كوكب الزهرة شبيه جدًا بالأرض في بعض الخصائص. ومع ذلك ، فإن هذين الكواكب لهما أيضًا اختلافات كبيرة بسبب خصائص تكوين وتطور كل منهما ، ويقوم العلماء بتحديد المزيد والمزيد من هذه الميزات. سننظر هنا بمزيد من التفصيل في إحدى السمات المميزة - الطبيعة الخاصة للحقل المغناطيسي للزهرة ، لكننا ننتقل أولاً إلى الخصائص العامة للكوكب وبعض الفرضيات التي تؤثر على قضايا تطوره.
كوكب الزهرة في النظام الشمسي
كوكب الزهرة هو ثاني أقرب كوكب إلى الشمس ، وهو جار لعطارد والأرض. بالنسبة إلى نجمنا ، يتحرك في مدار دائري تقريبًا (الانحراف المركزي لمدار كوكب الزهرة أقل من مدار الأرض) على مسافة متوسطة تبلغ 108.2 مليون كيلومتر. وتجدر الإشارة إلى أن الانحراف هو قيمة متغيرة ، وقد يكون مختلفًا في الماضي البعيد بسبب تفاعلات الجاذبية للكوكب مع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي.
كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. هناك فرضيات تفيد بأن الكوكب كان يمتلك قمرًا صناعيًا كبيرًا ، والذي تم تدميره لاحقًا بفعل قوى المد والجزر أوخسر
يعتقد بعض العلماء أن كوكب الزهرة واجه تصادمًا مماسيًا مع عطارد ، مما تسبب في إلقاء الأخير في مدار منخفض. غيرت كوكب الزهرة طبيعة الدوران. من المعروف أن الكوكب يدور ببطء شديد (كما يفعل عطارد بالمناسبة) - مع فترة تبلغ حوالي 243 يومًا أرضيًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن اتجاه دورانها هو عكس اتجاه الكواكب الأخرى. يمكن القول أنها تدور وكأنها تنقلب رأساً على عقب
السمات المادية الرئيسية لكوكب الزهرة
إلى جانب كوكب المريخ والأرض وعطارد ، تنتمي الزهرة إلى الكواكب الأرضية ، أي أنها جسم صخري صغير نسبيًا يتكون في الغالب من تكوين السيليكات. وهي تشبه الأرض في الحجم (قطرها 94.9٪ من الأرض) وكتلتها (81.5٪ من الأرض). تبلغ سرعة الهروب على سطح الكوكب 10.36 كم / ث (على الأرض حوالي 11.19 كم / ث).
من بين جميع الكواكب الأرضية ، كوكب الزهرة هو الأكثر كثافة في الغلاف الجوي. الضغط على السطح يتجاوز 90 ضغط جوي ، متوسط درجة الحرارة حوالي 470 درجة مئوية
للسؤال عما إذا كان للزهرة مجال مغناطيسي ، هناك الإجابة التالية: الكوكب ليس له مجال خاص به عمليًا ، ولكن بسبب تفاعل الرياح الشمسية مع الغلاف الجوي ، حقل مستحث "زائف" ينشأ
قليلا عن جيولوجيا كوكب الزهرة
تتكون الغالبية العظمى من سطح الكوكب من منتجات البراكين البازلتية وهي مزيج من حقول الحمم البركانية والبراكين الطبقية والبراكين الدرع والهياكل البركانية الأخرى. تم العثور على عدد قليل من الحفر الأثرية ، وعلى أساس حساب عددهم ، استنتج أن سطح كوكب الزهرة لا يمكن أن يكون أقدم من نصف مليار سنة. لا توجد علامات على حركة الصفائح التكتونية على الكوكب.
على الأرض ، تعتبر الصفائح التكتونية ، جنبًا إلى جنب مع عمليات الحمل الحراري في الوشاح ، الآلية الرئيسية لنقل الحرارة ، لكن هذا يتطلب كمية كافية من الماء. يجب على المرء أن يعتقد أنه على كوكب الزهرة ، بسبب نقص الماء ، توقفت حركة الصفائح التكتونية في مرحلة مبكرة ، أو لم تحدث على الإطلاق. لذلك ، يمكن للكوكب التخلص من الحرارة الداخلية الزائدة فقط من خلال الإمداد العالمي بمادة الوشاح شديدة الحرارة إلى السطح ، وربما مع التدمير الكامل للقشرة.
مثل هذا الحدث كان يمكن أن يحدث منذ حوالي 500 مليون سنة. من الممكن أنه لم يكن الوحيد في تاريخ كوكب الزهرة.
النواة والمجال المغناطيسي لكوكب الزهرة
على الأرض ، يتم إنشاء المجال المغنطيسي الأرضي العالمي بسبب تأثير الدينامو الناتج عن الهيكل الخاص للنواة. تذوب الطبقة الخارجية من اللب وتتميز بوجود تيارات الحمل الحراري ، والتي تخلق ، جنبًا إلى جنب مع الدوران السريع للأرض ، مجالًا مغناطيسيًا قويًا إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم الحمل الحراري في النقل النشط للحرارة من اللب الصلب الداخلي ، والذي يحتوي على العديد من المواد الثقيلة ، بما في ذلك العناصر المشعة ، المصدر الرئيسي للتدفئة.
على ما يبدو ، على كوكبنا المجاور لكوكبنا ، كل هذه الآلية لا تعمل بسبب نقص الحمل الحراري في اللب الخارجي السائل - وهذا هو السبب في أن كوكب الزهرة ليس لديه مجال مغناطيسي.
لماذا يختلف كوكب الزهرة عن الأرض؟
أسباب الاختلاف الهيكلي الخطير بين كوكبين متشابهين في الخصائص الفيزيائية ليست واضحة تمامًا بعد. وفقًا لأحد النماذج التي تم تشييدها مؤخرًا ، يتشكل الهيكل الداخلي للكواكب الصخرية في طبقات مع زيادة الكتلة ، ويمنع التقسيم الطبقي الصلب للنواة الحمل الحراري. على الأرض ، من المفترض أن اللب متعدد الطبقات قد تم تدميره في فجر تاريخه نتيجة اصطدامه بجسم كبير إلى حد ما - ثيا. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر ظهور القمر نتيجة لهذا الاصطدام. يمكن أن يلعب تأثير المد والجزر لقمر صناعي كبير على غلاف الأرض وجوهرها أيضًا دورًا مهمًا في عمليات الحمل الحراري.
تشير فرضية أخرى إلى أن كوكب الزهرة كان يحتوي في الأصل على مجال مغناطيسي ، لكن الكوكب فقده بسبب كارثة تكتونية أو سلسلة من الكوارث المذكورة أعلاه. بالإضافة إلى ذلك ، في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي ، فإن العديد من الباحثين "يلومون" الدوران البطيء للغاية للزهرة والكمية الصغيرة من حركة محور الدوران.
ملامح جو كوكب الزهرة
كوكب الزهرة له جو كثيف للغاية ، يتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكربون مع خليط صغير من النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والأرجون وبعض الغازات الأخرى. يعمل مثل هذا الغلاف الجوي كمصدر لظاهرة الاحتباس الحراري التي لا رجعة فيها ، مما يمنع سطح الكوكب من التبريد بأي شكل من الأشكال. ربما يكون النظام التكتوني "الكارثي" الموصوف أعلاه لداخله مسؤولاً أيضًا عن حالة الغلاف الجوي لـ "نجمة الصباح".
الجزء الأكبر من غلاف الغازكوكب الزهرة محاط بالطبقة السفلية - طبقة التروبوسفير ، وتمتد إلى ارتفاعات تبلغ حوالي 50 كم. أعلاه هو التروبوبوز ، وفوقه يوجد الغلاف الجوي. تقع الحدود العليا للسحب المكونة من ثاني أكسيد الكبريت وقطرات حامض الكبريتيك على ارتفاع 60-70 كم.
في الغلاف الجوي العلوي ، يتأين الغاز بقوة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية الشمسية. تسمى هذه الطبقة من البلازما المخلخلة الأيونوسفير. على كوكب الزهرة يقع على ارتفاع 120-250 كم
الغلاف المغناطيسي المستحث
هو تفاعل الجسيمات المشحونة للرياح الشمسية وبلازما الغلاف الجوي العلوي الذي يحدد ما إذا كان للزهرة مجال مغناطيسي. تنحني خطوط قوة المجال المغناطيسي التي تحملها الرياح الشمسية حول الغلاف المتأين للزهرة وتشكل بنية تسمى الغلاف المغناطيسي المستحث (المستحث).
يحتوي هذا الهيكل على العناصر التالية:
- موجة صدمة القوس تقع على ارتفاع حوالي ثلث نصف قطر الكوكب. في ذروة النشاط الشمسي ، تكون المنطقة التي تلتقي فيها الرياح الشمسية بالطبقة المؤينة من الغلاف الجوي أقرب بكثير إلى سطح كوكب الزهرة.
- طبقة مغناطيسية.
- Magnetopause هو في الواقع حدود الغلاف المغناطيسي ، وتقع على ارتفاع حوالي 300 كم.
- ذيل الغلاف المغناطيسي ، حيث تستقيم خطوط المجال المغناطيسي الممتد للرياح الشمسية. يتراوح طول ذيل الغلاف المغناطيسي لكوكب الزهرة من واحد إلى عدة عشرات من نصف قطر الكواكب.
يتميز الذيل بنشاط خاص - عمليات إعادة الاتصال المغناطيسي ، مما يؤدي إلى تسريع الجسيمات المشحونة. في المناطق القطبية ، نتيجة لإعادة الاتصال ، يمكن تشكيل حزم مغناطيسية ،على غرار الأرض. على كوكبنا ، تشكل إعادة ربط خطوط المجال المغناطيسي أساس ظاهرة الشفق.
أي أن كوكب الزهرة يحتوي على مجال مغناطيسي لا يتكون من العمليات الداخلية في أحشاء الكوكب ، ولكن من تأثير الشمس على الغلاف الجوي. هذا المجال ضعيف للغاية - شدته في المتوسط أضعف ألف مرة من المجال المغناطيسي الأرضي للأرض ، لكنه يلعب دورًا معينًا في العمليات التي تحدث في الغلاف الجوي العلوي.
الغلاف المغناطيسي واستقرار الغلاف الغازي للكوكب
يحمي الغلاف المغناطيسي سطح الكوكب من تأثير الجسيمات المشحونة النشطة للرياح الشمسية. من المعتقد أن وجود غلاف مغناطيسي قوي بما فيه الكفاية جعل ظهور الحياة على الأرض وتطورها أمرًا ممكنًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمنع الحاجز المغناطيسي إلى حد ما الغلاف الجوي من أن تتطاير بفعل الرياح الشمسية.
تخترق الأشعة فوق البنفسجية المؤينة أيضًا الغلاف الجوي ، ولا يتأخر المجال المغناطيسي. من ناحية ، بسبب هذا ، تنشأ طبقة الأيونوسفير وتشكل شاشة مغناطيسية. لكن يمكن للذرات المتأينة أن تغادر الغلاف الجوي عن طريق دخول الذيل المغناطيسي والتسريع هناك. هذه الظاهرة تسمى الأيونات الجامحة. إذا تجاوزت السرعة المكتسبة بواسطة الأيونات سرعة الهروب ، يفقد الكوكب بسرعة غلافه الغازي. تُلاحظ مثل هذه الظاهرة على كوكب المريخ ، والذي يتميز بضعف الجاذبية ، وبالتالي سرعة الهروب المنخفضة.
الزهرة ، بجاذبيتها الأقوى ، تحافظ على أيونات غلافها الجوي بشكل أكثر فاعلية ، حسب حاجتهاالتقط المزيد من السرعة لمغادرة الكوكب. المجال المغناطيسي المستحث لكوكب الزهرة ليس بالقوة الكافية لتسريع الأيونات بشكل كبير. لذلك ، فإن فقدان الغلاف الجوي هنا ليس بالقرب من كوكب المريخ ، على الرغم من حقيقة أن شدة الأشعة فوق البنفسجية أعلى بكثير بسبب قربها من الشمس.
وهكذا ، فإن المجال المغناطيسي المستحث للزهرة هو أحد الأمثلة على التفاعل المعقد للغلاف الجوي العلوي مع أنواع مختلفة من الإشعاع الشمسي. جنبا إلى جنب مع مجال الجاذبية ، فهو عامل في استقرار الغلاف الغازي للكوكب.
