Солнечная система (Астрономия и астрофизика), Сурдин Владимир Георгиевич

Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

на обложку

Сурдин Владимир Георгиевич

Шрифт:

Но с грозами на Венере еще не все ясно. Анализ показывает, что в облаках планеты слишком мала масса материала, чтобы накопился большой заряд и возникла молния. Далее, высотная зависимость напряженности низкочастотного поля, полученная на зондах «Венера-11, -12, -13 и -14», показала: источник импульсов, возможно, находился на небольших высотах, а не в облаках. Далее поступили сообщения о странных явлениях, происходивших с четырьмя американскими зондами «Пионер-Венера» глубоко под нижней границей облаков. У всех зондов на высоте около 12,5 км. были повреждены датчики температуры и другие устройства. Лабораторные исследования приборов-двойников показали, что наиболее вероятной причиной повреждения мог быть внешний электрический разряд. Если учесть, что зонды опускались в совершенно разных

районах планеты, напрашивается вывод, что электрически активная зона в атмосфере расположена низко и имеет глобальную протяженность. Еще раньше отмечались особенности радиосигналов с «Венер», словно они проходили сквозь слой плотной плазмы. Но существование плазмы на этих высотах необъяснимо с точки зрения теории. Природа электрической активности на этих высотах остается непонятной.

Если учесть, что низкочастотные радиоволны в атмосфере Венеры распространяются не на очень большие расстояния, то район, в котором принят импульс, можно грубо считать местом его возникновения. Оказалось, что импульсы действительно концентрируются в нескольких районах планеты, в том числе у горных массивов Бета и Феба, которые относятся к вулканическим, и в восточной части Земли Афродиты. В 1990 г. аппарат «Галилей» на сложном пути к Юпитеру сблизился с Венерой. Его приборы тут же зарегистрировали знакомые электромагнитные всплески, идущие от планеты. И в этом эксперименте был сделан прежний вывод: импульсы рождаются в мощных электрических разрядах на планете. К сожалению, эксперимент не позволял определить, откуда приходят импульсы, хотя область Феба была в пределах видимости.

Именно близ Фебы в 1978 и 1982 гг. опустились аппараты «Венера-11, -12, -13 и -14». Возможно, «Венера-11» попала в одну из самых активных областей. Позже установили, что районы регистрации электромагнитных импульсов обычно соседствуют с областями гравитационных аномалий. На Земле такие аномалии сопутствуют молодому вулканизму, причем при извержениях вулканов часто наблюдаются электрические разряды. Поэтому не исключено, что молнии на Венере связаны не с облаками, а с вулканическими извержениями, которые еще предстоит обнаружить.

Недра Венеры. Отсутствие магнитного поля

Если тепловыделение от распада радиоактивных элементов в коре Земли и Венеры одинаково, то средний тепловой поток через поверхность планеты должен быть около 0,05 Вт/м2. Благодаря конвекции в мантии Земли, тепловой поток выносится на ее поверхность главным образом через «горячие точки» — срединноокеанические рифты и, в меньшей степени, вулканы. Но на Венере, где рифты немногочисленны, основной вынос тепла может происходить лишь при извержении вулканов. Просачивание тепла сквозь кристаллическую кору благодаря молекулярной теплопроводности для Венеры должно играть второстепенную роль, так как при большом тепловом потоке существование высоких гор на планете было бы невозможным. Постоянно извергающиеся вулканы могли бы дать выход теплу и сохранить от плавления корни горных массивов.

Впрочем, противники вулканизма Венеры обращают внимание, что гравитационные аномалии там значительно сильнее, чем для массивов того же масштаба на Земле, что указывает на какие-то необычные процессы в литосфере Венеры. Возможно, в горячих точках лава выдавливается на поверхность из мантии и динамически поддерживает вулканические массивы вроде Максвелла или Беты.

Следует упомянуть еще один аспект вулканизма Венеры. С космических аппаратов наблюдалось внезапное резкое обогащение верхней части облачного слоя дымкой — мельчайшими аэрозольными каплями. Имеются сообщения, что подобное иногда наблюдалось и на Земле. Для образования избытка аэрозоля что-то должно было резко увеличить концентрацию сернистого газа. Было высказано предположение, что причиной служит гигантское вулканическое извержение. Но количество сернистого газа в атмосфере не может существенно измениться в результате одного извержения; для этого нужны миллионы лет. Механизм проще. Сернистого газа много в подоблачной атмосфере. В момент мощного извержения (как извержение Тамборы в 1815

г.) выбрасывается огромное количество тепла, которое разогревает приземные слои атмосферы и образует настолько мощную конвекцию, что восходящие потоки воздуха выносят достаточное количество сернистого газа в надоблачную атмосферу. Там он перерабатывается в серную кислоту и образует избыток аэрозоля. Подтверждается такое объяснение не только внезапностью обогащения, но и постепенным, в течение нескольких лет, уменьшением концентрации аэрозоля.

О строении недр Венеры пока мало данных. Ее безразмерный момент инерции, по-видимому, лишь чуть больше, чем у Земли. Пока он точно не найден; обычно принимают значение 0,333. Ядро планеты несколько меньше, чем у Земли. На него приходится около 12% массы (у Земли 16%). В целом недра Венеры должны быть похожи на земные недра, хотя литосфера может быть более толстой.

С внутренним строением Венеры и особенностями ее вращения связана проблема отсутствия у нее магнитного поля, что выделяет ее из планет земной группы. У Венеры и Земли близки размеры, средняя плотность и, вероятно, строение недр. Одна из современных теорий генерации магнитного поля у небесных тел (теория динамо) указывает, что напряженность магнитного поля планеты зависит от скорости ее вращения и прецессии полярной оси. Из этой теории следует, что дипольное поле Венеры должно быть слабым. Но измерения указывают на напряженность, еще по крайней мере в 10 раз более низкую, чем предсказывает теория. Похоже, что общего дипольного поля у Венеры вообще нет.

Те слабые хаотические магнитные поля напряженностью 15—20 нТл., которые замечены в ионосфере Венеры, индуцируются в ней вмороженным в солнечный ветер межпланетным магнитным полем, напряженность которого поблизости от планеты около 10 нТл. (10—4 Гс).

Литература

Атлас поверхности Венеры. М.: Изд-во ГУГК при СМ СССР, 1989.

Бурба Г.А. Номенклатура деталей рельефа Венеры. М.: Наука, 1988.

Ксанфомалити Л.В. Планета Венера. М.: Наука, 1985.

Лазарев Е.Н., Родионова Ж.Ф. Гипсометрическая карта Венеры. М.: ГАИШ МГУ, 2008.

Gazetteer of Planetary Nomenclature (Название, их происхождение, положение на карте и изображение деталей поверхности планет и спутников) http://planetarynames.wr.usgs.gov

Глава VI

МАРС

Характеристики Марса

Большая полуось орбиты 1,524 а.е.=228 млн. км.

Сидерический период обращения («год») 687,0 сут.=1,88 лет.

Синодический период (средний) 780 сут.=2,14 лет.

Сидерический период вращения («звездные сутки») 1,026 сут.=24ч. 37мин. 23с.

Средние солнечные сутки (1 Sol) 1,028 сут.= 24ч. 39мин. 36с.

Наклонение орбиты к эклиптике 1,9°.

Эксцентриситет орбиты 0,093.

Средняя орбитальная скорость 24 км/с.

Наклон экватора к орбите 25,2°.