Все о Венере: из чего состоит, какая температура, сколько лететь и почему называют сестрой Земли
Под плотным покрывалом из сернокислотных облаков скрывается небесное тело, которое можно с уверенностью назвать воплощением ада. Венера, названная в честь богини любви и красоты, оказалась самым негостеприимным местом в Солнечной системе. Из чего состоит ее поверхность, до скольки градусов она раскалена, возможна ли на ней жизнь и есть ли вода — собрали все, что нужно знать об «Утренней звезде».
Сходство с Землей по размеру и составу сделало Венеру ключевым объектом для изучения, а радикальное отличие условий — главной загадкой для ученых всего мира. В нашем материале расскажем об особенностях Венеры, истории ее изучения — от наблюдений Галилея до новейших космических аппаратов, — а также разберемся, почему она считается самой горячей планетой Солнечной системы.
Особенности планеты Венера
Венера — это вторая по удаленности от Солнца и шестая по размеру планета Солнечной системы, принадлежащая к семейству планет земной группы наряду с Меркурием, Землей и Марсом [1]. Это самая жаркая планета в нашей Солнечной системе и самый яркий объект на нашем небе после Солнца и Луны.
Среднее расстояние от Венеры до Солнца составляет около 108 млн км. Ее орбита почти идеально круглая. Расстояние до Земли — от 38 до 261 млн км, в зависимости от положения двух небесных тел на их орбитах. Часто Венеру называют ближайшей планетой к Земле — это действительно так, но только когда она находится строго между Землей и Солнцем. Когда же она расположена по другую сторону светла, расстояние увеличивается, и в таком случае Меркурий оказывается более близким к нашей планете.
Что такое орбита простыми словами: как устроены космические дороги
Часто Венеру называют «близнецом» или «сестрой» Земли из-за схожих массы, размера и состава. В то же время они кардинально отличаются друг от друга условиями: если наша планета стала колыбелью жизни с жидкими океанами из воды, то Венера превратилась в адский мир с раскаленной поверхностью и ядовитой атмосферой.
Планета названа в честь древнеримской богини любви и красоты. Это единственная планета в Солнечной системе, которая носит женское имя. Яркая Венера благодаря своей видимости в утреннее и ночное время была известна еще в античное время. Однако многие народы, включая древних греков, долгое время считали, что наблюдают два разных светила — Фосфор (Утренняя звезда) и Геспер (Вечерняя звезда).
История изучения Венеры богата открытиями. Галилео Галилей в 1610 году впервые наблюдал ее сменяющиеся фазы через телескоп, что стало важным подтверждением гелиоцентрической системы Коперника. В 1761 году Михаил Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, открыл у нее атмосферу, заметив тонкое сияние вокруг планеты [2].
Однако подлинная революция в изучении нашей «соседки» произошла в XX веке, и ведущая роль в этом принадлежит советской космической программе. СССР отправил к Венере целую флотилию одноименных автоматических межпланетных станций (АМС) [3]. «Венера-3» в 1966 году стала первым аппаратом, достигшим поверхности другой планеты. «Венера-7» в 1970 году совершила первую в истории мягкую посадку на «адскую» планету и передала данные с ее поверхности, а «Венера-9» в 1975 году впервые передала на Землю панорамные снимки.
Основные характеристики Венеры
Возраст — около 4,5 млрд лет
Масса — 4,8675 × 10²⁴ кг (81,5% массы Земли)
Диаметр — 12104 км
Среднее расстояние до Солнца — 108 млн км
Среднее расстояние до Земли — от 38 до 261 млн км
Период обращения вокруг Солнца (год) — 225 земных суток
Период вращения вокруг оси (сутки) — 243 земных суток
Средняя температура поверхности — 462−467°C
Спутники Венеры
Венера — одна из двух планет в нашей Солнечной системе (вместе с Меркурием), у которой нет естественных спутников. Однако у нее есть так называемый квазиспутник — астероид (524522) Зоозве. Он обращается вокруг Солнца таким образом, что находится в орбитальном резонансе с Венерой и долгое время остается возле нее, при этом гравитационно они не связаны.
Согласно подсчетам ученых NASA, Зоозве достигает от 200 до 500 м в диаметре [4]. Он приблизится к Земле в 2149 году на минимальное расстояние около 3,5 млн км, что примерно в девять раз превышает расстояние от Земли до Луны.
По данным Международного астрономического союза (IAU), Зоозве — первый идентифицированный квазиспутник крупной планеты. У Земли также есть подобные объекты, включая небольшой астероид (469219) Камоалева, открытый в 2016 году [5].
Несмотря на то, что у Венеры нет официально подтвержденных естественных спутников, в прошлом астрономы заявляли об их открытии. Первым о своих наблюдениях сообщил итальянский астроном Франческо Фонтана в 1645 году, описавший «две маленькие точки, сопровождающие Венеру». В последующие 120 лет более 30 сообщений о наблюдении спутника поступили от 12 астрономов, включая знаменитого Джованни Кассини. Однако эти наблюдения были ошибочными.
Вероятнее всего, исследователи принимали за спутник далекие звезды, которые случайно оказывались в поле зрения рядом с планетой. Другим объяснением может быть несовершенство оптики телескопов того времени. К 1770-м годам после тщательных проверок и неудачных попыток повторно обнаружить спутники стало понятно, что их попросту не существует.
Как выглядит Венера
Венера при наблюдении с Земли выглядит как идеальный, ослепительно яркий шар, лишенный каких-либо деталей. По своей форме она — практически идеальная сфера, в отличие от Земли, которая слегка сплюснута у полюсов. Это связано с крайне медленным вращением вокруг своей оси, которое не приводит к «растяжению» планеты.
По своему размеру Венера почти такая же, как Земля: ее диаметр составляет около 12104 км, что всего на 640 км меньше земного (12756 км). Благодаря этому сходству Венера занимает шестое место по величине среди всех планет Солнечной системы.
Цвет поверхности Венеры скрыт от наших глаз непроницаемой пеленой облаков [6]. Но если бы мы смогли убрать ее плотную атмосферу, то увидели бы пустынный скалистый ландшафт из каменистых равнин, горных хребтов и тысяч вулканов.
Благодаря плотной атмосфере солнечный свет фильтруется, рассеивается и многократно отражается, в результате чего поверхность планеты предстает перед нами в желто-оранжевом свете. Именно поэтому на первых цветных панорамах, переданных советскими аппаратами «Венера-13» и «Венера-14», мы увидели ее в оранжевых и коричневатых тонах.
Наблюдая Венеру в бинокль или телескоп в течение нескольких месяцев, можно заметить, что у нее есть фазы: полная, половина, четверть и так далее — такие же, как у нашей Луны. Однако полный цикл, от нового до полного диска, занимает 584 дня, в то время как для нашего естественного спутника требуется всего месяц.
Фазы Луны: сколько их, на что они влияют, календарь на 2025 год
С Земли Венера выглядит как самая яркая «звезда» на нашем небе. Наблюдать ее можно только в течение нескольких часов перед восходом Солнца или после его захода. Эллиптичность ее орбиты и изменение фаз приводят к тому, что ее видимая яркость непостоянна. Максимальной яркости она достигает не в период полного диска, а когда освещено примерно 25-30% ее видимой поверхности.
Поверхность Венеры
Поверхность Венеры — это настоящий адский пейзаж, скрытый от прямого наблюдения плотным слоем облаков. Благодаря наблюдениям советских аппаратов «Венера» и американского «Магеллана» мы знаем, что рельеф планеты разнообразен и включает обширные вулканические равнины, покрывающие около 80% территории. Здесь есть два крупных горных района («материка») — Земля Иштар и Земля Афродиты, а также многочисленные горные хребты и кратеры.
Большая часть поверхности Венеры (около 75%) состоит из горных пород преимущественно вулканического происхождения. Некоторые из них покрыты тонкими и неоднородными слоями реголита. Данные спускаемых аппаратов подтвердили, что поверхностные породы имеют базальтовый состав, схожий с земными океаническими базальтами [7].
Примечательно, что на Венере насчитывается наименьшее количество ударных кратеров среди всех скалистых планет (за исключением Земли). По подсчетам ученых, средний возраст объектов на ее поверхности может достигать 150 млн лет, что говорит о произошедшей сравнительно недавно глобальной катастрофе, в результате которой вулканическая активность полностью изменила лицо планеты, стерев с него старые кратеры.
Сила тяжести на Венере составляет 8,87 м/с² — то есть примерно на 10% меньше земной. Это означает, что человек, который на Земле весит 70 кг, на Венере весил бы 63 кг. Причина такой разницы — в размерах планет. Чем больше масса, тем с большей силой небесное тело притягивает к себе. Поскольку Венера немного меньше Земли, что и объясняет ее силу притяжения.
Из чего состоит Венера
Под раскаленной поверхностью скрывается сложное внутреннее строение, в целом сходное с земным. Условно Венеру, как и нашу планету, можно разделить на три основных слоя: кора, мантия и ядро [8].
Кора. Толщина твердой базальтовой коры Венеры оценивается в среднем в 20–50 км, что несколько больше, чем земная кора под океанами, но примерно такая же, как континентальная. Возможным исключением являются высокогорья Тессера, где кора может быть значительно толще. Считается, что она представляет собой единую цельную плиту, в отличие от подвижных тектонических плит Земли. Это объясняет отсутствие глобального магнитного поля и специфику вулканизма, который носит «точечный», а не линейный характер.
Мантия. Это самый массивный слой планеты, состоящий из плотных силикатных пород и занимающий большую часть объема планеты. По современным представлениям, мантия Венеры находится в относительно неподвижном состоянии из-за отсутствия тектоники плит. Однако в ней происходят медленные конвекционные процессы (перемешивание нагретых пород), которые и являются движущей силой для вулканической активности, выравнивания поверхности и подпитки атмосферы сернистыми газами.
Ядро. Предполагается, что Венера имеет частично расплавленное железо-никелевое ядро, схожее по составу с земным. Однако поскольку у Венеры не было обнаружено собственного магнитного поля, нет прямых свидетельств наличия металлической «сердцевины». Ученые считают, что меньшая плотность Венеры может указывать на то, что ее ядро также содержит какой-то другой, менее плотный материал, такой как сера. Согласно расчетам, внешняя граница ядра находится чуть более чем в 3000 км от центра планеты.
Однако главный отличительный признак Венеры — ее невероятно плотная и агрессивная атмосфера, которая является непосредственной причиной адских условий на поверхности. Она более чем на 96% состоит из углекислого газа (CO₂), примерно на 3,5% — из азота. Помимо этого, в ней присутствуют следы диоксида серы, аргона, гелия и водяного пара.
Атмосферное давление на поверхности планеты меняется в зависимости от высоты и в среднем составляет около 95 бар — то есть в 95 раз выше атмосферного давления на поверхности Земли. Такой же показатель наблюдается на глубине около 1 км в земных океанах.
Верхние слои атмосферы Венеры простираются примерно на 100 км над поверхностью. Температура там варьируется от 27°C днем до -173°C ночью. Планету также окутывает мощный облачный слой из серной кислоты, простирающийся на высоте от 48 до 68 км, который и делает Венеру такой яркой на нашем небе. При взгляде сверху облака выглядят желтоватыми и очень яркими, поскольку отражают примерно 85% солнечного света.
Температура на Венере
Если на Земле большая часть теплового излучения улетучивается в космос, обеспечивая умеренный климат, то на Венере плотная атмосфера и толстые слои облаков работают как герметичный тепловой щит, не выпуская инфракрасное излучение обратно. Это приводит к катастрофическому перегреву: средняя температура поверхности составляет 462°C, а в максимуме достигает 475°C, что превышает температуру плавления свинца, олова и цинка. Это делает Венеру самой горячей планетой в Солнечной системе. По этому показателю она превосходит ближайший к нашему светилу Меркурий, где температура колеблется от -190°C до +430°C.
В отличие от Земли, на Венере примерно одинаковый температурный режим по всей поверхности. Разница температур между дневной и ночной стороной минимальна, несмотря на медленное вращение планеты. Такая же ситуация наблюдается между полюсами. Это объясняется чрезвычайно высокой плотностью атмосферы, которая эффективно переносит и распределяет тепло по всей планете. Кроме того, незначительный наклон оси Венеры (менее 3° по сравнению с 23° на Земле) сводит к минимуму сезонные колебания температуры.
Самой холодной точкой на Венере считается гора Скади, расположенная в горной системе Максвелла. Температура здесь достигает около 380°C, а атмосферное давление — около 45 бар [9].
Чем выше от поверхности Венеры, тем ниже становится температура. На высоте, где расположен основной облачный слой, температура достигает около 20–30°C, а в верхних слоях атмосферы (100–120 км) может опускаться до -173°C.
Венера — уникальное небесное тело. На Меркурии, лишенном атмосферы, температура колеблется от -180 °C ночью до +430 °C днем. На Марсе средняя температура составляет около -63 °C. Даже в самых жарких точках Меркурия никогда не бывает так стабильно жарко, как на Венере, где показатели остаются практически неизменными в любое время суток и на любой широте.
Это делает Венеру не просто горячей планетой, а планетой с самым стабильным и экстремальным тепловым режимом во всей Солнечной системе.
Сколько лететь до Венеры
Благодаря соседнему расположению относительно Земли путь до Венеры считается одним из самых коротких межпланетных маршрутов, однако его точная продолжительность непостоянна. Это связано с тем, что расстояние между Землей и Венерой постоянно меняется по мере их движения по орбитам. В моменты максимального сближения планеты могут находиться всего примерно в 38 млн км друг от друга. Однако в период наибольшего удаления Венера может отдаляться на 261 млн километров от Земли. Именно на фазу максимального сближения ориентируются космические агентства, планируя запуски аппаратов.
Важно понимать, что продолжительность полета к Венере зависит не от прямого расстояния, а от выбранной траектории. Самый энергоэффективный метод — это полет по эллиптической орбите Хомана, которая использует гравитацию и орбитальную механику для достижения планеты с минимальными затратами топлива. По такому пути путешествие занимает в среднем от 4 до 5 месяцев.
Первый в истории успешный перелет к другой планете — Венере — совершила американская автоматическая станция «Маринер-2» в 1962 году после 110 дней полета. Путь советской «Венеры-3», которая была первым аппаратом, достигшим поверхности «сестры» Земли, занял 105 суток. «Венера-4», впервые передавшая данные непосредственно из атмосферы другой планеты, летела до Венеры 128 дней, а «Венера-12» — 98 дней.
Исследования Венеры
Начало космической эры в 1960-х позволило перейти от наблюдений Венеры с помощью телескопов к прямому изучению планеты посредством зондов и посадочных аппаратов. Советские ученые благодаря станциям серии «Венера» и «Вега» добилась беспрецедентных успехов, впервые в истории осуществив мягкую посадку на другую планету и передав снимки с ее поверхности.
Не отставали и американские инженеры — их аппараты «Маринер» и «Пионер-Венера» сосредоточились на орбитальных исследованиях и картографировании, в то время как «Магеллан» с помощью радиолокации составил первую подробную карту поверхности, рассмотрев ее сквозь плотный облачный покров.
Сегодня Венера переживает новый всплеск научного интереса. После некоторого затишья к планете готовится целая флотилия аппаратов от России, США и Европы. Эти проекты нацелены на поиск на Венере следов древних океанов, изучение геологической активности, анализ химического состава атмосферы и даже поиск возможных биосигнатур в облаках.
В СССР и России
Советский Союз начал изучение Венеры с запуска в ее направлении первой в мире автоматической станции «Венера-1» в 1961 году [10]. Однако достичь существенных результатов ей не удалось. Ее последовательница, «Венера-3», добилась большего успеха и в 1966 году достигла поверхности Венеры, став первым в мире аппаратом, который совершил посадку на другую планету — однако она прошла не так гладко и никаких данных получить не удалось.
Далее «Венера-4» в октябре 1967 года доставила на Венеру сферический спускаемый аппарат, который впервые напрямую измерил температуру, плотность, давление и химический состав атмосферы Венеры, опускаясь на ночной стороне планеты с помощью парашютной системы. Именно тогда выяснилось, что у Венеры нет радиационных поясов, а магнитное поле — в 3000 раз слабее земного.
Станции «Венера-5» и «Венера-6» в 1969 году продолжили исследования атмосферы планеты, определив ее химический состав. Впервые мягкую посадку совершила «Венера-7» в 1970 году — она прибыла на ночную сторону планеты и передала данные о небесном теле на Землю.
Следующие аппараты продолжили ставить рекорды: «Венера-9» и «Венера-10» (1975) передали первые в истории черно-белые панорамы с поверхности, «Венера-13» (1982) — первые цветные снимки и провела анализ грунта.
«Венера-11» и «Венера-12» в 1978 году проводили ряд научных исследований: сделали тонкий химический анализ состава атмосферы и облаков, измерили электрические разряды, температуру, давление и аэродинамические перегрузки. Сбор научных данных продолжили «Венера-15» и «Венера-16» — они передали сведения о температуре облачного слоя и составе атмосферы. Далее последовали «Вега-1» и «Вега-2» (1984), которые впервые в истории использовали аэростатные зонды для изучения атмосферы планеты.
Первые шаги к Венере: как исследовали «русскую» планету
Россия планирует продолжить исследование «сестры» Земли и совершить на нее посадку в ближайшие годы — для этого создается автоматическая станция «Венера-Д», разработка и запуск которой включены в нацпроект по космосу. Она будет состоять из посадочного модуля, аэростатного зонда и орбитального аппарата. По словам научного руководителя Института космических исследований (ИКИ) РАН Льва Зеленого, зонд может отправиться к Венере в 2034–2035 году.
В мире
Исследование Венеры международными космическими агентствами было не менее интенсивным и дополняло советские достижения.
США. Вслед за первым советским аппаратом, к Венере отправился «Маринер-2», который в 1962 году успешно совершил первый в истории пролет мимо планеты. Он установил, что Венера обладает крайне высокой поверхностной температурой и практически лишена собственного магнитного поля. В последующие годы аппараты «Маринер-5» (1967) и «Маринер-10» (1974) продолжили изучение атмосферы и облачного покрова планеты, впервые зафиксировав высокую скорость ветров в ее атмосфере.
Значительный вклад внесли орбитальные аппараты «Пионер-Венера-1» (1978–1992) и радарный картограф «Магеллан» (1989–1994), который составил первую подробную и полномасштабную радиолокационную карту почти всей поверхности планеты. На ближайшие годы NASA запланировало отправку двух новых венерианских зондов: VERITAS для детальной картографии поверхности (не ранее 2031 года) и DAVINCI для изучения атмосферы (запуск предварительно запланирован в 2030 году).
Европа. В 2005 году Европейское космическое агентство (ЕКА) отправило к Венере орбитальный аппарат «Венера-Экспресс», который успешно собирал данные об атмосфере планеты и ее взаимодействии с солнечным ветром в течение 10 лет — до 2015 года. В том числе она получила сведения об атмосферном давлении и обнаружила свидетельства возможной текущей вулканической активности. В 2030-х годах ЕКА планирует отправить к Венере орбитальный аппарат EnVision для изучения историю планеты и ее климата.
Япония. В 2010 году Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило аппарат «Акацуки», который в 2015 году вышел на орбиту Венеры и изучал динамику ее атмосферы. В мае 2024 года с ним была потеряна связь, а в сентябре 2025-го в агентстве официально подтвердили завершение работы аппарата.
От Марса до Венеры: какие приборы ИКИ РАН работают на зондах США и Европы
Интересные факты о Венере
День на Венере длиннее, чем год. Одни сутки (период вращения вокруг оси) длятся 243 земных дня, а год (период обращения вокруг Солнца) — всего 225 земных дней.
Венера вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном вращению большинства планет Солнечной системы, — с востока на запад.
Средняя температура поверхности Венеры составляет около 462-467°C, что делает ее самой горячей планетой в Солнечной системе.
В облаках Венеры идут дожди из серной кислоты. Однако из-за высокой температуры поверхности капли испаряются, не достигая ее.
Атмосферное давление у поверхности Венеры в 92 раза превышает земное. Это сопоставимо с давлением воды на глубине около 1 км в океане на нашей планете.
В верхних слоях атмосферы Венеры скорость ветра достигает 360 км/ч — это в 60 раз быстрее, чем сама планета вращается вокруг своей оси.
В отличие от Земли, у Венеры нет собственного магнитного поля. У нее есть лишь индуцированная магнитосфера, образованная ионизированными частицами солнечного ветра.
Эклиптика: что это, какие созвездия пересекает и как влияет на планеты
Частые вопросы
Есть ли жизнь на Венере?
На сегодняшний день следов жизни на раскаленной поверхности Венеры не обнаружено: экстремальные температуры, давление и кислотные дожди делают это невозможным [11]. Однако ученые активно обсуждает гипотезу о возможности существования микроорганизмов в верхних слоях атмосферы, на высоте около 50–60 км. Там температура и давление близки к земным, и в 2020 году был обнаружен газ фосфин [12], который на Земле производят анаэробные организмы. Это пока не доказывает существование жизни в той или иной форме, но дает серьезное основание для дальнейших исследований.
«Когда-то она [жизнь], возможно, и была на поверхности Венеры. Мы знаем, что такое Солнце — это звезда, достаточно банальная с точки зрения других звезд. Мы представляем, как она развивалась, и в прошлом она светила не так ярко. Значит, Венера получала меньше солнечной радиации, температуры были гораздо ниже. Соответственно, там, скорее всего, были и океаны, и жизнь. Потом все начало разогреваться, жизнь вполне могла уйти в высокие слои атмосферы. Но нет доказательств, это исключительно гипотезы, которые озвучивали», — рассказал Pro Космосу ведущий инженер ИКИ РАН Павел Шубин.
Есть ли на Венере смена времен года?
На Венере нет смены времен года. Это связано с тем, что ось вращения планеты практически не наклонена (всего на 2,7 градуса по сравнению с 23,5 градуса у Земли) [13]. Именно этот наклон ответственен за сезонные изменения на нашей планете. На Венере же круглый год поддерживается стабильно адская температура.
Другая причина, по которой на Венере нет значительных колебаний температуры, заключается в плотной атмосфере из углекислого газа, которая задерживает тепло и распределяет его по всей планете. Несмотря на то, что планета вращается очень медленно, а в некоторых местах ночь длится более 50 дней, температура практически не меняется.
Есть ли на Венере вода?
В жидком виде на поверхности Венеры нет воды — из-за высоких температур она мгновенно испарилась бы. Ученые предполагают, что миллиарды лет назад на Венере могли существовать океаны, но из-за усиления парникового эффекта планета перегрелась, и вся вода испарилась. Сегодня следы водяного пара присутствуют только в ничтожных количествах в атмосфере.
В то же время британские астрономы из Кембриджского университета в 2024 году [14] проанализировали атмосферу Венеры и пришли к выводу, что поверхность планеты, вероятно, все же слишком горячая, чтобы на ней когда-либо существовали океаны жидкой воды.
Что такое фазы Венеры и можно ли их увидеть с Земли?
Как и у Луны, у Венеры бывают фазы — от тонкого серпа до полного диска. Это происходит потому, что ее орбита пересекает земную, и мы видим различную степень ее освещенности Солнцем. Эти наблюдения в XVII веке помогли Галилео Галилею подтвердить истинность гелиоцентрической системы Коперника.
При наблюдении с Земли обычно невозможно увидеть «полную» Венеру, потому что она находится по другую сторону Солнца. Мы видим планету наиболее ярко, когда она в фазе «полумесяца». В этом случае Венера находится на вечернем небе на максимальном расстоянии от Солнца [15].
Условия на Венере напоминают раскаленную печь под гигантским прессом. Какие технологии понадобятся для защиты от 460-градусной жары и давления в 92 атмосферы? Сделали подробный разбор скафандра для Венеры.
Читайте также:
