Ғаламшардың қалған бөлігі

Шолпанды бақылаудың қиындығы және негізгі өлшемдер

Шолпанның бетін Жерден оптикалық құралдармен бақылау қиын, өйткені ғаламшар қалың бұлт қабатымен толықтай дерлік қапталған. Сондықтан оның физикалық сипаттары көбіне радиожиілік әдістері және ғарыштық аппараттар арқылы алынған.

Шолпанның массасы Жер массасының 0,815 бөлігіне тең, радиусы R = 6050 км (Жер радиусының 0,950 бөлігі), ал орташа тығыздығы шамамен 5,24 г/см³.

Негізгі көрсеткіштер

Масса
0,815 MЖер
Радиус
6050 км (0,950 RЖер)
Орташа тығыздық
5,24 г/см³

Динамика және гравитация

Еркін түсу үдеуі
0,90 gЖер
Екінші ғарыштық жылдамдық
10,4 км/с
Осьтің қисаюы
≈ 3° (баламалы түрде 177°)

Айналу ерекшелігі: кері бағыт және ұзақ тәулік

Шолпанның айналу осі орбита жазықтығына қатысты перпендикулярдан небәрі -қа ғана ауытқиды. Ең ерекше жайт — оның өз осінен шығыстан батысқа қарай, яғни Жерге қарама-қарсы бағытта айналуы. Айналу периоды P = 243,0 тәулік.

Осы себепті «шығыс — Күн шығатын жақ» деген әдеттегі түсінікпен салыстырсақ, Шолпанда Күн батыстан шығып, шығысқа қарай қозғалғандай болып көрінер еді. Кері айналуын белгілеу үшін кейде жұлдыздық тәулік теріс таңбамен беріледі: P = −243 тәулік, ал ось қисаюы ыңғайлы болу үшін 177° деп алынады.

Шолпанның Күнді айналу периоды T = 225 тәулік. Осы мәндермен синодтық теңдеу бойынша күндік тәулік шамамен S = 117 тәулік болады.

Жарықтану режимі

Ось қисаюы өте аз болғандықтан екі жарты шар да шамамен бірдей жарықтанады: ғаламшардың көп бөлігінде күн мен түн шамамен 58 тәулікке созылады. Поляр аймақтарында (полюстен шамасында) бұл мерзім 112 тәулікке дейін ұзаруы мүмкін.

Атмосфера: Ломоносовтан бастап ғарыш аппараттарына дейін

Шолпанның тығыз атмосферасы 1761 жылғы 6 маусымда ғаламшардың Күн дискісінің алдынан өтуін бақылау кезінде М. В. Ломоносов тарапынан анықталған. Бұл атмосфера Ай мен Меркурийде жоқ қызықты оптикалық құбылыстарды тудырады.

Мысалы, төменгі тұстасу кезінде Шолпан жіңішке орақ болып көрінеді, ал орағы әдеттен тыс ұзын болып, кейде екі ұшы тіпті жалғасып кететіндей әсер береді. Бұл құбылыс «ымырттық доға» деп аталады және Күн сәулесінің атмосферада сынуымен түсіндіріледі.

Құрамы

≈96% CO2
≈4% N2
≈0,002% O2
≈0,02% су буы

Қысым және тығыздық

Қысым: 95×106 Па (≈95 атм)
Тығыздық: Жердің төменгі қабаттарынан ≈60 есе жоғары

Жылыну

Күшті көктемелік (парниктік) әсер
Беткі температура: 465–480°C

Парниктік әсердің мәні

Күн сәулесі атмосферадан ішінара өтеді де, ұзақ күн барысында бетті қыздырады. Ал беттен тарайтын инфрақызыл жылу сәулелері ғарышқа өте баяу шығады, өйткені оларды көмірқышқыл газы едәуір дәрежеде «ұстап қалады». Соның салдарынан Шолпанның беті мен атмосфераның төменгі қабаттары аса жоғары температураға дейін қызады.

Бұлт қабаты, жарық және желдер

Шолпан бетінің шамамен 30 км биіктігінен бастап 90 км-ге дейін созылатын бұлтты қабат бар. Ол үш ярустан тұрады, ал ең тығыз бөлігі көбіне 50–70 км аралығында орналасып, жеңіл тұманды еске түсіреді. Бұл аймақтың жолақтанып келген құрылымы 1974 жылы «Маринер-10» станциясы түсірген суреттерден айқын көрінеді.

Бұлт негізінен күкірт қышқылы мен тұз қышқылының өте майда тамшыларынан тұрады; олардың құрамында хлор және күкірт қосылыстары да кездеседі.

Желдің биіктікке тәуелділігі

Жер бетіне жақын жел әлсіз: шамамен 0,5–1,0 м/с. Бірақ биіктеген сайын күшейеді. Vega-1 және Vega-2 аэростаттарының дерегі бойынша 50 км биіктікте жел 100 м/с-қа дейін жетеді.

Жарықтану деңгейі

Атмосфера мен бұлт қабаты Күн сәулесінің шамамен 76%-ын кері шағылыстырғанымен, өткен сәулені едәуір әлсіретеді. Сондықтан күндізгі жарты шардағы жарық деңгейі тікелей өлшеулер бойынша Жердегі бұлтты күндегідей.

Ғарыштық миссиялар: «Шолпан», «Вега» және Venus Express

1967–1983 жылдар аралығында «Шолпан-4»–«Шолпан-16» автоматты станциялары Шолпанды зерттеудің негізгі бағдарламаларын орындады. 1985 жылғы маусым айының ортасында ғаламшар маңынан ұшып өткен Vega-1 және Vega-2 станциялары атмосфераға аэростаттық шарларды, ал бетке қону блоктарын түсірді.

Кейінгі кезеңде Еуропалық ғарыш агенттігінің Venus Express аппараты 2005 жылғы 9 қарашада ұшырылып, 2006 жылғы 11 сәуірде Шолпан орбитасына кірді. Екінші ғаламшарға жету үшін аппаратқа 153 күн қажет болып, шамамен 400 млн км жол жүрді.

Алғашқы он күнде аппарат бастапқы орбитада болып, атмосфераны инфрақызыл, көрінетін және ультракүлгін диапазонда зерттеді; бақылаулар шамамен 350 000–400 000 км қашықтықта жүргізілді.

Полюстік үйірмелі желдер

Venus Express деректері бойынша Шолпанның солтүстік полюсінде де, оңтүстік полюсінде де атмосфералық үйірмелі желдер байқалады. Зерттеушілер мұны ыстық ауаның табиғи циркуляциясы және батысқа бағытталған ағындармен байланыстырады. Атмосфералық ағындар бүкіл планетаны шамамен 4 күнде айналып шыға алады. Бұл көріністер VIRTIS спектрометрі арқылы алынған суреттермен расталған.

Беткі көріністер: тастар, топырақ және рельеф картографиясы

Ғаламшар бетінің фотосуреттері (әсіресе «Шолпан-13» және «Шолпан-14» қону аппараттары түсірген материалдар) шынайы көріністі көрсетеді: өлшемі 30 см және одан үлкен тастар, жанартаулық процестерден түзілген ірі кесектер, сондай-ақ жартасты тау жыныстары анық байқалады.

«Шолпан-13», «Шолпан-14», Vega-1 және Vega-2 аппараттары қонған аймақ топырағына химиялық талдау жасап, оның Жер жыныстарына, соның ішінде базальтты жыныстарға ұқсас екенін көрсетті.

Шолпан беті Жерден радиолокация арқылы да, орбиталық аппараттармен де зерттеліп, соның негізінде беткі карта жасалып келеді. Жалпы алғанда, Шолпан беті айтарлықтай тегіс болғанымен, ойпаттар мен жазықтармен қатар тау шоқылары, қыраттар, сақина таулар, қазаншұңқырлар, тік жарлар және жарықтар кездеседі. Таулы аймақтар шамамен 10%-ке жуық аумақты алып жатыр.

Іштар Жері

Ауданы жағынан шамамен Австралиямен шамалас. Тау қыраттарымен қоршалған, биіктігі ≈2 км үстірт. Ең биік нысандардың бірі — Максвелл тау массиві, ол ≈8 км-ге дейін көтеріледі.

Афродита Жері

Үстіртті аймақ; ауданы Африкаға жуық деп сипатталады. Шолпандағы ірі геологиялық құрылымдардың бірі ретінде бедердің алуан түрлілігін көрсетеді.

Ойпаттар, жыралар және қазаншұңқырлар

Ойпаттар Шолпан бетінің шамамен 27%-ін алып жатыр. Ең ірілерінің бірі — Атлантида: диаметрі ≈2500 км, тереңдігі ≈2 км; пішіні жағынан үлкен Ай «теңіздерін» еске түсіреді.

Қалған бөлікте биіктігі 2 км-ге дейін жететін көптеген шағын таулар мен 800 км-ге дейін созылатын тізбектер бар. Жанартаулық және соққылық (метеориттік) сақина қазаншұңқырлар жиі кездеседі: әдетте диаметрі 30–160 км, ал тереңдігі 500 м-ден аспайды.

Сонымен бірге аса ірі нысандар да бар. Мысалы, соққыдан пайда болғаны анық Мейтнер қазаншұңқырының диаметрі ≈300 км, тереңдігі ≈1 км-ге жақын.

Экватор маңында ұзындығы ≈1400 км, ені ≈150 км және тереңдігі ≈2 км-ге дейін жететін алып жыра анықталған.