Venuša je v niektorých charakteristikách veľmi podobná Zemi. Tieto dve planéty však majú tiež významné rozdiely v dôsledku osobitostí formovania a vývoja každej z nich a vedci identifikujú čoraz viac takýchto znakov. Budeme sa tu podrobnejšie zaoberať jednou z charakteristických čŕt - špeciálnou povahou magnetického poľa Venuše, ale najprv sa budeme venovať všeobecným charakteristikám planéty a niektorým hypotézam ovplyvňujúcim otázky jej vývoja.
Venuša v slnečnej sústave
Venuša je druhá najbližšia planéta k Slnku, sused Merkúra a Zeme. V porovnaní s naším svietidlom sa pohybuje po takmer kruhovej dráhe (excentricita dráhy Venuše je menšia ako dráha Zeme) v priemernej vzdialenosti 108,2 milióna km. Treba poznamenať, že excentricita je premenlivá hodnota a v dávnej minulosti mohla byť odlišná v dôsledku gravitačných interakcií planéty s inými telesami slnečnej sústavy.
Venuša nemá žiadne prirodzené satelity. Existujú hypotézy, podľa ktorých mala planéta kedysi veľký satelit, ktorý bol následne zničený pôsobením slapových síl resp.stratené.
Niektorí vedci sa domnievajú, že Venuša zažila tangenciálnu zrážku s Merkúrom, čo spôsobilo, že sa Merkúr dostal na nižšiu obežnú dráhu. Venuša zmenila charakter rotácie. Je známe, že planéta rotuje extrémne pomaly (rovnako ako Merkúr, mimochodom) - s periódou asi 243 pozemských dní. Smer jeho rotácie je navyše opačný ako u iných planét. Dá sa povedať, že sa točí, akoby sa otáčal hore nohami.
Hlavné fyzikálne vlastnosti Venuše
Venuša patrí spolu s Marsom, Zemou a Merkúrom k terestrickým planétam, čiže ide o relatívne malé skalnaté teleso prevažne silikátového zloženia. Veľkosťou (priemer 94,9 % zeme) a hmotnosťou (81,5 % zeme) je podobná Zemi. Úniková rýchlosť na povrchu planéty je 10,36 km/s (na Zemi je to približne 11,19 km/s).
Zo všetkých terestrických planét má Venuša najhustejšiu atmosféru. Tlak na povrchu presahuje 90 atmosfér, priemerná teplota je asi 470 °C.
Na otázku, či má Venuša magnetické pole, existuje nasledujúca odpoveď: planéta nemá prakticky žiadne vlastné pole, ale vďaka interakcii slnečného vetra s atmosférou vzniká „falošné“, indukované pole vzniká.
Niečo o geológii Venuše
Prevažná väčšina povrchu planéty je tvorená produktmi čadičového vulkanizmu a je kombináciou lávových polí, stratovulkánov, štítových sopiek a iných vulkanických štruktúr. Našlo sa niekoľko impaktných kráterov ana základe sčítania ich počtu sa dospelo k záveru, že povrch Venuše nemôže byť starší ako pol miliardy rokov. Na planéte nie sú žiadne známky platňovej tektoniky.
Na Zemi je hlavným mechanizmom prenosu tepla dosková tektonika spolu s konvekčnými procesmi plášťa, čo si však vyžaduje dostatočné množstvo vody. Treba si myslieť, že na Venuši sa dosková tektonika pre nedostatok vody buď zastavila v ranom štádiu, alebo neprebehla vôbec. Planéta sa teda mohla zbaviť prebytočného vnútorného tepla iba prostredníctvom globálneho prísunu prehriatej plášťovej hmoty na povrch, možno s úplným zničením kôry.
Práve takáto udalosť sa mohla odohrať asi pred 500 miliónmi rokov. Je možné, že nebola jediná v histórii Venuše.
Jadro a magnetické pole Venuše
Na Zemi je globálne geomagnetické pole generované v dôsledku dynamo efektu vytvoreného špeciálnou štruktúrou jadra. Vonkajšia vrstva jadra je roztavená a vyznačuje sa prítomnosťou konvekčných prúdov, ktoré spolu s rýchlou rotáciou Zeme vytvárajú pomerne silné magnetické pole. Okrem toho konvekcia prispieva k aktívnemu prenosu tepla z vnútorného pevného jadra, ktoré obsahuje veľa ťažkých, vrátane rádioaktívnych prvkov, hlavného zdroja vykurovania.
U suseda našej planéty tento mechanizmus zjavne nefunguje kvôli nedostatočnej konvekcii v tekutom vonkajšom jadre – preto Venuša nemá magnetické pole.
Prečo sú Venuša a Zem také odlišné?
Dôvody vážneho štrukturálneho rozdielu medzi dvoma planétami s podobnými fyzikálnymi vlastnosťami ešte nie sú úplne jasné. Podľa jedného nedávno skonštruovaného modelu sa vnútorná štruktúra kamenných planét vytvára vo vrstvách s pribúdajúcou hmotou a tuhá stratifikácia jadra zabraňuje konvekcii. Na Zemi bolo viacvrstvové jadro pravdepodobne zničené na úsvite svojej histórie v dôsledku kolízie s pomerne veľkým objektom - Theia. Okrem toho sa za výsledok tejto kolízie považuje aj vznik Mesiaca. Slapový efekt veľkého satelitu na zemský plášť a jadro môže tiež hrať významnú úlohu v konvekčných procesoch.
Ďalšia hypotéza naznačuje, že Venuša mala pôvodne magnetické pole, ale planéta ho stratila v dôsledku tektonickej katastrofy alebo série katastrof uvedených vyššie. Navyše, pri absencii magnetického poľa mnohí výskumníci "obviňujú" príliš pomalú rotáciu Venuše a malú precesiu rotačnej osi.
Črty atmosféry Venuše
Venuša má mimoriadne hustú atmosféru, ktorá pozostáva hlavne z oxidu uhličitého s malou prímesou dusíka, oxidu siričitého, argónu a niektorých ďalších plynov. Takáto atmosféra slúži ako zdroj nezvratného skleníkového efektu, ktorý akýmkoľvek spôsobom bráni ochladzovaniu povrchu planéty. Možno za stav atmosféry „rannej hviezdy“môže aj vyššie popísaný „katastrofický“tektonický režim jej vnútra.
Najväčšia časť plynového obaluVenuša je uzavretá v spodnej vrstve – troposfére, siahajúcej do nadmorských výšok okolo 50 km. Hore je tropopauza a nad ňou mezosféra. Horná hranica oblakov pozostávajúca z oxidu siričitého a kvapiek kyseliny sírovej sa nachádza v nadmorskej výške 60–70 km.
V hornej atmosfére je plyn silne ionizovaný slnečným ultrafialovým žiarením. Táto vrstva riedkej plazmy sa nazýva ionosféra. Na Venuši sa nachádza vo výškach 120–250 km.
Indukovaná magnetosféra
To, či má Venuša magnetické pole, je interakcia nabitých častíc slnečného vetra a plazmy vo vyšších vrstvách atmosféry. Siločiary magnetického poľa prenášané slnečným vetrom sa ohýbajú okolo Venušskej ionosféry a vytvárajú štruktúru nazývanú indukovaná (indukovaná) magnetosféra.
Táto štruktúra má nasledujúce prvky:
- Pravá rázová vlna umiestnená vo výške asi tretiny polomeru planéty. Na vrchole slnečnej aktivity je oblasť, kde sa slnečný vietor stretáva s ionizovanou vrstvou atmosféry, oveľa bližšie k povrchu Venuše.
- Magnetická vrstva.
- Magnetopauza je vlastne hranica magnetosféry, ktorá sa nachádza vo výške asi 300 km.
- Chvost magnetosféry, kde sa napínajú magnetické siločiary slnečného vetra. Dĺžka magnetosférického chvosta Venuše je od jednej do niekoľkých desiatok planetárnych polomerov.
Chvost sa vyznačuje špeciálnou aktivitou - procesmi magnetického prepájania, ktoré vedú k zrýchleniu nabitých častíc. V polárnych oblastiach sa v dôsledku opätovného spojenia môžu vytvárať magnetické zväzky,podobná zemi. Na našej planéte je opätovné prepojenie magnetických siločiar v pozadí fenoménu polárnych žiar.
To znamená, že Venuša má magnetické pole tvorené nie vnútornými procesmi v útrobách planéty, ale vplyvom Slnka na atmosféru. Toto pole je veľmi slabé – jeho intenzita je v priemere tisíckrát slabšia ako intenzita geomagnetického poľa Zeme, ale zohráva určitú úlohu v procesoch prebiehajúcich vo vyšších vrstvách atmosféry.
Magnetosféra a stabilita plynového obalu planéty
Magnetosféra chráni povrch planéty pred dopadom energeticky nabitých častíc slnečného vetra. Predpokladá sa, že prítomnosť dostatočne výkonnej magnetosféry umožnila vznik a rozvoj života na Zemi. Okrem toho magnetická bariéra do určitej miery bráni odfúknutiu atmosféry slnečným vetrom.
Do atmosféry preniká aj ionizujúce ultrafialové žiarenie, ktoré magnetické pole nezdržuje. Na jednej strane vďaka tomu vzniká ionosféra a vzniká magnetická clona. Ale ionizované atómy môžu opustiť atmosféru vstupom do magnetického chvosta a tam sa zrýchliť. Tento jav sa nazýva iónový únik. Ak rýchlosť získaná iónmi prekročí únikovú rýchlosť, planéta rýchlo stratí svoj plynový obal. Takýto jav je pozorovaný na Marse, ktorý sa vyznačuje slabou gravitáciou, a teda nízkou únikovou rýchlosťou.
Venuša vďaka svojej silnejšej gravitácii zadržiava ióny svojej atmosféry efektívnejšie, ako potrebujúzvýšiť rýchlosť, aby ste opustili planétu. Indukované magnetické pole planéty Venuša nie je dostatočne silné na to, aby výrazne urýchlilo ióny. Strata atmosféry tu preto nie je ani zďaleka taká výrazná ako na Marse, napriek tomu, že intenzita ultrafialového žiarenia je vďaka blízkosti Slnka oveľa vyššia.
Indukované magnetické pole Venuše je teda jedným z príkladov komplexnej interakcie hornej atmosféry s rôznymi typmi slnečného žiarenia. Spolu s gravitačným poľom je faktorom stability plynného obalu planéty.
