Ile trwa doba na Wenus? Poznaj fascynujące fakty

Doba gwiazdowa na Wenus trwa 243,0226 dni ziemskich, ale dla obserwatora stojącego na powierzchni tej planety doba słoneczna wynosi 116,75 dnia ziemskiego. To sprawia, że jeden dzień jest tam dłuższy niż cały rok. Poznaj szczegóły tego niezwykłego zjawiska i sprawdź, co jeszcze wpływa na rytm obrotu drugiej planety od Słońca.

Ile trwa doba na Wenus?

Wenus obraca się wokół własnej osi w sposób, który wyróżnia ją na tle pozostałych planet skalistych. Podawana w popularnych zestawieniach długość doby wynosi 243,0226 dni ziemskich i odnosi się do tak zwanej doby gwiazdowej. To czas, w którym planeta wykonuje pełny obrót względem odległych gwiazd.

Dla osoby znajdującej się na powierzchni drugiej planety od Słońca liczy się jednak inna wartość. Między kolejnymi wschodami Słońca mija 116,75 dnia ziemskiego, a to jest właśnie doba słoneczna. Ta rozbieżność wynika z jednoczesnego ruchu obiegowego planety po orbicie oraz jej wstecznej rotacji.

W praktyce oznacza to, że wenusjański rok, trwający 224,65 dni ziemskich, mieści w sobie mniej niż dwie pełne doby słoneczne. Dokładna relacja wskazuje na 1,92 wenusjańskiej doby słonecznej w trakcie jednego okrążenia Słońca. Sama doba gwiazdowa jest zatem dłuższa niż okres orbitalny, co w Układzie Słonecznym występuje wyjątkowo rzadko.

Dlaczego długość dnia na Wenus nie jest stała?

Pomiary radarowe wykonane przez zespół z UCLA wykazały, że tempo rotacji planety podlega ciągłym wahaniom. Różnice pomiędzy kolejnymi oszacowaniami długości doby sięgają co najmniej 20 minut. Wcześniejsze badania dawały odmienne wyniki, a zmienność obrotu wyjaśnia, dlaczego tak trudno było je ze sobą pogodzić.

Główną przyczyną tych zmian jest niezwykle masywna atmosfera. Gęsty płaszcz gazowy przemieszcza się wokół globu i wymienia z twardym podłożem ogromny pęd. Ten proces potrafi zarówno przyspieszać, jak i spowalniać obrót planety, przez co długość dnia nigdy nie jest wartością ustaloną raz na zawsze.

Ciężka atmosfera Wenus sprawia, że zmierzone tempo rotacji różni się od wcześniejszych odczytów nawet o 20 minut.

Dla planowania lądowań ma to realne znaczenie techniczne. Statek kosmiczny, który nie uwzględni tej zmienności, może osiąść nawet 30 kilometrów od zaplanowanego celu. Dokładne dane o prędkości obrotowej są więc ważne dla przyszłych misji badawczych.

Jak rotacja wsteczna wpływa na cykl dnia i nocy?

Wenus obraca się w kierunku przeciwnym niż zdecydowana większość planet. Z perspektywy ziemskiego obserwatora ruch ten odbywa się ze wschodu na zachód, podczas gdy Ziemia rotuje z zachodu na wschód. Taki kierunek nazywa się rotacją wsteczną i ma bezpośredni wpływ na to, jak wygląda tamtejszy cykl dobowy.

Skutkiem jest nietypowa orientacja stron świata podczas wschodu i zachodu Słońca. Na powierzchni planety Słońce pojawia się na zachodnim horyzoncie, a znika na wschodnim. To zupełnie odwrotnie niż na Ziemi, gdzie codzienny ruch gwiazdy przebiega z kierunku wschodniego ku zachodniemu.

Dlaczego Słońce wschodzi na zachodzie?

Ponieważ kierunek obrotu planety jest przeciwny do kierunku jej ruchu orbitalnego, obserwowany ruch Słońca po niebie również zmienia swój charakter. Rotacja wsteczna sprawia, że doba słoneczna staje się krótsza od doby gwiazdowej. Gdyby Wenus obracała się w tę samą stronę co Ziemia, czas między wschodami Słońca byłby inny.

Takie odwrócenie wynika z samej geometrii ruchu. Jeden obrót wokół osi zajmuje planecie 243 dni ziemskie, a jednocześnie planeta krąży po orbicie wokół centralnej gwiazdy. Suma tych ruchów daje właśnie skróconą dobę słoneczną wynoszącą 116,75 dnia.

Jak atmosfera Wenus kształtuje jej obrót?

Atmosfera Wenus jest najgęstsza spośród wszystkich planet skalistych. Na powierzchni ciśnienie sięga około 92 razy wartości ziemskiej, co odpowiada warunkom panującym w oceanach na głębokości blisko jednego kilometra. Gęstość gazów przy gruncie wynosi 65 kg/m³, czyli ponad sześć procent gęstości wody.

Skład atmosfery zdominował dwutlenek węgla, który stanowi 96,5% masy całego płaszcza gazowego. Pozostałą część uzupełnia głównie azot. Tak duża masa gazów oddziałuje z litą skorupą, przenosząc pęd i wpływając na prędkość obrotu globu.

Nad powierzchnią unoszą się chmury złożone z kwasu siarkowego i dwutlenku siarki. Wiatry na ich szczytach osiągają prędkość do 300 km/h i okrążają planetę w ciągu czterech do pięciu dni ziemskich. Ten tak zwany super obrót atmosfery pozostaje przedmiotem intensywnych badań, podobnie jak jego związek ze zmianami rotacji całej planety.

Efekt cieplarniany i temperatura

Gęsta warstwa dwutlenku węgla tworzy najsilniejszy efekt cieplarniany w Układzie Słonecznym. Średnia temperatura powierzchni wynosi tam 737 kelwinów, czyli ponad 470 stopni Celsjusza. To wystarczająco dużo, by stopić ołów, a wartość ta przewyższa nawet temperaturę na powierzchni Merkurego, mimo że Wenus znajduje się dalej od Słońca.

Chmury odbijają około 60% światła słonecznego, przez co do gruntu dociera zaledwie jeden procent energii świetlnej. Mimo to temperatura pozostaje prawie jednakowa po stronie dziennej i nocnej, a także na biegunach i równiku. Nachylenie osi obrotu wynosi zaledwie 2,64 stopnia, więc sezonowe wahania temperatury są minimalne.

Wysoka temperatura w połączeniu z ogromnym ciśnieniem sprawia, że żadna sonda nie działała tam długo. Rekordzistki, lądowniki programu Wenera, przetrwały najwyżej nieco ponad dwie godziny. Zniszczenie następowało w wyniku przegrzania elektroniki i mechanizmów.

Porównanie długości dnia na Wenus i Ziemi

Różnica pomiędzy tempem życia obu planet jest kolosalna. Ziemska doba gwiazdowa trwa 23 godziny i 56 minut, a słoneczna równe 24 godziny. Tymczasem na Wenus doba gwiazdowa obejmuje ponad 243 dni ziemskie, a słoneczna prawie 117 dni ziemskich. Tak duża rozpiętość sprawia, że rytm dnia i nocy na obu globach wygląda zupełnie inaczej.

Poniższe dane pokazują, jak bardzo różnią się podstawowe parametry czasowe obu planet:

Wenus i Ziemia są do siebie zbliżone pod względem średnicy, masy oraz gęstości. Średnica planety to 95% średnicy Ziemi, a jej masa wynosi 81,5% masy naszej planety. Gęstość sięga 5243 kg/m³. Mimo tych podobieństw ewolucja obu światów potoczyła się skrajnie odmiennie.

Jak wygląda wnętrze Wenus?

Badania radarowe pomogły także zajrzeć pod powierzchnię planety. Określono, że jądro ma promień około 3000 kilometrów i składa się prawdopodobnie z żelaza. Jego struktura przypomina jądro Ziemi, ale zachowuje się inaczej z powodu wolnego obrotu globu.

Wenus nie wytwarza własnego pola magnetycznego o zasięgu globalnym. To efekt zbyt wolnej rotacji oraz najprawdopodobniej braku konwekcji w płynnej części jądra. Zamiast tego wokół planety powstaje jedynie słaba magnetosfera indukowana przez oddziaływanie wiatru słonecznego z jonosferą.

Skorupa Wenus jest pozbawiona tektoniki płyt. Uważa się, że brak wody w skałach zwiększa sztywność skorupy i ogranicza odprowadzanie ciepła z wnętrza. W długich okresach gorąco gromadzi się w płaszczu, aż dochodzi do gwałtownych epizodów przebudowy powierzchni na skalę globalną.

Jak badano długość doby na Wenus?

Pomiary długości dnia na Wenus wykonywano przez lata głównie z Ziemi. Naukowcy z University of California w Los Angeles przez około półtorej dekady odbijali sygnały radarowe od powierzchni planety. System radarowy uruchomiono 121 razy, ale tylko 21 prób dostarczyło użytecznych danych ze względu na skomplikowany charakter obserwacji.

Dzięki tym pomiarom udało się nie tylko obliczyć średnią długość doby, lecz także wyznaczyć nachylenie osi oraz rozmiar jądra. Potwierdzono również, że odczyty długości dnia zmieniają się między kolejnymi sesjami nawet o 20 minut. Te same dane pomogłyby skorygować trajektorie przyszłych lądowników o wspomniane 30 kilometrów.

Nie bez znaczenia pozostały wcześniejsze misje kosmiczne, które bezpośrednio badały warunki na miejscu. Najważniejsze z nich to:

• radziecki program Wenera z lądownikami i pierwszymi zdjęciami z powierzchni,
• amerykańska sonda Magellan, która wykonała radarowe mapy ponad 98% globu,
• europejski orbiter Venus Express badający atmosferę i dynamikę chmur,
• japońska sonda Akatsuki, która w 2015 roku weszła na orbitę po pięciu latach krążenia wokół Słońca.

Jak wygląda powierzchnia drugiej planety od Słońca?

Powierzchnia Wenus jest sucha i pustynna. Około 80% jej obszaru zajmują równiny wulkaniczne, w tym 70% pokryte niskimi grzbietami. Na globie znajduje się ponad tysiąc wulkanów lub kraterów wulkanicznych o średnicy przekraczającej 20 kilometrów.

Na planecie istnieją też dwie główne wyżyny. Północny obszar Ishtar Terra ma rozmiary Australii, a położona bliżej równika Aphrodite Terra dorównuje wielkością Ameryce Południowej. Najwyższe wzniesienie, Maxwell Montes, sięga 11 kilometrów ponad średni poziom gruntu i leży na wschodnim skraju Ishtar Terra.

Ślady erozji widoczne na zdjęciach radarowych pochodzą od wiatru i żrących substancji w atmosferze. Na powierzchni brak jednak kraterów mniejszych niż 1,5 do 2 kilometrów, gdyż niewielkie meteoryty spalają się w gęstej atmosferze, zanim dotrą do gruntu.

Dlaczego Wenus to niegościnna planeta?

Warunki na Wenus należą do najtrudniejszych w całym Układzie Słonecznym. Temperatura przekracza 470 stopni Celsjusza, ciśnienie miażdży z siłą 92 atmosfer ziemskich, a chmury składają się z kwasu siarkowego. Do tego dochodzi brak globalnego pola magnetycznego, które chroniłoby powierzchnię przed cząstkami wiatru słonecznego.

Wenus nie ma naturalnych satelitów. W przeszłości mogła jednak posiadać księżyc, który zgodnie z jedną z hipotez powstał po zderzeniu z dużym ciałem. Późniejsze oddziaływania pływowe miałyby stopniowo obniżać jego orbitę, aż doszło do zderzenia z planetą.

Mimo ekstremalnie niesprzyjających warunków na gruncie, około 50 kilometrów nad powierzchnią ciśnienie i temperatura zbliżają się do ziemskich. To właśnie tam niektórzy badacze upatrują przyszłe miejsce badań, a nawet pływających baz aerostatycznych. Na razie jednak taka koncepcja pozostaje wyłącznie w sferze teoretycznych analiz.