Como estrela da manhã, estrela da noite e o objeto natural mais brilhante do céu (depois da Lua), os seres humanos têm consciência de Vênus desde tempos imemoriais. Mesmo que muitos milhares de anos passassem antes de ser reconhecido como um planeta, ele faz parte da cultura humana desde o início da história registrada.
Por isso, o planeta desempenhou um papel vital na mitologia e nos sistemas astrológicos de inúmeros povos. Com o surgimento da era moderna, o interesse por Vênus aumentou e as observações feitas sobre sua posição no céu, mudanças na aparência e características semelhantes à Terra nos ensinaram muito sobre o nosso Sistema Solar.
Tamanho, massa e órbita:
Devido ao seu tamanho, massa, proximidade com o Sol e composição semelhantes, Vênus é frequentemente chamado de "planeta irmão" da Terra. Com uma massa de 4.8676 × 1024 kg, uma superfície de 4,60 x 108 km² e um volume de 9,28 × 1011 km3, Vênus é 81,5% mais massivo que a Terra e possui 90% de sua superfície e 86,6% de seu volume.
Vênus orbita o Sol a uma distância média de cerca de 0,72 UA (108.000.000 km / 67.000.000 mi), quase sem excentricidade. De fato, com sua órbita mais distante (afélio) de 0,728 UA (108.939.000 km) e a órbita mais próxima (periélio) de 0.718 UA (107.477.000 km), possui a órbita mais circular de qualquer planeta do Sistema Solar.
Quando Vênus fica entre a Terra e o Sol, uma posição conhecida como conjunção inferior, faz a aproximação mais próxima da Terra de qualquer planeta, a uma distância média de 41 milhões de km (tornando-o o planeta mais próximo da Terra). Isso ocorre, em média, uma vez a cada 584 dias. O planeta completa uma órbita ao redor do Sol a cada 224,65 dias, o que significa que um ano em Vênus é 61,5% enquanto um ano na Terra.
Ao contrário da maioria dos outros planetas do Sistema Solar, que giram em seus eixos no sentido anti-horário, Vênus gira no sentido horário (chamado rotação "retrógrada"). Também gira muito lentamente, levando 243 dias terrestres para concluir uma única rotação. Este não é apenas o período de rotação mais lento de qualquer planeta, também significa que um dia sideral em Vênus dura mais que um ano venusiano.
Composição e características da superfície:
Pouca informação direta está disponível na estrutura interna de Vênus. No entanto, com base em suas semelhanças de massa e densidade com a Terra, os cientistas acreditam que compartilham uma estrutura interna semelhante - núcleo, manto e crosta. Como o da Terra, acredita-se que o núcleo venusiano seja pelo menos parcialmente líquido, porque os dois planetas estão esfriando aproximadamente na mesma velocidade.
Uma diferença entre os dois planetas é a falta de evidências para as placas tectônicas, o que pode ser devido ao fato de sua crosta ser muito forte para se subdividir sem água para torná-la menos viscosa. Isso resulta em redução da perda de calor do planeta, impedindo-o de resfriar e a possibilidade de que o calor interno seja perdido em grandes eventos periódicos de recapeamento. Isso também é sugerido como uma possível razão pela qual Vênus não possui campo magnético gerado internamente.
A superfície de Vênus parece ter sido moldada por extensa atividade vulcânica. Vênus também tem várias vezes mais vulcões que a Terra e tem 167 grandes vulcões com mais de 100 km de diâmetro. A presença desses vulcões se deve à falta de placas tectônicas, o que resulta em uma crosta mais antiga e mais preservada. Enquanto a crosta oceânica da Terra está sujeita a subducção em seus limites de placas e tem, em média, cerca de 100 milhões de anos, a superfície venusiana é estimada em 300 a 600 milhões de anos.
Há indicações de que a atividade vulcânica pode estar em andamento em Vênus. Missões realizadas pelo programa espacial soviético na década de 1970 e, mais recentemente, pela Agência Espacial Européia, detectaram tempestades com raios na atmosfera de Vênus. Como Vênus não experimenta chuvas (exceto na forma de ácido sulfúrico), teorizou-se que o raio está sendo causado por uma erupção vulcânica.
Outra evidência é o aumento e queda periódicos das concentrações de dióxido de enxofre na atmosfera, que podem ser o resultado de grandes erupções vulcânicas periódicas. E, finalmente, surgiram pontos quentes infravermelhos localizados (provavelmente entre 800 e 1100 K) na superfície, o que poderia representar lava recém liberada por erupções vulcânicas.
A preservação da superfície de Vênus também é responsável por suas crateras de impacto, que são impecavelmente preservadas. Existem quase mil crateras, que são distribuídas uniformemente pela superfície e variam de 3 km a 280 km de diâmetro. Não existem crateras com menos de 3 km devido ao efeito que a atmosfera densa exerce sobre os objetos que chegam.
Essencialmente, objetos com menos de uma certa quantidade de energia cinética são desacelerados tanto pela atmosfera que não criam uma cratera de impacto. E os projéteis recebidos com menos de 50 metros de diâmetro se fragmentarão e queimarão na atmosfera antes de atingir o solo.
Atmosfera e Clima:
As observações de superfície de Vênus foram difíceis no passado, devido à sua atmosfera extremamente densa, composta principalmente de dióxido de carbono com uma pequena quantidade de nitrogênio. A 92 bar (9,2 MPa), a massa atmosférica é 93 vezes a da atmosfera da Terra e a pressão na superfície do planeta é cerca de 92 vezes a da superfície da Terra.
Vênus também é o planeta mais quente do nosso Sistema Solar, com uma temperatura média da superfície de 735 K (462 ° C / 863,6 ° F). Isso se deve à atmosfera rica em CO² que, juntamente com nuvens espessas de dióxido de enxofre, gera o efeito estufa mais forte do Sistema Solar. Acima da densa camada de CO², nuvens espessas, constituídas principalmente por gotículas de dióxido de enxofre e ácido sulfúrico, espalham cerca de 90% da luz solar de volta ao espaço.
A superfície de Vênus é efetivamente isotérmica, o que significa que praticamente não há variação na temperatura da superfície de Vênus entre dia e noite, ou o equador e os pólos. A pequena inclinação axial do planeta - menos de 3 ° em comparação com os 23 ° da Terra - também minimiza a variação sazonal de temperatura. A única variação apreciável de temperatura ocorre com a altitude.
O ponto mais alto de Vênus, Maxwell Montes, é, portanto, o ponto mais frio do planeta, com uma temperatura de cerca de 655 K (380 ° C) e uma pressão atmosférica de cerca de 4,5 MPa (45 bar).
Outro fenômeno comum são os ventos fortes de Vênus, que atingem velocidades de até 85 m / s (300 km / h; 186,4 mph) nos topos das nuvens e circulam o planeta a cada quatro a cinco dias da Terra. A essa velocidade, esses ventos se movem até 60 vezes a velocidade de rotação do planeta, enquanto os ventos mais rápidos da Terra representam apenas 10 a 20% da velocidade de rotação do planeta.
Os voadores de Vênus também indicaram que suas nuvens densas são capazes de produzir raios, como as nuvens da Terra. Sua aparência intermitente indica um padrão associado à atividade climática, e a taxa de raios é pelo menos metade da da Terra.
Observações históricas:
Embora os povos antigos soubessem sobre Vênus, algumas das culturas pensavam que eram dois objetos celestes separados - a estrela da tarde e a estrela da manhã. Embora os babilônios percebessem que essas duas “estrelas” eram de fato o mesmo objeto - como indicado na tábua de Vênus de Ammisaduqa, datada de 1581 aC - não foi até o século VI aC que isso se tornou um entendimento científico comum.
Muitas culturas identificaram o planeta com suas respectivas deusas do amor e da beleza. Vênus é o nome romano da deusa do amor, enquanto os babilônios o chamavam de Ishtar e os gregos o chamavam de Afrodite. Os romanos também designaram o aspecto matutino de Vênus Lúcifer (literalmente "Portador da Luz") e o aspecto matutino como Vesper ("tarde", "ceia", "oeste"), ambas traduções literais dos respectivos nomes gregos ( Fósforo e Hesperus).
O trânsito de Vênus em frente ao Sol foi observado pela primeira vez em 1032 pelo astrônomo persa Avicena, que concluiu que Vênus está mais perto da Terra do que o Sol. No século XII, o astrônomo andaluz Ibn Bajjah observou duas manchas negras em frente ao sol, que mais tarde foram identificadas como trânsitos de Vênus e Mercúrio pelo astrônomo iraniano Qotb al-Din Shirazi no século XIII.
Observações modernas:
No início do século XVII, o trânsito de Vênus foi observado pelo astrônomo inglês Jeremiah Horrocks em 4 de dezembro de 1639, de sua casa. William Crabtree, um colega astrônomo inglês e amigo de Horrocks ', observou o trânsito ao mesmo tempo, também de sua casa.
Quando o Galileo Galilei observou o planeta pela primeira vez no início do século XVII, ele descobriu fases como a Lua, variando de crescente a gibbous a cheia e vice-versa. Esse comportamento, que só seria possível se Vênus orbitasse o Sol, tornou-se parte do desafio de Galileu ao modelo geocêntrico ptolomaico e sua defesa do modelo heliocêntrico copernicano.
A atmosfera de Vênus foi descoberta em 1761 pelo polímata russo Mikhail Lomonosov e depois observada em 1790 pelo astrônomo alemão Johann Schröter. Schröter descobriu que quando o planeta era um crescente fino, as cúspides se estendiam por mais de 180 °. Ele supôs corretamente que isso se devia à dispersão da luz do sol em uma atmosfera densa.
Em dezembro de 1866, o astrônomo americano Chester Smith Lyman fez observações de Vênus no Observatório de Yale, onde ele fazia parte do conselho de gerentes. Enquanto observava o planeta, ele viu um anel completo de luz ao redor do lado escuro do planeta quando este estava em conjunção inferior, fornecendo mais evidências para uma atmosfera.
Pouco mais foi descoberto sobre Vênus até o século XX, quando o desenvolvimento de observações espectroscópicas, de radar e ultravioleta tornou possível escanear a superfície. As primeiras observações UV foram realizadas na década de 1920, quando Frank E. Ross descobriu que as fotografias UV revelavam detalhes consideráveis, que pareciam ser o resultado de uma atmosfera densa, amarela e baixa, com altas nuvens cirros acima dela.
Observações espectroscópicas no início do século XX também deram as primeiras pistas sobre a rotação venusiana. Vesto Slipher tentou medir a mudança de luz Doppler de Vênus. Depois de descobrir que ele não conseguia detectar nenhuma rotação, ele supôs que o planeta deveria ter um período de rotação muito longo. Trabalhos posteriores na década de 1950 mostraram que a rotação era retrógrada.
As observações por radar de Vênus foram realizadas pela primeira vez na década de 1960, e forneceram as primeiras medições do período de rotação, próximas ao valor moderno. Observações de radar na década de 1970, usando o radiotelescópio no Observatório de Arecibo, em Porto Rico, revelaram detalhes da superfície venusiana pela primeira vez - como a presença das montanhas Maxwell Montes.
Exploração de Vênus:
As primeiras tentativas de explorar Vênus foram montadas pelos soviéticos na década de 1960, através do Programa Venera. A primeira nave espacial, Venera-1 (também conhecido no oeste como Sputnik-8) foi lançado em 12 de fevereiro de 1961. No entanto, o contato foi perdido sete dias na missão quando a sonda estava a cerca de 2 milhões de quilômetros da Terra. Em meados de maio, calculou-se que a sonda passara a 100.000 km (62.000 milhas) de Vênus.
Os Estados Unidos lançaram o Mariner 1 sonda em 22 de julho de 1962, com a intenção de realizar um sobrevôo em Vênus; mas aqui também, o contato foi perdido durante o lançamento. o Mariner 2 A missão, lançada em 14 de dezembro de 1962, tornou-se a primeira missão interplanetária de sucesso e passou a 34.833 km (21.644 milhas) da superfície de Vênus.
Suas observações confirmaram observações anteriores no solo, que indicaram que, embora o topo das nuvens estivesse frio, a superfície estava extremamente quente - pelo menos 425 ° C (797 ° F). Isso pôs fim a toda especulação de que o planeta possa abrigar vida. Mariner 2 também obteve estimativas melhoradas da massa de Vênus, mas não conseguiu detectar um campo magnético ou cintos de radiação.
o Venera-3 a sonda foi a segunda tentativa soviética de chegar a Vênus e sua primeira tentativa de colocar um sonda na superfície do planeta. A sonda pousou em Vênus em 1º de março de 1966 e foi o primeiro objeto criado pelo homem a entrar na atmosfera e atingir a superfície de outro planeta. Infelizmente, seu sistema de comunicação falhou antes de poder retornar quaisquer dados planetários.
Em 18 de outubro de 1967, os soviéticos tentaram novamente com o Venera-4 nave espacial. Depois de chegar ao planeta, a sonda entrou com sucesso na atmosfera e começou a estudá-la. Além de observar a prevalência de dióxido de carbono (90-95%), mediu temperaturas acima do que Mariner 2 observado, atingindo quase 500 ° C. Devido à espessura da atmosfera de Vênus, a sonda desceu mais devagar do que o previsto e suas baterias se esgotaram após 93 minutos, quando a sonda ainda estava a 24,96 km da superfície.
Um dia depois, em 19 de outubro de 1967, Mariner 5 realizaram um sobrevôo a uma distância inferior a 4000 km acima do topo das nuvens. Originalmente construído como backup para o computador ligado a Marte Mariner 4, a sonda foi reajustada para uma missão de Vênus após Venera-4Ê sucesso. A sonda conseguiu coletar informações sobre a composição, pressão e densidade da atmosfera venusiana, que foram analisadas ao lado do Venera-4 dados por uma equipe científica soviética-americana durante uma série de simpósios.
Venera-5 e Venera-6 foi lançado em janeiro de 1969 e chegou a Vênus nos dias 16 e 17 de maio. Levando em conta a extrema densidade e pressão da atmosfera de Vênus, essas sondas conseguiram uma descida mais rápida e alcançaram uma altitude de 20 km antes de serem esmagadas - mas não antes de retornar mais de 50 minutos de dados atmosféricos.
o Venera-7 foi construído com a intenção de retornar dados da superfície do planeta e foi construído com um módulo de descida reforçado capaz de suportar pressão intensa. Ao entrar na atmosfera em 15 de dezembro de 1970, a sonda bateu na superfície, aparentemente devido a um para-quedas rasgado. Felizmente, ele conseguiu retornar 23 minutos de dados de temperatura e a primeira telemetria da superfície de outro planeta antes de ficar offline.
Os soviéticos lançaram mais três sondas Venera entre 1972 e 1975. A primeira aterrissou em Vênus em 22 de julho de 1972 e conseguiu transmitir dados por 50 minutos. Venera-9 e 10 - que entraram na atmosfera de Vênus em 22 e 25 de outubro de 1975, respectivamente - ambos conseguiram enviar imagens da superfície de Vênus, as primeiras imagens já tiradas da paisagem de outro planeta.
Em 3 de novembro de 1973, os Estados Unidos enviaram o Mariner 10 sonda em uma trajetória de estilingue gravitacional após Vênus, a caminho de Mercúrio. Em 5 de fevereiro de 1974, a sonda passou a 5790 km de Vênus, retornando mais de 4000 fotografias. As imagens, as melhores até o momento, mostraram que o planeta estava quase inexpressivo na luz visível; mas revelou detalhes nunca antes vistos sobre as nuvens sob luz ultravioleta.
No final dos anos 70, a NASA iniciou o Projeto Pioneer Venus, que consistia em duas missões separadas. O primeiro foi o Pioneer Venus Orbiter, que se inseriu em uma órbita elíptica ao redor de Vênus em 4 de dezembro de 1978, onde estudou sua atmosfera e mapeou a superfície por um período de 13 dias. O segundo, o Pioneer Venus Multiprobe, lançou um total de quatro sondas que entraram na atmosfera em 9 de dezembro de 1978, retornando dados sobre sua composição, ventos e fluxos de calor.
Mais quatro missões terrestres da Venera ocorreram entre o final dos anos 70 e o início dos anos 80.Venera 11 e Venera 12 tempestades elétricas venusianas detectadas; e Venera 13 e Venera 14 aterrissou no planeta nos dias 1 e 5 de março de 1982, retornando as primeiras fotografias coloridas da superfície. O programa Venera terminou em outubro de 1983, quando Venera 15 e Venera 16 foram colocados em órbita para realizar o mapeamento do terreno venusiano com radar de abertura sintética.
Em 1985, os soviéticos participaram de um empreendimento colaborativo com vários estados europeus para lançar o Programa Vega. Essa iniciativa de duas naves espaciais teve como objetivo tirar vantagem da aparência do cometa Halley no Sistema Solar interno e combinar uma missão a ela com um sobrevôo de Vênus. Enquanto estavam a caminho de Halley nos dias 11 e 15 de junho, as duas naves Vega lançaram sondas no estilo Venera suportadas por balões na atmosfera superior - que descobriram que era mais turbulenta do que o estimado anteriormente e sujeita a ventos fortes e poderosas células de convecção.
Da NASA Magalhães A sonda foi lançada em 4 de maio de 1989, com a missão de mapear a superfície de Vênus com radar. No curso de sua missão de quatro anos e meio, a Magellan forneceu as imagens de mais alta resolução até hoje do planeta e conseguiu mapear 98% da superfície e 95% do seu campo de gravidade. Em 1994, no final de sua missão, Magalhães foi enviado para sua destruição na atmosfera de Vênus para quantificar sua densidade.
Vênus foi observado pelo Galileu e Cassini naves espaciais durante sobrevôos em suas respectivas missões aos planetas exteriores, mas Magalhães foi a última missão dedicada a Vênus por mais de uma década. Somente em outubro de 2006 e junho de 2007, a sonda MESSENGER realizaria um sobrevôo de Vênus (e coletaria dados), a fim de retardar sua trajetória para uma eventual inserção orbital de Mercúrio.
O Venus Express, uma sonda projetada e construída pela Agência Espacial Européia, assumiu com sucesso a órbita polar em torno de Vênus em 11 de abril de 2006. Essa sonda realizou um estudo detalhado da atmosfera e das nuvens venusianas e descobriu uma camada de ozônio e um turbilhão duplo no pólo sul antes de concluir sua missão em dezembro de 2014.
Missões futuras:
A Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) criou um orbitador de Vênus - Akatsuki (anteriormente "Planeta C") - para realizar imagens de superfície com uma câmera infravermelha, estudar os raios de Vênus e determinar a existência do vulcanismo atual. A nave foi lançada em 20 de maio de 2010, mas a nave não entrou em órbita em dezembro de 2010. Seu mecanismo principal ainda está offline, mas seus controladores tentarão usar seus pequenos propulsores de controle de atitude para fazer outra tentativa de inserção orbital em 7 de dezembro, 2015.
No final de 2013, a NASA lançou o Venus Spectral Rocket Experiment, um telescópio espacial sub-orbital. Este experimento tem como objetivo conduzir estudos de luz ultravioleta da atmosfera de Vênus, com o objetivo de aprender mais sobre a história da água em Vênus.
Agência Espacial Europeia (ESA) BepiColombo missão, que será lançada em janeiro de 2017, realizará dois sobrevôos de Vênus antes de atingir a órbita de Mercúrio em 2020. A NASA lançará o Solar Probe Plus em 2018, que realizará sete sobrevôos de Vênus durante sua missão de seis anos para estudar o Sol.
Sob seu Programa Novas Fronteiras, a NASA propôs a montagem de uma missão terrestre em Vênus chamada Venus In-Situ Explorer até 2022. O objetivo será estudar as condições da superfície de Vênus e investigar as características elementares e mineralógicas do regolito. A sonda seria equipada com um amostrador de núcleo para perfurar a superfície e estudar amostras de rochas imaculadas não intemperizadas pelas condições adversas da superfície.
A sonda Venera-D é uma sonda espacial russa proposta para Vênus, que está programada para ser lançada por volta de 2024. Essa missão realizará observações de sensoriamento remoto em todo o planeta e implantará um módulo de aterrissagem, baseado no projeto Venera, capaz de sobreviver por longa duração na superfície.
Devido à sua proximidade com a Terra e sua similaridade em tamanho, massa e composição, acreditava-se que Vênus mantinha a vida. De fato, a idéia de Vênus ser um mundo tropical persistiu até o século 20, até que os programas Venera e Mariner demonstraram as condições infernais absolutas que realmente existem no planeta.
No entanto, acredita-se que Vênus possa ter sido muito parecido com a Terra, com uma atmosfera semelhante e água quente e fluida em sua superfície. Essa noção é apoiada pelo fato de que Vênus fica dentro da borda interna da zona habitável do Sol e tem uma camada de ozônio. No entanto, devido ao efeito estufa descontrolado e à falta de um campo magnético, essa água desapareceu muitos bilhões de anos atrás.
Ainda assim, existem aqueles que acreditavam que Vênus poderia um dia apoiar colônias humanas. Atualmente, a pressão atmosférica próxima ao solo é muito extrema para que os assentamentos sejam construídos na superfície. Mas 50 km acima da superfície, a temperatura e a pressão do ar são semelhantes às da Terra, e acredita-se que tanto o nitrogênio quanto o oxigênio existam. Isso levou a propostas de “cidades flutuantes” a serem construídas na atmosfera venusiana e à exploração da atmosfera usando aeronaves.
Além disso, foram feitas propostas sugerindo que Vênus deveria ser terraformada. Estes variaram desde a instalação de uma enorme sombra espacial para combater o efeito estufa, até a colisão de cometas na superfície para explodir a atmosfera. Outras idéias envolvem a conversão da atmosfera usando cálcio e magnésio para seqüestrar o carbono.
Assim como as propostas para terraformar Marte, essas idéias estão todas na infância e são pressionadas a enfrentar os desafios de longo prazo associados à mudança do clima do planeta. No entanto, eles mostram que o fascínio da humanidade por Vênus não diminuiu ao longo do tempo. De ser o centro de nossa mitologia e a primeira estrela que vimos de manhã (e a última que vimos à noite), Vênus tornou-se um assunto de fascínio para os astrônomos e uma possível perspectiva de imóveis fora do mundo .
Mas até que a tecnologia melhore, Vênus permanecerá o "planeta irmão" hostil e inóspito da Terra, com pressão intensa, chuvas de ácido sulfúrico e uma atmosfera tóxica.
Escrevemos muitos artigos interessantes sobre Vênus aqui na Space Magazine. Por exemplo, aqui está o Planeta Vênus, fatos interessantes sobre Vênus, qual é a temperatura média de Vênus ?, Como transformamos Terra em Vênus? e colonizando Vênus com cidades flutuantes.
Astronomy Cast também tem um episódio sobre o assunto - Episódio 50: Vênus, Larry Esposito e Venus Express.
Para mais informações, não deixe de conferir a NASA Solar System Exploration: Venus e NASA Facts: Magellan Mission to Venus.
