Как долго длится день на Венере? Ученые раскрывают тайны наших ближайших соседей

Теперь новые наблюдения с безопасной Земли приоткрывают завесу над некоторыми из самых основных свойств Венеры. За последние 15 лет неоднократно отражая радар от поверхности планеты, команда под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе определила точную продолжительность дня на Венере, наклон ее оси и размер ее ядра. Результаты опубликованы сегодня в журнале. Природа Астрономия.

По словам исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, такие фундаментальные данные, как количество часов в венерианском дне, предоставляют важные данные для понимания расходящихся историй Венеры и Земли. Предоставлено: НАСА.

«Венера – наша сестра-планета, но эти фундаментальные свойства остаются неизвестными», – сказал Жан-Люк Марго, профессор Земли, планетных и космических наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, руководивший исследованием.

У Земли и Венеры много общего: обе скалистые планеты имеют почти одинаковый размер, массу и плотность. И все же они развивались совершенно разными путями. Такие фундаментальные данные, как количество часов в венерианских днях, предоставляют важные данные для понимания расходящихся историй этих соседних миров.

Изменения вращения и ориентации Венеры показывают, как внутри распределяется масса. Знание ее внутренней структуры, в свою очередь, способствует пониманию формирования планеты, ее вулканической истории и того, как время изменило поверхность. Кроме того, без точных данных о том, как движется планета, любые будущие попытки приземления могут быть отклонены на целых 30 километров.

«Без этих измерений, – сказала Марго, – мы будем летать вслепую».

Новые радиолокационные измерения показывают, что средний день на Венере длится 243,0226 земных суток – примерно две трети земного года. Более того, скорость вращения Венеры всегда меняется: значение, измеренное за один раз, будет немного больше или меньше предыдущего. Команда оценила продолжительность дня по каждому из индивидуальных измерений, и они наблюдали разницу не менее 20 минут.

«Это, вероятно, объясняет, почему предыдущие оценки не совпадали друг с другом», – сказала Марго.

Тяжелая атмосфера Венеры, вероятно, виновата в этом изменении. Когда он кружит вокруг планеты, он обменивается большим количеством импульсов с твердой землей, ускоряя и замедляя свое вращение. Это происходит и на Земле, но обмен добавляет или вычитает всего одну миллисекунду из каждого дня. Эффект гораздо более драматичный на Венере, потому что атмосфера примерно в 93 раза массивнее Земли, и поэтому у нее гораздо больше импульса для торговли.

Команда под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе также сообщает, что Венера наклоняется в одну сторону ровно на 2,6392 градуса (Земля наклонена примерно на 23 градуса), что в 10 раз превышает точность предыдущих оценок. Повторные радиолокационные измерения дополнительно показали скорость ледникового покрова. при котором ориентация оси вращения Венеры меняется, как у вращающегося детского волчка. На Земле эта «прецессия» занимает около 26 000 лет, чтобы совершить один цикл. Венере нужно немного больше времени: около 29000 лет.

С помощью этих точных измерений того, как вращается Венера, команда подсчитала, что ядро ​​планеты составляет около 3500 километров в поперечнике – очень похоже на Землю, – хотя они еще не могут сделать вывод, жидкое оно или твердое.

Венера как гигантский дискотечный шар

С 2006 по 2020 год Марго и его коллеги 21 раз направляли радиоволны на Венеру с помощью 70-метровой антенны Голдстоуна в пустыне Мохаве в Калифорнии. Через несколько минут эти радиоволны отразились от Венеры и вернулись на Землю. Радиоэхо было получено в Голдстоуне и в обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии.

«Мы используем Венеру как гигантский дискотечный шар», – сказала Марго, когда радиотарелка действовала как фонарик, а ландшафт планеты – как миллионы крошечных отражателей. «Мы освещаем его чрезвычайно мощным фонариком – примерно в 100 000 раз ярче, чем ваш обычный фонарик. И если мы отследим отражения от диско-шара, мы можем сделать вывод о свойствах вращения [state]. »

Сложные отражения беспорядочно увеличивают яркость и затемняют обратный сигнал, который распространяется по Земле. Антенна Голдстоуна сначала видит эхо, затем Грин Бэнк видит его примерно через 20 секунд. Точная задержка между получением на двух объектах дает представление о том, как быстро вращается Венера, в то время как конкретное временное окно, в котором эхо-сигналы наиболее похожи, показывает наклон планеты.

Наблюдения требовали точного времени, чтобы гарантировать правильное расположение Венеры и Земли. И обе обсерватории должны были работать безупречно, что было не всегда. «Мы обнаружили, что на самом деле сложно заставить все работать правильно за 30 секунд», – сказала Марго. «В большинстве случаев мы получаем некоторые данные. Но необычно, что мы получаем все данные, которые надеемся получить ».

Несмотря на трудности, команда продвигается вперед и обратила внимание на спутники Юпитера – Европу и Ганимед. Многие исследователи сильно подозревают, что Европа, в частности, скрывает жидкий водный океан под толстым слоем льда. Наземные радиолокационные измерения могут подтвердить наличие океана и выявить толщину ледяной оболочки.

И команда продолжит отражать радар от Венеры. С каждым радиоэхом завеса над Венерой немного приподнимается, делая нашу сестринскую планету еще более четкой.