Атмосфера

Давление    Излучение   Плотность   Молнии

            Первые прямые измерения давления в атмосфере Венеры были проведены в 1967 году В. С. Авдуевским, М. Я. Маровым и М. К. Рожденственским на спускаемом аппарате АМС << Венера - 4>>. В ходе спуска аппарата давление постоянно увеличивалось от 0,6 до  7,2 атм, после чего прибор зашкалил. С помощью аппаратов АМС << Венера - 7 >> и << Венера - 8 >> 15 декабря 1970 г. и 22 июля 1972 г. удалось произвести прямые измерения температуры и давления на всем участке спуска от высоты 55 км вплоть до поверхности. Давление атмосферы у поверхности оказалось равным 93 атм, т. е. в 90 раз больше, чем на Земле, а температура 740К. 

            По данным АМС серии << Венера >> основным компонентом атмосферы планеты является углекислый газ, поэтому молекулярная масса м = 44. При этих параметрах плотность атмосферы у поверхности будет равна 67 кг * м -3, что лишь в 15 раз меньше плотности воды и в 50 раз больше плотности атмосферы Земли на уровне моря.

           Аэродинамическое сопротивление газообразной среды движущемуся в ней  телу пропорционально плотности среды и квадрату скорости. Следовательно, сопротивление               << воздуха >> в атмосфере Венеры при движении со скоростью v будет таким же, как в атмосфере Земли при движении со скоростью 7v. Например, пешеход, идущий со скоростью 6 км\ч, должен будет преодолевать в атмосфере Венеры такое же сопротивление воздуха, как мотоциклист, едущий на Земле со скоростью 42 км\ч. Столь большое сопротивление воздуха, по-видимому, сделает невозможным бег на Венере. Действительно, спринтер, пробегающий на Земле 100 м за 10 с ( скорость 36 км\ч ) при попытке бежать с такой же скоростью в атмосфере Венеры должен был бы преодолевать сопротивление, соответствующее в земных условиях воздушному потоку, движущемуся со скоростью 250 км\ч. Поэтому даже для автомобиля на Венере скорость около 30 км\ч окажется , по-видимому, предельной.

           Из сказанного выше следует также, что воздействие ветра на какие-либо предметы в атмосфере Венеры гораздо сильнее, чем на Земле. Так, не очень сильный по земным понятиям ветер со скорость 10 м\с в атмосфере Венеры будет подобен земному урагану, имеющему скорость 70 км\ч. Однако, к счастью, у поверхности планеты ветровые движения очень медленны, типичные скорости ветра в этой области составляют 1 - 2 м\с.    

          Прямые измерения скорости ветра были произведнеы анемометрами спускаемых аппаратов АМС << Венера -9 >> и     << Венера -10 >> во время их работы на поверхности планеты. По этим данным скорость ветра у поверхности планеты составляет около 1 м\с.

Излучение

           На спускаемых аппаратах << Венера - 9 >> и << Венера - 10 >> были установлены фотометры для измерения освещенности на разных уровнях атмосферы Венеры. Для определения радиационного баланса в атмосфере измерялось независимо излучение, идущее сверху вниз и снизу вверх. Непосредственно после после посадки на поверхность фотометры зарегистрировали резкое ослабление излучения, идущего снизу, а спустя известное время - некоторое менее значительное ослабление излучения, идущего сверху. Через короткое время интенсивность излучения вновь увеличивалась и выходила на стационарный уровень.

            Таким образом, в момент посадки возникает, а затем пропадает некоторый фактор, уменьшающий излучение атмосферы, попадающее на фотометры, установленные на спускаемом аппарате. Авторы эксперимента  Б. Е. Мошкин, В. П. Экономов и Ю. М. Головин логично предположили, что таким фактором может быть пылевое облако, поднимаемое при посадке спускаемого аппарата на поверхность столбом газа  в атмосфере, увлекаемым аппаратом. Исчезновение эффекта уменьшения светового потока может обуславливаться сносом пылевого облака ветром . Следовательно, по времени исчезновения эффекта можно оценить скорость ветра у поверхности , которая найдена равной 0,5 - 1 м\с, что хорошо согласуется с данными прямых измерений. 

Плотность

            Эксперимент показал также наличие пыли на поверхности Венеры. Средняя толщина слоя пыли оценена в 0,1 -0,01 мм, а поверхностная ее плотность - в 0,01 - 0,001 г*см-2. Мало это или много? При такой запыленности пола в квартире площадью в 50 кв. м при уборке пылесосом было бы собрано от 0,5 до 5 кг пыли!

             Большая плотность атмосферы существенно изменяет условия падения тел на поверхность планеты.

             В атмосфере Венеры можно безопасно прыгнуть с самолета с зонтиком ( S = 0,5 кв. м ), причем скорость приземления будет такой же ( v = 2 м\с ), как при прыжке в земных условиях со стула, конечно, при условии, чтто зонтик не сломается в этом смелом эксперименте. Но даже если зонтик сломается, можно не отчаиваться. Скорость установившегося свободного падения человека в атмосфере Венеры будет в 7 раз меньше, чем  в атмосфере Земли и составит около 10 м\с. Это обстоятельство было использовано при посадке спускаемых аппаратов АМС << Венера - 9 >>, << Венера - 10 >>,          << Венера - 11>> и << Венера - 12 >>. Для уменьшения времени спуска и предотвращения перегрева спускаемых аппаратов спуск на парашюте производился только в облачном слое. Ниже его, на высоте около 50 км, парашют отделялся и спускаемый аппарат свободно падал. Даже в таких условиях спуск от момента отделения парашюта до момента достижения поверхности занимал более 50 мин, а скорость посадки аппарата на поверхность составляла всего около 8 м\с, т. е. была такой же, как если бы в отсутствие атмосферы аппарат был сброшен с высоты 4 м.       

Молнии на Венере

            Наличие в атмосфере Венеры аэрозолей и большие скорости ветрового движения в облачном слое создают условия для электризации и разделения зарядов в облаке, а следовательно, и для возникновения электрических разрядов - молний. Для проверки такой возможности, Л. В. Ксанфомалити провел специальный эксперимент по поиску молний на Венере. Известно, что молния является интенсивным источником радиоизлучения. Во время близкой грозы прием радиостанций происходит с помехами, причем они особенно интенсивны на длинных волнах.  Первый радиоприемник изобретателя радио А. С. Попова назывался << грозоотметчиком  >>, так как он регистрировал радиоизлучение грозовых разрядов. По такому же пути пошел и Л. В. Ксанфомалити, установив на спускаеиых аппаратах АМС << Венера-11 >> и << Венера-12 >> чувствительные радиоприемники сверхдлинноволнового диапазона ( частоты 8 - 90 кГц ). При спуске были зарегистрированы  радиошумы, весьма сходные с земными< возникающими при грозовых разрядах. На высотах ниже 2 км напряженность поля, создаваемого разрядами, резко падает. Кроме радиоприемника, на спускаемых аппаратах были установлены микрофоны для регистрации << грома >> при близких грозовых разрядах, но аэродинамический шум при спуске превысил верхний предел чувствительности и прибор зашкалил.

Свидетельства наличия молний в атмосфере Венеры, полученные Л. В. Ксанфомалити, пробудили В. А. Краснопольского проанализировать проведенные им ранее оптические измерения на АМС << Венера-9 >> и << Венера-10 >> для выявления интенсивных световых вспышек. В области, расположенной на широте 9* S при местном времени 19h, он обнаружил резкие хаотические изменения светового излучения, состоящие из ряда ников длительностью около 0,25 с, что соответствует длительности вспышки молнии на Земле. Световая энергия вспышек на Венере определена равной 3*10 7 Дж. При световом выходе молнии  3*10-3 это соответствует полной энергии вспышки молнии на Венере  1010 Дж, т. е. такой же, как и для земных молний.Место и время обнаружения вспышки на Венере также согласуется с молниями на Земле, наблюдающимися чаще всего в тропиках и во второй половине суток с максимумом на 17h местного времени.Однако в связи со значительно большей длительностью венерианских суток, чем земных, последнее сравнение вряд ли приемлимо.   

  Каким видели небо наши предки?

В древности, когда наши предки еще жили в пещерах, они каждую ночь смотрели на небо и удивлялись: над их головами, в бездонной вышине, сверкали бесчисленные точки; медленно проходя свой круг, они исчезали к утру, чтобы вновь появиться следующей ночью. И там, где днем сверкал огромный диск Солнца, ночью, разгоняя тьму , сияла луна, которая периодически меняла свою форму.

Почему это происходит, наши предки не понимали и объяснить не могли. Но прошли тысячелетия, и постепенно люди создали образ того, что они видели.

Земля, по их представлениям, была гигантским диском, на котором покоится огромный купол - небесный свод. И этот сводд со всеми своими звездами медленно вращается вокруг нее. Солнце находится внутри купала и куда-то исчезает вечером, но куда - никто не знает.

Снаружи, за небесным сводом, горит огромный костер, которого нельзя увидеть потому, что небо непрозрачно. Однако в небе имеется много маленьких дырочек, сквозь которые свет костра проникает на Землю. Днем его не видно из-за яркого Солнца. Зато ночью тысячи дырочек звезд сияют над нашей головой.

Так думали многие, но не все. Некоторые народы, напротив, были убеждены, что звезды крепятся к небу, как электрические лампочкиприкрепляются к потолку.