WENUS


Wenus, druga planeta od Słońca, jest skalnym globem, otulonym gęstymi chmurami, które odbijają większość światła słonecznego, przez co Wenus jest najjaśniejszym ciałem na niebie po Słońcu i Księżycu. Jest na niej gorąco i duszno. Temperatury powierzchniowe dochodzą do 480 oC, a ciśnienie atmosferyczne 90 razy przewyższa ciśnienie ziemskie. Żółtawy kolor chmur pochodzi od kwasu siarkowego. Jego zawartość ulega jednak znacznym zmianom, co nasuwa myśl, że na Wenus występują czynne wulkany. Wenus, z temperaturami dochodzącymi do 480oC, to najgorętsza planeta Układu Słonecznego. Jest najbliższym sąsiadem Ziemi i przypomina ją pod względem rozmiarów i gęstości. Wenus obraca się wokół osi najwolniej ze wszystkich planet, 240 razy wolniej niż Ziemia. Wenus jest najgorętszą planetą Układu Słonecznego. Zarówno w przypadku Wenus, jak i Ziemi, słoneczne promieniowanie o mniejszej długości fali przenika atmosferę, ogrzewa powierzchnię, a jego energia jest ponownie emitowana jako promieniowanie podczerwone o większej długości fali. Atmosfera Ziemi pochłania część tego wtórnego promieniowania, co prowadzi do efektu cieplarnianego. Na Wenus jest on pełny, gdyż atmosfera pochłania całe ciepło emitowane z powrotem w przestrzeń. Dzięki technice radarowej sondy kosmiczne sporządziły mapę 98 % powierzchni Wenus. Dwie trzecie planety pokrywają rozległe, rozpalone równiny pustynne pochodzenia wulkanicznego. W wyniku efektu cieplarnianego, średnia temperatura powierzchniowa na Marsie, Ziemi i Wenus jest odpowiednio o 5oC, 35oC oraz 500oC wyższa niż byłaby, gdyby atmosfery tych planet przepuszczały całkowicie promieniowa-nie cieplne (promienie podczerwone). Atmosfery Marsa i Ziemi są przeźroczyste dla wybranych długości fal promieniowania podczerwonego, natomiast atmosfera Wenus jest całkowicie nieprzeźroczysta. Większość planet i księżyców Układu Słonecznego obraca się wokół osi i krąży wokół Słońca w kierunku odwrotnym do ruchu wskazówek zegara. Jednakże Wenus rotuje zgodnie z ruchem wskazówek zegara, czyli odwrotnie niż inne planety. W zasadzie nie wiadomo, dlaczego tak się dzieje, aczkolwiek niektórzy astronomowie wysunęli hipotezę, że Wenus obracała się kiedyś w tym samym kierunku co pozostałe planety, lecz zmieniła rotację w wyniku zderzenia z jakąś planetą lub planetoidą. Proces przekształcania planet w celu stworzenia na nich warunków sprzyjających życiu określany jest po angielsku terraforming, co można tłumaczyć jako ziemiosposobienie. Niektórzy naukowcy zaproponowali, aby proces taki zapoczątkować na Wenus poprzez "wysianie" w jej atmosferze zarodników roślin. Powątpiewano wprawdzie, czy organizmy ziemskie przetrwają w tak skrajnych temperaturach; jednakże, przynajmniej teoretycznie, zarodki pobierałyby dwutlenek węgla z atmosfery i przekształcały go w tlen, wykorzystując reakcje fotosyntezy. To mogłoby uruchomić łańcuch przemian, prowadzących do wytworzenia środowiska, przypominającego środowisko ziemskie. Wenus obiega Słońce po niemal kołowej orbicie o mimośrodzie zaledwie 0,0068, z prędkością 35 km/s. Jednego obiegu dokonuje w ciągu 224,701 dnia. Spośród wszystkich planet Wenus najwolniej obraca się wokół własnej osi, bowiem tylko raz na 243,16 doby, i przy tym w kierunku przeciwnym niż pozostałe planety z wyjątkiem Urana, który obraca się w tym samym kierunku co Wenus. Słońce na niebie Wenus widzielibyśmy wschodzące na zachodzie i zachodzące na wschodzie. Dzień na Wenus trwa 116,8 dnia ziemskie. Ponieważ oś obrotu planety jest prawie prostopadła do płaszczyzny jej orbity, na Wenus nie występują pory roku. Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni planety wynosi 8,85 m/s2, prędkość ucieczki 10,35 km/s. Wenus, w odróżnieniu od Ziemi, nie ma pola magnetycznego Wenus jest planetą najbliższą Ziemi, jednak wzajemna odległość tych dwóch ciał niebieskich podlega znacznym zmianom: od 40x106 do 259x106 km. W związku z tym rozmiary kątowe Wenus na niebie zmieniają się od 64" do 10". W czasie największego zbliżenia widzimy Wenus - co prawda tylko w lunecie - jako wąski sierp. Planeta znajduje się wtedy między Ziemią i Słońcem. Również Wenus wykazuje fazy. Po raz pierwszy obserwował je Galileusz w 1609 roku, gdy na planetę skierował swoją lunetkę. Odkrycie faz Wenus było istotnym dowodem na potwierdzenie heliocentrycznej teorii Kopernika. Ponieważ Wenus obiega Słońce wewnątrz orbity Ziemi, nie może na niebie oddalić się od Słońca dalej niż o 48°. W najkorzystniejszych warunkach wschodzi zatem tylko pięć godzin przed wschodem Słońca lub zachodzi pięć godzin po jego zachodzie. Na ogół jednak jest na niebie widoczna znacznie krócej. Jej się od -3,1m do -4,4m. Po Słońcu i Księżycu jest ona najjaśniejszym obiektem na niebie, 15 razy jaśniejszym niż najjaśniejsza gwiazda nieba, Syriusz. Wiele narodów miało dla Wenus dwie nazwy, zależnie od tego czy była ona widoczna na niebie rano czy wieczorem. Na przykład starożytni Grecy wieczorem nazywali ją Hesperos, rano - Phosphorus. Do dziś Wenus bywa nazywana Jutrzenką, gdy świeci nad ranem, lub Gwiazdą Wieczorną, gdy ją widzimy wieczorem. Wenus, podobnie jak Merkury, przechodzi też przed tarczą Słońca, przejścia te są jednak o wiele rzadsze. Po raz ostatni miało to miejsce 8 grudnia 1882 roku, następne dwa przejścia będzie można obserwować 8 czerwca 2004 roku i 8 czerwca 2012 roku. Na podstawie rozmytego konturu Wenus przy przejściu przed tarczą słoneczną w dniu 26 maja 1761 roku Michaił W. Łomonosow wywnioskował, że planeta posiada atmosferę. Powierzchnia Wenus nie jest dostępna bezpośrednim obserwacjom, gdyż zakrywa ją gęsta warstwa nieprzezroczystych chmur odbijających aż 60% światła słonecznego. Ta zasłona z chmur sprawiła, że nasza najbliższa sąsiadka jest po dzień dzisiejszy pełna zagadek. Obserwujemy tylko część atmosfery Wenus, położoną nad chmurami. Można tu niekiedy dostrzec ciemne plamy o nieregularnym kształcie i nieostrych brzegach. Przed ponad 40 laty w atmosferze Wenus odkryto dwutlenek węgla, ale dopiero w ostatnich latach dosłowna inwazja statków kosmicznych zrywa stopniowo zasłonę z tej najpiękniejszej planety naszego nieba. Współczesne wyobrażenie o atmosferze Wenus uzyskaliśmy z pomiarów przeprowadzonych przez sondy międzyplanetarne typu Wenera, Mariner i Pioneer Venus, a także z obserwacji z Ziemi. Atmosfera Wenus kończy się na wysokości około 1000 km nad powierzchnią planety koroną wodorową. Tworzy ona warstwę pośrednią między atmosferą Wenus i przestrzenią międzyplanetarną. Pod koroną, wysokości mniej więcej 300 km nad powierzchnią, przeważa w atmosferze Wenus hel. W niższych warstwach atmosfera składa się z 97% dwutlenku węgla, prawie 3% azotu, 0,1% tlenu oraz niewielkiej ilości kwasu siarkowego. Od wysokości około 100 km nad powierzchnią Wenus, w kierunku do dołu, zaczyna wzrastać temperatura. Na powierzchni planety sięga ona wartości 460-480°C. Nieprzezroczysta, najgęstsza warstwa chmur o grubości 15-20 km znajduje się na wysokości około 60 km nad powierzchnią planety. Pod chmurami różnica pomiędzy temperaturą dnia i nocy nie przewyższa 25°C. Prędkość wiatru w atmosferze maleje w miarę obniżania się nad powierzchnią Wenus. Jak wykazały pomiary, przeprowadzone przez balonowe sondy z Wegi 1 i Wegi 2, na wysokości 50-55 km prędkość wiatru wynosi 69,5 m/s. Przy powierzchni planety prędkość wiatru osiąga wartość zaledwie 1-2 m/s. Wiatr o takiej prędkości może jeszcze przenosić drobne cząstki pyłu i piasek. Na wysokości chmur (60 km) ciśnienie atmosferyczne wynosi 100 Pa i w miarę obniżania się szybko rośnie, dochodząc przy powierzchni Wenus do wartości 9 MPa (90 atmosfer). Chmury na Wenus przepuszczają światło i widoczność nad nimi nie powinna być gorsza niż u nas w pochmurny dzień. Zanim jeszcze pierwsze sondy lądowały na powierzchni Wenus, metodami radiolokacyjnymi z Ziemi stwierdzono, że powierzchnia planety nie jest zbyt górzysta, lecz ma charakter raczej równinny. Pierwszych informacji o składzie i budowie tej powierzchni dostarczyły automatyczne sondy międzyplanetarne, poczynając od Wenery 7 oraz Pioneer Venus. Okazało się, że twardość powierzchni planety odpowiada na ogół twardości skał bazaltowych. Średnia gęstość Wenus wynosi 5,11 g/cm3. W miejscu lądowania Wenery 10 gęstość pod samą powierzchnią planety wynosiła 2,7 - 2,9 g/cm3. Przypuszcza się, że Wenus, podobnie jak Merkury i Ziemia, ma również jądro żelazne. Około 70% powierzchni Wenus stanowi teren równinny, nie wznoszący się ponad średni promień planety. Dalsze 20% powierzchni pokrywają płaskie, owalne obszary o kilkusetkilometrowych średnicach, zagłębione jakieś 1500 m poniżej średniego poziomu planety. Wiele z nich przypomina kształtem uderzeniowe kratery meteorytowe. Pozostałe 10% powierzchni Wenus zajmują łańcuchy górskie. Najwyższy szczyt, Maxwell Montes, o wysokości 11 km, znacznie przerasta nasze najwyższe góry. Jest on położony we wschodniej części rozległego łańcucha górskiego Ishtar Terra, przypominającego pod względem geologicznym Himalaje, powstałe wskutek wypiętrzenia dwóch kier kontynentalnych. Płaskowyż Lakshmi Planum, o średnicy 2500 km, jest podobny do Tybetu, jednak dwa razy większy od niego. Lakshmi Planum leży 4000 m powyżej średniego poziomu planety. Wzdłuż równika Wenus, na długości 10000 km, rozpościera się Aphroditae Terra, obszar bardzo podobny pod względem budowy geologicznej do wschodniej Afryki. Napotykamy tam zbliżony układ rozpadlin. Gigantyczne rozpadliny w tym rejonie Wenus osiągają długość 3000 km i głębokość 1000 m. Wydaje się, że geologiczna przeszłość Wenus nie różniła się zbytnio od geologicznych dziejów Ziemi. Na równinnych terenach Wenus widoczne są bezładnie rozrzucone owalne formacje o średnicach od 20 do 80 km. Są to prawdopodobnie pozostałości kraterów meteorytowych. Na Wenus brak kraterów o średnicy mniejszej niż 20 km, pewnie dlatego, że mniejsze meteoryty nie zdołały przeniknąć przez gęstą warstwę atmosfery planety do jej powierzchni. Wyraźne jasne plamy na powierzchni Wenus są obszarami aktywnymi tektonicznie. Te tzw. "gorące plamy" znajdują się w różnych stadiach rozwoju. Niektóre z nich dowodzą współczesnej aktywności tektonicznej planety. Wenus jest w szerokim rozumieniu planetą bliźniaczą Ziemi. Choć pod wieloma względami Wenus i Ziemia są do siebie podobne, wiele cech je różni. Wpłynęły na to odmienne warunki zewnętrzne, w których powstały te planety. Zarówno Ziemia, jak i Wenus powstały ponad 4,6 miliarda lat temu z drobnych protoplanetarnych ciał mgławicy słonecznej. Wewnętrzna radioaktywność (Wenus ma takie samo jak Ziemia ciepło wewnętrzne, wytworzone na skutek rozpadu promieniotwórczego pierwiastków) oraz zderzenia z pobliskimi drobnymi ciałami dostarczały ciepła niezbędnego do topnienia wnętrza planety. Materiał o większej gęstości (nikiel, żelazo) stopniowo formował jądro planety. Lżejsze pierwiastki przemieszczały się w kierunku powierzchni Wenus i utworzyły jej atmosferę. Z biegiem czasu bombardowanie planety przez znajdujące się w pobliżu drobne ciała zmniejszało się, sama planeta stawała się coraz chłodniejsza. Ciekłe jądro otoczyła stała skorupa, kry tektoniczne zaczęły tworzyć kontynenty (na przykład Ishtar) oraz niżej położone baseny, w których najprawdopodobniej znajdowała się także woda. w tym czasie aktywność słoneczna była o około 30% mniejsza niż obecnie i Wenus otrzymywała od Słońca tyle promieniowania, ile obecnie Ziemia. Z rozpadlin wulkanicznych skorupy Wenus wydzielały się duże ilości dwutlenku węgla, przyczyniając się do formowania atmosfery. Gęsta atmosfera, która się utworzyła ponad 3,5 miliarda lat temu, zmieniła bilans cieplny planety. Coraz silniej dawało się odczuć działanie efektu szklarniowego i temperatura na powierzchni planety wzrastała. Niemały udział we wzroście temperatury miała także zwiększająca się aktywność Słońca. W tym okresie wyparowała cała woda z powierzchni Wenus, a para wodna w atmosferze uległa rozłożeniu na wodór i tlen pod działaniem nadfioletowego promieniowania Słońca. Obecnie na Wenus nie ma zupełnie wody. Stosunek liczby atomów deuteru do atomów wodoru (na Wenus na każdy atom wodoru przypada 100 razy więcej atomów deuteru niż na Ziemi) świadczy jednak, że w przeszłości planeta była bogata w wodę. Przedstawiony scenariusz ewolucji Wenus nie pozostawia miejsca dla powstania tam materii ożywionej.

3