a Hold, a Vénusz és a halvány Mars együtt a július 12, 2021 éjszakai égbolton. A közelsége … A Vénusz a Marshoz egy bolygókapcsolódás eredménye, míg a vékony félhold csak viszonylag közel volt. A Vénusz, a föld éjszakai égboltjának legfényesebb bolygója könnyedén túlragyogja az összes csillagot, és körülbelül ~200-szor fényesebb, mint a Mars a fénykép készítésének pillanatában.
Christopher Becke / @ Beckephysics
ha mostanában napnyugta után néztél nyugatra, Talán észrevetted, hogy van egy fénypont, ami nem csak körülötte, hanem az egész éjszakai égbolton túlragyogja a többit. Ez a pont a Vénusz bolygó, egy olyan fényes és ragyogó bolygó, amely a Hold kivételével minden más tárgyat felülmúl az éjszakai égbolton. Minden más csillag és bolygó elsápad a Vénuszhoz képest a Földről nézve, és ez független attól, hogy a Vénusz a Földhöz legközelebb vagy a legtávolabb van-e pályáján.
a Mars mellett — egy önmagában fényes bolygó mellett—, amint az 12.július 2021-I együttállás során megjelent, a Vénusz körülbelül 200-szor fényesebbnek tűnt, mint a Mars, vagy csaknem hat teljes csillagászati nagyságrend: megegyezik az északi csillag és a Neptunusz bolygó fényességi különbségével. Bár folyamatos fényessége talán a Vénusz legfigyelemreméltóbb tulajdonsága, ez nem csak a legfényesebb bolygó, amelyet a földről láthatunk, hanem több szempontból is extrém, figyelemre méltó bolygó. Ez adja a Vénusz figyelemre méltó, egyedülálló állapotát a Naprendszerben.
a Vénusz felhőben gazdag légköre magasan egy sűrű, vastag, rendkívül forró felszíni réteg felett helyezkedik el. Az alsó … a felhőfedelek csak akkor kezdődnek, ha már több tíz kilométerrel feljebb vagy, és több rétegben is fennmaradnak, amíg a legmagasabb ködök ~90 kilométer magasságban vannak. Ezek a felhők, amelyek nagyrészt kénsavból állnak, talán a Vénusz légkörének legszembetűnőbb jellemzői.
LIMAYE ET AL, DOI: 10.1089 / AST.2017.1783
1.) Vénusz légköre. A Naprendszer minden bolygója néhány különböző hatásnak van kitéve: egyrészt a bolygó tömegének gravitációs vonzása, másrészt a nap által kibocsátott részecskék és sugárzás. Ez a két jelenség szemben áll egymással, amikor a bolygó légköréről van szó, a napszél és a sugárzás azon dolgozik, hogy eltávolítsa a bolygó légkörét, míg a bolygó gravitációs vonzása azon dolgozik, hogy megnövelje a bolygót a korai, kialakulási szakaszban, és a lehető leghosszabb ideig ragaszkodjon a légköréhez.
bár a Merkúr elég közel volt a naphoz és elég kicsi ahhoz, hogy légköre már régen teljesen eltávolodjon, a Vénusz távolabbi és masszívabb volt, és sikerült megtartania nagyobb tömegű molekuláris fajait, különösen a szén-dioxidot. Feltételezik, hogy egy elszabadult üvegházhatás történt a Vénuszon régen, ami sűrű, vastag, forró légköréhez vezetett, amelyet szén-dioxid és kénsavfelhők uraltak.
a Vénusz légkörének felső rétegei a napsugárzás hatására ionizálódnak, és ez az ionizált réteg, valamint a benne lévő töltött részecskék mozgásából eredő mágneses mező megvédi a Vénusz többi részét a nap sztrippelő hatásaitól: hasonlóan ahhoz, ahogyan a Föld mágneses tere védi saját bolygónk légkörét. Ez a védelem azonban nem fed le mindent; a könnyebb gázfajokat — beleértve a vízgőzt is-a napszél folyamatosan eltávolítja, és a Vénusz magnetotailjában látható.
infravörös Kilátás a Vénusz éjszakai oldalára, a Akatsuki űrhajó. Fényereje nagyobb, mint … bármely más bolygóét, ahogy a földről látjuk, és közelebb közelít a mi világunkhoz, mint bármely más bolygó. A legközelebbi, úgy tűnik, a legnagyobb az égen az összes bolygó; a legtávolabbi, számos más bolygó tűnhet nagyobb. A Vénusz azonban mindig a legfényesebb.
ISAS, JAXA
2.) Vénusz felhői. A kénsavfelhők több vastag rétege óriási szerepet játszik a Vénusz szélsőségekbe tolásában. Míg a Földön elsősorban a légkörünkben lévő üvegházhatású gázok melegítik bolygónkat — olyan gázok, mint a vízgőz, a szén-dioxid és a metán, amelyek átlátszóak az optikai hullámhosszon, de elnyelik és újra kibocsátják a fényt az infravörösben — a Vénusz felhői az elsődleges hőfogó anyagok a testvérbolygónkon. A földön a felhők csak a bolygónk csapdába esett hőjének körülbelül 25% – át teszik ki; a Vénuszon ez jóval meghaladja a 90% – ot.
ezenkívül a Föld és a Vénusz felhői erősen visszaverődnek, de a Földet csak részben borítják felhők, és a föld sok felhője vékony, magas cirrusfelhők, amelyek csak a bejövő napfény ~10% – át tükrözik vissza, szemben a vastag, alacsony rétegfelhőkkel, amelyek jobban tükrözik a fény ~90% – át. A Vénusz ezzel szemben több réteg felhőfedélzettel rendelkezik, amelyek körülbelül 20 kilométer magasságban vannak, így a felület 0% – a bármikor látható az űrből, szemben a Föld bolygó ~50% – ával. Ez a felhőtakaró létfontosságú szerepet játszik a Vénusz fényességében, ahogy a földről is látható.
a Szovjetunió Venera landers sorozata az egyetlen űrhajó, amely valaha is leszállt és adatokat továbbított … a Vénusz felszínéről. Az összes Lander leghosszabb élettartama meghaladta a két órát, mielőtt a műszerek túlmelegedtek és megszakadt a kapcsolat. A mai napig egyetlen űrhajó sem maradt fenn hosszabb ideig a Vénusz felszínén, ahol a hőmérséklet eléri a 900 Fahrenheit fokot (482 C).
Venera landers / Szovjetunió
3.) A Vénusz hőmérséklete. Bár a Vénusz közel kétszer akkora távolságra van a naptól, mint a Merkúr, és a Merkúr által kapott területegységenkénti sugárzásnak csak körülbelül 29%-át kapja, a Vénusz, nem pedig a Merkúr, a Naprendszer legforróbb bolygója. Mivel a Higany, egy gyakorlatilag végtelen világ, akár 427 °C (800 °F) teljes Nap, míg az éjszakai oldalon is zuhannak, hogy olyan alacsony, mint -180 °C (-290 °F), Vénusz következetesen marad között 440-480 °C (820-900 °F): mindig melegebb, mint a Higany az abszolút legjobb.
míg a Föld üvegházhatása csak körülbelül 33 (59) C (F) – rel növeli bolygónk hőmérsékletét, a Vénuszé óriási, körülbelül 450 (810) C (F) – rel növeli a hőmérsékletét abban a forgatókönyvben, amikor ez egy teljesen levegő nélküli világ. Lent a Vénusz felszínén, mindig elég meleg ahhoz, hogy megolvassza az ólmot; a leghosszabb élettartamú leszállóink kevesebb, mint 3 órán keresztül működtek, miután megérintették a felszínt. Bár a Vénusz felszíne a naprendszerünk legszörnyűbb helye lehet-sok szempontból még szélsőségesebb, mint a Jupiter holdjának vulkanikus felszíne Io — körülbelül ~60 kilométerrel felfelé, meglepően földszerű. Hasonló nyomással és hőmérséklettel, mint a Föld felszínén, a Vénusz, fent a felhőkarcolói felett, talán már egyszerű, de szívós mikrobiális életformáknak ad otthont.
a naprendszer hét földönkívüli bolygója: Merkúr, Vénusz, Mars, Jupiter, Szaturnusz, … Az Uránusz és a Neptunusz méretei pontosak ahhoz, ami a Földről látható, de fényességük igazítva van. A Szaturnusz sokszor halványabb, mint a Jupiter, annak ellenére, hogy majdnem azonos méretű és közel azonos visszaverő képességű: a Naptól és a Földtől való sokkal nagyobb távolságának függvénye. A Vénusz 63 000-szer fényesebb, mint a leghalványabb bolygó, a Neptunusz.
Getty Images
4.) A Vénusz visszaverő képessége. Ez az, ahol a dolgok kezdenek érdekessé válni. A Naprendszer minden objektumának van úgynevezett albedója: annak mértéke, hogy mennyire fényvisszaverő a felülete. A tudósok kétféle albedóról beszélnek:
Bond albedo, amely a teljes visszavert sugárzás aránya a teljes bejövő (nap) sugárzáshoz képest, és
Geometriai albedo, amely az, hogy mennyi fény tükröződik vissza egy lapos, ideális fényvisszaverő felülethez képest.
mindkét mérés szerint a Vénusz messze a leginkább fényvisszaverő bolygó a Naprendszerben, albedókkal, amelyek mindegyike több mint kétszerese a legközelebbi bolygónak. Míg a levegő nélküli világok, mint a Merkúr vagy a Hold, a teljes bejövő fénynek csak körülbelül 11-14% – át tükrözik vissza, hasonlóan ahhoz, amit a Föld tükrözne, ha levegő nélküli és jégsapkáktól mentes lenne, a Vénusz a teljes fény 75-84% – át tükrözi, attól függően, hogy hogyan mérik. Ez a magas szintű visszaverő képesség miatt önmagában fényesebbnek tűnik, mint a Naprendszer bármely más bolygója, csak néhány jégben gazdag holddal, mint a Szaturnuszé Enceladus, magasabb teljes albedóval rendelkezik.
a Vénusz fázisai a Földről nézve lehetővé teszik számunkra, hogy megértsük, hogyan jelenik meg mindig a Vénusz … a föld perspektívája. A naptól 47 fokos maximális nyúlást elérve a Vénusz a legnagyobb és legfényesebb a vékony félhold fázisban, de amikor távolabb és kisebb, teljesebb, és a Holdon kívüli legfényesebb objektum marad a Föld éjszakai égboltján.
Wikimédia Commons felhasználók Nichalp és Sagredo
5.) Vénusz megjelenése a földről. Van néhány különböző oka, kombinálva, miért Vénusz mindig a legfényesebb bolygó a Föld éjszakai égboltján. Az egyik az, hogy a Vénusz viszonylag nagy (majdnem akkora, mint a Föld) egy sziklás bolygó számára, valamint viszonylag közel van a Naphoz; a felszínén bekövetkező napsugárzás teljes mennyiségét tekintve csak a Jupiter kap többet. A második az, hogy a Vénusz a leginkább fényvisszaverő bolygó a Naprendszerben; a bejövő napsugárzás legnagyobb százaléka visszavezetődik az űrbe.
de három a Vénusz közelsége a Földhöz. Legközelebb a Vénusz 41 millió km-en (25 millió mérföld) belül van a Földtől, közelebb, mint bármely más bolygó. Még a legtávolabbi Vénusz is csak 261 millió km-re (162 millió mérföld) van a Földtől: sokkal közelebb, mint a Jupiter valaha is eljut a Földhöz. (A Jupiter következő legközelebbi megközelítése a földre 2022-ben érkezik, amikor 591 millió km-en belül, vagyis 367 millió mérföldön belül érkezik.)
annak ellenére, hogy a Vénusz a fázisok teljes sorozatát mutatja, a félhold fázisa a Földhöz legközelebb akkor közelít, amikor a legfényesebb, de csak kissé halványabb, amikor a legtávolabb van, amikor teljes fázisába lép. A többi fényes bolygó — a Jupiter és a Mars-még a leghalványabb állapotában sem tud versenyezni a Vénusszal.
a bolygók pályája a belső Naprendszerben nem pontosan kör alakú, de eléggé … a Merkúr és a Mars a legnagyobb eltérésekkel és a legnagyobb elliptikusságokkal rendelkezik. A bolygók hatása a Merkúr precessziójára, amelyet a Vénusz, majd a Jupiter, majd a föld Ural, nem tudja megmagyarázni az összes megfigyelt precessziót, az általános relativitáselmélet felé mutatva.
NASA / JPL
6.) Vénusz szerepe az Általános relativitáselméletben. Az első utalás arra, hogy valami” nincs rendben ” a newtoni gravitációval a Naprendszerünkben, a 19.század közepén érkezett, a Merkúr pályájának megfigyelésével. Az elmúlt néhány évszázadban megfigyeltük a Merkúr elliptikus pályáját a Nap körül, és láttuk, hogy a perihéliuma — vagy a Naphoz legközelebb eső pontja — a pályáján halad előre. A perihelion teljes sebessége 5600 ívmásodperc volt századonként, és ez a sebesség egy kicsit túl sok volt a newtoni gravitációhoz.
századonként 5025 ívmásodperc a napéjegyenlőségek precessziójának köszönhető: a Föld precessziós pályájának hatása. A probléma megértésének következő kulcsa az volt, hogy kiszámítsa az összes többi bolygó hatását a Merkúr pályájára. Bár minden bolygó hozzájárul, évszázadonként összesen ~532 ívmásodperc, a legnagyobb hozzájárulás a Vénuszból származott: 277 ívmásodperc századonként, közel kétszerese a következő legnagyobb hozzájárulónak, Jupiter (~150), és több mint háromszorosa a Föld hozzájárulásának (~90).
a századonként “hiányzó” 43 ívmásodperc pontosan az volt, amit Einstein általános relativitáselmélete képes volt elszámolni, de anélkül, hogy más bolygók, különösen a Vénusz hozzájárulását ilyen pontosan számszerűsítette volna, lehetetlen lett volna megérteni az általános relativitáselmélet szerepét.
amikor a Merkúr (felső) először áthalad a napon, nincs légköri utalás … ‘ív’, amely felfedi a napfény jelenlétét, amely átszűrődik a légkörén. Ezzel szemben a Vénusz légköre (alsó) egyértelműen meghatározott ívet mutat a tranzitok során, és már a 18. században is,
NASA / TRACE (felső); JAXA / NASA / Hinode (alsó)
7.) A Vénusz és a tranzit spektroszkópia születése. Mivel a Napunk második bolygója, a Vénusz egyike annak a két bolygónak (a Merkúrral együtt), amelyet megfigyeltek, hogy a Nap korongja előtt halad át a mi szemszögünkből itt a Földön. Ellentétben a Merkúr tranzitjaival, azonban, ahol a Merkúr egyszerűen átlátszatlan korongként jelenik meg, amelyet a nap körvonalaz, úgy tűnik, hogy a napfény “görbül” a Vénusz széle körül, amikor a tranzit mind kezdődik, mind véget ér. A Vénusz tranzitjainak megfigyelései, amelyek átlagosan csak kétszer fordulnak elő évszázadonként, az emberiség első jelzése volt arra, hogy a Vénusz rendelkezik — míg a Merkúr hiányzott — jelentős légkörrel.
de sokkal többet tehetünk, mint pusztán észlelni a légkör létezését tranzitok során: valójában meg tudjuk mérni, hogy mi a légköri tartalma, molekulánként. Először a Vénusz 2004-es tranzitja során mutatták be, ez a technika ma már az exoplanet tudományok létfontosságú része, mivel megpróbáljuk használni tranzit spektroszkópia hogy megkülönböztessük a bolygók légköri alkotóit más csillagok körül. Bár elvileg ez már jóval korábban is lehetséges volt, csak itt, a 21.században érte el a műszerezési technológia tudományos álmainkat.
ez az infografika néhány illusztrációt és bolygóparamétereket mutat be a hét keringő bolygóról … TRAPPIST-1. Összehasonlításképpen a naprendszerünk sziklás bolygói mellett mutatjuk be őket. Ez a hét ismert világ csak körülbelül a Vénusz pályáján megy ki; lehetséges, sőt talán valószínű, hogy még sok más világ létezik a még felfedezett legkülső világon túl. Még nem határozták meg, hogy mely világok Merkúr -, Vénusz -, Föld-vagy Mars-szerűek.
NASA
8.) A Vénusz leckéi az exobolygók számára. Ma a Vénuszra úgy tekintünk, ahogy most van: forró, fényes, és vastag, sűrű, nehéz elemekben gazdag légkör borítja. De ez biztosítja számunkra a csillag fagyvonalának belsejében lévő sziklás bolygó négy fő lehetséges sorsának egyikét.
- ha túl közel kerülsz a szülőcsillagodhoz, árapályzár alakul ki, és/vagy az egész légköröd eltűnik, mint a Merkúr mindkét szempontból.
- menj túl messze a szülőcsillagodtól, különösen, ha túl kicsi vagy, és hideg, fagyott és barátságtalan lesz az élet, mint a Mars.
- ha a dolgok jól alakulnak a légkör, a méret és a Naptól való távolság szempontjából, akkor folyékony víz lehet a felszínén, és tartós, hosszú távú lövés az életre.
- de még mindig rendelkezhet egy vékony légkörrel, elkerülheti az árapály-záródást, és átmenetet a Föld-szerű potenciállal rendelkező világból a Vénusz-szerű pokollyukká váláshoz: ha bolygója elszabadult üvegházhatást tapasztal.
ha a dolgok másképp mentek volna a Vénuszon, talán ez is hosszú távon egy nedves, életgazdag, önfenntartó bioszférával rendelkező világgá válhatott volna. Talán a távoli múltban a dolgok nagyon különbözőek voltak a Vénuszon, és talán gazdag története van az ősi, korai életnek azon a bolygón. Amikor azt fontolgatjuk, hogy mi lehet odakint a saját Naprendszerünkön kívüli bolygókon, nem csak “más földeket” kell keresnünk, amelyek odakint lehetnek, hanem más Vénuszokat is, valamint minden olyan evolúciós lépést, amelyen keresztülment az út során.
a Föld bal oldalán, a Vénusz pedig, amint az infravörös képen látható, közel azonos sugarú, mint a Vénusz … a Föld fizikai méretének körülbelül 90-95% – a. A Naphoz való közelsége miatt azonban a Vénusz korábban rendkívül más sorsot szenvedett. Lehetséges, hogy körülbelül egymilliárd év múlva a Föld végre követni fogja a példáját.
Arie Wilson Passwaters / Rice Egyetem
mindent egybevetve, a Vénusz egy bolygó, tele szélsőségekkel. Minden ismert sziklás, földi világ legvastagabb légkörével rendelkezik. A naprendszer bármely bolygójának legforróbb felszíni hőmérsékletét éri el. Ez a leginkább tükröző bolygó a Naprendszerben, még a gázóriásokat is felülmúlja. És-különösen érdekes a földi megfigyelők számára-mindig ez a legfényesebb fénypont az éjszakai égbolton. Amikor nem közvetlenül a Nap mögött van, sem a naplemente utáni, sem a hajnal előtti égbolton, egyetlen más csillag vagy bolygó sem ragyogja túl.
tehát mindazzal, amit most tudunk, miért van az, hogy a Vénusz a naprendszer legfényesebb bolygója?
ez annak köszönhető, hogy a kombináció a nagy, Föld-szerű felület, a viszonylag közel a nap, a nagyon fényvisszaverő, felhő-gazdag légkör, és az a tény, hogy még a legtávolabbi, ez soha nem több, mint körülbelül 1,75 csillagászati egység a Föld bolygó. Még akkor is, ha a Jupiter és a Mars, a következő legfényesebb bolygók abszolút legfényesebbek, még mindig nem tudnak versenyezni a Vénusszal a leghalványabban. A következő alkalommal, amikor felnéz, és lát egy páratlan fényes fénypontot, amely a naplemente vagy a hajnal előtti égbolton rögzül, pontosan tudni fogja, hogy a Vénusz a Földről látható összes többi csillaghoz és bolygóhoz képest miért tűnik mindig túlragyogni őket.