффри А. (2003). «Астробиология: случай Венеры» (PDF). Журнал Британского межпланетного общества. 56 (7/8): 250–254. Bibcode:2003JBIS ... 56..250л. Архивировано из оригинал (PDF) 7 августа 2011 г.
  64. ^ Гринспун, Дэвид (1998). Открытие Венера: новый взгляд на облака нашей загадочной планеты-близнеца. Ридинг, Массачусетс: Addison-Wesley Pub. ISBN  978-0-201-32839-4.
  65. ^ «Венера могла быть раем для жизни». ABC News. 2002-09-28. Архивировано из оригинал 14 августа 2009 г.
  66. ^ «Кислотные облака Венеры могут содержать жизнь». NewScientist.com. 2002-09-26.
  67. ^ Таинственные темные пятна в облаках Венеры влияют на погоду там. Что представляют собой темные пятна, до сих пор остается загадкой, хотя астрономы еще со времен Карла Сагана предположили, что это могут быть внеземные микроорганизмы. Эрика Наоне, Астрономия. 29 августа 2019.
  68. ^ Молавердихани, Каран (2012). «Обилие и вертикальное распределение неизвестного поглотителя ультрафиолета в атмосфере Венеры из анализа изображений камеры наблюдения Венеры». Икар. 217 (2): 648–660. Bibcode:2012Icar..217..648M. Дои:10.1016 / j.icarus.2011.08.008.
  69. ^ Frandsen, Benjamin N .; Веннберг, Пол О .; Кьергаард, Хенрик Г. (2016). «Идентификация OSSO как поглотителя ближнего УФ-излучения в атмосфере Венеры» (PDF). Geophys. Res. Латыш. 43 (21): 11, 146. Bibcode:2016GeoRL..4311146F. Дои:10.1002 / 2016GL070916.
  70. ^ "Таинственные темные пятна в облаках Венеры влияют на погоду там". 29 августа 2019 г.. Получено 29 августа 2019.
  71. ^ Дрейк, Надя (14 сентября 2020 г.). «Возможный признак жизни на Венере вызывает жаркие споры». Национальная география. Получено 14 сентября 2020.
  72. ^ Гривз, Джейн С .; и другие. (14 сентября 2020 г.). «Фосфин в облачных облаках Венеры». Природа Астрономия. arXiv:2009.06593. Bibcode:2020NatAs.tmp..178G. Дои:10.1038 / с41550-020-1174-4. S2CID  221655755. Получено 14 сентября 2020.
  73. ^ Стирон, Шеннон; Чанг, Кеннет; Овербай, Деннис (14 сентября 2020 г.). «Жизнь на Венере? Астрономы видят сигнал в ее облаках. Обнаружение газа в атмосфере планеты может обратить взгляд ученых на планету, которую долгое время игнорировали в поисках внеземной жизни».. Нью-Йорк Таймс. Получено 14 сентября 2020.
  74. ^ «Возможный признак жизни на Венере вызывает жаркие споры». www.msn.com. Получено 2020-09-14.
  75. ^ Newman, M.J .; Руд, Р. Т. (1977). «Последствия солнечной эволюции для ранней атмосферы Земли». Наука. 198 (4321): 1035–1037. Bibcode:1977Научный ... 198.1035N. Дои:10.1126 / science.198.4321.1035. PMID  17779689.
  76. ^ Пол М. Саттер (2019). «Как Венера превратилась в ад и как Земля станет следующей». space.com. Получено 2019-08-30.
  77. ^ Бортман, Генри (2004-08-26). «Была ли Венера жива?» Знаки, вероятно, есть'". Журнал Astrobiology. Получено 2008-01-17.
  78. ^ M. Way et al. "Была ли Венера первым обитаемым миром нашей Солнечной системы?" Письма о геофизических исследованиях, Vol. 43, выпуск 16, стр. 8376-8383.
  79. ^ Sleep, N.H .; Zahnle, K .; Нойхофф, П. С. (2001). «Инициирование условий на поверхности Клемента на самой ранней Земле». PNAS. 98 (7): 3666–3672. Bibcode:2001PNAS ... 98.3666S. Дои:10.1073 / pnas.071045698. ЧВК  31109. PMID  11259665.
  80. ^ Nimmo, F .; Маккензи, Д. (1998). «Вулканизм и тектоника на Венере». Анну. Преподобный "Планета Земля". Наука. 26: 23–51. Bibcode:1998AREPS..26 ... 23N. Дои:10.1146 / annurev.earth.26.1.23.
  81. ^ Маров Михаил Яковлевич (2004). «Михаил Ломоносов и открытие атмосферы Венеры во время транзита 1761 года». Труды Международного астрономического союза. Издательство Кембриджского университета. 2004 (IAUC196): 209–219. Bibcode:2005tvnv.conf..209M. Дои:10.1017 / S1743921305001390.
  82. ^ Онлайн-энциклопедия Britannica: Михаил Васильевич Ломоносов
  83. ^ а б Варт, Спенсер, Открытие глобального потепления, "Венера и Марс ", Июнь 2008 г.
  84. ^ Бритт, Роберт Рой (27 ноября 2001). «Первое обнаружение атмосферы внесолнечной планеты». Space.com. Архивировано из оригинал 11 мая 2008 г.. Получено 2008-01-17.
  85. ^ а б "Атмосфера Венеры будет исследована во время редкого солнечного транзита". Space.com. 2004-06-07. Архивировано из оригинал 13 февраля 2006 г.. Получено 2008-01-17.
  86. ^ а б «Ученый NCAR исследует атмосферу Венеры во время транзита, поиск водяного пара на далекой планете». Национальный центр атмосферных исследований и Офис программ UCAR. 2004-06-03. Архивировано из оригинал на 31.01.2012. Получено 2008-01-17.
  87. ^ "Климатический орбитальный аппарат Венеры" AKATSUKI "выведен на орбиту Венеры" http://global.jaxa.jp/press/2015/12/20151209_akatsuki.html; доступ 2015-12-09
  88. ^ Имамура, Такеши. "Первый в мире планетарный метеорологический спутник: исследование тайны ветра на Венере". JAXA. Получено 2018-10-18.
  89. ^ Осима, Такеши; Сасаки, Токухито (2011). «Разработка орбитального аппарата Венеры ПЛАНЕТА-С (Акацуки)» (PDF). NEC. Получено 2018-10-18.
  90. ^ "Миссия по исследованию Венеры ПЛАНЕТА-С". Японское агентство аэрокосмических исследований. 2006-05-17. Получено 2008-01-17.
  91. ^ «Программа New Frontiers - Описание программы». НАСА. Архивировано из оригинал 26 февраля 2008 г.. Получено 2008-01-17.
  92. ^ "Venus Mobile Explorer - Описание". НАСА. Получено 2008-12-23.
  93. ^ Майерс, Роберт (13 ноября 2002 г.). "Роботизированный воздушный зонд может пробить смертоносные облака Венеры" (PDF). SPACE.com. Получено 2011-03-23.
  94. ^ Лэндис, Джеффри А. (2006). «Роботизированные исследования поверхности и атмосферы Венеры». Acta Astronautica. 59 (7): 570–579. Bibcode:2006AcAau..59..570L. Дои:10.1016 / j.actaastro.2006.04.011.
  95. ^ Маркс, Пол (2005-05-08). «Чтобы покорить Венеру, попробуйте самолет с мозгом». NewScientist.com. В архиве из оригинала от 2 января 2008 г.. Получено 2008-01-17.
  96. ^ "Россия наблюдает за научной миссией на Венеру". Федеральное космическое агентство России. 2010-10-26. Получено 2012-02-22.
  97. ^ «Научные цели миссии« Венера-Д »». Российский институт космических исследований. Получено 2012-02-22.
  98. ^ Атмосферная маневренная платформа Venus (VAMP) - будущая работа и масштабирование миссии. (PDF). С. Варвик, Ф. Росс, Д. Сокол. 15-е заседание Группы по исследованию исследований Венеры (VEXAG) 2017.
  99. ^ Астрономы размышляют о возможной жизни в облаках Венеры. Дебора Берд, Земля и небо. 31 марта 2018.
  100. ^ Ученые исследуют возможность существования жизни, скрытой в облаках Венеры. Критин Мур, Инквизитр. 1 апреля 2018.
  101. ^ Самолет Venus может быть в планах НАСА. Леонард Дэвид, Космос. 29 июня 2018.

внешняя ссылка

СМИ, связанные с Атмосфера Венеры в Wikimedia Commons