Обратим наше внимание к нижним слоям атмосферы планеты. Во всех наземных наблюдениях мы видим только её облачный слой. Совсем недавно (до полета «Венеры-8» в 1972 г.) предполагалось, что облака Венеры очень плотные. Многие ученые считали даже вполне возможным, что на поверхности планеты царит вечная ночь. Спускаемый аппарат станции прошел сквозь огромную толщу венерианских облаков, которые простирались от высоты 70 до 30 км. Облака такой протяженности могут поглотить очень много света. Величина поглощения зависит от оптических свойств рассеивающей среды, и прежде всего от того, консервативно ли рассеяние — сохраняется ли свет при рассеянии или поглощается.
Спуск «Венеры-8» в районе утреннего терминатора дал исчерпывающий ответ: на поверхности светло, освещенность составляет сотни люкс. Подробные измерения освещенности и детальные исследования строения облаков в дневной зоне были выполнены спускаемыми аппаратами «Венера-9» и «Венера-10». По мере спуска от уровня 64 км освещенность стала постепенно падать. И все-таки даже на поверхности она оставалась еще очень высокой. Днем там примерно так же светло, как на Земле в пасмурный день со сплошной (но не грозовой) облачностью
Интересными оказались результаты, полученные с помощью нефелометра — прибора, измеряющего рассеяние света в мутной среде. Облака Венеры совсем непохожи на мощную облачность Земли. Они скорее напоминают легкий туман, когда предметы, удаленные на несколько километров, становятся невидимыми. Кажущаяся плотность объясняется только большой протяженностью этого облачного слоя. К тому же выяснилось, что он имеет слоистую структуру. На высоте от 60 до 50 км аппараты прошли сквозь относительно плотные ярусы облаков с периодически меняющейся концентрацией частиц, достигающей 400 единиц в 1 см3. Ниже, от 49 км до 32 км, идет гораздо менее плотный слой; еще ниже, до 18 км, расположены.очень неплотные облака из сильно преломляющих свет частиц.
Все эти данные не очень -похожи на результаты, полученные в 1972 г. Во всяком случае, нижняя граница облачности, которую «Венера-8» так четко зафиксировала на высоте около 30 км, в 1975 г. была какой-то размытой и находилась, по-видимому, выше, на уровне 49 км. Вероятно, слой облаков имеет разную толщину в дневной, утренней и ночной зонах (что подтверждается инфракрасными измерениями) и разную структуру. Не исключено даже, что в отдельных слоях облаков могут иметься разрывы. Об особой структуре облаков вблизи полудня говорят и телевизионные фотографии «Маринера-10».
Значит ли это, что попытки сквозь разрывы облаков увидеть поверхность планеты с помощью наземных телескопов могли увенчаться успехом? К сожалению, нет. Под толстым слоем облаков находится глубочайший океан сильно сжатого углекислого газа. Газ настолько плотен, что и без облаков рассеивает свет. Вероятно, с высоты 25 км поверхность планеты почти не видна.
Люди впервые увидели эту таинственную поверхность на панорамных изображениях, переданных спускаемым аппаратами «Венера-9» и «Венера-10». В те памятные октябрьские дни 1975 г. одна из лабораторий Центра дальней космической связи не могла вместить всех желающих. Именно здесь должно было произойти «главное чудо». И вот в динамиках раздался голос руководителя эксперимента: «Идет изображение. Видны детали на поверхности планеты. Качество картинки хорошее». Сигналы с поверхности Венеры, где аппарат всеми заложенными в него силами боролся с огненным дыханием планеты, поступали около 1 часа. Вскоре еще мокрая «картинка» была вывешена для всеобщего обозрения. Люди толпились вокруг, мешали друг другу. Бумага подсыхала и скручивалась. Ее приклеили к стеклу. Звездные часы ученых и конструкторов! Каждый понимал, что решена задача небывалой сложности.
На панорамах мы видим два очень несхожих региона. «Венера-10» опустилась на обширную плоскую каменную плиту, какие встречаются также на некоторых плоскогорьях Земли. (Подобный ландшафт можно видеть на плато Ай – Петринской яйлы в Крыму.) Кое-где плита расколота, но части её не смещены. Впадины заполнены, по-видимому, мелкой щебенкой. Измерения говорят о составе грунта, характерном для базальта (0,3% калия, 0,5*10-4% урана и 0,7*10-4% тория). Скальные плиты разбросаны по всему полю снимка. Похоже, что поверхность плит в левой части панорамы слегка поблескивает, по-видимому, небо с этой стороны светлее. Общий характер поверхности — равнина. Аппарат стоял на плите практически без наклона.
Иная картина была передана за 3 дня до этого спускаемым аппаратом «Венера-9», который также опустился вблизи экватора. Расстояние между аппаратами около 2200 км. И здесь мы видим в изобилии камни, однако это отдельные глыбы, нагромождение которых уходит до самого горизонта.
На Земле такие каменные осыпи можно встретить у подножия разрушающихся скал. Хотя в пределах видимости нет такой скалы, но аппарат стоит на крутом склоне: приборы показали, что наклон составляет 30о. Аппарат опустился на каменистую осыпь на склоне венерианской горы. Такие горы высотой до 3 км также были обнаружены как наземной радиолокацией, так и при анализе радиосигналов спутников Венеры, отраженных поверхностью планеты. Состав поверхности существенно не отличается от района скальных плит (0,3% калия, 0,6 * 10-4% урана и 3,6 * 10-4% тория).
Детальный анализ снимков показал, что за близким горизонтом еще что-то видно. Но что, клубящиеся облака или следующий горный склон? К сожалению ответить на этот вопрос пока невозможно.
Фотографии поверхности планет обладают удивительным свойством: даже неспециалисты считают, что все детали снимка им понятны. Следующий пример показывает, что это не так. В условиях плотной атмосферы Венеры с большим градиентом плотности по высоте должна наблюдаться сильная рефракция. Иными словами, из-за искривления лучей света видимый горизонт на Венере должен быть гораздо дальше, чем на Земле. В действительности на панорамах мы видим необычно близкий горизонт, в каких-нибудь 40 — 100 м. Причина этого явления была найдена советским астрономом-планетологом В. И. Морозом.
Дневной свет поглощается очень темной поверхностью планеты (в среднем она черна, почти как сажа). Это ведет к сильному нагреванию поверхности и приповерхностных слоев атмосферы. Но, согласно расчетам, повышение температуры всего на десятые доли градуса вызывает рефракцию с обратным знаком. В результате луч света отклоняется вверх, вместо того чтобы уходить за горизонт. Таким образом, чтобы увидеть большую площадь поверхности планеты, нужно подняться на 50-200 м. Зато ночью рефракция должна действовать вовсю. Если где-либо на Венере извергается вулкан, ночью он будет виден далеко за линией дневного горизонта.
Метки: нефелометр, маринера-10, нижние слоя, Венера-8, утренний терминатор, планета Венера, атмосфера венеры