Американские астрономы получили точные данные о длительности дня, наклоне оси и размере ядра «русской планеты» за 15 лет наблюдений.

Новости МирТесен

Изучение Венеры имеет более чем четырехвековую историю, в которой последние шесть десятилетий отмечены работой автоматических межпланетных станций. Тем не менее, даже такие фундаментальные параметры планеты, как длина суток и угол наклона оси вращения, до настоящего времени определялись с существенной погрешностью. Благодаря анализу данных, собранных за 15 лет наблюдений, американские астрономы смогли значительно уточнить эти два показателя и оценить размер венерианского ядра.

Статья с новыми измерениями опубликована в рецензируемом журнале Nature Astronomy. Данное научное исследование было выполнено сотрудниками Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе ( UCLA) и основано на результатах радарных наблюдений Венеры, осуществленных обсерваториями Грин-Банк (Западная Вирджиния) и Голдстоун (Калифорния). Оба радиотелескопа обладают уникальными особенностями: первый представляет собой крупнейшую в мире поворотную астрономическую антенну, а второй является частью комплекса дальней космической связи NASA Deep Space Network (DSN).

Сбор необходимых данных занял пятнадцать лет – с 2006 по 2020 год включительно. Такой длительный период был обусловлен не только высокой загруженностью радиоастрономических обсерваторий, но и значительными помехами в получаемых данных. Часть наблюдений была признана непригодной из-за шумов и недостаточной точности измерений. В результате более полутора десятилетий работы ученым удалось собрать достаточно качественных данных для уточнения ключевых параметров Венеры.

Прежде всего, исследования показали, что ось второй планеты от Солнца наклонена на 2,6392±0,0008 градуса по отношению к плоскости ее орбиты. Полученное таким образом показатель, является на порядок более точным, чем предыдущие расчеты. Для сравнения, Венера вращается в пространстве практически вертикально: наклон Земли относительно плоскости ее орбиты составляет 23 градуса, 26 минут и 21 секунду.

Американские астрономы, определив скорость вращения Венеры вокруг своей оси, скорректировали данные о средней продолжительности суток на этой планете — 243,0226±0,0013 земных дней. Примечательно, что в процессе наблюдений это значение варьировалось в пределах 20 минут. Данные отклонения, вероятно, обусловлены быстрым движением венерианской атмосферы, которая имеет массу, в 93 раза превышающую земную, и перемещается относительно поверхности со скоростью одного оборота за 96 часов. В результате взаимодействия столь массивной атмосферы и планеты происходит заметный обмен импульсом. Подобный эффект наблюдается и на Земле, однако его величина значительно меньше — около миллисекунды в день.

Определение наклона оси вращения и ее прецессии позволило оценить размер ядра Венеры. Если представить Венеру в виде юлы, то ее верхняя часть будет описывать круг за 29 тысяч лет (с отклонением в 44,58±3,3 угловых секунды в год). Этот процесс происходит медленнее, чем прецессия оси вращения Земли, которой для описания такого же круга потребуется 26 тысяч лет. На основе этих данных американские астрономы рассчитали момент инерции Венеры (0,337±0,024), что позволило определить размер ее ядра – 3500 километров в диаметре, сопоставимый с размером земного ядра. Однако на данный момент эти данные не позволяют установить, является ли ядро Венеры жидким или твердым.

Несмотря на значительные временные затраты, полученные уточненные данные имеют большое значение для астрономов, поэтому усилия, приложенные сотрудниками UCLA работа, безусловно, заслуживает уважения. После Венеры они планируют переместить фокус внимания на крупные спутники Юпитера — Европу и Ганимед. Они настолько массивные и сложно устроенные, что сравнимы по многим характеристикам с планетами. Сложно пока сказать, сколько времени уйдет на их исследование с помощью радиотелескопов, но хочется надеяться, что меньше декады.

Венера вызывает значительный интерес у исследователей, поскольку среди всех планет Солнечной системы она наиболее близка к Земле по ряду характеристик. По этой причине ее часто называют «сестрой» нашей планеты. Хотя с прошлого года после неосторожного заявления главы «Роскосмоса» она больше известна, как «русская планета». И некоторая правда в этих словах есть: именно СССР осуществил самые впечатляющие космические миссии к Венере. Правда, за последние три десятилетия на орбиту вокруг нее вышло всего три аппарата (американский, японский и европейский). Некоторые научные данные предоставили и «пролетающие мимо» зонды, но полноценным исследованием второй планеты от Солнца это назвать трудно.

Изучение Венеры затруднено из-за суровых условий, существующих на ее поверхности и в атмосфере. Проектирование посадочных модулей требует учета экстремально высоких температур (превышающих 460 градусов Цельсия) и давления (в 90 и более раз превышающего земное на уровне моря). Кроме того, аппараты, способные летать в атмосфере, подвержены риску столкновения с кислотными облаками. Орбитальные зонды сталкиваются с тем, что плотные облака полностью закрывают планету, делая ее непроницаемой для оптических инструментов (за исключением небольших «окон» в инфракрасной области спектра), но доступной для радиодиапазона).