Предложено несколько
моделей внутреннего строения Венеры.
Согласно наиболее реалистичной из них,
на Венере имеется три оболочки. Первая
— кора — толщиной примерно 16 км. Далее
— мантия, силикатная оболочка, простирающаяся
на глубину порядка 3300 км до границы с
железным ядром, масса которого составляет
около четверти всей массы планеты. Поскольку
собственное магнитное поле планеты отсутствует,
то следует считать, что в железном ядре
нет перемещения заряженных частиц —
электрического тока, вызывающего магнитное
поле, следовательно, движения вещества
в ядре не происходит, то есть оно находится
в твёрдом состоянии. Плотность в центре
планеты достигает 14 г/см³.
Интересно, что все детали
рельефа Венеры носят женские
имена, за исключением высочайшего
горного хребта планеты, расположенного
на Земле Иштар близ плато Лакшми и
названного в честь Джеймса Максвелла.
Аппараты «Венера-15» и
«Венера-16» в 1983—1984 годах произвели
с помощью радиоволн картографирование
большей части северного полушария.
Американский «Магеллан» с 1989 по 1994 год
произвёл более детальное (с разрешением
300 м) и почти полное картографирование
поверхности планеты. На ней обнаружены
тысячи древних вулканов, извергавших
лаву, сотни кратеров, горы. Поверхностный
слой (кора) очень тонок; ослабленный
высокой температурой, он даёт много
возможностей лаве вырваться наружу.
Два венерианских континента — Земля
Иштар и Земля Афродиты — по площади не
меньше Европы каждый, однако по протяжённости
их несколько превосходят каньоны Парнгэ,
названные в честь хозяйки леса у ненцев,
которые являются деталью рельефа Венеры
самого большого диаметра. Низменности,
похожие на океанские впадины, занимают
на Венере только одну шестую поверхности.
Горы Максвелла на Земле Иштар возвышаются
на 11 км над средним уровнем поверхности.
Кстати, горы Максвелла, а также области
Альфа и Бета являются единственными исключениями
из правила, принятого МАС. Всем остальным
районам Венеры даны женские имена, в том
числе русские: на карте можно найти Землю
Лады, равнину Снегурочки и даже каньон
Бабы-Яги.
Ударные кратеры — редкий
элемент венерианского пейзажа.
На всей планете имеется лишь около
1000 кратеров. На снимке два кратера
диаметрами около 40—50 км. Внутренняя область
заполнена лавой. «Лепестки» вокруг
кратеров представляют собой участки,
покрытые раздроблённой породой, выброшенной
наружу во время взрыва при образовании
кратера.
Венеру легко распознать,
так как по блеску она намного
превосходит самые яркие звёзды.
Отличительным признаком планеты
является её ровный белый цвет. Венера,
так же как и Меркурий, не отходит
на небе на большое расстояние от Солнца.
В моменты элонгаций Венера может
удалиться от нашей звезды максимум
на 47,8°. Как и у Меркурия, у Венеры
есть периоды утренней и вечерней
видимости: в древности считали,
что утренняя и вечерняя Венеры —
разные звёзды. Венера — третий по яркости
объект на нашем небе. В периоды
видимости её блеск в максимуме
около −4,4m.
В телескоп, даже небольшой,
можно без труда увидеть и
пронаблюдать изменение видимой
фазы диска планеты. Его впервые
наблюдал в 1610 году Галилей.
Венера довольно интенсивно
исследовалась с помощью космических
аппаратов. Первым космическим аппаратом,
предназначавшимся для изучения
Венеры, была советская «Венера-1». После
попытки достижения Венеры этим аппаратом,
запущенным 12 февраля 1961, к планете
направлялись советские аппараты серии
«Венера», «Вега», американские «Маринер»,
«Пионер-Венера-1», «Пионер-Венера-2», «Магеллан»,
европейский «Венера-экспресс», японский
«Акацуки». В 1975 космические аппараты
«Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю
первые фотографии поверхности Венеры;
в 1982 «Венера-13» и «Венера-14» передали
с поверхности Венеры цветные изображения.
Впрочем, условия на поверхности Венеры
таковы, что ни один из космических аппаратов
не проработал на планете более двух часов.
Роскосмос планирует отправку станции
«Венера-Д» со спутником планеты и более
живучим зондом, который должен проработать
на поверхности планеты не менее месяца,
а также комплекса «Венера-Глоб» из орбитального
спутника и нескольких спускаемых модулей.
Поскольку до исследования Венеры радиолокационными
методами, облачность скрывала её поверхность
от визуальных наблюдений, то первые, грубые,
карты Венеры были составлены в 1960-е гг.
на основе отдалённой радиолокации, проводимой
с Земли. Светлые в радиодиапазоне детали,
величиной в сотни и тысячи километров,
получили условные обозначения, причём
существовало несколько систем таких
обозначений, которые не имели всеобщего
хождения, а использовались локально группами
учёных. Одни применяли буквы греческого
алфавита, другие — латинские буквы и
цифры, третьи — римские цифры, четвёртые
— именования в честь знаменитых учёных,
работавших в сфере электро- и радио- техники
(Гаусс, Герц, Попов). Эти обозначения (за
отдельными исключениями) ныне вышли из
научного употребления, хотя ещё встречаются
в современной литературе по астрономии.
Исключением являются Область Альфа, Область
Бета и Горы Максвелла, которые были удачно
сопоставлены и отождествлены с уточнёнными
данными, полученными с помощью космической
радиолокации.
Составление первой
карты части венерианской поверхности
по данным радиолокации принадлежит
Американской геологической службе
и относится к 1980 году. Для картографирования
была использована информация, собранная
радиозондом «Пионер-Венера-1» («Пионер-12»),
который работал на орбите
Венеры с 1978 по 1992 год.
Карты северного полушария
планеты (треть поверхности) составлены
в 1989 году в масштабе 1:5 000 000 совместно
Американской геологической службой и
российским Институтом геохимии и аналитической
химии им. В. И. Вернадского. Использовались
данные советских радиозондов «Венера-15»
и «Венера-16». Полная (кроме южных полярных
областей) и более детальная карта поверхности
Венеры составлена в 1997 году в масштабах
1:10 000 000 и 1:50 000 000 Американской геологической
службой. В этом случае, были использованы
данные радиозонда «Магеллан».
Исследования
Марса
Исследование Марса началось
давно, ещё 3,5 тысячи лет назад, в
Древнем Египте. Первые подробные
отчеты о положении Марса были
составлены вавилонскими астрономами,
которые разработали ряд математических
методов для предсказания положения
планеты. Пользуясь данными египтян
и вавилонян, древнегреческие (эллинистические)
философы и астрономы разработали
подробную геоцентрическую модель
для объяснения движения планет. Спустя
несколько веков индийскими и
исламскими астрономами был оценен
размер Марса и расстояние до него
от Земли. В XVI веке Николай Коперник
предложил гелиоцентрическую модель
для описания Солнечной системы
с круговыми планетарными орбитам.
Его результаты были пересмотрены Иоганном
Кеплером, который ввел более точную эллиптическую
орбиту Марса, совпадающую с наблюдаемой.
В 1659 году Франческо Фонтана,
рассматривая Марс в телескоп, сделал
первый рисунок планеты. Он изобразил
чёрное пятно в центре чётко очерченной
сферы.
В 1660 году к чёрному пятну
прибавились две полярные шапки,
добавленные Жаном Домиником Кассини.
В 1888 году Джованни Скиапарелли,
учившийся в России, дал первые имена отдельным
деталям поверхности: моря Афродиты, Эритрейское,
Адриатическое, Киммерийское; озёра Солнца,
Лунное и Феникс.
Расцвет телескопических
наблюдений Марса пришёлся на конец
XIX — середину XX века. Во многом он обусловлен
общественным интересом и известными
научными спорами вокруг наблюдавшихся
марсианских каналов. Среди астрономов
докосмической эры, проводивших телескопические
наблюдения Марса в этот период, наиболее
известны Скиапарелли, Персиваль Ловелл,
Слайфер, Антониади, Барнард, Жарри-Делож,
Л. Эдди, Тихов, Вокулёр. Именно ими были
заложены основы ареографии и составлены
первые подробные карты поверхности Марса
— хотя они и оказались практически полностью
неверными после полётов к Марсу автоматических
зондов.
Миссии завершившиеся:
- Маринер-4 — 1964 год (фотографирование с пролётной траектории).
- Маринер-6 и -7 — 1969 год (фотографирование с пролётной траектории).
- Маринер-9 — 1971 год (первый искусственный спутник Марса, картографирование поверхности).
- АМС «Викинг» и АМС «Викинг-2» — 1976—1982 годы. Первая успешная работа аппарата на поверхности Марса.
- «Марс Глобал Сервейор» — с 1996 по 2006 год. Картографирование Марса с орбиты.
- «Марс Пасфайндер» — 1996 год. Первый успешный марсоход.
- «Феникс» — 2007 год. Анализ грунта в полярном регионе.
- «Спирит» — 2004—2010 годы. Изучение структуры грунта и многое другое.
- Марс-1 — 1962 год. Впервые получены и проанализированы данные о физических свойствах космических пространств между орбитами планет Земля и Марс. 21 марта 1963 года радиоконтакт с зондом был потерян. В этот момент «Марс-1» находился в 108 миллионах километров от Земли, но успел передать важную информацию о межпланетном пространстве на большом расстоянии от нашей планеты.
- Марс-2. Запущен 19 мая 1971 года в 19:26 МСК. 27 ноября 1971 года доставлен первый рукотворный объект на поверхность Марса. (Жёсткая посадка, спускаемый аппарат разбился о поверхность)
- Марс-3. Запущен 28 мая 1971 года в 20:22 МСК. 2 декабря 1971 года произошла первая в истории космонавтики мягкая посадка на поверхность Марса, которая была омрачена потерей связи с посадочным модулем через 14.5 секунд после посадки (по данным Роскосмоса — 20 секунд). Тем не менее, орбитальный модуль АМС «Марс-3» продолжал исследование Марса с орбиты, вплоть до исчерпания азота в системе ориентации и стабилизации 23 августа 1972 года.
- Марс-4 — 1974 год. Получено 12 фотографий поверхности с пролётной траектории. (Не сработали тормозные двигатели)
- Марс-5 — 12 февраля 1974 года. Вышел на околомарсианскую орбиту, получены фотографии поверхности. (Разгерметизация приборного отсека, работал 14 дней)
- Марс-6 — 12 марта 1974 года. Спускаемый аппарат достиг поверхности Марса. (Потеря связи сразу после посадки)
- АМС «Фобос-2» — 1988 год. Вышел на околомарсианскую орбиту, получены снимки поверхности Марса и другие данные. После сближения с Фобосом утеряна связь.
Текущие миссии
- На орбите Марса находятся три активно работающие АМС:
- «Марсианский разведывательный спутник»
- «Марс-экспресс» с радаром Marsis
- «Марс Одиссей»
- На поверхности планеты работают марсоходы:
- «Оппортьюнити» (с 25 января 2004 года) в рамках программы «Mars Exploration Rover»
- «Кьюриосити» (с 6 августа 2012 года) в рамках программы «Mars Science Laboratory»
Планируемые
миссии
- «МАВЕН» — аппарат НАСА, планируемый к запуску в 2013 году, для изучения атмосферы[107].
- Марсианский научный орбитальный аппарат — запуск в январе 2016 года.
- В 2018 году на поверхность Марса должна быть спущена европейская передвижная лаборатория, которая, в частности, займется бурением и анализом горных пород[108].
- «Фобос-Грунт 2» — вторая планируемая российская автоматическая межпланетная станция (АМС), предназначенная для доставки образцов грунта с естественного спутника Марса, Фобоса, на Землю.
- В провинции Рио-Тинто на юге Испании в «красных холмах» из ярозита производятся испытания прототипов европейских марсоходов (Eurobot) и скафандров (AoudaX).
Исследования
Юпитера
В начале XVII века Галилео
Галилей изучал Юпитер с помощью
изобретённого им телескопа и
открыл четыре крупнейших спутника планеты.
В 1660-х годах Джованни Кассини наблюдал
пятна и полосы на «поверхности» гиганта.
В 1671 году, наблюдая за затмениями спутников
Юпитера, датский астроном Оле Рёмер обнаружил,
что истинное положение спутников не совпадает
с вычисленными параметрами, причём величина
отклонения зависела от расстояния до
Земли. На основании этих наблюдений Рёмер
сделал вывод о конечности скорости света
и установил её величину — 215 000 км/с (современное
значение — 299 792,458 км/с).
Со второй половины XX века
активно проводятся исследования Юпитера
как с помощью наземных телескопов
(в том числе и радиотелескопов),
так и с помощью космических
аппаратов — телескопа «Хаббл»
и ряда зондов.
Юпитер изучался исключительно
аппаратами НАСА США. В конце 1980-х—начале
1990-х гг. был разработан проект советской
АМС «Циолковский» для исследования
Солнца и Юпитера, планировавшийся
к запуску в 1990-х гг, но нереализованный
ввиду распада СССР.
В 1973 и 1974 мимо Юпитера прошли
«Пионер-10» и «Пионер-11» на расстоянии
(от облаков) 132 тыс. км и 43 тыс. км соответственно.
Аппараты передали несколько сот снимков
(невысокого разрешения) планеты и галилеевых
спутников, впервые измерили основные
параметры магнитного поля и магнитосферы
Юпитера, были уточнены масса и размеры
спутника Юпитера — Ио. Также именно во
время пролёта мимо Юпитера аппарата «Пионер-10»
с помощью аппаратуры, установленной на
нём, удалось обнаружить, что количество
энергии, излучаемой Юпитером в космическое
пространство, превосходит количество
энергии, получаемой им от Солнца.
В 1979 году около
Юпитера пролетели «Вояджеры» (на
расстоянии 207 тыс. км и 570 тыс.
км). Впервые были получены снимки высокого
разрешения планеты и её спутников (всего
было передано около 33 тыс. фотографий),
были обнаружены кольца Юпитера; аппараты
также передали большое количество других
ценных данных, включая сведения о химическом
составе атмосферы, данные по магнитосфере
и т. д.; также были получены («Вояджером-1»)
данные о температуре верхних слоёв атмосферы.
В 1992 году мимо планеты прошёл
«Улисс» на расстоянии 900 тыс. км. Аппарат
провёл измерения магнитосферы Юпитера
(«Улисс» предназначен для изучения
Солнца и не имеет фотокамер).
С 1995 года по 2003 год
на орбите Юпитера находился
«Галилео». С помощью этой миссии
было получено множество новых
данных. В частности, спускаемый
аппарат впервые изучил атмосферу
газовой планеты изнутри. Множество
снимков с высоким разрешением
и данные других измерений
позволили подробно изучить динамику
атмосферных процессов Юпитера,
а также сделать новые открытия,
касающиеся его спутников. В
1994 году с помощью «Галилео»
учёные смогли наблюдать падение
на Юпитер осколков кометы
Шумейкеров — Леви 9. Хотя главная антенна
«Галилео» не раскрылась (вследствие чего
поток данных составил лишь 1 % от потенциально
возможного), тем не менее, все основные
цели миссии были достигнуты.
В 2000 году мимо Юпитера пролетел
«Кассини». Он сделал ряд фотографий планеты
с рекордным (для масштабных снимков) разрешением
и получил новые данные о плазменном торе
Ио. По снимкам «Кассини» были составлены
самые подробные на сегодняшний день цветные
«карты» Юпитера, на которых размер самых
мелких деталей составляет 120 км. При этом
были обнаружены некоторые непонятные
явления, как, например, загадочное тёмное
пятно в северных приполярных районах
Юпитера, видимое только в ультрафиолетовом
свете. Также было обнаружено огромное
облако газа вулканического происхождения,
протянувшееся от Ио в открытый космос
на расстояние порядка 1 а. е. (150 млн км).
Кроме того, был поставлен уникальный
эксперимент по измерению магнитного
поля планеты одновременно с двух точек
(«Кассини» и «Галилео»).