ונוס דומה מאוד לכדור הארץ בכמה מאפיינים. עם זאת, לשני כוכבי הלכת הללו יש גם הבדלים משמעותיים בשל המוזרויות של היווצרותו והאבולוציה של כל אחד מהם, ומדענים מזהים עוד ועוד תכונות כאלה. נשקול כאן ביתר פירוט את אחת המאפיינים המייחדים - האופי המיוחד של השדה המגנטי של נוגה, אך ראשית נפנה למאפיינים הכלליים של כוכב הלכת ולכמה השערות המשפיעות על נושאי האבולוציה שלו.
ונוס במערכת השמש
ונוס הוא כוכב הלכת השני הקרוב ביותר לשמש, שכן של מרקורי וכדור הארץ. יחסית לאורה שלנו, הוא נע במסלול כמעט מעגלי (האקסצנטריות של מסלול נוגה פחותה מזו של כדור הארץ) במרחק ממוצע של 108.2 מיליון ק מ. יש לציין שהאקסצנטריות היא ערך משתנה, ובעבר הרחוק היא יכולה להיות שונה בשל יחסי הגומלין הכבידה של כוכב הלכת עם גופים אחרים של מערכת השמש.
לוונוס אין לוויינים טבעיים. ישנן השערות לפיהן לכוכב הלכת היה פעם לוויין גדול, אשר נהרס לאחר מכן על ידי פעולת כוחות גאות או גאות.אבוד.
כמה מדענים מאמינים כי נוגה חוותה התנגשות משיקת עם מרקורי, מה שגרם לזו האחרונה להיזרק למסלול נמוך יותר. נוגה שינתה את אופי הסיבוב. ידוע שכוכב הלכת מסתובב באיטיות רבה (כמו גם מרקורי, אגב) - בפרק זמן של כ-243 ימי כדור הארץ. בנוסף, כיוון הסיבוב שלו הפוך לזה של כוכבי לכת אחרים. אפשר לומר שהוא מסתובב, כאילו מתהפך.
מאפיינים פיזיים עיקריים של ונוס
יחד עם מאדים, כדור הארץ וכוכב חמה, נוגה שייכת לכוכבי הלכת הארציים, כלומר, זהו גוף סלעי קטן יחסית בעל הרכב סיליקט ברובו. הוא דומה לכדור הארץ בגודלו (קוטר 94.9% מכדור הארץ) ובמסה (81.5% מכדור הארץ). מהירות הבריחה על פני כוכב הלכת היא 10.36 ק"מ לשנייה (בכדור הארץ היא כ-11.19 ק"מ לשנייה).
מכל כוכבי הלכת הארציים, לנוגה יש האטמוספירה הצפופה ביותר. הלחץ על פני השטח עולה על 90 אטמוספרות, הטמפרטורה הממוצעת היא כ-470 מעלות צלזיוס.
לשאלה האם יש לוונוס שדה מגנטי, יש את התשובה הבאה: לכוכב הלכת אין כמעט שדה משלו, אבל בגלל האינטראקציה של רוח השמש עם האטמוספירה, שדה "שקרי", המושרה עולה.
קצת על הגיאולוגיה של ונוס
הרוב המכריע של פני השטח של כוכב הלכת נוצר על ידי תוצרים של וולקניות בזלתית והוא שילוב של שדות לבה, הרי געש סטרטו, הרי געש מגן ומבנים געשיים אחרים. מעט מכתשי פגיעה נמצאו, ועל בסיס ספירת מספרם, הסיק כי פני השטח של נוגה אינם יכולים להיות מבוגרים מחצי מיליארד שנים. אין סימנים לטקטוניקת הלוחות על הפלנטה.
על פני כדור הארץ, טקטוניקת הלוחות, יחד עם תהליכי הסעת המעטפת, היא המנגנון העיקרי להעברת חום, אבל זה דורש כמות מספקת של מים. יש לחשוב שעל נוגה, עקב מחסור במים, טקטוניקת הלוחות נעצרה בשלב מוקדם, או שלא התרחשה כלל. לכן, כוכב הלכת יכול להיפטר מעודף חום פנימי רק באמצעות אספקה גלובלית של חומר מעטפת מחומם על פני השטח, אולי עם הרס מוחלט של הקרום.
רק אירוע כזה יכול היה להתרחש לפני כ-500 מיליון שנה. ייתכן שזה לא היה היחיד בהיסטוריה של נוגה.
הליבה והשדה המגנטי של נוגה
על פני כדור הארץ, השדה הגאומגנטי העולמי נוצר עקב אפקט הדינמו שנוצר מהמבנה המיוחד של הליבה. השכבה החיצונית של הליבה מותכת ומאופיינת בנוכחות של זרמים הסעה, אשר יחד עם הסיבוב המהיר של כדור הארץ, יוצרים שדה מגנטי חזק למדי. בנוסף, הסעה תורמת להעברת חום אקטיבית מהליבה המוצקה הפנימית, המכילה הרבה כבדים, כולל יסודות רדיואקטיביים, המקור העיקרי לחימום.
ככל הנראה, בשכנה של הפלנטה שלנו, כל המנגנון הזה לא עובד בגלל היעדר הסעה בליבה החיצונית הנוזלית - זו הסיבה שלוונוס אין שדה מגנטי.
מדוע נוגה וכדור הארץ כל כך שונים?
הסיבות להבדל המבני החמור בין שני כוכבי לכת דומים במאפיינים הפיזיקליים עדיין לא ברורות לחלוטין. לפי מודל אחד שנבנה לאחרונה, המבנה הפנימי של כוכבי לכת סלעיים נוצר בשכבות ככל שהמסה גדלה, והריבוד הנוקשה של הליבה מונע הסעה. על פני כדור הארץ, הליבה הרב-שכבתית, ככל הנראה, נהרסה עם שחר ההיסטוריה שלה כתוצאה מהתנגשות עם עצם גדול למדי - תיאה. בנוסף, הופעת הירח נחשבת לתוצאה של התנגשות זו. השפעת הגאות והשפל של לוויין גדול על מעטפת כדור הארץ וליבת כדור הארץ יכולה גם למלא תפקיד משמעותי בתהליכי הסעה.
השערה נוספת מציעה שלוונוס היה במקור שדה מגנטי, אך כוכב הלכת איבד אותו עקב קטסטרופה טקטונית או סדרה של אסונות שהוזכרו לעיל. בנוסף, בהיעדר שדה מגנטי, חוקרים רבים "מאשימים" את הסיבוב האיטי מדי של נוגה ואת כמות הקדימה הקטנה של ציר הסיבוב.
תכונות של האווירה הוונוסיאנית
לונוס יש אטמוספירה צפופה ביותר, המורכבת בעיקר מפחמן דו חמצני עם תערובת קטנה של חנקן, גופרית דו חמצנית, ארגון וכמה גזים אחרים. אטמוספירה כזו משמשת מקור לאפקט חממה בלתי הפיך, המונעת משטח כדור הארץ להתקרר בכל דרך שהיא. אולי המשטר הטקטוני ה"קטסטרופלי" המתואר לעיל של חלקו הפנימי אחראי גם למצב האטמוספירה של "כוכב הבוקר".
החלק הגדול ביותר של מעטפת הגזנוגה סגורה בשכבה התחתונה - הטרופוספירה, המשתרעת לגבהים של כ-50 ק"מ. מעל נמצאת הטרופופוזה, ומעליה נמצאת המזוספרה. הגבול העליון של העננים, המורכב מגופרית דו-חמצנית וטיפות חומצה גופרתית, ממוקם בגובה 60–70 ק"מ.
באטמוספרה העליונה, גז מיונן חזק על ידי קרינת שמש אולטרה סגולה. שכבה זו של פלזמה נדירה נקראת יונוספירה. על נוגה, הוא ממוקם בגבהים של 120–250 ק מ.
מגנטוספירה מושרה
האינטראקציה בין החלקיקים הטעונים של רוח השמש והפלזמה של האטמוספירה העליונה היא שקובעת אם לנוגה יש שדה מגנטי. קווי הכוח של השדה המגנטי הנישא על ידי רוח השמש מתכופפים סביב היונוספירה הוונוסית ויוצרים מבנה הנקרא המגנטוספירה המושרה (מושרה).
מבנה זה כולל את האלמנטים הבאים:
- גל הלם קשת הממוקם בגובה של כשליש מרדיוס כוכב הלכת. בשיא פעילות השמש, האזור בו רוח השמש פוגשת את השכבה המיונת של האטמוספירה קרוב הרבה יותר לפני השטח של נוגה.
- שכבה מגנטית.
- מגנטופוזה היא למעשה הגבול של המגנטוספרה, הממוקמת בגובה של כ-300 ק"מ.
- הזנב של המגנטוספרה, שבו קווי השדה המגנטי המתוח של רוח השמש מתיישרים. אורכו של הזנב המגנטוספרי של נוגה הוא בין אחד לכמה עשרות רדיוסים פלנטריים.
הזנב מאופיין בפעילות מיוחדת - תהליכי חיבור מגנטי מחדש, המובילים להאצת חלקיקים טעונים. באזורי הקוטב, כתוצאה מחיבור מחדש, עלולות להיווצר צרורות מגנטיים,דומה לכדור הארץ. על הפלנטה שלנו, החיבור מחדש של קווי שדה מגנטי עומד בבסיס תופעת הזוהר.
כלומר, לנוגה יש שדה מגנטי שנוצר לא על ידי תהליכים פנימיים בבטן הפלנטה, אלא על ידי השפעת השמש על האטמוספירה. שדה זה חלש מאוד - עוצמתו חלשה בממוצע פי אלף מזו של השדה הגיאומגנטי של כדור הארץ, אך הוא ממלא תפקיד מסוים בתהליכים המתרחשים באטמוספרה העליונה.
המגנטוספירה והיציבות של מעטפת הגז של כוכב הלכת
המגנטוספירה מגינה על פני כדור הארץ מפני פגיעת חלקיקים טעונים אנרגטיים של רוח השמש. מאמינים שנוכחותה של מגנטוספרה חזקה מספיק אפשרה את הופעתה והתפתחותם של חיים על פני כדור הארץ. בנוסף, המחסום המגנטי מונע במידה מסוימת מהאטמוספירה להיסחף על ידי רוח השמש.
אולטרה סגול מייננת חודרת גם לאטמוספירה, שאינה מתעכבת על ידי השדה המגנטי. מצד אחד, בשל כך נוצרת היונוספירה ונוצר מסך מגנטי. אבל אטומים מיוננים יכולים לעזוב את האטמוספירה על ידי כניסה לזנב המגנטי והאצה שם. תופעה זו נקראת בריחת יונים. אם המהירות הנרכשת על ידי היונים עולה על מהירות הבריחה, כוכב הלכת מאבד במהירות את מעטפת הגז שלו. תופעה כזו נצפית במאדים, המתאפיינת בכוח משיכה חלש ובהתאם, במהירות מילוט נמוכה.
ונוס, עם כוח הכבידה החזק יותר, מחזיק את יוני האטמוספירה שלו בצורה יעילה יותר, כפי שהם צריכיםלהרים יותר מהירות כדי לעזוב את כדור הארץ. השדה המגנטי המושרה של כוכב הלכת נוגה אינו חזק מספיק כדי להאיץ באופן משמעותי את היונים. לכן, אובדן האטמוספירה כאן אינו משמעותי כמו במאדים, למרות העובדה שעוצמת הקרינה האולטרה סגולה גבוהה בהרבה בגלל הקרבה לשמש.
לכן, השדה המגנטי המושרה של נוגה הוא דוגמה אחת לאינטראקציה המורכבת של האטמוספירה העליונה עם סוגים שונים של קרינת שמש. יחד עם שדה הכבידה, הוא גורם ליציבות של מעטפת הגז של כדור הארץ.
