Veenus - referaat (0)

VEENUS – KÕIGE TULISEM PLANEET
 
Planeet on kaetud tiheda pilvekihiga ja peegeldab Päikese valgusest 77%, kaks korda rohkem kui Maa. Juba sajandeid on teada, et Veenuse aasta kestab 225 maist ööpäeva, kuid alles paarkümmend aastat tagasi õnnestus USA astronoomil G. Pettingil radari abil kindlaks teha planeedi tavapärasele vastassuunaline pöörlemine. Ehkki üheks pöördeks kulub 243 Maa ööpäeva, on tiirlemise tõttu Veenuse päikeseööpäeva pikkus 117 ööpäeva. Maale lähenedes on Veenus alati sama küljega meie poole pööratud. Selle põhjuseks võib olla tõusu-mõõnajõudude mõju, kuid päris kindel see ei ole.
Pilvede vahel ja all
1967. aastal mõõtis prantslane A. Dolf fotograafiliselt Veenuse pöörlemisperioodiks neli ööpäeva. Osutus, et ka temal oli õigus, sest Veenuse kollakasvalged pilved kihutavad pöörlemisele vastassuunas (idast läände) kiirusega 350 km/h, tehes täistiiru 100 tunniga ehk umbes 60 korda kiiremini kui planeet ise. Pilvkate on mitmekihiline. Põhiline pilvekiht on keskeltläbi paarkümmend kilomeetrit paks, ta ulatub 60-70 kilomeetri kõrguseni ning sisaldab kontsentreeritud väävelhappe piisku läbimõõduga kuni üks mikromeeter . Madalamad pilved on rikkad mitmesuguste ainete poolest. Osa pilvi sisaldab näiteks kloori, osa aga kuni sadakond tahket osakest kuupsentimeetri kohta. Veenuse pinnale lähemal pilved hõrenevad ning 30 kilomeetri kõrgusel kaovad sootuks. Ülespoole ulatub hõre udu 90 kilomeetrini. Pilvede põhikihis on nähtavus üllatavalt hea mitu kilomeetrit, kuid siiski on pilvkatte tõttu valgustatus Veenuse pinnal sada korda nõrgem kui Maal. Veenuse pinda ei näeks me ka pilvede puudumisel, sest atmosfäär on liiga paks ja tihe. See koosneb põhiliselt süsihappegaasist (96,5%), kus leidub ka lämmastikku (3,4%) ning vähesel määral vingugaasi, vääveldioksiidi ja veeauru. Täpsema analüüsiga leiab sealt ka vesinikku, hapnikku, mitmesuguseid vesiniku ja väävliühendeid ning intergaase. Kuigi süsihappegaasi olemasolu tuvastati juba 1932. aastal, andis esimesena Veenuse atmosfääri sisenenud automaatjaam “Venera 4” otsemõõtmine teada õhkkonna põhikomponentide tegeliku osakaalu alles 1967. aastal. Päikese lähedus ja äärmine kasvuhooneefekt (süsihappegaasi, veeauru ja vääveldioksiidi mõju) teevad Veenusest Päikesesüsteemi kõige kuumema planeedi. Esimesena õnnestus Veenusel maanduda N. Liidu automaatjaamal “Venera 7” 1970. aastal.
 
Selgus, et maandumiskohas oli temperatuur 475 0C ja õhurõhk küündis 90 atmosfäärini! Nii suur rõhk valitseb Maa ookeanidest kilomeetri sügavusel. Tugevad tuuled, puhudes päevapoolelt ööpoolele ja Ei; ekvaatorilt poolustele , ei lase kusagil tekkida olulisi temperatuuri erinevusi. Veenuse atmosfääris olev süsihappegaas laguneb valguse mõjul vingugaasiks ja hapnikuks. Kuna rekombinatsioon on aeglane, peaks kogu CO2 lagunema mõne aastatuhandega. Kõige tõenäosemalt aitavad aga vingugaasi süsihappegaasiks tagasi muuta katalüsaatoritena toimivad HCI, NO ja NO2
Kuna just sel juhul moodustuks olemasolev kogus hapnikku. Üldse on Veenuse õhkkonna keemia väga keeruline, sest suure kuumuse tõttu peavad kõik atmosfääri mikrokomponendid peale intergaaside ennast ülal väga agressiivselt. Näiteks väävelhape tekib pilvedes veest ning vääveldioksiidist süsihappegaasi ja vesinikkloriidi osavõtul. Analoogiliselt tekivad Maal stratosfääripilved ja tööstuslikud sudud. Madalamal kui 46 kilomeetrit toimub väävelhappe termiline lagunemine ning komponendid tõusevad jälle pilvedesse. Vee ja väävlioksiidide kontsentratsiooni muutused vertikaalsihis kinnitavad väävelhappepilvede hüpoteesi. Mida rohkem on Veenuse atmosfäärist teada, seda rohkem tekib uusi küsimusi. Nii näiteks on Veenusel veeauru hulk 40-50 kilomeetri kõrgusel kümme korda suurem kui pinna lähedal, atmosfääris eksisteerivad hapniku ja väävliühendid pole alati termokeemilises tasakaalus jne. Muidugi saab oletada, et tasakaalu võivad rikkuda vulkaanid . Kuid see jääb vaid oletuseks. Oma mõju on kindlasti ka sellel, et Veenuse pinna ja atmosfääri vahel toimuvad pidevalt reaktsioonid ja pinnas neelab selle tulemusel väävlit. Basaldid planeedi pinnal sisaldavad väävlit kaalu järgi kümneid kordi rohkem kui Maa basaldid.
“Vegade” missioon
 
N. Liidust Halley komeedi suunas saade automaatjaamad “ Vega 1” ja “Vega 2” viisi möödaminnes maandurid ka Veenusele. Need alustasid õhkkonda sisenemine umbes 115 kilomeetri kõrgusel teise kosmilise kiirusega, 62 kilomeetri kõrgus avanes põhilangevari kiirusel 270 m/s. Langevari heideti ära 10 minutit hiljem, 48 kilomeetri kõrgusel. Edaspidi stabiliseeris lendu aerodünaamiline kilp. Aparaat maandus umbes 50 minuti pärast kiiruse 8 m/s. Eksperiment korraldati nii, et maandurist eraldus ka aerostaat ja liikus vabalt 53-55 lilomeetri kõrgusel, seadmed ise maandusid planeedi ööpoolele.
 
Aerostaadi läbimõõt oli 3,4 meetrit, selle küljes rippus gondel, mis alustas liikumist ööpoolkeralt, 24 tunni pärast ületas terminaatori (öö ja päeva piirjoone) ja jõudis päevapoolkerale. Saatja lainepikkus oli 18 cm, sest sellel (hüdroksüülrühma – OH molekuli raadiojoone piirkonnas) töötavad paljud raadioteleskoobid. Sondi asukoha määramiseks kasutati ülipika baasiga radiointerferomeetrit lahutusvõimega 0,001 nurgasekundit. Töös osalesid mitme maa astronoomid . Aerostaadid andsid infot 46 tunni jooksul, patareide tühjenemiseni. Kumbki aerostaat läbis üle 10 000 kilomeetri keskmise kiirusega 250 km/h. Planeedi ööpoolel registreeriti valgustuse kõikumisi ja valgussähvatusi. Kas tegemist on välkude või vulkaanidega, pole teada. Veel avastati ka tugevad vertikaalsed tuulepuhangud, mis on sada korda kiiremad kui Maal. Aeglaselt pöörleval planeedil on raske seletada sellist tugevat tsirkulatsiooni. Praegu oletatakse, et pilvekihtide suunatud liikumise energia pärineb konvektiivse liikumise energiast, mis “Vegade” andmetel on küllalt suur.
Veenus – Maa õde
 
Veenusel, nagu Maalgi, on troposfäär, kus gaasid on ühtlaselt segunenud. Veenuse troposfäär on viis korda ulatuslikum ja 50 korda tihedam kui Maa oma. Suure soojusmahtuvuse tõttu on planeedi pinnas kuni 90 kilomeetri kõrguseni õhutemperatuur ööpäevane kõikumine vaid mõni kraad. Kuni 45 kilomeetri kõrguseni ei sõltu temperatuur laiusest. Kuni saja kilomeetri kõrguseni tõustes kasvab temperatuur ekvaatori lähedal koos kaugusega pinnast; pooluste läheduses aga temperatuur kas ei muutu või koguni langeb. Kui Maa õhkkonda kuumutada Veenuse temperatuurini, siis ookeanid aurustuksid ja veeauru rõhk oleks 300 atmosfääri. (Tegelikult on meil veeauru rõhk alumistes õhukihtides umbes tuhandik atmosfääri.) Kas ka Veenusel on kunagi olnud vett? Sellele küsimusele vastamiseks on püsti pandud vähemalt neli hüpoteesi. Nii lähedal Päikesele tekkis vähe jääd, ja seega pole Veenusel vett kunagi olnud. See on väheusutav, sest vesi esineb algselt tõenäoliselt mitte jääna, vaid peitub kristallilistes mineraalides. Vesi on seotud pinnasesse. Ka see on ebausutav, sest nii suures koguses ei suuda pinnas vett siduda.
 
Mõnede mõõtmiste väiteil on Veenusel deuteeriumi sada korda rohkem kui Maal. Lugedes raske ja kerge vesiniku hulga suhte Veenusel algselt samaks mis Maal praegu, võiks arvata, et vesiniku kerge isotoop on Veenuselt lahkunud. Selles hüpoteesis on tõetera olemas, kuna vesi kuumuse toimel kõrgatmosfääris laguneb ning kerge vesinik lendub hõlpsamini kui raske, kuid protsessi aegluse tõttu pidi ikkagi juba algselt vett vähem olema.
 
Tekkiv Veenus kohtus suure, umbes Kuu mõõtudes kosmilise kehaga ning toimunud katastroofil läks vesi kaduma. See värske hüpotees pole teistest halvem , kuna arvutustest on selgunud, et protoplaneetide põrkumiste tõenäosus on suur.
 
Planeedi geoloogilist aktiivsust iseloomustab argooni isotoopide suhe. Planeedi tuumas tekib radioaktiivse kaaliumi K40 lagunemisel argooni isotoop Ar40, mis satub õhkkonda ainult gaaside eraldumisel tuumast. Seevastu teised argooni isotoobid Ar36 ja Ar38 pärinevad Päikesesüsteemi tekkimise ajast. Maa atmosfääris moodustab Ar40 argooni koguhulgast 99,6%, Veenusel vaid 48%. Arvutused näitavad, et sel juhul pidi argooni eraldumine tuumast lõppema juba 3,5 miljardit aastat tagasi. (Kui aga siiski õnnestuks millegagi näidata, et Veenus pole veel surnud planeet, siis selleks puhuks on juba valmis hüpotees Ar36 hulga seletamiseks – see argooni isotoop võib pärineda ka päikesetuulest.) Siinkohal on paras teha naaberplaneetide võrdlemisest vahekokkuvõte, mis kõlaks umbes nii: Veenus ja maa on õekesed, kelle elu ja arenguteed on täiesti erinevad.
 
 Veenuse kaardist
 
Kuna Veenust katab läbipaistmatu pilvkate, saab tema pinnast ülevaate kas maandurite või radarite abil. Seitsmekümnendate aastate lõpus õnnestus ameeriklastel Maalt raadiolokatsiooni kaudu saada kujutis umbes kümnendikust Veenuse pinnast lahutusvõimega mõnikümmend kilomeetrit. Esimene ulatuslikum kaart tehti “ Pioneer -Veenuse” pardalt 1978. aastal, lahutus oli aga 20 korda kehvem kui Maalt. Ulatuslikumat ülevaadet Veenuse pinnavormidest annavadki vaid radarvaatlused nii Maalt kui ka orbiidilt. Peale “Pioneer Veenuse” on neid tehtud ka “Venera 15” ja “Venera 16” pardalt (1983-1984), kuid kõige põhjalikuma uuringu viis läbi “Magellan” aastatel 1990-1994. Tema tehtud piltide lahutusvõime jäi vahemikku 120-300 meetrit.
 
Veenus on üldiselt tasane: rohkem kui pool pindalast mahub poolekilomeetrilisse kõrgusvahemikku. Suurim kõrgustevahe on 12 kilomeetrit (Maal 20 km). Planeedi keskmise läbimõõdu suhtes võime tinglikult rääkida mandritest ja meredest. Põhjapoolkeral paikneb Austraalia suurune Ishtari maa ehk manner . Kontinendi idaosas asub Veenuse kõrgeim tipp, Maxwelli mägi (12km). Seda ümbritsevad ahelikud on vaid 2-3 kilomeetrit kõrged. Lõunapoolkeral paikneb umbes 7-10 kilomeetri kõrgune aafrika suurune Aphrodite maa. Hiljem leiti kaugemal lõunas veel üks kontinent Lada maa. Eraldiseisvatest kõrgematest aladest pakub kõige rohkem huvi Beta regioon. Seal on kaks suurt vulkaani: Theia ja Rhea. Suurima läbimõõt on 820 km ja ta on viis kilomeetrit kõrge, tema kraatri läbimõõt on 60 kuni 90 km. Võrdluseks märgime, et Marsi suurima vulkaani, Olümpose mäe läbimõõt on 550 km ja kõrgus 20 km ning Maa suurim vulkaan Mauna Loa Havail on 200 km läbimõõduga ja oma jalamilt 9 km kõrgune.
 
Ishtari maa lääneosas asub Lakshmi platoo. Selle kõrgus ümbritseva tasandi suhtes on 3-4 km. Tolle pinnal on kaks suurt lehtrit, Colette ja Sacajawea, mis meenutavad vulkaanilisi kaldeerasid Marsil. Neist kahest noorema , Colette juures on näha ka laavavoogusid. Lakshmi platood ümbritsevad Akna ning Freyja mägede paralleelsed harjad ja orud, Maxwelli mäed ja Vesta astang .
 
Näib, et nad on tekkinud horisontaalse kokkusurumise tagajärjel, mis on tüüpiline Maale, kuid ei esine Kuul ega Marsil. Lakshmi platoost ida suunas eemaldumisel muutub reljeef. Paralleelsed harjad ja orud asenduvad lühemate, üksteisega lõikuvate rõngakujuliselt või kaootiliselt paiknevate harjade ja orgudega. Niisuguseid, “parketi” nime kandvaid pinnamoodustusi pole leitud mitte üheltki teiselt taevakehalt.
 
Tasandike keskel on kõrgendikud, mille pind meenutab tasandikke. Need on Beta, Belli , Ulfruni ja Metise regioonid, kõrgusega 2-4 km. Ka nendel on astanguid ja kraatreid.
 
Kokku on Veenuse pinnal leitud sada tuhat väikest ja mitusada suurt vulkaani, neist mõned võivad olla praegugi aktiivsed. Voolav laava on tekitanud voolusänge, neist suurima pikkus on ligi 7000 km.
 
Muidugi on Veenusel ka suur hulk meteoriidikraatreid, kuid võrreldes vulkaanikraatritega on neid vähem. Suurima meteoriidikraatri Meadi läbimõõt on 280 km. Peaaegu täielikult puuduvad meteoriidikraatrid läbimõõduga alla kahe km, sest neid tekitada võivad meteoorid põlevad Veenuse tihedas atmosfääris lihtsalt ära. Ka asetsevad meteoriidikraatrid sageli parvena koos, sest neid tekitanud suurem meteoor on tihedas atmosfääris purunenud . (Purunemise jäägid võivad tekitada ka alla kahekilomeetrilise läbimõõduga kraatreid.) Kraatrite keskmise tiheduse järgi pinnaühiku kohta on Veenusel paiknevate basaltide vanus kuni 800 miljonit aastat, seega on nad tunduvalt nooremad kui Kuu merede basaldid (3 miljardit aastat), kuid vanemad Maa basaldidest. Veenuse pind näib olevat põhjalikult muutunud 300 kuni 500 miljonit aastat tagasi. Veenuse tasandikel on näha veel mõne kilomeetrilisi kuplitaolisi moodustisi, sageli kraatriga tipus , ning seljandike ja vagudega piirkondi pikkusega mõni tuhat km ja laiusega kuni paarsada kilomeetrit. Ishtari maa lähedalt tasandikult leiti omapärased ringstruktuurid läbimõõduga 200-300 km, millele pole analoogi teistel planeetidel. Nende, “kroonideks” või “pärgadeks” nimetatud pinnavormide keskel asuvad kaootilise reljeefiga piirkonnad. Arvatavasti tekkisid “pärjad” sinna, kus pinnale tikkus ümbruskaudsete piirkondade kuumem aine.
 Millest koosneb Veenuse pind
Nii “Venera 10” ja “Venera 14” kui ka “Vega 1” ja “Vega 2” maandurid laskusid tasandikule. Nende mõõtmised näitasid, et pinnas on vulkaanilise koostisega. Tõenäoliselt koosnevadki Veenuse tasandikud põhiliselt basalt-laavast. Oma osa võib olla ka tuule poolt kantud vulkaanilisel tuhal ja liival . Sellist peeneteralist ainet on näha nelja “Venera”-tüüpi automaatjaama maandumiskohtadest edestatud piltidel. Pinna keskmine vanus on miljard aastat, vaid vulkaanilis-tektoonilistel kõrgendikel on näha nooremaid moodustusi , kuid need katavad tühise osa pinnast. Seevastu Maal on alla miljardi aasta vanused moodustised valitsevad.
 
“Vega 1” ja “Vega 2” tegid mõõtmisi Aphrodite maa põhjaosas, Russalka tasandikul. Gamma-spektromeetriga tehti kindlaks kaaliumi, uraani ja tooriumi kontsentratsioon, mis vastas basaldile. “Vega 2” maandumiskohas puuriti ja saadud proovist tehti röntgenfluorestsentsmeetodil analüüs. See näitas, et pinnas on normaalse aluselisusega ning on elementide sisalduse poolest sarnane maisele, magmast tekkinud umbes ühe protsendi vett sisaldavale pinnasele . Tekkis lootus vee olemasolule Veenuse tuumas. Palju oli proovis ka väävlit ning ilmselt on selles süüdi atmosfäär.
 
Automaatjaamade “Venera 9” ja “Venera 10” pildid näitasid jämedateralisel pinnasel lebavaid lamedaid kive ja vulkaanilise päritoluga pinnast, mis on erineval määral erosioonist rikutud. Et kivid on teravate nurkadega , on nad kas hiljuti murdunud või on erosioon pinnal aeglane. Radioaktiivsuse mõõtmine andis pinnase koostiseks ühel juhul graniidi, teisel juhul basaldi. “Venera 13”, mille kaamera lahutusvõime oli 4-5 mm, pildistas lapikute, kuni viiesentimeetriste kividega kaetud kaljust tasandikku. Kivide vahelt paistis tumedate tolmuse aine laikudena planeedi pinnas. “Venera 14” nägi tasaseid kihte paksusega 1-10 cm ja horisondini ulatuvaid murtuid kiviplaate. Tolmu polnud näha. Kihiline pinnas meenutab mingeid settekivimeid. Veenusel toimub settimine loomulikult atmosfääris, mitte vees.
Veenuse suur keskmine tihedus lubab oletada raud-nikkel tuuma olemasolu. Sellegipoolest pole planeedil magnetvälja õnnestunud avastada. Arvatavasti on magnetvälja puudumise põhjuseks aeglane pöörlemine.
 Veenus kui mudelplaneet
Veenust on üpriski aktiivselt uuritud, sest tema õhkkonna ja pinna tundmaõppimine annab palju teavet Maa-tüüpi planeetide tekkimise ja arengu kohta. Saadavad andmed võimaldavad hoopis uutmoodi nurga alt hinnata ka Maa geoloogiat ning atmosfääri tekkimise lugu. Võrdlev analüüs aitab teha prognoose Maa õhkkonna tuleviku kohta. Kuna Veenuse kui lähima naabri juurde lendamine on ka tehniliselt suhteliselt lihtne ülesanne, siis on mõistetav jätkuv suur huvi selle planeedi vastu, ehkki mehitatud lennud sinna pole nähtavasti kunagi võimalikud.