ГлавнаяКлассРеферат на тему планета венера 4 класс

Реферат на тему Венера. Реферат на тему планета венера 4 класс


Реферат на тему Венера

                                                         План   1. Введение   2. Изучение Венеры   3. Атмосфера   4. Экзогенные процессы   5. Рельеф и недра   6. Природная обстановка Венера - вторая после Меркурия по удаленности от Солнца (108млн.км) планета земной группы. Ее орбита имеет форму почти правильного круга (эксцентриситет 0,007). Венера совершает облет Солнца за 224,7 земных суток со скоростью 35 км/сек.         Особенность движения Венеры в космосе: если все планеты (кроме Урана) вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса мира),  то Венера вращается в противоположном направлении - по часовой стрелке.        Ось вращения Венеры почти перпендикулярна к орбитальной плоскости (наклон 3 ), поэтому там отсутствуют сезоны года - один день похож на другой, имеет одинаковую продолжительность и одинаковую погоду. Эта погодная однотипность еще больше усиливается специфичностью венерианской атмосферы - ее сильным парниковым эффектом.Изучение Венеры Докосмическое время. На заре телескопической астрономии великий Галилей опубликовал анаграмму: «Не оконченное и скрытое прочтено мною».      Расшифровка содержала известие о том, что мать любви (Венера) наблюдается в различных фазах подобно Луне (Цинтии): « Мать любви подражает фигурам Цинтии».     За этим открытием , окончательно утвердившим правоту гелиоцентрической системы Коперника , в изучении Венеры последовали полтора века застоя. Фоном служили многочисленные заявки на псевдооткрытия вроде свидетельства Франческо Фонтаны из Неаполя, который в 1643 г. увидел на Венере горы, поднимавшиеся на несколько десятков километров .* Спор о Гималаях на Венере  впоследствии не затухал , и самым курьезным является то, что современные планетологи действительно обнаружили на Венере высокие горные кряжи.               К прохождению Венеры по диску Солнца 1761 г. относится выдающееся открытие, сделанное М.В.Ломоносовым , которое было совершенно точно истолковано его автором как открытие атмосферы Венеры. Отчет М.В.Ломоносова об этом   открытии отличается ясностью ____________________         * Граница дня и ночи - терминатор - на Венере изломана. Фонтана действовал применительно к Венере так же , как гениальный Галилей применительно к Луне: он наивно полагал , что изломанность терминатора Венеры зависит от теней, отбрасываемых рельефом. Отсюда нелепый результат, поскольку неправильность терминатора Венеры зависит  лишь от облачности.                         и образностью. «...Ожидая вступления Венерина на Солнце ... увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма  чист и везде равен... При выступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю...появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила... Сие не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере...»       Открытие М.В.Ломоносова поставило точку над i: поверхность Венеры в оптическом диапазоне никогда не наблюдается , поскольку она укрыта от глаз непроницаемой завесой облаков.       Предположения о природе поверхности этой планеты вплоть до второй половины нашего века оставались по этой причине более или менее фантастическими. Одна из прежних гипотез рисовала гигантский безбрежный океан, покрывающий всю без исключения поверхность планеты. Согласно другим гипотезам, лик планеты должен был представлять собой выжженную , абсолютно безводную пустыню, а знаменитые облака - минеральную пыль в бурно циркулирующей атмосфере. Сторонники еще одной точки зрения исходили из того, что условия на Венере близки к тем, которые были на Земле в каменноугольный период, - жаркий климат с обилием влаги.      Но в прежние времена ни одна из догадок о природе поверхности этой планеты так и не получила ранга научной теории. Астрономам попросту не хватало наблюдательных фактов. Не удавалось доже достоверно определить период вращения Венеры вокруг оси.       Серьезный прогресс в изучении соседней с Землей планеты наступил лишь с применением радиолокации и началом полетов к Венере автоматических космических аппаратов. Правда о Венере оказалась удивительнее любой фантазии.     Космическая эра. Исследования Венеры начинаются с посылки к ней первых космических аппаратов. Вначале перед ними ставилась задача помимо изучения межпланетного пространства проникнуть в атмосферу и дать конкретные данные о ее физических и химических параметрах, а затем и о ее поверхности и грунте. Как и изучение Луны и Марса автоматическими межпланетными станциями, исследование Венеры осуществлялось советскими и американскими учеными.     Советские исследования. За 20-летний срок, с 12 февраля 1961 г. до конца 1983 г., в направлении Венеры было запущено 16  космических станций типа «Венера». Последняя из них («Венера-16») была выведена на орбиту искусственного спутника Венеры 14 октября 1983 г. и с этого времени начала передавать информацию в Центр дальней космической связи СССР.        Первые две советские космические станции («Венера - 1, -2») прошли мимо Венеры. Во время полета они передавали на Землю информацию о космическом пространстве.       «Венера-3» стартовала 16 ноября 1965 г., а 1 марта 1966 г. достигла Венеры. Это был первый в истории человечества межпланетный перелет.        Следующим был полет «Венеры-4». Она была запущена 12 июля 1967 г., а 18 октября того же года достигла окрестностей Венеры и отделила спускаемый аппарат , который в течение полутора часов передавал на Землю уникальные данные о параметрах атмосферы. На высоте 23 км над поверхностью планеты, где температура была 325 С, а давление 17,6 кг/см2, спускаемый аппарат разрушился.      5 января 1969 г. стартовала «Венера-5», а 10 января - «Венера -6». 16 и 17 мая того же года они вошли в атмосферу Венеры и провели исследование ее глубоких слоев. Были уточнены данные о параметрах атмосферы, полученные станцией «Венера-4». В химическом составе венерианской атмосферы оказалось 97% углекислого газа. Хотя спускаемые аппараты станции «Венера-5» и «Венера-6» имели более прочную конструкцию , все же они не выдержали огромного давления и разрушились на высоте 20 км над поверхностью.       Лишь спускаемому аппарату следующей советской космической станции «Венера-7» , имевшему усовершенствованную конструкцию, удалось впервые в истории космонавтики пересечь всю толщу венерианской атмосферы и достичь поверхности . Станция была запущена 17 августа 1970 г., а спускаемый отсек 15 декабря совершил посадку. В течение всего времени спуска отсек передавал информацию о параметрах атмосферы и в течение 23 минут - с поверхности планеты. В месте посадки температура оказалась около 500 С, а давление порядка 100 атмосфер.       Автоматическая станция «Венера-8» была запущена 27 марта 1972 г. с промежуточной околоземной орбиты. Через 117 суток полета , 22  июля 1972 г., станция достигла окрестностей Венеры  и отделила от себя спускаемый аппарат. В месте его посадки на поверхность планеты зафиксировано давление в 90 раз выше , чем на Земле, а температура 470 С.        «Венера-9» и «Венера-10» запущены соответственно 8 и 14 июня 1975 г., а 22 и 25 октября того же года их спускаемые аппараты достигли поверхности планеты и впервые в истории космонавтики передали на Землю ее изображение. Сами же станции стали первыми искусственными спутниками Венеры.      9 и 14 сентября 1978 г. соответственно стартовали «Венера-11» и «Венера-12». Спускаемые аппараты станций совершили мягкую посадку, зафиксировав в невысоких слоях атмосферы многократные электрические разряды - предположительно вспышки молний. Отделив спускаемые аппараты, станции продолжали всестороннее исследование космического пространства.      30 октября 1981 г. была запущена автоматическая межпланетная станция «Венера-13». Преодолев за 4 месяца расстояние более 300 млн. Км, станция 1 марта 1982 г. отделила от себя спускаемый аппарат , прошла на расстоянии 36000 км от поверхности Венеры и продолжала полет по гелиоцентрической орбите как искусственная планета вокруг Солнца. Спускаемый аппарат провел цветное фотографирование поверхности и установил базальтовый состав грунта. Температура оказалась равной 457 С, давление 89 атмосфер.       4 ноября 1981 г. произошел запуск «Венеры-14». Она имела такую же программу исследования, что и «Венера-13». ЕЕ спускаемый аппарат регистрировал температуру, давление, состав атмосферы, бра робы грунта; фиксировались электрические разряды в нижней атмосфере. После отделения спускаемого аппарата станция продолжала исследование космического пространства. Спускаемые аппараты станций были снабжены устройствами для бурения грунта и химического анализа его образцов.       В месте посадки спускаемого аппарата станции «Венера-14» температура оказалась 465 С, а давление 94 атмосферы. Передачи на Землю панорамных изображений окружающей местности осуществлялись через цветные светофильтры. В получаемых изображениях преобладали желтовато-оранжевые , зеленоватые цвета любых предметов на поверхности, оранжеватое небо и такого цвета облака над головой. Дело в том, что синяя часть спектра солнечной радиации поглощается в верхней части атмосферы Венеры, поэтому ее поверхность и нижняя часть атмосферы освещаются не белым, как на Земле, а желтым светом. Таковы законы оптики.       Перед «Венерами -15 и -16» поставлены новые задачи: провести радиолокационную съемку Северной полярной области. Для этой цели на космических аппаратах , выведенных на вокругпланетные орбиты , были установлены радиолокационные станции бокового обзора. 16 октября 1983 г. «Венера-15» провела целый сеанс радиозондирования планеты. Получено изображение приполярной области площадью более миллиона квадратных километров, имеющей вид полосы длиной 9 тыс., а шириной 150 км. На изображении различаются ударные кратеры, гряды возвышенностей, крупные разломы, горные хребты, уступы и детали рельефа размером 1 -2 км.        В апреле 1984 г. по московскому телевидению передавалось сообщение о продолжающейся радиолокационной съемке северной полярной  области Венеры и детальной обработке информации , поступающей с орбитальных станций «Венера -15» и «Венера-16».         Американские исследования.  Американцами были запущены к Венере четыре автоматические станции со спускаемыми аппаратами. Дважды пролетел и делал телевизионную съемку венерианской поверхности «Маринер-10» . Применяя специальное радарное устройство в сочетании с использованием наземных радиотелескопов, спутник «Пионер-Венера-1» проводил съемку поверхности планеты между шестидесятыми параллелями.       Результаты исследований.        1. Посылкой автоматических аппаратов к Венере удалось раскрыть состав , вертикальную структуру и динамику атмосферы.        2. Методом бурения и другими методами установлен химический состав грунта, тип поверхностных горных пород.        3. Осуществлена радарная съемка поверхности Венеры.        4. Вследствие очень высоких температур и давления жизнь на Венере отсутствует. Атмосфера Загадочная атмосфера Венеры была центральным пунктом программы исследований при помощи автоматический аппаратов за последние два десятилетия. Важнейшими аспектами ее исследований были химический состав , вертикальная структура и динамика воздушной среды. Большое внимание отводилось облачному покрову, играющему роль непреодолимого барьера для проникновения в глубь атмосферы электромагнитных волн оптического диапазона. При телевизионной съемке Венеры удавалось получить изображение только облачного покрова . Непонятными были необычайная сухость воздушной среды и ее феноменальный парниковый эффект , за счет которого фактическая температура поверхности и нижний слоев тропосферы оказалась более чем на 500  выше эффективной (равновесной).      Состав атмосферы. Впервые химический состав атмосферы прямыми методами был осуществлен советскими аппаратами «Венера-4, -5 и -6». Он оказался таким: СО -97, N - 2, О  - 0,1, Н О - 0,05%. Последующие полеты космических аппаратов подтвердили приведенные данные с небольшими коррективами. Крайне незначительное содержание водяного пара в атмосфере , а в ней сосредоточена вся планетная масса гидросферы внешней области Венеры, представляет собой на сегодняшний день загадку.      Атмосферы планет земной группы формировались за счет выхода из недр вулканических газов при дифференциации вещества в стадию его расплавления. Основную часть вулканических газов составляют водяной пар и углекислый газ, находящиеся между собой в объемном соотношении 5 : 1 (Маров, 1976). Свободные азот, кислород, водород в состав вулканических газов не входят , а представляют собой продукты последующих реакций.        По оценкам, общее количество углекислого газа на Венере и Земле приблизительно одинаковое. Только на Земле он связан в осадочных породах и отчасти поглощен водными массами океанов, на Венере же весь он сконцентрирован в атмосфере. Обилие углекислого газа в современной атмосфере Венеры в тысячи раз превышает общее его количество в земной атмосфере.        В соответствии с приведенной пропорцией выделения водяного пара и углекислого газа при дифференциации планетного вещества Венера должна была бы иметь мощнейшую гидросферу, вполне сопоставимую с земной - с толщиной эквивалентного слоя воды на поверхности порядка 2,7 км. Приблизительно такого же колоссального масштаба должна была бы быть и гидросфера Венеры - планеты , по своим размерам и эволюции очень сходной с Землей. Куда же девались с Венеры огромные массы воды? Надежного ответа на поставленный вопрос пока нет.        Вертикальная структура. В соответствии с температурным профилем  (рис.1) атмосфера Венеры делится на две области: тропосферу,  простирающуюся от поверхности планеты до приблизительно 100 км, и термосферу (Schubert and Covey, 1981).        Тропосфера. Названа по аналогии с земной тропосферой по температурному вертикальному профилю. В венерианской тропосфере температура с высотой понижается. На поверхности температура равняется + 460  С, она мало меняется днем и ночью. К верхней границе тропосферы (рис. 1) температура понижается до 180 К (- 93 С). Состав газов тропосферы в общем сохраняется по всему профилю, т.е. это в основном атмосфера из углекислого газа.       В тропосфере на высотах между 45 -50 и 60- 65 км находится облачный покров , у него очень высокое альбедо : он отражает около 78% приходящей солнечной радиации. Только небольшая часть солнечной энергии проходит через облака и тропосферный воздух и достигает поверхности планеты.     Несмотря на то что прямая солнечная радиация почти не достигает поверхности планеты , температура ее , а также нижних слоев

                               Термосфера  (днем)                            Криосфера  (ночью)

                                                         Термосфера   

 

 

            Тропосфера                          Облач-                                           ный                                                                                                              Дымка      Покров

                    Мезосфера

                     Стратосфера

                    Тропосфера  

   Средняя   атмосфера
 

Температура ( градусы Кельвина)        Рис. 1 .  Вертикальная структура атмосфер Венеры и Землитропосферы очень высока - до 460 С. Причиной является сильно выраженный парниковый эффект атмосферы.Облачный покров. Несмотря на неоднократное пересечение облачного покрова спускаемыми аппаратами космических станций , взятие проб воздуха на разной высоте и анализ их, четкого представления о составе облаков и их генезисе до сих пор нет. Ясно только одно, что если до космического века они признавались в основной своей массе состоящими из водяного пара, то в настоящее время такая точка зрения признается ошибочной.         По степени поляризации облака состоят скорее всего из капелек серной кислоты с примесью воды (Schubert and Covey, 1981).          М.Я.Маров (1976) облачный покров Венеры определяет как скопление капелек концентрированного ( 75-80%) водного раствора серной кислоты, возможно, с примесью плавиковой и соляной кислот. Серная кислота находится в переходном состоянии из жидкой фазы в твердую. Содержание водяного пара в облачном покрове не более 10   - 10   от общей смеси газов.       По вертикали облачный покров делится на три слоя: верхний, простирающийся между высотами 65 и 78 км (Ксанфомалити, 1976), средний, основной слой плотных облаков - от 50 до  65 км и нижний , находящийся под  основным слоем и представляющий собой дымку, аналогичную верхнему слою.      Основной облачный слой , обладающий стабильностью и высокой плотностью, непрозрачен для световых лучей .  78% солнечной радиации отражается его верхней поверхностью, и именно ее полосчатое строение наблюдается в наземных телескопах и на телевизионных снимках. Светлые полосы это - это поверхность густых облаков, а темные - разрывы между ними, через которые в ультрафиолетовых лучах виден неосвещенный нижний слой облачного покрова.            При среднем значении температурного градиента в тропосфере 7,3 /км ( у земной тропосферы он 5,6 /км) температура воздуха понижается с высотой приблизительно +470  С у поверхности планеты до -35 С у верхней поверхности основного облачного слоя (Ксанфомалити, 1976). Это означает ,что в верхней части облачного слоя вода может находиться ( при давлении 0,11 кг/см  ) только в твердой фазе - в виде кристаллов льда.        Используя указанное значение температурного градиента, легко получить температуру нижней поверхности основного облачного слоя на высоте 50 км. Она будет + 75  С. Приблизительно на 2 - 3 км ниже того уровня, уже в пределах нижнего разреженного облачного слоя, температура повышается до + 100  С. Это предел нахождения воды в жидкой фазе. Следовательно, ниже 47-48 км вода может находиться в тропосфере только в газообразном состоянии - в виде пара. Таким образом, поверхность Венеры нигде не соприкасается с водой в ее наиболее активной фазе - в жидком состоянии. Круговорот воды на Венере, характеризующийся крайней незначительностью участвующей в нем воды, могущей переходить из одной фазы в другие, ограничивается интервалами высот в тропосфере от 47 до приблизительно 65 км. Атмосферные осадки на Венере в виде дождя , снега, града отсутствуют вследствие очень напряженного температурного поля внешней области планеты. Из сказанного следует, что круговорот воды на Венере не возбуждает обычных для Земли природных процессов - флювиальных, гляциальных и других. Вода в парообразном состоянии обусловливает химическое выветривание горных пород. Однако и этот процесс малоактивен.    Термосфера. Над тропосферой находится разреженная верхняя атмосфера. Днем она нагревается от прямой радиации в ультрафиолетовом диапазоне волн, а потому ее температура с высотой повышается (рис. 1). Таким образом, по вертикальному изменению температуры термосфера Венеры аналогична земной термосфере. Но вместе с тем имеются и различия. На Земле эта сфера существует непрерывно - день и ночь, а на Венере - только днем, ночью она исчезает. Повышенный нагрев воздуха в дневное время заменяется его сильным охлаждением ночью, в связи с чем воздушная среда верхней атмосферы приобретает свойство криосферы (Schubert and Covey, 1981).        В верхней атмосфере преобладание СО  сохраняется до высоты 200 км. На высотах 250-300 км его заменяет атмосферный кислород (О) и окись углерода, а выше 500-700 км атмосфера становится чисто водородной, которая постепенно переходит в межпланетную среду.         Температурный  минимум в атмосфере приурочен к высотам 100-110 км, т.е. к основанию термосферы. Его значение выражается 160-180 К  (от -113  до -93  С). Подъем температуры воздуха выше этого уровня связан с поглощением коротковолновой солнечной радиации (Маров, 1976).          Циркуляция атмосферы.  Под влиянием солнечной радиации происходит неравномерных нагрев планетной атмосферы. Тепловой баланс атмосферы в экваториальной зоне бывает положительным, т.е. приход тепла больше излучения его в инфракрасном диапазоне волн в космос. Однако избыток тепла не накапливается в экваториальной зоне, а передается полярным областям, у которых тепловой баланс отрицательный. Происходит некоторое сглаживание температурных различий областей: одной - с положительным тепловым балансом, другой - с отрицательным.         Этот процесс конвективной передачи тепла от экватора к полюсам свойственен и Земле, но вследствие мощного широтного перемещения воздушных масс с востока на запад он оказывается недостаточно выраженным.         В венерианской атмосфере горизонтальные различия температур намного меньше , чем вертикальные. Наибольшие широтные различия , установленные «Пионер-Венус - 1», относятся к верхнему уровню облаков. Разница в температурах по этому уровню (65 км от поверхности) между полюсами и 60-й параллелью составляет 10-20 , а наиболее высокие ее приурочены к экваториальной зоне, как и у других планет.        Наибольшее количество энергии поглощается в интервале высот 70-100 км; температура на этом уровне на полюсе выше, чем в экваториальной зоне.        Впрочем , аналогичное явление характерно и для Земли. В земной атмосфере в пределах стратосферы и мезосферы полярная область теплее, чем экваториальная.         В венерианской тропосфере температурные вариации по широте значительно больше, чем по долготе. По долготе на расстоянии 110  (больше 1/4 окружности) изменение температуры составляет не более 5  . В нижней тропосфере (10-20) км различия еще меньше , она так массивна , что сохраняет высокие температуры даже в течение продолжительного периода очень длинной (117 земных суток) венерианской ночи (Schubert and Covey, 1981). Температура на ночной стороне Венеры лишь на 20  ниже, чем на дневной.      Хотя горизонтальные температурные различия в венерианской тропосфере малы, тем не менее они могут возбуждать силы атмосферной циркуляции. Особенно большое значение имеют широтные градиенты температуры (между дневной и ночной сторонами планеты).     В соответствии с вращением Венеры с востока на запад в том же направлении (с востока на запад) происходит вращение атмосферы. Скорость вращения тропосферы как по вертикали, так и в горизонтальном направлении изменяется. Если на экваторе у поверхности Венеры восточные ветры не превышают скорость 1-2 м/сек, то на уровне верхней поверхности основного облачного слоя , т.е. на высоте 65 км, скорость восточного переноса воздушных масс возрастает до 100 м/сек ( 360 км/час). Вращаясь с высокой скоростью (в экваториальной зоне), облачный покров за четверо земных суток делает оборот вокруг Венеры, совершающей свой оборот вокруг оси за 243 суток , т.е. вращается в 60 раз медленнее, чем верхняя поверхность основного облачного слоя.      На  высотах от 40 до 60 км движение воздушных масс с востока на запад происходит со скоростью 60 м/сек. У поверхности планеты ветра практически нет (скорость его 1-2 м/сек), и она окутана плотным горячим сухим воздухом (470  С). Наличие облачного покрова свидетельствует о восходящих потоках воздуха. Вследствие медленного вращения силы Кориолиса на Венере очень малы.    Климат. Погода. Применительно к Венере , конечно, несколько упрощая суть дела, можно сказать, что климат и погода на этой планете одно и то же. Действительно, если под погодой понимать «непрерывно меняющееся состояние атмосферы... или последовательное изменение значений всех метеорологических элементов...» (Хромов, Мамонтова, 1974, с.348) , то на Венере эти условия практически неизменны в течение и суток и года. При почти перпендикулярном положении оси вращения Венеры к орбитальной плоскости ( наклон 3 ) колебания значений метеорологических элементов остаются в течение суток ( их продолжительность 234 земных суток) почти неизменными. Колебания температуры у поверхности не превышают 5-15  С.Экзогенные процессы        Отсутствие на Венере воды и крайне малая скорость ветра у поверхности планеты не способствуют развитию ни флювиальных . эоловых процессов. Обнаружение «Венерой-8» подобия коры выветривания на горных породах, богатых радиоактивными элементами, свидетельствует о действии процесса химического выветривания, хотя на поверхности планеты, как отмечалось, нет ни капли жидкой воды. При очень высокой температуре поверхности, близкой к точке плавления цинка и свинца, вероятно, протекают процессы непосредственного взаимодействия горной породы с находящимся в воздухе водяным паром. Вследствие необычайной сухости воздуха нижних слоев атмосферы едва ли процесс химического выветривания  может идти активно.         При господстве устойчивых температурных условий на поверхности планеты термическое выветривание также протекает очень вяло. Как показали панорамы поверхности Венеры, выполненные спускаемыми аппаратами «Венера-9-14», местами имеются крутые склоны с каменными осыпями. Следовательно, в определенных условиях рельефа гравитационные процессы могут протекать активно.Рельеф и недра В отличие от Луны и Меркурия, где отсутствие атмосферы или ее большая прозрачность (Марс) позволяют вести орбитальным спутникам детальную телевизионную съемку, густой облачный покров Венеры, практически поглощающий всю солнечную радиацию оптического диапазона волн, исключает возможность получения фото- и телевизионных снимков поверхности планеты. Но облачный покров пропускает радиоволны, вследствие чего имеется возможность радарной съемки поверхности Венеры путем использования наземных высокочувствительных радиотелескопов. И еще один способ изучения поверхности - это посылка на нее специальных аппаратов-лабораторий, снабженных телекамерами. В последнее десятилетие было послано много таких аппаратов, о строении поверхности Венеры получены конкретные данные.       На поверхности Венеры обнаружена порода, богатая калием, ураном и торием, что в земных условиях соответствует составу не первичных вулканических пород, а вторичных, прошедших экзогенную переработку. В других местах на поверхности залегает крупнощебенчатый и глыбовый  материал темных пород с плотностью 2,7-2,9 г/см  и другие элементы, характерные для базальтов . Таким образом , поверхностные породы Венеры оказались такими же, как на Луне, Меркурии и Марсе, излившимися магматическими породами основного состава.       Спускаемый аппарат «Венеры-9» сел на склон крутизной 30  , и слагающие склон обломки пород были угловатыми, часто с острыми ребрами, среди них находилось небольшое количество мелкозема. В целом на Венере наиболее распространена скалистая поверхность без мелкозема или с его небольшим количеством. Однако ни песка, ни пыли, как на Марсе , ни порошкообразного вещества с включением каменных обломков, т.е. лунного реголита, в местах посадки спускаемых аппаратов не оказалось. Но обнаружено другое - наличие маломощных плотных слоистых пород. Их образование связывается с осаждением из атмосферы вулканического пепла и метеоритной пыли.     Проведенные космическими аппаратами аналитические исследования подтвердили магматическое происхождение коренных пород и их основной состав. Цветное фотографирование мест посадки спусковых аппаратов позволило с большей детальностью охарактеризовать горные породы.      Последние радарные исследования, осуществленные в Посадене (Калифорния, США) в 1974-1975 гг., позволили получить много данных о макрорельефе венерианской поверхности. К числу наиболее интересных сведений следует отнести обнаруженные вблизи экватора линейного трога протяженностью 1500 км, шириной 150 км и глубиной 2 км, ориентированного с СВ на ЮЗ. По своей морфологии он напоминает Восточно-Африканскую систему рифтов и гигантский грабен , то же в экваториальной зоне Марса. Анализ радиолокационной карты Венеры выявил широкое распространение на ней рифтовых зон.     Дж. Шабер (Рифтовые зоны на Венере, 1983) выделил в пределах тропических широт планеты три крупные зоны тектонических нарушений, протягивающихся на многие тысячи километров . Главная из них проходит в субширотном направлении от земли Афродиты к вулканическому поднятию Бета. Рифтовые структуры в ней располагаются вдоль южных подножий поднятий Овды и Фетиды. Длина зоны 21 тыс.км. Другая зона аналогичной структуры (длиной 14 тыс.км) прослеживается от области Фетиды до северо-западного окончания области Атлы. Третья зона (длиной 6 тыс.км) протягивается в меридиональном направлении от области Бета до области Фебы.    Основную часть поверхности Венеры занимают холмистые равнины. Крупные возвышенности (высотой до 10 км) в совокупности занимают пространство с Австралию. Многие возвышенности имеют в плане овальную форму и являются , вероятно, щитовыми вулканами. Один из них напоминает марсианский вулканический гигант Олимп. Поперечник его от 300 до 400 км , но высота всего 1 км. В центре лавового щита находится кальдеровидная депрессия диаметром 80 км. По-видимому , вулканические формы вообще широко распространены на поверхности Венеры.       На радиолокационной карте Венеры видно обилие кратеров, похожих на лунные. Особенно их много в экваториальном поясе. Крупные кратеры имеют поперечники в десятки километров и даже достигают 150 км. Характерно, что все кратеры более плоские , чем лунные, даже наиболее крупные из них не глубже 400 м.     Американский ученый Р.Гольдштейн исследовал экваториальную область поперечником в 1500 км. На этой площади он обнаружил свыше 10 кратеров диаметром от 35 до 150 км. В отличие от лунных и марсианских кратеров, достигающих глубины 3-5 % диаметра, венерианские кратеры не превышают 0,3 % диаметра. Вообще поверхность Венеры по сравнению с другими планетами оказалась более сглаженной.      Наряду с кратерами обычных размеров с поперечником в десятки километров ( реже в 100 км) на Венере имеются и гигантские овальные впадины -депрессии, подобные Морю Дождей на Луне, диаметром до 1 тыс. км. Одна из них находится в северном полушарии. На Венере обнаружено много крупных тектонических структур, подобных марсианским и земным. В приэкваториальной области простирается обширная возвышенность Бета, по-видимому, огромный вулкан щитового типа, сложенный базальтами.    К югу от массива Бета находится другая крупная возвышенность - Феба. На цветных панорамных снимках ее восточной оконечности грунт имеет необычные желто-коричневые оттенки. Но эта окраска - результат проявления поглощающих особенностей венерианской атмосферы, которая пропускает к поверхности планеты только волны солнечной радиации желтого и коричневого диапазонов, а голубой спектр поглощает.      Весь регион Бета- Феба геологи относят к вулканическим провинциям, притом молодого возраста, поскольку они имеют свежую поверхность, еще не затронутую процессом химического выветривания. (Ксанфомалити, 1982).       Достоверных данных о внутреннем строении Венеры пока нет. Но ее большая вулканическая активность в течение всей истории очевидна. В работе Э. И Л. Янг (1978) приводится теоретически обоснованный разрез планеты, из которого ясно , что внутреннее строение Венеры похоже на земное. Предполагается, что планета имеет жидкое ядро, мантию и кору из горных пород. Размеры ядра , так же как толщина мантии и коры , неизвестны.      Американские ученые Р.Ю.Филлипс , И.М.Каула и др. (Phillips,1981) считают, что тектоника и эволюция Венеры и Земли разные. У Венеры в отличие от Земли преобладают преимущественно сглаженные формы рельефа, отсутствуют такие морфоструктуры, как срединно-океанические хребты; для нее характерны прямая корреляционная зависимость между гравитационными аномалиями и топографией,. А также расположение компенсационных масс под поднятыми участками на глубинах приблизительно 100 км. Кора Венеры имеет очень древний возраст . а общая высокая температура у ее поверхности исключает возможность проявления субдукции ( погружения океанической коры под материковые области).       Магнитное поле. Исследованиями установлено. Что собственного магнитного биполярного планетного поля у Венеры не обнаружено ( «Правда», 23.1.1976). Но слабое магнитное поле, связанное, вероятно, с намагниченностью приповерхностных толщ горных пород , имеется. Оно фиксируется в зоне его взаимодействия с солнечным ветром - ударной волной мощностью 10-20 км. Напряженность магнитного поля поверхности Венеры оценивается в 18 гамм, т.е. в 2-3 тыс. Раз слабее, чем у поля Земли (Почтарев, 1978). Такое очень слабое магнитное поле может лишь в небольшой степени ослаблять воздействие мощного плазменного потока солнечного ветра на поверхность Венеры.Природная обстановка     Попав на Венеру, мы окажемся в совершенно особой, не только нам привычной , но гибельной для всего живого природной обстановке. Это прежде всего высокая температура. Затем необычайная сухость поверхности и нижней атмосферы и , наконец, ее состав - 97 % СЩ . Человек, оказавшийся на Венере, найдет для себя привычные землянам условия давления  и температуры только на одном высотном уровне - в тропосфере, в 55 километрах от поверхности планеты. Но и здесь состав воздуха другой - основным компонентом его будет углекислый газ.      Крупные тектонические поднятия, огромные вулканы и другие формы рельефа, в том числе и древнего, свидетельствуют прежде всего о слабой активности экзогенных процессов. И это понятно, ведь на поверхности Венеры отсутствует жидкая вода. С которой связано функционирование обширного комплекса экзогенных процессов. Вода в жидкой, а также в твердой и газообразной фазах способствует развитию мощного климатического круговорота, оказывающего определяющее воздействие не только на активность экзогенных процессов, но и на весь процесс эволюции внешней области планеты.     Планета Венера по массе, размеру, рифтообразованию и другим параметрам напоминает Землю. Но отсутствие у нее жидкой воды и связанных с нею активных процессов - причины большой консервативности ее поверхности. Она, как Луна и Меркурий, мало подвержена изменению экзогенными процессами. Даже Марс, приблизительно в 8 раз уступающий Венере по массе, достиг более высокого уровня эволюции внешней области. Это произошло за счет большой подвижности очень разреженной атмосферы и участи

1. Кодекс и Законы Законодательная деятельность Юстиниана. Трибониан2. Реферат на тему Влияние анестезии на физиологию родов и плод3. Сочинение на тему Пушкин а. с. - Онегин добрый приятель автора4. Реферат Медицинская этика 35. Диплом на тему Разработка сбытовой политики коммерческого предприятия на примере ООО ТД Дойч Авто 26. Реферат на тему Методы снижения помех в RadioEthernet-сетях7. Шпаргалка на тему Шпора по физике 11 класс8. Реферат Внешняя политика СССР в годы перестройки 1985-91 гг9. Шпаргалка на тему Финансы и финансовая политика10. Реферат Практикум по СУБД Access 97

bukvasha.ru

Реферат на тему Планета Венера

Венера Венера – в римской мифологии первоначально богиня весны и садов, впоследствии отождествлялась с греческой богиней Афродитой и почиталась как богиня любви и красоты. Венера – планета, находящаяся на расстоянии от Солнца 0,7 а.е. (1 астрономическая единица = 149,6 млн. км, что является средним расстоянием Земли от солнца), радиусом в среднем 6050 км и массой 4,9х1024 кг. Топографическое описание поверхности планеты Подобно Земле, на Венере имеются горы, равнины, низменности. Обширные горные области, по аналогии с Землёй, мы будем называть континентами. Зелёная, жёлтая и красная окраски соответствуют таким горным районам, к которым относятся три области. Наибольшая из них – Земля Афродиты, расположенная в экваториальной части планеты. Её площадь по уровню 6052,2 км составляет 41 млн. км2. По площади она близка к Африке. В отличие от Земли, остальные континенты Венеры значительно меньше. В сумме континенты на Венере занимают лишь 5-7% территории, в зависимости от того, по какому превышению над средним уровнем считать. Земля Иштар, площадью около 8,5 млн. кв. км является вторым большим континентом. Ориентировочно её площадь близка к Австралии. В её западной части находится вулканическое плато Лакшми, а в центральной части – высочайшие на Венере горы Максвелла, достигающие уровня 11 км. В широтном направлении Земля Иштар тянется на 2500 км. В основном, поверхность Венеры образуют равнины с невысокими холмами, которые называют «волнистыми» равнинами. 56% всей поверхности приходится на интервал высот от –0,5 до +0,5 км. Менее распространены сравнительно неглубокие низины, на карте показанные густым синим тоном; они охватывают около 25% территории. Низменность Равнина Аталанты, площадью около 7 млн. кв. км., представляет более глубокую депрессию, до 1,6-2 км ниже среднего уровня. Равнина Аталанты напоминает лунные моря. Отсутствие на планете «уровня моря» приводит к необходимости вести отсчет от какого-то условного уровня. Согласно Мак-Гиллу и др. (1983) можно выбрать средний радиус поверхности (объем горных пород над этим уровнем равен объему атмосферы во впадинах под ним), медианный радиус, который делит поверхность пополам по площади, и модульный радиус, на который приходится наибольшая площадь, согласно гипсометрической кривой. Краткий обзор поверхности планеты Область Альфа представляет собой невысокое плато с поперечником около 1300 км, высотой по краям около 2,5 км над окружающей местностью (с юга это Равнина Лавинии). В центре плато имеется более или менее правильной формы депрессия, пониженная на 1 – 2 км относительно несплошного вала. Плато имеет крутые склоны (среднеквадратичные уклоны 5 – 10о) и сильно раздробленную поверхность, перерезанную множеством субпараллельных линеаментов (линейных зон тектонических нарушений), вытянутых с юго-запада на северо-восток. Есть мнение, что Альфа может быть останцем древней коры Венеры или древним вулканическим сооружением со следами тектонических разрушений, а круговые образования на плато моут быть метеоритными кратерами, образовавшимися позже. Далее к востоку между юго-восточной оконечностью Земли Иштар и Землей Афродиты находятся Области Белл и Теллуры, разделенные Равниной Леды. Белл и Теллура представляют собой объекты примерно такой же высоты (около 1 – 1,5 км) с основанием около 500 и 1500 км соответственно. Дале к востоку находится обширная равнина Ниобы, примыкающая к Земле Афродиты с севера и равнина Айно, окружающая ее с юга. На севре, на широте Земли Иштар, Равнину Ниобы замыкает невысокая область Тефии (95 – 140о в.д.) и низменность Равнина Аталанты. Далее к востоку на широте 68 – 73о с.ш. расположена Область Метиды, протяженностью около 500 км. К юго-востоку от нее находятся Равнины Седны и Гиневры. Равнина Гиневры имеет несколько возвышенностей в пределах 0,3 – 1 км. Резкое повышение уровня – это Область Астерии (западная часть Беты). На долготе 205 – 220о, к югу от Афродиты и Ульфрун находится Область Имдр, так же представляющая возвышенность 0,5 – 1 км. Сложная по рельефу Область Астерии (255 – 277о в.д.) примыкает с запада к Области Бета. Вытянутые вдоль меридиана Область Бета – Область Фебы и Область Фемиды на юго-востоке Равниной Навки отделены от Области Альфа. С юга Область Имдр и Область Фемиды примыкают к Равнине Елены, на востоке смыкающейся с Равниной Лавинии. На этой равнине, на широте 55о ю.ш. и долготе 322о находится кратер Лизе Майтнер, диаметром 300 км, с валом выозвышающимся на 0,5 км и депрессией в центре глубиной 1 км. Наряду с Лизе Майтнер, найдено большое число других образований, природа которых так же связывается с метеоритной бомбардировкой. Ввиду высокой плотности атмосферы планеты, образование ударных кратеров кажется проблематичным. При изучении данного вопроса было доказано, что крупные метеоритные тела, способные образовать кратеры диаметром 10 км и более тормозятся атмосферой Венеры незначительно. Существенно влияние атмосферы, выражающееся в замедлении и разрушении метеоритных тел диаметром не более 40 м. Другая сторона влияния атмосферы заключается в том, что она препятствует выбросу продуктов разрушения поверхности на большие расстояния. Среднее число метеоритных кратеров на единицу площади используется для определения возраста поверхности, если известно, как менялась плотность метеоритной бомбардировки с течением времени. Этот метод широко используется для определения возраста безатмосферных тел, таких как Луна, Меркурий и с поправкой на разреженную атмосферу – для Марса. Для Венеры с ее плотной атмосферой, определение ее возраста дало интересные результаты. Земля Иштар и прилегающие районы Земля Иштар – своеобразный геоморфологический заповедник на Венере. Если область Бета можно охарактеризовать, как район вулканического рифтогенеза[1] (Кэмпбелл и др., 1984), Землю Афродиты – как континент геологически большого возраста с заметными разрушениями, то Земля Иштар представляет вестма сложный в геоморфологическом отношении комплекс, объединяющий совершенно несходные элементы рельефа. Очень условно ее можно разделить на следующие части: обширное высокогорное Плато Лакшми, Горы Максвелла, прилегающие к нему с востока, и расположенный на восточной оконечности континента район особого рельефа. Плато Лакшми расположено на высоте 3 – 4 км. Исследователи сравнивают Плато Лакшми с земным Тибетом, однако последний вдвое меньше. С востока, где плато несколько понижается, это комплекс Гор Максвелла, с севера – Горы Фрейи, с запада – Горы Акны. С южной стороны проходит довольно пологий Уступ Весты, переходящий в еще один уступ – Уступ Ут. Эксперементы с радиолокатором бокового обзора на искусственных спутниках планеты – «Венера-15», «Венера-16» и снимки, полученные в эксперименте, стали огромным шагом вперед, позволившим перейти от полудогадок о природе поверхности к анализу фактов методами современной геоморфологии. Изучение материалов, касающихся Плато Лакшми, окружающих гор, да и всей Земли Иштар в целом, указывает на мощные процессы локальной тектоники, приведшие к ее образованию. Еще некоторые типы рельефа в окрестностях Земли Иштар, которые свидетельствуют о тектонической активности планеты. Исследователи назвали их овоидами. Это образования, которые не имеют прямых аналогов на Земле и других планетах. Овоиды находящиеся в районе Мнемосины, между западной оконечностью Земли Иштар и Областью Метиды, это образования более или менее правильной формы, диаметром до 400 км и сложной структурой концентрических и дугообразных гряд, разделенных несколькими километрами. Происхождение их, как предполагают ученые (Барсуков и др.), имеет тектоно-магматическую природу: при остывании образовавшегося куполообразного поднятия происходило сползание и смятие пород, в результате чего образовался данный рельеф. Имеются и другие объяснения, но влюбом случае овоиды – проявление тектонической активности планеты, возможно в достаточно далеком прошлом. Подобные образования свойственны Области Теллуры шириной около 400 км, представляющую собой возвышенность, окруженну вулканическими равнинами. Весьма похожий, но более хаотичный рельеф имеет восточная часть Земли Иштар, к которой с севера и с юга примыкают типичные вулканические равнины. При анализе полученных материалов учеными был обнаружен новый вид рельефа, который широко распространен на Венере. Барсуков и др. предложили для него название «паркет» (имея в виду рисунок но не гладкость). Он так же не имеет прямых аналогов на Земле и состоит из частых чередующихся невысоких гряд возвышенностей и долин. В ряде случаев в их расположении видна определенная закономерность, а расположение соседних полос гряд имеет ортогональный рисунок. Таким образом на поверхности Венеры преобладают вулканические и вулкано-тектонические равнины, есть лавовые плато, а ряд образований может иметь вулканическую природу. Высочайшим тектоническим сооружением на планете является горный массив Максвелл, находящийся в центральной части Земли Иштар. Сведения о нем получены из двух источников: радиолокации спутников планеты «Венеры-15 и –16» и наземной радиолокации. Для определения возраста Плато Лакшми, Гор Максвелла и Земли Иштар в целом и вулканических равнин окружающего района использовался уже упоминавшийся метод регистрации плотности метеоритных кратеров на единицу поверхности. Исходя из модельных расчетов и опираясь на сведения о плотности и возрасте кратеров на Меркурии, Луне, Марсе, ученые (Барсуков и др.) пришли к выводу, что вероятный возраст Плато Лакшми и Земли Иштар в целом 0,5 – 1 млрд. лет и что древняя кратерированная поверхность, относящаяся к периоду максимума метеоритной бомбардировки ( 3,9 млрд. лет ), на Венере не сохранилась, как и на Земле. В отличии от Земли, на Венере сохраняются кратеры возрастом до 1 млрд. лет, в то время как на Земле они разрушаются за несколько миллионов лет. Типичный метеоритный кратер на поверхности Венеры Несмотря на огромные технические трудности, связанные с высокими температурой и давлением, первые прямые телевизионные снимки поверхности планеты появились задолго до радиолокационных бортовых экспериментов.

Выветривание горных пород На Земле выветривание происходит под действием смены температур, потоков воды, осадков (особенно фазовых переходов воды), эрозии переносимой пылью и в результате активности биосферы. Небольшую роль могут играть также сейсмические явления. Наконец, существует химическое выветривание. На Венере атмосфера поддерживает постоянную температуру поверхности, зависящую только от гипсометрического уровня по­следней. Суточные колебания температуры не превышают единиц кельвинов, широтной зависимости температур для поверхности почти нет. Нагрев поверхности днем незначительной частью солнечной радиации, достигающей поверхности, не вызывает заметных изменений температуры благодаря эффективному теплообмену с атмосферой. Таким образом, выветривание из-за изменений температур горных пород и образования в них механических напряжений исключается. Вода в жидкой фазе, какие-либо другие осадки и сколько-нибудь значительная влажность также исключаются. Согласно существующим представлениям существование биосферы на Венере невозможно. Местные разрушения горных пород на планете могут происходить в результате теплового эффекта вулканических извержений и воздействия потоков лавы, если активный вулканизм существует на Венере в нынешнюю эпоху. Однако подобные процессы имеют локальный характер и ограничены во времени. Механические разрушения происходят также в результате тектонических процессов (в том числе сейсмических явлений), с признаками которых мы встречались при описании поверхности планеты (складчатые горы в обрамлении Плато Лакшми, разрушенные скальные породы). В этих условиях медленным, но постоянно действующим фактором является химическое выветривание в результате термохимических реакций между поверхностью и атмосферой. Главными агентами атмосферы, вызывающими химическое выветривание, являются серосодержащие газы. Их взаимодействие с поверхностью приводит к связыванию серы в продуктах выветривания, что обогащает верхний слой грунта серой почти на два порядка по сравнению с Землей. Общие представления об атмосфере Венеры Тепловое радиоизлучение Венера обладает наиболее массивной атмосферой из всех планет земной группы. Если отношение массы атмосферы к массе планеты для Земли составляет 0,86 х10-6, то для Венеры оно в 110 раз больше: 0,96 х10-4. Основные составляющие атмосферы — углекислый газ (96,5%) и азот (около 3,5%). Все остальные газы, присутствующие в атмосфере, вместе взятые, не превосходят 0,1 %. Поэтому в первом приближении атмосферу Венеры можно рассматривать как сухой углекислый газ. Тропосфера Венеры (нижний «этаж» атмосферы, где температура почти линейно падает с высотой) имеет высокую плотность и обладает значительной протяженностью. Так, ниже уровня, соответствующего «нормальным» земным условиям по давлению и температуре, находится своеобразный газовый океан 50-километровой глубины, состоящий из сильно сжатого и нагретого до высокой температуры газа. Даже если бы атмосфера Венеры была свободна от аэрозолей, попытка увидеть поверхность планеты сквозь столь значительную толщу газа была бы безрезультатной. Благодаря сильному рассеянию (и частичному поглощению) света атмосферой, последняя практически непрозрачна для внешнего наблюдателя во всем диапазоне частот, кроме радиоволн. Значительно прозрачнее атмосфера в диапазоне сантиметровых и дециметровых радиоволн, где и удалось впервые зарегистрировать излучение нагретой поверхности планеты. Сказанное не означает, однако, что солнечный свет не проникает глубоко в атмосферу; в рассеянном виде он достигает поверхности планеты. Схема строения атмосферы Венеры выглядит следующим образом. В интервале высот 47—70 км над поверхностью расположен протяженный слой тумана средней плотности, который по традиции называют облаками Венеры. От земных они отличаются не только низкой плотностью, малым массовым содержанием и микроскопическими размерами частиц, но ивесьма экзотическим составом: это мельчайшие капли высококонцентрированной серной кислоты. Облаков водного состава на Венере не бывает, а относитеьное содержание водяного пара в атмосфере очень мало, в 50 – 70 раз меньше, чем в земной атмосфере. Верхняя граница облаков у 65—70 км имеет размытый характер и постепенно переходит в надоблачную дымку, поднимающуюся еще на 15—20 км. Дымка имеет непостоянную плотность, которая подвержена сильным изменениям с характерным временем около года или менее. Нижняя граница облаков у 47 км выражена весьма четко; но и ниже уровня 47 км имеется слабая дымка, простирающаяся вниз также километров на 15. Ниже 30 км атмосфера Венеры практически свободна от аэрозолей. Как показывают измерения, температура у поверхности на уровне радиуса 6051,6 км составляет 735 К, давление 92 бар. С высотой температура и давление быстро падают. На уровне при­мерно 53 км условия близки к земным «нормальным»: от уровня с Т=293 К, где р~0,5 бар, до Т=340 К, где р =1 бар. Высокие температуры у поверхности определяются одной из главных особенностей атмосферы планеты: сильным парниковым эффектом. Солнечная радиация проникает глубоко в атмосферу и поглощается поверхностью и атмосферой. Однако для длинноволнового теплового излучения атмосфера малопрозрачна, что и создает высокие температуры у поверхности. Факт высокой температуры поверхности был установлен еще до начала зондирования атмосферы Венеры космическими аппаратами, по радиофизическим исследованиям планеты (Майер, 1963). Как любое нагретое тело, поверхность излучает значительную мощность в радиодиапазоне. Поэтому измерение яркостной температуры радиоизлучения можно связать с термодинамической температурой поверхности. К первым серьезным исследованиям этого рода относятся работы Майера и др. (1957, 1958). Особенно большое число радиоастрономических измерений было проведено с 1962 по 1970 г. Далее начались прямые измерения на поверхности и проблема утратила актуальность. Наиболее высокие температуры наблюдаются в диапазоне 3—15 см, до 660 К. Химический состав атмосферы Подробные сведения об истории исследований состава атмосферы планеты можно найти в монографии «Венера» (Цан и др., 1983), а также в более ранних работах и изданиях: Л. Янг (1974), Кузьмин и Маров (1974), Мороз (1981) и других. В изучении состава атмосферы большую роль сыграли как космические, так и традиционные наземные, прежде всего — спектрометрические исследования (Конн и др. 1967).

Основная составляющая атмосферы планеты — углекислый газ. Спектрометрически он был отождествлен в атмосфере Венеры еще в 1932 г., в работе Адамса и Данхэма (1932). Однако до полета «Венеры-4» в 1967 г. оценки его содержания значительно колебались. Измерения «Венеры-4» и последующие более точные измерения «Венеры-5 и -6» практически закрыли вопрос об основных составляющих. Углекислый газ. Атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа, который выделился из коры планеты в процессе ее дегазации. На первый взгляд, на Венере запасы углекислого газа намного больше, чем на Земле. Различие снижается на 2 порядка, если учесть примерно в 60 раз большее количество углекислого га­за, растворенного в океанах Земли. Растворенный газ находится в динамическом равновесии с СО2 в атмосфере и демпфирует изменения его содержания. Постоянная времени обмена для океана близка к 7 годам. Однако подлинным резервуаром углекислого газа являются карбонаты в осадочных породах Земли. Азот. Причина повышенного содержания азота в атмосфере, как предполагается, так же лежит в высокой температуре поверхности, из-за чего весь азот Венеры перешел в атмосферу. Средняя и верхняя атмосфера На Венере тропопауза — переход от тропосферы к стратосфере — совпадает с верхней границей облаков. Тропопауза в земной атмосфере характеризуется переходом к очень малому вертикальному градиенту температуры. Стратосфера Земли отличается быстрым ростом температуры с высотой в интервале 35—55 км, что объясняется присутствием озона, поглощающего коротковолновую часть солнечной радиации. «Озоновый» максимум температур приходится на интервал 40—55 км, что придает земному профилю характерный вид. В атмосфере Венеры озон практически отсутствует, и выделение области стратосферы достаточно условно. Главная ее особенность — преобладание высокоактивных фотохимических реакций, происходящих под действием коротковолновой части солнечной радиации. В стратосфере образуются основные продукты фотохимии Венеры, в том числе — сернокислотный аэрозоль, образующий облака планеты. Температура и давление в стратосфере Венеры падают с высотой, причем высотная зависимость имеет сложный характер. На уровне 70 км температура и давление близки к 210 К и 34 мбар, а у 110 км — к 170 К и 2х10-3 мбар (в среднем). Падение температуры с высотой показывает, что основное условие стратификации не выполняется, поэтому название «стратосфера» не вполне годится для рассматриваемой части атмосферы. Более подошло бы название «фотохемосфера». Если температура в области стратосферы слабо зависит от времени суток, то в интервале высот 105—130 км суточные ее изменения очень велики. Называть эту область мезосферой можно только условно, поскольку в земной мезосфере (высоты 50—80 км), температура значительно падает с высотой, в то время как изменения температуры в атмосфе­ре Венеры на соответствующих по характеристикам высотах (110— 130 км) имеют суточную зависимость и с высотой могут, как падать, так и возрастать. Далее, термосфера Венеры значительно холоднее. Несмотря на то, что плотность потока радиации на Венере вдвое больше, чем на Земле, дневные температуры области, расположенной над мезосферой Венеры, очень невысоки, всего 300—350 К. Еще удивительнее оказались ночные температуры в той же области, составляющие всего 100—130 К причем переходы от дневных температур к ночным происходят очень быстро, практически в сумеречной зоне, за 5—8 земных часов. Название «термосфера», очевидно, не годится для верхней атмосферы Венеры. Было предложено два раздельных наименования: термосфера — для дневной части и криосфера («холодная сфера») — для ночной части атмосферы выше 160 км. Механизм быстрого охлаждения криосферы является предметом ис­следований. Резкое понижение температуры в криосфере ночью приводит к быстрому падению давления. Изменение давления должно сопровождаться перетеканием газа (на рассматриваемых высотах — с дневной на ночную сторону) и переходом энергии из потенциальной в кинетическую, так как потоки газа опускаются. Скорость охлаждения ночной стороны (криосферы) зависит от количества газа, перетекающего с дневной стороны. Итак, один из выводов, который можно сделать из рассмотрения особенностей строения атмосферы Венеры, заключается в том, что вблизи уровня 100 км проходит естественный раздел между двумя частями атмосферы: ниже 100 км суточные изменения параметров незначительны, выше — наблюдаются сильно выраженные суточные вариации температуры, плотности, давления. Кроме того, в интервале 140—180 км (основание гетеросферы) наблюдается суточная зависимость состава атмосферы. Ионосфера. Взаимодействие с солнечным ветром Подобно Земле, Венера обладает ионосферой— областью высокой плотности заряженных частиц, электронов и ионов. Концентрация заряженных частиц на дневной стороне ионосферы лишь в несколько раз меньше, чем в ионосфере Земли. Происхождение дневной ионосферы связано с поглощением в верхней атмосфере наиболее коротковолновой части ультрафиолетовой солнечной радиации (вакуумного ультрафиолетового излучения). В результате фотоионизации газа фотонами большой энергии возникают потоки фотоэлектронов, скорость которых намного превышает тепловую. Состав ионов зависит от состава нейтральной атмосферы, возбуждаемой излучением, а также реакциями, которые связывают образовавшиеся ионы, и массовыми потоками последних в ионосфере. В целом ионосфера остается нейтральной. Значительно большую высотную протяженность имеет дневная ионосфера. Непостоянный профиль дневной ионосферы Венеры связан с низким положением ионопаузы, что является одной из главных особенностей ионосферы планеты. Причина заключается в отсутствии у Венеры сколько-нибудь значительного дипольного магнитного момента. Магнитное поле Земли образует магнитосферу, защищающую ее от прямого воздействия солнечного ветра. Положение ударной волны, где газодинамическое давление солнечного ветра становится равным магнитному давлению, для Земли можно считать общеизвестным – на расстоянии 13 радиусов планеты с подсолнечной стороны. Поэтому ионосфера Земли закрыта от солнечного ветра – ионизованной плазмы, движущейся со скоростью около 400 км/сек. Отсутствие магнитного дипольного поля у Венеры приводит к тому, что сама ионосфера действует как препятствие на пути солнечного ветра, образуя ударную волну. Магнитные «жгуты» являются еще одним источником высокой температуры на планете. «Жгуты» возникают в виде своеобразных магнитно-токовых трубок. Благодаря магнитной гировязкости, «жгуты» сохраняют цельность и ведут себя как своеобразные длинные канаты, толщиной в несколько десятков километров. Под действием магнитного поля ионопаузы и ионного слоя «жгуты» растягиваются за концы и сред ней частью вторгаются в ионосферу, сохраняя свое сильное магнитное поле. Взаимодействие «жгутов» с ионосферой приводит к разогреву электронного компонента. Предполагается, что это — один из основных источников разогрева. Рис. Схема процессов в ионосфере и ее взаимодействия с солнечным ветром. Вдоль ионопаузы проходит токовый слой, отделяющий область сильного магнитного поля от ионосферы. При локальном воздействии солнечного ветра на ионопаузе образуется желоб, стенки которого могут замкнуться с образованием токовой трубки, охватывающей магнитное поле. Трубка с протекающим по ее поверхности током далее погружается в ионосферу. В таких же нестабильностях, но выгнутых в сторону переходного слоя, могут образоваться «пузыри» ионосферы, также охваченные током. Такие «пузыри» далее уносятся солнечным ветром. Наряду с этим, солнечным ветром могут захватываться и большие объемы плазмы ионосферы в виде отошедших облаков и вытянутых стримеров. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АТМОСФЕРЫ Поиск молний в атмосфере планеты До конца 1978 г. грозовые разряды в атмосфере Земли были уникальным явлением, не известным нигде более на других планетах. Радиоизлучение Венеры открыто в конце 50-х годов, с началом ее радиоастрономических исследований. Уже в работах Крауса (1956, 1957) предполагалось, что всплески радиошумов от Венеры связаны с молниями в атмосфере планеты. На самом деле радиоизлучение исходит, главным образом, от сильно нагретой поверхности планеты и горячих нижних слоев тропосферы и к электрическим разрядам отношения не имеет. Анализ состава атмосферы, выполнявшийся аппаратами серии «Венера» с 1967 по 1975 г., а позже «Венерой-11—14» и зондами аппарата «Пионер — Венера», привел к проблеме образования некоторых малых газообразных составляющих атмосферы. Можно предположить, что их происхождение связано с электрическими разрядами в атмосфере. В конце 1978 г. к Венере приблизились космические аппараты «Пионер — Венера», «Венера-11» и «Венера-12», а в начале 1982 г.— «Венера-13» и «Венера-14». Исследования в 1978г. выполнялись с помощью приборов «Гроза» и OEFD, а в 1982 г.— прибором «Гроза-2». Благодаря исследованиям электрической активности Венеры, присутствие частых электрических разрядов в атмосфере Венеры более не вызывает сомнений. Однако выяснение их природы требует дальнейших исследований, так как обстоятельства возникновения разрядов, похоже, связаны с рядом не вполне понятных явлений. Так 21 декабря 1978 г. прибор «Гроза» на «Венере-12», а 25 декабря — на «Венере-11», спускаясь в атмосфере планеты, зарегистрировал множество импульсов электромагнитного поля, по характеру весьма похожих на атмосферики удаленных земных молний. Почти одновременно поступили сообщения о странных явлениях, которые, возможно, имеют отношение к той же проблеме. На высотах около 12 км на всех зондах аппарата «Пионер — Венера» были повреждены некоторые датчики, установленные независимо и на разных приборах. В качестве вероятной причины назывались электрические разряды. Связь молний с генерацией отдельных химических компонентов в атмосфере Венеры стала предметом анализа многих работ. Сообщения об экспериментах на «Венерах» и аппарате «Пионер — Венера», стимулировали интерес к проблеме. Где происходят разряды? Чтобы понять, как возникают разряды в атмосфере Венеры и каков механизм накопления зарядов, необходимо знать, на какой высоте происходит это явление. Как уже говорилось, радиорефракция свидетельствует в пользу низкорасположенного источника, но пока опираясь на экспериментальные данные, указать определенную высоту источника поля не удается. Предположение о том, что разряды происходят в облачном слое, основано на следующих соображениях. Хорошо известно, что большие пространственные заряды и связанные с ними молнии возникают почти исключительно в грозовых облаках. В некоторых случаях наблюдается накопление зарядов в зимних облаках («зимние молнии»). Известны также молниевые разряды в пылевых бурях и над извергающимися вулканами. Наконец, существует малоисследованное явление образования молний (и, следовательно, присутствия больших зарядов) при безоблачной атмосфере—«гром с ясного неба». На Земле наибольшие заряды наблюдаются в облаках с частицами сложной структуры, типа гирлянд, и с каплями переохлажденной воды. Напряженность электрического поля велика также для облаков из ледяных кристалликов; если же облако состоит только из жидких капелек, напряженность оказывается низкой. В облаках Венеры частицы жидкие и, по-видимому, имеют один и тот же состав, поэтому напряженность поля должна быть небольшой. Кроме того, ряд авторов высказывают сомнения относительно возможности на­копления пространственного заряда в среде, содержащей аэрозоль из сильного электролита — серной кислоты. По существу, доводы в пользу локализации молний в облачном слое этим исчерпываются. Таким образом: Источники электромагнитного излучения (разряды) могут находиться значительно ниже облачного слоя, а механизм накопления объемных зарядов может отличаться от земного. Кроме того в атмосфере Венеры присутствуют многочисленные электрические разряды, наблюдаемые по их электромагнитному излучению. Частота следования импульсов от одного источника достигает двадцати и более в секунду.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В исследованиях Венеры с космических аппаратов, в период с конца десятилетия 1960-х по середину 1980-х годов радикально изменились наши представления об этой ближайшей к Земле планете. Начиная с «Венеры-4» — первого аппарата, проникшего в 1967 г. в весьма негостеприимную атмосферу планеты, и до наиболее сложных последних аппаратов, непрерывно возрастали сложность задач и проводимых экспериментов. Уровень знаний о Венере ныне настолько вырос, что попытка охватить разные области исследований заведомо не может быть одинаково успешной. Десять проблем, сформулированных ниже, конечно, не могут охватить всех задач, стоящих перед исследованиями будущего. Но все они объединяются взаимосвязью и актуальностью задач. 1. Изучение тектоники планеты, благодаря сходству последней с Землей, представляется чрезвычайно интересным и полезным не только как важнейший вопрос физики Венеры, но и для понимания процессов уникальной тектоники Земли. Ключевым экспериментом здесь были бы измерения тепловых потоков из недр планеты, исследование ее сейсмической активности и внутреннего строения. 2. Поиск активного вулканизма с помощью различных методов – не только позволит установить уровень современной вулканической активности планеты, но и более надежно оценить возраст ее поверхности. Проведение параллельного анализа состава грунта позволит перейти к геохимическому районированию планеты. 3. Картированием поверхности с высоким разрешением с аппаратов «Венера-15 и -16» охвачено около половины территории северного полушария. Подробные радиоизображения для южного полушария позволят изучить глобальное распределение рельефа и получить сведения о неизвестной пока зоне южных высоких широт и провести их геоморфологическую интерпретацию. 4. Имеющиеся данные о содержании благородных газов уже теперь достаточно подробны и будут уточняться в дальнейшем. Но интерпретационная работа, в частности, выводы об особенностях происхождения и эволюции планеты, нуждаются в дальнейшей разработке. 5 Фундаментальным вопросом являются причины обедненности планеты водой. Крайне нужны достаточно точные измерения отношения содержания в атмосфере дейтерия и водорода (протия). 6 Резкие колебания распределения аэрозольного населения облачного слоя неоднократно отмечались в наземных и бортовых измерениях. Столь значительные глобальные изменения характеристик аэрозолей должны иметь в основе весьма крупномасштабные явления. Параллельные наземные патрульные поляриметрические измерения и прямой анализ химического состава малых компонентов аэрозолей и газовой атмосферы непосредственными методами послужат объяснению природы указанных изменений. 7. Благодаря крайне медленному вращению планеты и, как следствие — низкой величине сил Кориолиса, большой протяженности атмосферы и положению полярной оси, близкому к нормали к плоскости орбиты, Венера представляет уникальную естественную лабораторию для изучения динамики ее атмосферы. Особый интерес представляют исследования динамических и структурных особенностей зон полярных воротников и самих полярных районов. Одной из целей исследований динамики является объяснение механизма суперротации атмосферы. 8. Изучение верхней атмосферы и ионосферы Венеры привело к открытию необычных видов ее взаимодействия с солнечным ветром, но оставило нерешенным множество вопросов, в частности, о строении хвоста магнитосферы, о природе полостей в ночной ионосфере и др. Для их решения необходимы как экспериментальные, так и теоретические исследования. Много интересных проблем связано с верхней атмосферой, например, механизмы нетепловой диссипации, переноса кислорода на ночную сторону и другие. 9 Исследование условий развития и сохранения парникового эффекта в атмосфере планеты, получающей от Солнца меньше энергии чем Земля, представляет двойной интерес. Во-первых, это — особенность, определяющая многие аспекты физики Венеры. Во-вторых — фактические данные для расчетов опасности техногенного загрязнения атмосферы Земли. 10. Причины возникновения орбитально-вращательных резонансов (соизмеримостей) планеты относительно Солнца, Земли и Меркурия, а также медленного ретроградного движения остаются неизвестными и требуют теоретической разработки.

Заключение по реферату Можно полагать, что ближайшее будущее в исследованиях ближайших соседей Земли – планет солнечной системы – Марса и Венеры принадлежит автоматам. Но мы не сомневаемся, ни на минуту, что когда-нибудь, и может быть, скорее, чем мы думаем, на пыльную почву Марса и горячую поверхность Венеры ступит человек, посланец нашей родной Земли.

Литература 1. В.А. Бронштейн, Планета Марс. – М., 1977. 2. Л.В. Ксанфомалити, Планета Венера. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. 3. Журнал «НЛО»: 02.2000, 05.2000, 07.2000, 09.2000.

bukvasha.ru

Реферат на тему Венера

РЕФЕРАТ по АСТРОНОМИИ УЧЕНИКА 11 КЛАССА ГАЛАНИЧЕВА ПАВЛА

В центре Солнечной системы находится наша дневная звезда - Солнце . Вокруг него вместе со своими спутниками обращаются 9 больших планет : Меркурий , Венера , Земля , Марс , Юпитер , Сатурн , Уран , Нептун и Плутон .

Возраст Солнечной системы был определён учёными на основании лабораторного изотопного анализа земных скальных пород , а также метеоров и доставленных на Землю космическими аппаратами образцов лунного грунта . Оказалось , что наиболее старые из них имеют возраст около 4,5 млрд. лет . Поэтому считается , что все планеты сформировались приблизительно в одно время - 4,5 - 5 млрд. лет тому назад .

Венера , вторая по близости к Солнцу планета , почти такого же размера, как Земля , а её масса более 80 % земной массы . Расположенная ближе к Солнцу , чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла , чем Земля . Тем не менее с теневой стороны на Венере господствует мороз более 20 градусов ниже нуля , так как сюда не попадают солнечные лучи в течении очень долгого времени . Она имеет очень плотную , глубокую и очень облачную атмосферу , не позволяющую нам увидеть поверхность планеты . Атмосферу - газовую оболочку , на Венере , открыл М . В . Ломоносов , в 1761 году , что так же показало сходство Венеры с Землёй .

Среднее расстояние от Венеры до Солнца 108,2 млн. км; оно практически постоянно , поскольку орбита Венеры ближе к окружности , чем у любой другой планеты . Временами Венера подходит к Земле на расстояние , меньшее 40 миллионов км .

Древние греки дали этой планете имя своей лучшей богини Афродиты , римляне же потом переиначили по - своему и назвали планету Венерой , что , в общем , одно и то же . Однако случилось это не сразу . Одно время считалось , что в небе находится сразу две планеты . Вернее , тогда ещё звезды , одна - ослепительно яркая , была видна утром , другая , такая же - вечером . Их даже называли по - разному , пока халдейские астрономы после долгих наблюдений и ещё более долгих размышлений не пришли к выводу , что звезда - то всё - таки одна , что делает им честь как большим специалистам .

Свет Венеры столь ярок , что если на небе нет ни Солнца , ни Луны , он заставляет предметы отбрасывать тени . Однако при взгляде в телескоп , Венера разочаровывает , и не удивительно , что до последних лет её считали “ планетой тайн “ .

В 1930 году о Венере появилась некоторая информация. Было установленно , что её атмосфера состоит , в основном, из углекислого газа , который способен действовать как своего рода покрывало , задерживая солнечное тепло . Были популярны две картины планеты . Одна рисовала поверхность Венеры почти полностью покрытой водой , в которой могли развиваться примитивные формы жизни , - как это было на Земле миллиарды лет назад . Другая представляла Венеру как раскалённую , сухую и пыльную пустыню .

Эра автоматических космических зондов началась в 1962 году , когда американский аппарат “ Маринер - 2 “ прошёл вблизи Венеры и передал информацию , которая подтвердила , что её поверхность очень горяча . Было установлено также , что период вращения Венеры вокруг оси - длительный , около 243 земных суток , - больше , чем период обращения вокруг Солнца ( 224, 7 суток ) , поэтому на Венере “ сутки “ длиннее года и календарь совершенно необычен .

Теперь известно , что Венера вращается в обратном направлении - с востока на запад , а не с запада на восток , как Земля и большинство других планет . Для наблюдателя на поверхности Венеры Солнце восходит на западе , а заходит на востоке , хотя в действительности облачная атмосфера полностью закрывает небо .

Следом за “ Маринером - 2 “ была осуществлена мягкая посадка на поверхность Венеры нескольких советских автоматических аппаратов , спускаемых на парашюте через плотную атмосферу . При этом была зарегистрирована максимальная температура около C , и давление у поверхности почти в 100 раз большее , чем атмосферное давление на уровне моря на Земле .

“ Маринер - 10 “ приблизился к Венере в феврале 1974 года и передал первые снимки верхнего слоя облаков . Этот аппарат толко один раз прошёл около Венеры - его основной целью была самая внутренняя планета - Меркурий . Однако снимки были высокого качества и показали полосатую структуру облаков . Они также подтвердили , что период вращения верхнего слоя облаков всего лишь 4 суток , так что строение атмосферы Венеры не похоже на земное .

Тем временем американские радиолокационные исследования показали , что на поверхности Венеры имеются большие по размеру , но мелкие кратеры. Происхождение кратеров неизвестно , но , поскольку в такой плотной атмосфере должна быть сильная эрозия , по “ геологическим “ стандартам они вряд ли могут быть очень старыми . Причиной возникновения кратеров может быть вулканизм , поэтому гипотезу о том , что на Венере происходят вулканические процессы , пока нельзя исключить . Также на Венере найдено несколько горных областей . Самый большой горный район - Иштар - по площади вдвое превышает Тибет . В центре его на высоту 11 км поднимается гигантский вулканический конус . Было обнаружено , что в облаках содержится большое количество серной кислоты ( возможно , даже фтористо - серной кислоты ) .

Следующий важный шаг был сделан в октябре 1975 года , когда два советских аппарата - “ Венера - 9 “ и “ Венера - 10 “ - совершили управляемую посадку на поверхность планеты и передали на Землю снимки . Снимки были ретранслированы орбитальными отсеками станций , остававшимися на околопланетной орбите на высоте порядка 1500 км . Это был триумф советских учёных , даже несмотря на то , что и “ Венера - 9 “ и “ Венера - 10“ вели передачи всего лишь не более часа , пока не перестали раз и навсегда действовать из - за слишком высоких температур и давления.

Оказалось что поверхность Венеры была усыпана гладкими скальными обломками , по составу похожими на земные базальты , многие из которых имели около 1 м в поперечнике . Поверхность была хорошо освещена : по описанию советских учёных , света было столько , сколько бывает в Москве в облачный летний полдень , так что даже не потребовались прожекторы аппаратов . Оказалось к тому же , что атмосфера не обладает чрезмерно высокими преломляющими свойствами , как ожидалось и все детали ландшафта были чёткими . Температура на поверхности Венеры равняласьС , а давление в 90 раз превышало давление у поверхности Земли . Было обнаружено , кроме того , что слой облаков кончается на высоте около 30 км . Ниже находится область горячего едкого тумана . На высотах 50 - 70 км располагаются мощные облачные слои и дуют ураганные ветры . У поверхности Венеры атмосфера очень плотная ( всего лишь в 10 раз меньше плотности воды).

Венера отнюдь не гостеприимный мир , как это когда - то предполагалось . Со своей атмосферой из углекислого газа , облаков из серной кислоты и страшной жарой она совершенно не пригодна для человека . Под тяжестью этой информации рухнули некоторые надежды : ведь менее чем 20 лет назад многие учёные считали Венеру более обещающим объектом для космических исследований , чем Марс .

Венера всегда притягивала к себе взгляды писателей - фантастов , поэтов , учёных . О ней и про неё много писли и, наверное , ещё многое напишут и возможно даже , что когда - нибудь часть её тайн откроется человеку .

Список литературы

К . Л . Баев ; Земля и Планеты ; Москва ; 1956 .

И . Ф . Полак ; Строение Вселенной ; Москва ; 1947.

А . В . Засов , Э . В . Кононович ; Астрономия ; Москва; 1993 .

А . А . Воротников ; География и Астрономия ; Минск ; 1995 .

Наука и Вселенная ; Том 1 ; Перевод с английского ; редакторы : А . Д . Суханова , Г . С . Хромова ; Москва ; 1983 .

alive-inter.net