Venuše je v některých charakteristikách velmi podobná Zemi. Tyto dvě planety však mají také významné rozdíly kvůli zvláštnostem formování a vývoje každé z nich a vědci identifikují stále více takových rysů. Zde se budeme podrobněji zabývat jedním z charakteristických rysů - zvláštní povahou magnetického pole Venuše, ale nejprve se zaměříme na obecnou charakteristiku planety a některé hypotézy ovlivňující otázky jejího vývoje.
Venuše ve sluneční soustavě
Venuše je druhá nejbližší planeta Slunci, soused Merkuru a Země. V porovnání s naším svítidlem se pohybuje po téměř kruhové dráze (excentricita oběžné dráhy Venuše je menší než u Země) v průměrné vzdálenosti 108,2 milionů km. Je třeba poznamenat, že excentricita je proměnná hodnota a v dávné minulosti se mohla lišit v důsledku gravitačních interakcí planety s jinými tělesy sluneční soustavy.
Venuše nemá žádné přirozené satelity. Existují hypotézy, podle kterých měla planeta kdysi velký satelit, který byl následně zničen působením slapových sil resp.ztraceno.
Někteří vědci se domnívají, že Venuše zažila tečnou srážku s Merkurem, která způsobila, že byl Merkur vržen na nižší oběžnou dráhu. Venuše změnila povahu rotace. Je známo, že planeta rotuje extrémně pomalu (stejně jako Merkur, mimochodem) - s periodou asi 243 pozemských dnů. Směr jeho rotace je navíc opačný než u ostatních planet. Dá se říci, že se točí, jako by se obracelo vzhůru nohama.
Hlavní fyzické rysy Venuše
Venuše patří spolu s Marsem, Zemí a Merkurem k terestrickým planetám, to znamená, že jde o relativně malé kamenné těleso převážně silikátového složení. Velikostí (průměr 94,9 % země) a hmotností (81,5 % země) je podobná Zemi. Úniková rychlost na povrchu planety je 10,36 km/s (na Zemi je to přibližně 11,19 km/s).
Ze všech terestrických planet má Venuše nejhustší atmosféru. Tlak na povrchu přesahuje 90 atmosfér, průměrná teplota je asi 470 °C.
Na otázku, zda má Venuše magnetické pole, existuje následující odpověď: planeta nemá prakticky žádné vlastní pole, ale díky interakci slunečního větru s atmosférou vzniká „falešné“, indukované pole vzniká.
Něco o geologii Venuše
Naprostá většina povrchu planety je tvořena produkty čedičového vulkanismu a je kombinací lávových polí, stratovulkánů, štítových sopek a dalších vulkanických struktur. Bylo nalezeno několik impaktních kráterů ana základě sečtení jejich počtu se dospělo k závěru, že povrch Venuše nemůže být starší než půl miliardy let. Na planetě nejsou žádné známky deskové tektoniky.
Na Zemi je desková tektonika spolu s procesy konvekce pláště hlavním mechanismem přenosu tepla, ale vyžaduje to dostatečné množství vody. Člověk si musí myslet, že na Venuši se kvůli nedostatku vody desková tektonika buď zastavila v rané fázi, nebo vůbec neproběhla. Planeta se tedy mohla zbavit přebytečného vnitřního tepla pouze prostřednictvím globálního přísunu přehřáté plášťové hmoty na povrch, možná s úplným zničením kůry.
Právě k takové události mohlo dojít asi před 500 miliony let. Je možné, že nebyla jediná v historii Venuše.
Jádro a magnetické pole Venuše
Na Zemi je globální geomagnetické pole generováno díky dynamo efektu vytvářenému speciální strukturou jádra. Vnější vrstva jádra je roztavená a vyznačuje se přítomností konvekčních proudů, které spolu s rychlou rotací Země vytvářejí poměrně silné magnetické pole. Kromě toho konvekce přispívá k aktivnímu přenosu tepla z vnitřního pevného jádra, které obsahuje mnoho těžkých, včetně radioaktivních prvků, hlavního zdroje vytápění.
Zjevně u souseda naší planety celý tento mechanismus nefunguje kvůli nedostatku konvekce v kapalném vnějším jádru – proto Venuše nemá magnetické pole.
Proč jsou Venuše a Země tak odlišné?
Důvody vážného strukturálního rozdílu mezi dvěma planetami podobnými fyzikálními vlastnostmi nejsou dosud zcela jasné. Podle jednoho nedávno zkonstruovaného modelu se vnitřní struktura kamenných planet formuje ve vrstvách s přibývající hmotou a tuhé vrstvení jádra zabraňuje konvekci. Na Zemi bylo vícevrstvé jádro pravděpodobně zničeno na úsvitu své historie v důsledku srážky s poměrně velkým objektem - Theia. Za výsledek této srážky je navíc považován i vznik Měsíce. Slapový efekt velkého satelitu na zemský plášť a jádro může také hrát významnou roli v konvekčních procesech.
Další hypotéza naznačuje, že Venuše měla původně magnetické pole, ale planeta o něj přišla kvůli tektonické katastrofě nebo sérii katastrof zmíněných výše. Navíc při absenci magnetického pole mnoho výzkumníků "obviňuje" příliš pomalou rotaci Venuše a malou precesi rotační osy.
Vlastnosti atmosféry Venuše
Venuše má extrémně hustou atmosféru, sestávající převážně z oxidu uhličitého s malou příměsí dusíku, oxidu siřičitého, argonu a některých dalších plynů. Taková atmosféra slouží jako zdroj nevratného skleníkového efektu a jakkoli brání ochlazení povrchu planety. Za stav atmosféry "jitřenky" může možná i výše popsaný "katastrofický" tektonický režim jejího nitra."
Největší část plynového obaluVenuše je uzavřena ve spodní vrstvě – troposféře, sahá do výšek kolem 50 km. Nahoře je tropopauza a nad ní mezosféra. Horní hranice mraků sestávající z oxidu siřičitého a kapiček kyseliny sírové se nachází ve výšce 60–70 km.
V horních vrstvách atmosféry je plyn silně ionizován slunečním ultrafialovým zářením. Tato vrstva vzácného plazmatu se nazývá ionosféra. Na Venuši se nachází ve výškách 120–250 km.
Indukovaná magnetosféra
Je to interakce nabitých částic slunečního větru a plazmatu horní atmosféry, která určuje, zda má Venuše magnetické pole. Siločáry magnetického pole přenášené slunečním větrem se ohýbají kolem venušské ionosféry a tvoří strukturu nazývanou indukovaná (indukovaná) magnetosféra.
Tato struktura má následující prvky:
- Příďová rázová vlna umístěná ve výšce asi třetiny poloměru planety. Na vrcholu sluneční aktivity je oblast, kde se sluneční vítr setkává s ionizovanou vrstvou atmosféry, mnohem blíže k povrchu Venuše.
- Magnetická vrstva.
- Magnetopauza je ve skutečnosti hranice magnetosféry, která se nachází ve výšce asi 300 km.
- Ocas magnetosféry, kde se napínají magnetické siločáry slunečního větru. Délka magnetosférického ohonu Venuše je od jedné do několika desítek planetárních poloměrů.
Ocas se vyznačuje zvláštní činností - procesy magnetického přepojování, vedoucí k urychlování nabitých částic. V polárních oblastech se mohou v důsledku opětovného spojení vytvořit magnetické svazky,podobný zemi. Na naší planetě je opětovné propojení magnetických siločar základem fenoménu polární záře.
To znamená, že Venuše má magnetické pole tvořené nikoli vnitřními procesy v útrobách planety, ale vlivem Slunce na atmosféru. Toto pole je velmi slabé – jeho intenzita je v průměru tisíckrát slabší než u geomagnetického pole Země, ale hraje určitou roli v procesech probíhajících ve vyšších vrstvách atmosféry.
Magnetosféra a stabilita plynového obalu planety
Magnetosféra chrání povrch planety před dopadem energeticky nabitých částic slunečního větru. Předpokládá se, že přítomnost dostatečně silné magnetosféry umožnila vznik a rozvoj života na Zemi. Magnetická bariéra navíc do určité míry brání odfouknutí atmosféry slunečním větrem.
Ionizující ultrafialové záření také proniká do atmosféry, které není zdržováno magnetickým polem. Na jedné straně díky tomu vzniká ionosféra a vzniká magnetická clona. Ale ionizované atomy mohou opustit atmosféru tím, že vstoupí do magnetického ohonu a tam se urychlí. Tento jev se nazývá iontový únik. Pokud rychlost získaná ionty překročí únikovou rychlost, planeta rychle ztratí svůj plynový obal. Takový jev je pozorován na Marsu, který se vyznačuje slabou gravitací, a tedy nízkou únikovou rychlostí.
Venuše díky své silnější gravitaci zadržuje ionty své atmosféry efektivněji, jak potřebujízvýšit rychlost opustit planetu. Indukované magnetické pole planety Venuše není dostatečně silné, aby výrazně urychlilo ionty. Ztráta atmosféry zde proto není zdaleka tak výrazná jako na Marsu, přestože intenzita ultrafialového záření je díky blízkosti ke Slunci mnohem vyšší.
Indukované magnetické pole Venuše je tedy jedním příkladem komplexní interakce horní atmosféry s různými typy slunečního záření. Spolu s gravitačním polem je to faktor stability plynného obalu planety.
