Արեգակնային համակարգի մոլորակ` Վեներա

Վ

եներա, կամ Արուսյակ (լատ.՝ Venus), (այլ հայերեն անվանումներ` Լուսաբեր, Աստղիկ, Այգաբեր, Այգաստղ, Գիշերավար, Լուսաստղ, Առավոտյան աստղ, Երեկոյան աստղ), Արեգակնային համակարգի երկրորդ մոլորակն է: Պտույտի պարբերությունը 224,7 երկրային օր: Մոլորակը իր լատիներեն, աշխարհում ընդունված, անունը ստացել է Վեներա աստվածուհու անունից, սիրո աստվածուհին Հռոմեական դիցաբանությունում:

Վեներան Երկրի երկնակամարում երևացող մարմիններից պայծառությամբ երրորդն է Արեգակից և Լուսնից հետո, նրա տեսանելի աստղային մեծությունըհասնում է −4,6, բավարար պայծառ, որպեսզի ստվերներ ստեղծի: Քանի որ, Վեներան ավելի մոտ է գտնվում Արեգակին, քան Երկիրը, այն երկնակամարում երբեք չի հեռանում Արեգակից ավելին քան 47,8° (երկրի մակերևույթից դիտողի համար): Իր առավելագույն լուսատվությանը հասնում է արևածագից անմիջապես առաջ կամ որոշ ժամանակ արևամուտից հետո, որտեղից էլ ծագում են նրաԱռավոտյան և Երեկոյան աստղ անվանումները:

Վեներան դասակարգվում է որպես երկրային խմբի մոլորակ, և երբեմն այն անվանում են «Երկրի քույր», քանի որ երկու մոլորակները իրար նման են չափերով, ձգողության ուժով և կազմությամբ: Սակայն պայմանները այս երկու մոլորակների վրա չափազանց տարբեր են: Վեներայի մակերևույթը թաքնված է չափազանց խիտ ծծմբաթթվի ամպերով, որոնք ունեն բարձր արտացոլման գործակից, ինչը հնարավորություն չի տալիս տեսնելու մակերևույթը տեսանելի սպեկտրում (սակայն Վեներայի մթնոլորտը թափանցիկ է ռադիոալիքների համար, որոնց միջոցով էլ հետազոտվել է մոլորակի մակերևույթը):

Վեներան ունի ամենախիտ մթնոլորտը բոլոր Երկրի նման մոլորակների միջ, որը բաղկացած է հիմնականում ածխաթթու գազից: Դա բացատրվում է նրանով, որ Վեներայի վրա գոյություն չունի ածխաթթվի գեոքիմիական ցիկլ և կյանք, որը կարող էր վերամշակել այն կենսազանգվածիԽորը անցյալում, ինչպես ենթադրվում է, Վեներան այնքան է տաքացել, որ երկրայինի նման օվկիանոսները, որոնք ենթադրվում է որ այնտեղ կային, ամբողջությամբ գոլորշիացել են երբ ջերմաստիճանը աճել է ջերմոցային էֆեկտիհետևանքով^[11], թողնելով իրենցից հետո անապատային տեսարան բազմաթիվ ժայռերով: Տեսություններից մեկը ենթադրում է, որ ջրային գոլորշին մագնիսական թույլ դաշտի պատճառով բարձրացել է այնքան բարձր, որ քշվել է Արեգակնային քամու կողմից միջմոլորակային միջավայր^[12]:

Մթնոլորտային ճնշումը Վեներայի մակերևույթին 92 անգամ մեծ է, քան Երկրինը: Մանրամասն մակերևույթի հեռահար քարտեզագրումը կատարվել է վերջին 22 տարվա ընթացքում, մասնավորապես «Մագելան» ծրագրի շրջանակներում: Վեներայի մակերևույթը կրում է վառ արտահայտված հրաբխային գործունեության հետքեր, իսկ մթնոլորտը պարունակում է մեծ քանակով ծծումբ: Որոշ փորձագետներ կարծում են, որ հրաբխային գործունեությունը Վեներայի վրա շարունակվում է և հիմա: Սակայն այս պնդման բացահայտ ապացույցներ չեն ստացվել, քանի որ, և ոչ մի հրաբխային խորխորատներում չի նկատվել լավայինհոսանքներ: Զարմանալիորեն քիչ քանակի հարվածային խառնարաններըփաստում են մոլորակի մակերևույթի երիտասարդ լինելու մասին, այն ունի մոտավերապես 500 միլիոն տարվա պատմություն: Վեներայի վրա չի նկատվել նաև տեկտոնիկ ակտիվություն, հնարավոր է այն պատճառով, որ մոլորակի կեղևը, առանց ջրի, որը տալիս է մակերևույթին կպչունություն, չի ուենում անհրաժեշտ շարժունություն: Ենթադրվում է նույնպես, որ Վեներան աստիճանաբար կորցնում է ներքին բարձր ջերմաստիճանը:

Վեներան միակն է Արեգակնային համակարգի ութ մոլորակներից, որն անվանվել է աստվածուհու անունով:

Վեներայի ժամանակակից պատկերը կատարված Երկրի մակերևույթին գտնվող աստղադիտակով

Հիմնական տվյալներ

Վեներայից Արեգակ ընկած միջին հեռավորությունն է 108 միլիոն կմ (0,723 ա. մ.): Վեներայից Երկիր հեռավորությունը փոփոխվում է 40-ից 259 միլիոն կմ միջակայքում: Նրա ուղեծիրը շատ մոտ է շրջանաձևին, էքսցենտրիսիտետը կազմում է ընդամենը 0,0068: Նրա պտույտի պարբերությունը Արեգակի շուրջ կազմում է 224,7 երկրային օր, միջին ուղեծրային արագությունը 35 կմ/վ: Ուղեծրի թեքումը խավարածրի հարթությանը հավասար է 3,4°:

Վեներան պտտվում է իր առանցքի շուրջ 2° շեզումով ուղեծրի հարթության ուղղահայացից, արևելքից արևմուտք ուղղությամբ, այսինքն մոլորակների մեծամասնության պտույտի ուղղությանը հակառակ: Առանցքի շուրջ մեկ պտույտը Վեներան կատարում է 243,02 երկրային օրվա ընթացքում: Այս երկու շարժումների համադրության հետևանքով մոլորակի արևային օրը կազմում է 116,8 երկրային օր: Հետաքրքիր է, որ Երկրի հանդեպ Վեներան մեկ պտույտ է կատարում իր առանցքի շուրջ 146 օրվա ընթացքում, իսկ սինոդիկ պարբերությունը կազմում է 584 օր, այսինքն ուղիղ չորս անգամ ավելին: Արդյունքում, ամեն ներքևի մերձեցման ժամանակ Վեներան շրջված է դեպի Երկիր նույն կողմով, առայժմ պարզ չե, արդյոք դա տեղի է ունենում պարզ համընկնմամբ, թե այստեղ գործում են Երկրի և Վեներայի ձգողության դաշտերը:

Վեներան մեկն է չորս երկրային խմբի մոլորակներից, այսինքն այն նման է Երկրին, և ունի ժայռային մարմին: Չափերով և զանգվածով այն շատ մոտ է Երկրին, և հաճախ այն անվանում են Երկրի "քույր" կամ "երկվորյակ": Վեներայի տրամագիծը կազմում է 12 092 կմ (միայն 650 կմ-ով փոքր քան Երկրինը), իսկ նրա զանգվածը կազմում է Երկրի զանգվածի 81,5% (4,87×10²⁴կգ): Վեներայի մակերևույթի վրա պայմանները արմատապես տարբերվում են Երկրի պայմաններից, նրա խիտածխաթթու գազով հարուստ մթնոլորտի պատճառով: Վեներայի մթնոլորտի մեծ մասը կազմում է ածխաթթու գազը` 96.5%, իսկ մնացած մասի մեծամասնությունը կազմում է ազոտը` 3.5%: Վեներայի միջին խտությունը կազմում է 5,24 գ/սմ³: Մակերևույթի մոտ ազատ անկման արագացումը կազմում է 8,87 մ/վ², իսկ երկրորդ տիեզերական արագությունը` 10,46 կմ/վ:

Մթնոլորտը

Վ

եներայի մթնոլորտը հիմնականում բաղկացած է ածխաթթու գազից (96 %) և ազոտից (համարյա 4 %): Ջրային գոլորջին և թթվածինը նույնպես նկատվում են այստեղ, սակայն հետքերի տեսքով (0,02 % և 0,1 %): Վեներիական մթնոլորտի մեջ կա 105 անգամ ավելի շատ գազ քան երկրայինը^[16]: Մակերևույթի մոտ ճնշումը կազմում է 93 մթն., ջերմաստիճանը` 750 Կ (475 °C): Դա գերազանցում է Մերկուրիի մակերևույթի ջերմաստիճամը, որը գտնվում է երկու անգամ ավելի մոտ Արեգակին: Վեներայի վրայի այսպիսի բարձր ջերմաստիճանի պատճառը հանդիսանում է ջերմոցային էֆեկտը, որը ստեղծվում է խիտ ածխաջրածնային մթնոլորտի կողմից: Վեներայի մթնոլորտի խտությունը մակերևույթի մոտ ընդամենը 14 անգամ է փոքր ջրի խտությունից: Չնայած մոլորակի դանդաղ պտույտին, մոլորակի ցերեկային և գիշերային կողմերում ջերմաստիճանի տատանումներ չեն նկատվում, մթնոլորտի բարձր ջերմային իներցիայի պատճառով: Վեներայի մթնոլորտը ձգվում է մինչև 250 կմ բարձրությունը^[17]:

Ամպերի ծածկույթը գտնվում է 30 - 60 կմ բարձրության վրա և կազմված է մի քանի շերտերից: Ամպերի քիմիական կազմությունը առայժմ չի որոշված: Ենթադրվում է, որ նրանց մեջ կարող են պարունակվել խտացված ծծմբային թթվի կաթիլներ, ծծումբի և քլորի միացություններ: Վեներայի մթնոլորտի մեջ իջած տիեզերական սարքերից կատարված չափումները ցույց տվեցին, որ ամպերի ծածկույթը ոչ այնքան խիտ է, և ավելի շուտ հիշեցնում է թեթև մշուշ:

Վեներայի մթնոլորտը հայտնաբերել է Միխայիլ Լոմոնոսովը 1761 թվականի հունիսի 6-ին (նոր տոմարով):

«Galileo» ԱՄԿ-ի Վեներայի մոտով թռիչքի ընթացքում կատարվել է ինֆրակարմիր սպեկտրում լուսանկարումներ, և անսպասելիորեն պարզվեց, որ 1,02, 1,1 և 1,18 մկմ ալիքի երկարություններում ազդանշանը համահարաբերակցված է մակերևույթի տոպոգրաֆիայի, այսինքն համապատասխան հաճախությունների համար գոյություն ունեն «պատուհաններ», որոնց միջոցով կարելի է դիտել Վեներայի մակերևույթը:

Ո

ւլտրամանուշակագույն լույսի ներքո ամպերի ծածկույթը երևում է որպես պայծառ և մութ գծերի խճանկար, որոնք ձգվում են հասարակածի նկատմամբ փոքր անկյան տակ: Դրանց դիտարկումները ցույց են տալիս, որ ամպերի ծածկույթը պտտվում է արևելքից արևմուտք 4 օր պարբերությամբ: Սա նշանակում է, որ ամպերի ծածկույթի մակարդակի վրա փչում են 100 մ/վ արագությամբ քամիներ:

Վեներայի մթնոլորտում կայծակները լինում են երկու անգամ ավելի հաճախ, քան Երկրի վրա: Այս երևույթը ստացել է «Վեներայի էլեկտրական վիշապ» անվանումը: Այս էլեկտրական ակտիվության բնույթը դեռևս հայտնի չէ: Առաջին անգամ այս երևույթը գրանցել է «Վեներա-2» ԱՄԿ-ն, ընդ որում այն հայտնաբերվել է որպես ռադիոհաղորդման խանգարումներ:

Սովետական «Վեներա-8» սարքի տվյալներով, մակերևույթի մոտ լուսավորվածությունը, երբ Արեգակը գտնվում է հորիզոնից 5,5° անկյան տակ կազմում է 350 ± 150 լյուքս, այսինքն, ճառագայթման միայն աննշան մասն է հասնում մոլորակի մակերևույթին: Արեգակի զենիթում գտնվելու պայմաններում լուսավորվածությունը կազմում է արդեն 1000 - 3000 լյուքս: Վեներայի վրա երբեք չեն լինում պարզ օրեր:

«Venus express» սարքի տվյալների հիման վրա պարզվեց, որ Վեներայի մթնոլորտում նույնպես կա օզոնային շերտ: Ի տարբերություն երկրայինի այն տեղաբաշխված է մոտ 100 կմ բարձրության վրա և պարունակում է մի քանի անգամ ավելի քիչ օզոն քան երկրայինը: Ենթադրվում է, որ օզոնային շերտը Վեներայի վրա առաջանում է արեգակնային ճառագայթման ազդեցության տակ ածխաթթու գազից: Գիտնականները նշում են, որ օզոնի պարունակությունը Վեներայի վրա հատկանշական է ձևավորման ոչ-օրգանական առաջացման սցենարի համար:

Կլիման

Հ

աշվարկները ցույց են տալիս, որ մթնոլորտի բացակայության դեպքում Վեներայի մակերևույթի մոտ ջերմաստիճանը չէր անցնի 80 °C: Սակայն իրականում Վեներայի մակերևույթին ջերմաստիճանը (մոլորակի միջին շառավիղի մակարդակի վրա) կազմում է մոտ 750 Կ (477 °C), ընդ որում նրա օրական տատանումները աննշանակալի են:Մթնոլորտային ճնշումը մոտ 93 մթն. է, գազի խտությունը համարյա երկու անգամ բարձր է, քան Երկրի մթնոլորտում: Այս փաստերի պարզումը հիասթափություն եղավ շատ հետազոտողների համար, ովքեր հուսով էին, որ այս Երկրին այդքան նման մոլորակի վրա պայմանները պետք է լինեին մոտ այն պայմաններին, որոնք եղել էին Երկրի վրաքարաածխածնային ժամանակաշրջանում, և հետևաբար, այնտեղ կարող էր գոյություն ունենալ նման կենսոլորտ: Փասորեն, իջեցվող սարքերի միջոցով պարզվեց, որ Վեներայի մակերևույթի վրա ջերմոցային էֆեկտի պատճառով ստեղծված ջերմաստիճանային պայմաններում հեղուկ ջրի գոյությունը բացառվում է:

Ջերմոցային էֆեկտը մթնոլորտում հանգեցնում է մակերևույթի չափազանց ուժեղ տաքացմանը, ստեղծում է ածխաթթու գաղ և ջրային գոլորշի, որոնք ինտենսիվորեն կլանում են Վեներայի մակերևույթի կողմից արձակվող ինֆրակարմիր (ջերմային) ճառագայթները: Ջերմաստիճանը և ճնշումը սկզբում նվազում են բարձրության հետ, ջերմաստիճանի մինիմումը` 150—170 Կ (−125… −105 °C) գրանցվել է 60 - 80 կմ բարձրության վրա: Բարձրության ավելացման հետ դրանից հետո ջերմաստիճանը աճում է, հասնելով 310 - 345 Կ (35 - 70 °C) 90 — 120 կմ բարձրության վրա:

Մակերևույթի մոտ քամին չափազանց թույլ է (ոչ ավելին, քան 1 մ/վ), հասարակածի շրջանում 50 կմ-ից բարձր բարձրությունների վրա այն աճում է մինչև 150 - 300 մ/վ: Ավտոմատ միջմոլորակային կայաններից դիտարկումները գրանցել են ամպրոպներ:

Ռելիեֆը

Հետաքրքիր է, որ Վեներայի մակերևույթի բոլոր մասերը կրում են կանացի անուններ, բացի մոլորակի ամենաբարձր լեռնաշղթայի, որը գտնվում է Իշտարի երկրում, Լակշմիի բարձրավանդակի մոտ, որն անվանել են Ջեյմս Մաքսվելի պատվին: «Վեներա-15» և«Վեներա-16» ԱՄԿ-երը 1983 - 1984 թվականներին կատարել են հյուսիսային կիսագնդի մեծ մասի քարտեզագրումը, օգտագործելով ռադիոալիքները: Ամերիկյան «Մագելան» սարքը 1989 - 1994 թվականները իրականացրեց մոլորակի մակերևույթի մանկամասն (300 մ ճշտությամբ) և համարյա ամբողջական քարտեզագրումը: Մակերևույթին հայտնաբերվել են հազարավոր լավա ժայթքող հին հրաբուխներ, հարյուրավոր խառնարաններ և լեռներ: Մակերեսային շերտը (կեղևը) չափազանց բարակ է, թուլացված բարձր ջերմաստիճաններով, այն հնարավորություն է տալիս լավային հեշտությամբ դուրս ժայթքել: Վեներիական երկու մայրցամաքները, Իշտարի երկիրը և Ափրոդիտեյի երկիրը, ամեն մեկը առանձին վերցրած մակերեսով չեն զիջում Եվրոպային, սակայն երկարությամբ նրանց գերազանցում է Պարնգեյի կանյոնը, որոնք հանդիսանում են Վեներայի մակերևույթի ամենամեծ առանձնահատկությունը: Ցածրադիր մասերը, որոնք նման են օվկիանոսային իջվածքների, զբաղեցնում են Վեներայի մակերևույթի ընդամենը վեցերորդ մասը: Իշտարի երկրում գտնվող Մաքսվելի լեռները ունեն մոլորակի միջին մակարդակից 11 կմ բարձրություն: Մաքսվելի լեռները, ինչպես նաև Ալֆա և Բետա շրջաններըհանդիսանում են միակ բացառությունները ՄԱՄ-ի կանոնից, ըստ որի Վեներայի մակերևույթի բոլոր մասերին տրվում են կանացի անուններ, նաև հայկական, ինչպես, օրինակ` Հասմիկ և Անուշ խառնարանները, կամ Անահիտի թագը^[25]:

Հարվածային խառնարանները վեներիական ռելիեֆում հազվադեպ են պատահում: Ամբողջ մոլորակի վրա կան ընդամենը մոտ 1000 խառնարաններ: Լուսանկարի վրա պատկերված են երկու խառնարաններ 40 - 50 կմ տրամագծով: Խառնարանների ներքին մասը լցված է լավայով: Խառնարանների շուրջ ընկած «թերթիկները» իրենցից ներկայացնում են խառնարանի առաջացման ընթացքում պայթյունի հետևանքով դուրց մղված ապարները:

Հետազոտություններ տիեզերական սարքերով

Վեներան բավականին ակտիվորեն հետազոտվել է տիեզերական սարքերի միջոցով: Առաջինավտոմատ միջմոլորակային կայանը, որը նախատեսված էր Վեներայի հետազոտությունների համար եղել է սովետական «Վեներա-1» կայանը: Այն արձակվել է 1961 թվականի փետրվարի 12-ին: Սա սովետական հաջողությամբ իրականացված Վեներա ծրագրի շրջանակներում արձակված առաջին կայանն էր: Վեներա-1 կայանը արձակվել էր ուղիղ բախման հետագծով, սակայն նրա հետ կապը ընդհատվեց թռիչքի յոթերորդ օրվա ընթացքում, երբ կայանը գտնվում էր Երկրից մոտ 2 միլիոն կմ հեռավորության վրա: Հաշվարկվել է, որ այս կայանը անցել է Վեներայի մոտով 100 000 կմ հեռավորության վրա նույն տարվա մայիս ամսվա կեսերին:

Մ

իացյալ Նահանգների հետազոտությունները սկսվեցին անհաջողություններով, Մարիներ-1 կայանը կորսվեց արձակման ընթացքում: Դրան հաջորդող Մարիներ-2 կայանը շատ ավելի հաջողակ էր, օգտագործելով անցումային ուղեծիրը 109 օր թռիչքից հետո, 1962 թվականի դեկտեմբերի 14-ին այն դարձավ աշխարհում առաջին հաջողված միջմոլորակային առաքելությունը, անցնելով 34 833 կմ հեռավորության վրա Վեներայի մակերևույթից: Մարիներ-2-ի միկրոալիքային և ինֆրակարմիր ռադիոմետրները ցույց տվեցին, որ չնայած Վեներայի մթնոլորտի վերին հատվածները բավականին սառն են, մակերևույթը չափազանց տաք է, ամենաքիչը 425 °C, սա վերջ դրեց բոլոր հույսերին, որ մոլորակի մակերևույթի վրա կարող էր գոյություն ունենալ կյանք: Կայանի չափումները թույլ տվեցին նաև ճշգրտել մոլորակի զանգվածը, ինչպես նաև ավելի ճշգրիտ թիվ ստանալ աստղագիտական միավորի համար, սակայն սարքը չկարողացավ գրանցել ոչ մագնիսական դաշտ, և ոչ էլ ռադիացիոն գոտի:

Վեներայի արբանյակները

Վեներան, ինչպես և Մերկուրին, համարվում է մոլորակ, որը չունի բնական արբանյակ: Նախկինում եղել են բազմաթիվ հաղորդագրություններ Վեներայի արբանյակների դիտարկումների մասին, սակայն այս հայտնագործությունները միշտ հիմնված են եղել սխալանքների վրա: Վեներայի արբանյակների հայտնաբերման մասին առաջին հաղորդումները եղել են XVII-րդ դարում: Ընդամենը, 120 տարվա ընթացքում մինչև 1770 թվականը գրանցվել են արբանյակների ավելին քան 30 դիտարկումներ, կատարված ամենաքիչը 20 աստղագետների կողմից:

1770 թվականին Վեներայի արբանյակների որոնումները գործնականորեն դադարեցվեցին, հիմնականում քանի որ հնարավոր չէր լինում հաստատել նախորդ դիտարկումների արդյունքները, ինչպես նաև, այն պատճառով, որ Վեներայի անցման ընթացքում Արեգակի վրայով 1761 և 1769 թվականներին արբանյակի գոյության ոչ մի ապացույց չէր գտնվել:

Վ

եներան (ինչպես և Մարսն ու Երկիրը) ունի քվազիարբանյակ, 2002 VE₆₈ աստերոիդը, որը պտտվում է Արեգակի շուրջ, այնպես, որ նրա և Վեներայի միջև գոյություն ունի ուղեծրային ռեզոնանս, արդյունքում բազմաթիվ պտույտների ընթացքում այն մնում է մոլորակի մոտակայքում:

XIX-րդ դարում գոյություն ուներ վարկած այն մասին, որ նախկինում Մերկուրին եղել է Վեներայի արբանյակը, որը հետագայում «կորսվել» է: 1976 թվականին Թոմ վան Ֆլանդերնը և Կ. Ռ. Հարինգտոնը, հիմնվելով մաթեմատիկական հաշվարկների վրա, ցույց տվեցին, որ այդ վարկածը լավ է բացատրում Մերկուրիի ուղեծրի շեղումը (էքսցենտրիսիտետ), նրա Արեգակի շուրջ պտույտի ռեզոնանսային բնույթը, ինչպես նոև Մերկուրի և Վեներա մոլորակների պտույտի մոմենտի կորուստը: Նույնպես դրանով կարելի է բացատրել Վեներայի հակադարձ պտույտը, մոլորակի մակերևույթի տաքացումը և խիտ մթնոլորտի առաջացումը: