Venera je po nekim karakteristikama vrlo slična Zemlji. Međutim, ove dvije planete također imaju značajne razlike zbog posebnosti formiranja i evolucije svake od njih, a naučnici identifikuju sve više takvih karakteristika. Ovdje ćemo detaljnije razmotriti jednu od karakteristika - posebnu prirodu magnetnog polja Venere, ali prvo ćemo se osvrnuti na opšte karakteristike planete i neke hipoteze koje utiču na pitanja njene evolucije.
Venera u solarnom sistemu
Venera je druga planeta najbliža Suncu, susjed Merkura i Zemlje. U odnosu na našu svjetiljku, kreće se po gotovo kružnoj orbiti (ekscentricitet orbite Venere je manji od Zemljine) na prosječnoj udaljenosti od 108,2 miliona km. Treba napomenuti da je ekscentricitet promjenjiva vrijednost, au dalekoj prošlosti mogao je biti drugačiji zbog gravitacijskih interakcija planete sa drugim tijelima Sunčevog sistema.
Venera nema prirodne satelite. Postoje hipoteze prema kojima je planeta nekada imala veliki satelit, koji je naknadno uništen djelovanjem plimnih sila iliizgubljeno.
Neki naučnici vjeruju da je Venera doživjela tangentni sudar sa Merkurom, zbog čega je potonji odbačen u nižu orbitu. Venera je promijenila prirodu rotacije. Poznato je da planeta rotira izuzetno sporo (kao i Merkur, inače) - sa periodom od oko 243 zemaljska dana. Osim toga, smjer njegove rotacije je suprotan od smjera drugih planeta. Može se reći da se rotira, kao da se okreće naopačke.
Glavne fizičke karakteristike Venere
Zajedno sa Marsom, Zemljom i Merkurom, Venera pripada zemaljskim planetama, odnosno relativno je malo stenovito telo pretežno silikatnog sastava. Slična je Zemlji po veličini (prečnik 94,9% zemlje) i masi (81,5% zemlje). Brzina bijega na površini planete je 10,36 km/s (na Zemlji je otprilike 11,19 km/s).
Od svih zemaljskih planeta, Venera ima najgušću atmosferu. Pritisak na površini prelazi 90 atmosfera, prosječna temperatura je oko 470 °C.
Na pitanje da li Venera ima magnetno polje, postoji sledeći odgovor: planeta praktično nema sopstveno polje, ali zbog interakcije Sunčevog vetra sa atmosferom nastaje "lažno", indukovano polje nastaje.
Nešto o geologiji Venere
Velika većina površine planete formirana je od proizvoda baz altnog vulkanizma i kombinacija je polja lave, stratovulkana, štitastih vulkana i drugih vulkanskih struktura. Pronađeno je nekoliko udarnih kratera, ina osnovu prebrojavanja njihovog broja, zaključeno je da površina Venere ne može biti starija od pola milijarde godina. Nema znakova tektonike ploča na planeti.
Na Zemlji, tektonika ploča, zajedno sa procesima konvekcije plašta, je glavni mehanizam za prenos toplote, ali za to je potrebna dovoljna količina vode. Mora se misliti da je na Veneri, zbog nedostatka vode, tektonika ploča ili prestala u ranoj fazi, ili se uopće nije odvijala. Dakle, planeta bi se mogla riješiti viška unutrašnje topline samo globalnim dovodom pregrijane materije plašta na površinu, vjerovatno uz potpuno uništenje kore.
Upravo takav događaj se mogao dogoditi prije otprilike 500 miliona godina. Moguće je da nije bio jedini u istoriji Venere.
Jezgro i magnetno polje Venere
Na Zemlji se globalno geomagnetno polje generiše zahvaljujući dinamo efektu koji stvara posebna struktura jezgra. Vanjski sloj jezgre je otopljen i karakterizira ga prisustvo konvektivnih struja, koje zajedno sa brzom rotacijom Zemlje stvaraju prilično snažno magnetsko polje. Osim toga, konvekcija doprinosi aktivnom prijenosu topline iz unutrašnjeg čvrstog jezgra, koje sadrži mnoge teške, uključujući radioaktivne elemente, glavni izvor grijanja.
Očigledno, na susedu naše planete, sav ovaj mehanizam ne funkcioniše zbog nedostatka konvekcije u tečnom spoljašnjem jezgru - zbog toga Venera nema magnetno polje.
Zašto su Venera i Zemlja toliko različite?
Razlozi ozbiljne strukturne razlike između dvije planete slične po fizičkim karakteristikama još nisu potpuno jasni. Prema jednom nedavno napravljenom modelu, unutrašnja struktura stenovitih planeta se formira u slojevima kako se masa povećava, a kruta slojevitost jezgra sprečava konvekciju. Na Zemlji je višeslojno jezgro, vjerovatno, uništeno u zoru svoje povijesti kao rezultat sudara s prilično velikim objektom - Theia. Osim toga, izlazak Mjeseca se smatra rezultatom ovog sudara. Efekt plime velikog satelita na Zemljin omotač i jezgro također može igrati značajnu ulogu u konvektivnim procesima.
Druga hipoteza sugerira da je Venera prvobitno imala magnetno polje, ali ga je planeta izgubila zbog tektonske katastrofe ili niza gore navedenih katastrofa. Osim toga, u odsustvu magnetnog polja, mnogi istraživači "krive" presporu rotaciju Venere i malu količinu precesije ose rotacije.
Obilježja atmosfere Venere
Venera ima izuzetno gustu atmosferu, koja se sastoji uglavnom od ugljen-dioksida sa malom primesom azota, sumpor-dioksida, argona i nekih drugih gasova. Takva atmosfera služi kao izvor nepovratnog efekta staklene bašte, sprečavajući da se površina planete na bilo koji način ohladi. Možda je za stanje atmosfere "jutarnje zvijezde" odgovoran i gore opisani "katastrofalni" tektonski režim njene unutrašnjosti.
Najveći dio gasnog omotačaVenera je zatvorena u donjem sloju - troposferi, koja se proteže do visina od oko 50 km. Iznad je tropopauza, a iznad nje mezosfera. Gornja granica oblaka, koja se sastoji od sumpor-dioksida i kapljica sumporne kiseline, nalazi se na nadmorskoj visini od 60-70 km.
U gornjim slojevima atmosfere, gas je snažno jonizovan sunčevim ultraljubičastim zračenjem. Ovaj sloj razrijeđene plazme naziva se jonosfera. Na Veneri se nalazi na visinama od 120-250 km.
Indukovana magnetosfera
Interakcija naelektrisanih čestica solarnog vetra i plazme gornje atmosfere određuje da li Venera ima magnetno polje. Linije sile magnetnog polja koje nosi solarni vjetar savijaju se oko venerijske jonosfere i formiraju strukturu koja se naziva indukovana (indukovana) magnetosfera.
Ova struktura ima sljedeće elemente:
- Pučani udarni talas koji se nalazi na visini od oko trećine poluprečnika planete. Na vrhuncu solarne aktivnosti, oblast u kojoj se solarni vetar susreće sa jonizovanim slojem atmosfere je mnogo bliža površini Venere.
- Magnetski sloj.
- Magnetopauza je zapravo granica magnetosfere, koja se nalazi na nadmorskoj visini od oko 300 km.
- Rep magnetosfere, gde se rastegnute linije magnetnog polja solarnog vetra ispravljaju. Dužina magnetosferskog repa Venere je od jednog do nekoliko desetina planetarnih radijusa.
Rep karakteriše posebna aktivnost - procesi magnetnog ponovnog povezivanja, koji dovode do ubrzanja naelektrisanih čestica. U polarnim područjima, kao rezultat ponovnog povezivanja, mogu se formirati magnetni snopovi,slično zemlji. Na našoj planeti, ponovno povezivanje linija magnetnog polja leži u osnovi fenomena aurore.
To jest, Venera ima magnetno polje formirano ne unutrašnjim procesima u utrobi planete, već uticajem Sunca na atmosferu. Ovo polje je veoma slabo - njegov intenzitet je u proseku hiljadu puta slabiji od intenziteta Zemljinog geomagnetnog polja, ali igra određenu ulogu u procesima koji se dešavaju u gornjim slojevima atmosfere.
Magnetosfera i stabilnost gasne ljuske planete
Magnetosfera štiti površinu planete od uticaja energetski naelektrisanih čestica sunčevog vetra. Vjeruje se da je prisustvo dovoljno moćne magnetosfere omogućilo nastanak i razvoj života na Zemlji. Osim toga, magnetna barijera u određenoj mjeri sprječava da se atmosfera odnese solarnim vjetrom.
Jonizirajuće ultraljubičasto također prodire u atmosferu, koju ne odlaže magnetsko polje. S jedne strane, zbog toga nastaje ionosfera i formira se magnetni ekran. Ali ionizirani atomi mogu napustiti atmosferu ulaskom u magnetni rep i tamo ubrzavajući. Ova pojava se zove bježanje jona. Ako brzina koju postižu joni premašuje brzinu bijega, planeta brzo gubi svoj plinski omotač. Takav fenomen je uočen na Marsu, koji se odlikuje slabom gravitacijom i, shodno tome, malom brzinom bijega.
Venera, svojom jačom gravitacijom, drži jone svoje atmosfere efikasnije, koliko im je potrebnopovećajte brzinu da napustite planetu. Indukovano magnetno polje planete Venere nije dovoljno snažno da značajno ubrza ione. Stoga, gubitak atmosfere ovdje nije ni približno toliko značajan kao na Marsu, uprkos činjenici da je intenzitet ultraljubičastog zračenja mnogo veći zbog blizine Sunca.
Dakle, indukovano magnetno polje Venere je jedan primer složene interakcije gornje atmosfere sa različitim vrstama sunčevog zračenja. Zajedno sa gravitacionim poljem, on je faktor stabilnosti gasovitog omotača planete.
