Поверхность Венеры. 
Астрономия. 
Солнечная система

Наблюдать поверхность Венеры в телескопы либо с космических аппаратов в видимом диапазоне невозможно — она закрыта от нас многокилометровым слоем облаков, в которых никогда не бывает просветов. Информация о поверхности планеты получена с помощью космических аппаратов, осуществлявших посадку на Венеру, а также проводивших радиопросвечивание ее атмосферы.

Всего имеется 4 круговые панорамы поверхности Венеры, полученные в точках посадки спускаемых аппаратов советских автоматических межпланетных станций (АМС) «Венера-9» и «Венера-10» (1975, чернобелые) и станций «Венера-13» и «Венера-14» (1982, цветные).

Спускаемый аппарат АМС «Венера-9» совершил посадку на крутом склоне с уклоном в 30°. На снимке видны камни — от мелких до метровых глыб, между камнями — рыхлый грунт. Содержание некоторых элементов (0,5% калия, 0,6 • 10^-4 % урана, 3,6 • 10^-4 % тория) типично для вулканических пород (базальтов). Близкие значения концентрации этих элементов обнаружены и в других точках посадок.

Рис. 5.4. Фрагмент панорамы поверхность Венеры, полученной АМС «Венера-9» (СССР)

Панорамы, полученные «Венерой-10», демонстрируют плоские каменные плиты на равнине. На каменных плитах видны трещины, впадины заполнены мелким щебнем.

Панорамы, переданные спускаемым аппаратом АМС «Венера-13» с холмистой долины, похожи на предыдущую картину: видны каменные плиты (0,5—2 м), камешки и мелкие частицы (3—50 мм). Состав грунта оказался близким к так называемым толеитовым базальтам, типичным для Гавайских островов Земли. Что касается снимков «Венеры-14», то на них просматриваются плоские многослойные каменные плиты различного размера, местами растрескавшиеся. Эти плиты могут быть как осадочными породами, так и слоями затвердевшей лавы.

Рис. 5.5. Поверхность Венеры (Фото: «Венера-13 и -14», СССР)¹

Богатая информация о рельефе Венеры получена с помощью радиолокации планеты. В 1970;е гг. мощными наземными радарами осуществлялось облучение Венеры, и анализ отраженного сигнала позволил.

¹ Снимки переобработал Don Р. Mitchell.

выделить некоторые детали. Естественно, разрешение первых радиокарт было очень низким. Тем не менее были выделены, по крайней мере, две крупные детали поверхности Венеры, получившие названия Альфа и Бета, которые резко отличались от фона на радиоизображениях.

В 1978—1989 гг. картирование рельефа поверхности было осуществлено с борта американского искусственного спутника Венеры «Пионер-Венера». Разрешающая способность использовавшегося метода альтиметрии была невысокой — в среднем порядка 100 км.

В 1983 г. на полярные эллиптические орбиты около Венеры были выведены две советских АМС «Венера-15» и «Венера-16», оснащенные бортовыми радиолокаторами бокового обзора. С помощью длительного «радиосканирования» поверхности удалось построить карты около 2/3 поверхности северного полушария планеты с разрешением до 1 км. С 1990 по 1994 гг. локатор бокового обзора с улучшенными характеристиками работал на борту американского спутника Венеры «Магеллан», в результате получена карта поверхности с разрешением до 120 м.

Рис. 5.6. Поверхность Венеры по результатам радиолокации с борта аппарата «Магеллан», NASA: светлые области — возвышенности;

темные — низины

Оказалось, что большая часть поверхности планеты покрыта плоскими равнинами и низменностями с невысокими холмами. Незначительная площадь (8%) занята гористыми районами, которые условно названы континентами или материками. Таких материков на Венере обнаружено три. Один из них — Земля Иштар вблизи северного полюса планеты с чрезвычайно сложным горным рельефом. Здесь находятся самые высокие горы Венеры — в частности, гора Максвелла, возвышающаяся более чем на 11 км над неким условно принятым средним (нулевым) уровнем. Горные цепи Земли Иштар огибают плато Лакшми высотой 3—4 км, по многим признакам вулканического происхождения. Там есть огромные вулканические кальдеры (плоскодонные впадины на вершинах) размером до 160 км.

Самый крупный «материк» Венеры — Земля Афродиты — протянулся в южном полушарии вдоль 10-й параллели и занимает около 40 млн кв. км. Третий материк, в северном полушарии, сохранил название «область Бета». Около 27% площади поверхности планеты занимают низменности.

Похоже, что кора у Венеры более стабильна, чем у Земли. Признаков тектоники крупномасштабных плит на планете не обнаружено. В то же время локальные проявления тектонических процессов на Венере заметны (например, в Земле Иштар).

На Венере сохранилось множество кратеров ударного происхождения диаметром от 10 до 300 км. Средняя плотность ударных кратеров диаметром более 10 км составляет 2 объекта на 1 млн кв. км.

Яркий пример — импактный кратер «патера Клеопатры» с внешним валом диаметром 100 км, находящийся в 300 км от высочайшей вершины гор Максвелла. Нередко удары космических тел по поверхности Венеры сопровождались обильным излиянием лавы. Наличие множества древних ударных кратеров, не разрушенных эрозией, и другие факты позволяют утверждать, что поверхность планеты в целом мало изменилась за последние 300—500 млн лет.

Есть основания полагать, что в ту эпоху вулканическая активность планеты была наиболее сильной, затем снизилась, но не прекратилась до сих пор. Общее число вулканических объектов превышает 1600. Размеры более 150 таких объектов превышают 100 км. Введена специальная классификация для этих объектов, во многом не похожих на земные вулканы. В числе вулканических объектов Венеры — так называемые венцы, или короны (концентрические валы), арахноиды (паутинообразные сети из радиальных структур и концентрических валов; от слова арахнос — паук), извилистые лавовые каналы протяженностью до 1000 км и другие. Есть основания предполагать, что, например, венец Артемида сформировался благодаря действию мощного мантийного плюма — канала, по которому на поверхность планеты поднималось горячее вещество мантии.

Больше всего на Венере вулканов в форме конусов и куполов. Так, возле области Альфа обнаружены круглые образования с плоской или проваленной верхушкой и очень крутыми склонами, диаметром до 65 км. Предполагается, что такие «блины» сформировались при бб излияниях густой вязкой лавы, которая медленно растекалась и застывала.

Считается, что область Бета — это гигантский щитовой вулкан высотой 4—5 км с основанием размером около 1000 км. Радиальные лучи, расходящиеся от центра этой области, видимо, следы грандиозных лавовых потоков, стекавших по пологим склонам вулкана.

Данные европейского зонда «Венера Экспресс» говорят о том, что активные вулканические процессы могут продолжаться и в настоящее время. Например, существенные изменения концентрации сернистого газа S0₂ над облаками, на высоте 70 км, включая неожиданный резкий всплеск в 2006—2007 и последующий заметный спад к 2012 г., могут указывать на мощное вулканическое извержение.

Наблюдения с борта «Венера Экспресс» позволили обнаружить на фоне поверхности с температурой 480 °C четыре «горячих пятна» с температурой до 830 °C вблизи тектонического разлома Ганики и вулканов Узза и Маат. По-видимому, этот факт следует считать прямым подтверждением современной вулканической активности Венеры.

Все это указывает на наличие гигантских резервуаров жидкой лавы под поверхностью планеты. Если на Земле вулканизм развит в основном вдоль границ плит, то на Венере он распространен практически повсеместно. По некоторым оценкам, в настоящее время общий объем извергаемого в вулканических процессах материала сопоставим с таковым для Земли.

Рис. 5.7. Вулкан Маат на Венере. Компьютерная реконструкция по результатам радиосканирования поверхности планеты с борта спутника «Магеллан» (NASA)

Еще одна интересная деталь, касающаяся Венеры — обнаруженные космическими аппаратами электрические разряды в атмосфере Венеры. Оказалось, что молнии очень неравномерно распределены по поверхности планеты и тяготеют к районам усиленного вулканизма. По-видимому, электрические разряды сопровождают вулканические извержения в плотной атмосфере планеты.

Рис. 5.8. Трещины и кольцевые структуры на Венере. Компьютерная реконструкция по результатам радиосканирования поверхности планеты с борта спутника «Магеллан» (NASA)

Названия деталей поверхности планеты первоначально связывались с именами выдающихся деятелей в области радиотехники и электротехники (например, Максвелл, Эдисон, Гальвани, Попов и др.). Тем самым была подчеркнута определяющая роль радиометодов в первых исследованиях поверхности Венеры. В дальнейшем кратерам, вулканам, горам и другим объектам на Венере, как единственной планете с женским именем, присваивались исключительно женские имена (богини народов мира, известные женщины, просто женские имена, включая даже каньон Бабы-Яги).