Veneros tyrinėjimo istorija apima daugiau nei keturis šimtmečius, o per pastaruosius 60 metų - automatinių tarpplanetinių stočių darbas. Tačiau tuo pat metu net tokie iš pažiūros pagrindiniai šios planetos parametrai kaip dienos ilgumas ir jos sukimosi ašies polinkis iki šiol buvo išmatuoti su labai didele klaida. Amerikos astronomai, remdamiesi duomenimis, gautais per 15 stebėjimų metų, sugebėjo radikaliai patikslinti ne tik šias dvi charakteristikas, bet ir įvertinti Veneros šerdies dydį.
Straipsnis su naujais matmenimis buvo paskelbtas recenzuojamame žurnale „Nature Astronomy“. Šiame tyrime Kalifornijos universiteto Los Andžele (UCLA) mokslininkai išanalizavo Žaliojo banko (Vakarų Virdžinija) ir Goldstone (Kalifornija) observatorijų atliktų Veneros radarų stebėjimų rezultatus. Abu naudojami radijo teleskopai yra nuostabūs savaip: pirmoji yra didžiausia pasaulyje besisukanti astronominė antena, antroji-NASA Deep Space Network (DSN) dalis.
Reikiamai informacijai surinkti prireikė penkiolikos metų - nuo 2006 iki 2020 m. Toks įspūdingas laikotarpis buvo reikalingas ne tik dėl didelio radijo astronomijos observatorijų darbo krūvio. Be šio veiksnio, didelį poveikį turėjo įvairus duomenų triukšmas. Nemaža dalis stebėjimų turėjo būti atmesti dėl trukdžių ir nepakankamo matavimų skaičiaus (arba tikslumo). Tačiau galiausiai per pusantro dešimtmečio mokslininkai sukaupė pakankamai kokybiškų stebėjimų, kad išsiaiškintų pagrindinius Veneros parametrus.
Kiek laiko trunka Venera? Tai sudėtingesnis klausimas, nei jūs manote. „ @ UCLA“vadovaujama komanda panaudojo 15 metų „Deep Space Network“duomenis, kad tiksliai nustatytų planetos sukimąsi ir inerciją, suteikiančią įžvalgos apie jos dieną, pakrypimą ir esmę. https://t.co/nvZBxQfNTB pic.twitter.com/rmQxF3tI2a
- NASA JPL (@NASAJPL) 2021 m. Balandžio 29 d
Visų pirma, mokslininkai nustatė, kad antroji planeta nuo Saulės sukasi 2, 6392 ± 0 0008 laipsnių nuolydžio atžvilgiu orbitos plokštumos atžvilgiu. Ši vertė, gauta empiriškai, yra ne mažesne nei eilės tvarka tikslesnė nei ankstesni įvertinimai. Jei palyginsime su Žeme, tai Venera juda erdvėje „stovėdama dėmesio“: mūsų gimtosios planetos polinkis orbitos plokštumos atžvilgiu yra 23 laipsniai, 26 minutės ir 21 sekundė.
Matuojant Veneros sukimosi aplink savo ašį greitį, Amerikos astronomai taip pat nurodė vidutinę dienos trukmę - 243, 0226 ± 0, 0013 Žemės dienų. Be to, įdomiausia, nuo stebėjimo iki stebėjimo, ši vertė svyravo per 20 minučių. Tokie nukrypimai gali būti siejami su greitu Veneros atmosferos judėjimu. Jo masė yra 93 kartus didesnė už Žemės, o judėjimo greitis paviršiaus atžvilgiu pasiekia vieną apsisukimą per 96 valandas. Dėl to tampa pastebimas impulsų mainai tarp tokios masyvios atmosferos ir planetos. Žemėje šis reiškinys taip pat pastebimas, tačiau jo poveikis nepalyginamai mažesnis - maždaug milisekundės per dieną.
Galiausiai, išmatavus sukimosi ašies pasvirimą ir jos precesiją, buvo galima įvertinti Veneros šerdies dydį. Jei įsivaizduosime antrąją planetą nuo Saulės kaip karštą, tada jos viršutinė smeigtukas apibūdins 29 tūkstantmečių ratą (44, 58 ± 3, 3 lanko sekundes per metus). Beje, tai yra šiek tiek lėčiau nei Žemės sukimosi ašies precesija: tam pačiam apskritimui prireiks 26 tūkst. Remdamiesi šiais nukrypimais, amerikiečių astronomai apskaičiavo Veneros inercijos momentą (0,337 ± 0,024), iš kurio jie nustatė šerdies dydį - 3500 kilometrų skersmens (beveik kaip Žemės). Tiesa, iš šių duomenų vis dar neįmanoma daryti išvados, ar jis skystas, ar kietas.
Nors astronomai nepaprastai svarbūs daug laiko reikalaujantys, tikslūs duomenys, todėl UCLA darbuotojų atliktas darbas tikrai nusipelno pagarbos. Po Veneros jie planuoja perkelti dėmesį į didelius Jupiterio mėnulius Europą ir Ganimedą. Jie yra tokie masyvūs ir sudėtingi, kad daugeliu savybių yra panašūs į planetas. Sunku pasakyti, kiek laiko užtruks jų tyrimas naudojant radijo teleskopus, bet, tikiuosi, mažiau nei dešimtmetį.
Venera labai domina mokslininkus - iš visų Saulės sistemos planetų ji daugeliu parametrų labiausiai panaši į Žemę. Dėl šios priežasties ji netgi buvo vadinama gimtojo žmonijos dangaus kūno „seserimi“. Nors nuo praėjusių metų, po neatsargaus „Roscosmos“vadovo pareiškimo, ji geriau žinoma kaip „Rusijos planeta“. Ir šiuose žodžiuose yra dalis tiesos: būtent SSRS atliko įspūdingiausias kosmines misijas į Venerą. Tiesa, per pastaruosius tris dešimtmečius aplink ją į orbitą pateko tik trys transporto priemonės (amerikiečių, japonų ir europiečių). Kai kuriuos mokslinius duomenis pateikė „skraidantys“zondai, tačiau sunku tai pavadinti visaverčiu antrosios planetos nuo Saulės tyrimu.
Veneros tyrinėjimą apsunkina itin nepalankios sąlygos jos paviršiuje ir atmosferoje. Nusileidimo platformos turi būti suprojektuotos aukštai temperatūrai (daugiau nei 460 laipsnių Celsijaus) ir slėgiui (daugiau nei 90 kartų didesniam nei jūros lygyje Žemėje). O skraidančios mašinos rizikuoja pasiekti aukštą rūgšties lygį debesyse. Na, o orbitoje esantys zondai susiduria su tuo, kad šie debesys patys visiškai dengia planetą ir yra skaidrūs tik radijo diapazone - jie yra nepraleidžiami optiniams instrumentams (išskyrus mažus „langus“infraraudonųjų spindulių spektro dalyje).