Venera kai kuriomis savybėmis labai panaši į Žemę. Tačiau šios dvi planetos turi ir reikšmingų skirtumų dėl kiekvienos iš jų formavimosi ir evoliucijos ypatumų, o mokslininkai tokių bruožų nustato vis daugiau. Čia išsamiau panagrinėsime vieną iš skiriamųjų bruožų – ypatingą Veneros magnetinio lauko prigimtį, bet pirmiausia kreipiamės į bendrąsias planetos charakteristikas ir kai kurias hipotezes, turinčias įtakos jos evoliucijos klausimams.
Venera saulės sistemoje
Venera yra antra arčiausiai Saulės esanti planeta, Merkurijaus ir Žemės kaimynė. Palyginti su mūsų šviesuliu, jis juda beveik apskrita orbita (Venerijos orbitos ekscentriškumas yra mažesnis nei Žemės) vidutiniškai 108,2 mln. km atstumu. Reikėtų pažymėti, kad ekscentriškumas yra kintama reikšmė, o tolimoje praeityje jis galėjo skirtis dėl planetos gravitacinės sąveikos su kitais Saulės sistemos kūnais.
Venera neturi natūralių palydovų. Yra hipotezių, pagal kurias planeta kažkada turėjo didelį palydovą, kuris vėliau buvo sunaikintas veikiant potvynio jėgoms arbaprarado.
Kai kurie mokslininkai mano, kad Venera patyrė tangentinį susidūrimą su Merkurijumi, dėl kurio pastarasis buvo išmestas į žemesnę orbitą. Venera pakeitė sukimosi pobūdį. Žinoma, kad planeta sukasi itin lėtai (beje, kaip ir Merkurijus) – maždaug 243 Žemės dienų periodu. Be to, jo sukimosi kryptis yra priešinga kitų planetų sukimosi kryptimi. Galima sakyti, kad sukasi, tarsi apsiverstų aukštyn kojomis.
Pagrindinės fizinės Veneros savybės
Kartu su Marsu, Žeme ir Merkurijumi Venera priklauso sausumos planetoms, tai yra, tai yra palyginti mažas uolinis kūnas, kurio vyrauja silikatas. Jis panašus į Žemę savo dydžiu (skersmuo 94,9% žemės) ir mase (81,5% žemės). Pabėgimo greitis planetos paviršiuje yra 10,36 km/s (Žemėje – maždaug 11,19 km/s).
Iš visų antžeminių planetų Venera turi tankiausią atmosferą. Slėgis paviršiuje viršija 90 atmosferų, vidutinė temperatūra yra apie 470 °C.
Į klausimą, ar Venera turi magnetinį lauką, yra toks atsakymas: planeta praktiškai neturi savo lauko, tačiau dėl saulės vėjo sąveikos su atmosfera susidaro „klaidingas“, indukuotas laukas. kyla.
Šiek tiek apie Veneros geologiją
Didžiąją planetos paviršiaus dalį sudaro baz altinio vulkanizmo produktai ir yra lavos laukų, stratovulkanų, skydinių ugnikalnių ir kitų vulkaninių struktūrų derinys. Buvo rasta nedaug smūginių kraterių irsuskaičiavus jų skaičių, prieita prie išvados, kad Veneros paviršius negali būti senesnis nei pusė milijardo metų. Planetoje nėra plokščių tektonikos ženklų.
Žemėje plokščių tektonika kartu su mantijos konvekciniais procesais yra pagrindinis šilumos perdavimo mechanizmas, tačiau tam reikia pakankamai vandens. Reikia galvoti, kad Veneroje dėl vandens trūkumo plokščių tektonika arba sustojo ankstyvoje stadijoje, arba iš viso nevyko. Taigi, planeta galėtų atsikratyti vidinės šilumos pertekliaus tik perkaitusioms mantijos medžiagoms tiekiant į paviršių, galbūt visiškai sunaikinus plutą.
Tiesiog toks įvykis galėjo įvykti maždaug prieš 500 milijonų metų. Gali būti, kad tai nebuvo vienintelis Veneros istorijoje.
Veneros šerdis ir magnetinis laukas
Žemėje pasaulinis geomagnetinis laukas susidaro dėl dinamo efekto, kurį sukuria ypatinga šerdies struktūra. Išorinis šerdies sluoksnis yra ištirpęs ir jam būdingas konvekcinių srovių buvimas, kuris kartu su greitu Žemės sukimu sukuria gana galingą magnetinį lauką. Be to, konvekcija prisideda prie aktyvaus šilumos perdavimo iš vidinės kietos šerdies, kurioje yra daug sunkiųjų, įskaitant radioaktyvius elementus, pagrindinį šildymo š altinį.
Matyt, mūsų planetos kaimynėje visas šis mechanizmas neveikia, nes skystoje išorinėje šerdyje nėra konvekcijos – štai kodėl Venera neturi magnetinio lauko.
Kodėl Venera ir Žemė taip skiriasi?
Rimto struktūrinio skirtumo tarp dviejų planetų, panašių fizinėmis savybėmis, priežastys dar nėra visiškai aiškios. Pagal vieną neseniai sukonstruotą modelį, vidinė uolinių planetų struktūra formuojasi sluoksniais didėjant masei, o standi šerdies stratifikacija neleidžia konvekcijai. Žemėje daugiasluoksnė šerdis, matyt, buvo sunaikinta savo istorijos aušroje dėl susidūrimo su gana dideliu objektu - Theia. Be to, šio susidūrimo rezultatu laikomas Mėnulio atsiradimas. Didelio palydovo potvynių ir atoslūgių poveikis Žemės mantijai ir šerdiui taip pat gali turėti reikšmingą vaidmenį konvekciniuose procesuose.
Kita hipotezė rodo, kad Venera iš pradžių turėjo magnetinį lauką, tačiau planeta jį prarado dėl tektoninės katastrofos arba daugybės anksčiau minėtų katastrofų. Be to, nesant magnetinio lauko, daugelis tyrinėtojų „k altina“per lėtą Veneros sukimąsi ir nedidelę sukimosi ašies precesiją.
Venerijos atmosferos ypatybės
Veneros atmosfera yra ypač tanki, daugiausia sudaryta iš anglies dioksido su nedideliu azoto, sieros dioksido, argono ir kai kurių kitų dujų mišiniu. Tokia atmosfera tarnauja kaip negrįžtamo šiltnamio efekto š altinis, neleidžiantis planetos paviršiui jokiu būdu atvėsti. Galbūt aukščiau aprašytas „katastrofiškas“jos vidaus tektoninis režimas taip pat yra atsakingas už „ryto žvaigždės“atmosferos būklę.
Didžiausia dujų apvalkalo dalisVenera yra uždara apatiniame sluoksnyje – troposferoje, besitęsiančiame iki maždaug 50 km aukščio. Viršuje yra tropopauzė, o virš jos - mezosfera. Viršutinė debesų riba, kurią sudaro sieros dioksidas ir sieros rūgšties lašeliai, yra 60–70 km aukštyje.
Aukštutinės atmosferos sluoksniuose dujas stipriai jonizuoja saulės ultravioletinė spinduliuotė. Šis išretėjusios plazmos sluoksnis vadinamas jonosfera. Veneroje jis yra 120–250 km aukštyje.
Sukelta magnetosfera
Ar Venera turi magnetinį lauką, saulės vėjo įkrautų dalelių ir viršutinių atmosferos sluoksnių plazmos sąveika nulemia. Saulės vėjo nešamo magnetinio lauko jėgos linijos lenkiasi aplink Veneros jonosferą ir sudaro struktūrą, vadinamą indukuota (indukuota) magnetosfera.
Šią struktūrą sudaro šie elementai:
- Laiko smūgio banga, esanti maždaug trečdalio planetos spindulio aukštyje. Saulės aktyvumo viršūnėje sritis, kurioje saulės vėjas susitinka su jonizuotu atmosferos sluoksniu, yra daug arčiau Veneros paviršiaus.
- Magnetinis sluoksnis.
- Magnetopauzė iš tikrųjų yra magnetosferos, esančios maždaug 300 km aukštyje, riba.
- Magnetosferos uodega, kurioje išsitiesia saulės vėjo ištemptos magnetinio lauko linijos. Veneros magnetosferinės uodegos ilgis yra nuo vieno iki kelių dešimčių planetų spindulių.
Uodegai būdingas ypatingas aktyvumas – magnetinio susijungimo procesai, lemiantys įkrautų dalelių pagreitį. Poliariniuose regionuose dėl pakartotinio sujungimo gali susidaryti magnetiniai ryšuliai,panašus į žemę. Mūsų planetoje magnetinio lauko linijų susijungimas yra auroros reiškinio pagrindas.
Tai yra, Venera turi magnetinį lauką, susidarantį ne dėl vidinių procesų planetos žarnyne, o dėl Saulės įtakos atmosferai. Šis laukas labai silpnas – jo intensyvumas yra vidutiniškai tūkstantį kartų silpnesnis nei Žemės geomagnetinio lauko, tačiau jis atlieka tam tikrą vaidmenį procesuose, vykstančiuose viršutiniuose atmosferos sluoksniuose.
Magnetosfera ir planetos dujų apvalkalo stabilumas
Magnetosfera apsaugo planetos paviršių nuo saulės vėjo energingai įkrautų dalelių poveikio. Manoma, kad pakankamai galingos magnetosferos buvimas leido Žemėje atsirasti ir vystytis gyvybei. Be to, magnetinis barjeras tam tikru mastu neleidžia atmosferai nupūsti saulės vėjo.
Jonizuojantys ultravioletiniai spinduliai taip pat prasiskverbia į atmosferą, kuri nėra uždelsta dėl magnetinio lauko. Viena vertus, dėl to atsiranda jonosfera ir susidaro magnetinis ekranas. Tačiau jonizuoti atomai gali palikti atmosferą patekę į magnetinę uodegą ir ten įsibėgėti. Šis reiškinys vadinamas jonų pabėgimu. Jei jonų įgaunamas greitis viršija pabėgimo greitį, planeta greitai praranda dujų apvalkalą. Toks reiškinys stebimas Marse, kuriam būdinga silpna gravitacija ir atitinkamai mažas pabėgimo greitis.
Venera, turėdama stipresnę gravitaciją, veiksmingiau sulaiko savo atmosferos jonus, kiek jiems reikiapaspartinkite greitį, kad paliktumėte planetą. Indukuotas Veneros planetos magnetinis laukas nėra pakankamai galingas, kad žymiai pagreitintų jonus. Todėl atmosferos praradimas čia nė iš tolo nėra toks didelis kaip Marse, nepaisant to, kad ultravioletinės spinduliuotės intensyvumas yra daug didesnis dėl Saulės artumo.
Taigi Veneros indukuotas magnetinis laukas yra vienas iš sudėtingos viršutinių atmosferos sluoksnių sąveikos su įvairių rūšių saulės spinduliuote pavyzdžių. Kartu su gravitaciniu lauku jis yra dujinio planetos apvalkalo stabilumo veiksnys.
