Астрономія
Астрономія

Астрономи оцінили розмір ядра і зміни періоду обертання Венери

Використовуючи наземні радіолокаційні спостереження, проведені у 2006-2020 роках, астрономи змогли оцінити нахил осі обертання Венери, її прецесію, момент інерції та коливання тривалості доби. Про це вони пишуть у журналі Nature Astronomy. Дослідники також вирахували, що ядро Венери за розміром приблизно дорівнює земному.

NASA, JPL-Caltech

NASA, JPL-Caltech

Які параметри Венери лишаються невизначеними?

Венера є найближчою планетою до Землі та найбільш схожа на неї за масою, радіусом та густиною. Однак багато її характеристик досі не з’ясовані. Зокрема, вченим не відомий розмір її ядра, а також те, є воно рідким чи твердим. Оцінки її періоду обертання навколо своєї осі теж є суперечливими. Один оберт навколо осі Венера здійснює за 243 дні, але її атмосфері для цього потрібно лише 4 дні. Різниця температур у різних частинах планети створює збурення в її атмосфері, які регулюють швидкість обертання Венери. Тому ця швидкість може змінюватися в результаті змін альбедо, ексцентриситету орбіти, інсоляції, клімату та погоди. Венеру вирізняє і те, що вона обертається навколо осі в зворотному напрямку до свого руху навколо Сонця, на відміну від інших планет системи. Сейсмологія, яка проводилася на Землі, Місяці та Марсі, дозволяє точно досліджувати внутрішні середовища планет і супутників, але на Венері це наразі неможливо через надзвичайно високу температуру поверхні планети (близько 460 градусів Цельсія) і високий тиск.

Яке дослідження провели астрономи?

Дослідники застосували радіолокаційне спостереження. Для цього вони відправляли сигнал з радіоантени комплексу Goldstone Solar System Radar та приймали його за допомогою телескопа Green Bank. Віддзеркалені сигнали містили спекли — зернистість, утворену інтерференцією, тобто накладанням хвиль. Спекли радіолококації з’являються внаслідок розсіювання сигналу поверхневими елементами планети та прив'язані до обертання Венери. Таким чином, дослідники змогли фіксувати незначні зміни у періоді її обертання. Дані, що вони аналізували, збиралися з 2006 по 2020 рік.

Про що вони дізналися?

За оцінками астрономів, нахил осі обертання Венери по відношенню до її орбітальної площини складає 2,6392 градусів. Астрономи вирахували прецесію, тобто повільне зміщення осі обертання Венери. Також вони встановили, що середній період обертання планети складав 243,0226 днів та змінювався приблизно на 20 хвилин протягом періоду спостережень. Такі зміни залежать не лише від атмосфери Венери, але і від розміру її ядра, тож дослідники змогли дати йому приблизну оцінку. Так, його радіус дорівнює 3508 кілометрів (58% від радіуса всієї планети), а густина мантії Венери становить 4006 кілограмів на кубічний метр. Для порівняння: радіус ядра Землі становить 3480 кілометрів, а густина мантії 4400 кілограмів на кубічний метр. Втім, дослідники підкреслюють, що їхня модель обмежена. У ній вони не враховували, що великий тиск всередині Венери призводить до змін густини, які варіюються залежно від глибини.