Что скрывают облака Венеры: взгляд миссии "Акацуки"

Космический аппарат Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) "Акацуки", работавший на орбите Венеры с 7 декабря 2015 года до конца апреля 2024 года, передал тысячи снимков ее атмосферы в разных диапазонах. Эти изображения — ценнейший научный материал, помогающий лучше понять устройство одного из наиболее загадочных миров Солнечной системы.

Миссия "Акацуки" была официально завершена 18 сентября 2025 года после безуспешных попыток восстановить связь с аппаратом, которая была утрачена в конце апреля 2024 года. Несмотря на то, что мы лишились наших "глаз" у второй от Солнца планеты, собранные данные будут анализировать еще много лет.

Венера, которую мы не видим

В видимом свете, который доступен человеческому глазу, Венера выглядит как ровный бело-желтый шар. Но в ультрафиолетовом диапазоне проявляются темные полосы, вихри и гигантские волны. Эти структуры находятся на высоте около 60–70 километров от поверхности, где температура, несмотря на адские условия ниже, составляет примерно −40 градусов Цельсия.

Однако инфракрасные снимки позволяют заглянуть еще глубже. Они фиксируют тепловое излучение нижних слоев атмосферы и даже поверхности, пробивающееся через менее плотные участки облаков. Именно поэтому, рассматривая инфракрасные изображения, создается ощущение, будто планета "светится изнутри".

В статье представлены составные изображения, объединяющие оба диапазона.

Атмосфера, которая живет своей жизнью

Одна из главных особенностей Венеры — так называемая суперротация.

Планета делает один оборот вокруг своей оси за 243 земных дня. Но ее атмосфера движется куда быстрее: в верхних слоях облаков скорость ветра достигает 300–360 км/ч, из-за чего они облетают планету примерно за четверо земных суток.

На снимках "Акацуки" хорошо видны характерные Y-образные структуры. Это не просто эффектный рисунок облаков, а след крупномасштабных атмосферных волн, которые могут быть связаны с переносом энергии и поддержанием сверхбыстрого движения атмосферы.

Почему венерианская атмосфера ведет себя так, до конца не понятно.

Ад под облаками

Атмосфера Венеры на 96% состоит из углекислого газа. Давление у поверхности примерно в 92 раза выше земного, а средняя температура достигает 460 градусов — этого достаточно, чтобы расплавить олово, свинец и даже цинк.

Облачный слой Венеры образован в основном каплями концентрированной серной кислоты с примесью воды. Он отражает большую часть солнечного света, поэтому Венера — одно из самых ярких небесных тел на ночном небе Земли.

Интересно, что до космической эры Венеру нередко представляли чуть ли не "второй Землей", скрытой под плотной облачностью. Поверхность планеты увидеть было невозможно, поэтому некоторые ученые допускали, что под облаками могут находиться океаны, болота и даже тропические леса.

Эту идею быстро подхватила научная фантастика XX века. Но первые советские аппараты серии "Венера", запускавшиеся в 1960–70-х годах, показали, что под облаками скрываются не девственные джунгли с причудливыми представителями флоры и фауны, а раскаленная каменная пустыня с чудовищным давлением и температурой. Венера стала одним из самых наглядных примеров того, что фантастика не предсказывает будущее, а лишь отражает человеческие ожидания, страхи и мечты своей эпохи.

Венера — предупреждение

Венера лишь немного уступает Земле по размеру и массе: ее диаметр меньше примерно на 5%, а масса составляет около 81% земной. Но ее эволюция пошла по совершенно другому пути.

Возможно, в далеком прошлом на поверхности Венеры существовала жидкая вода — вплоть до океанов, а климат был намного мягче нынешнего. Но затем парниковый эффект вышел из-под контроля: планета перегрелась, океаны испарились, а образовавшийся водяной пар начал распадаться под действием солнечного излучения. В результате легкий водород постепенно покинул планету. Одной из возможных причин этого считают бурную вулканическую активность в ранней истории Венеры. Впрочем, полной ясности здесь нет: по другим версиям, Венера могла быть "адским" миром с самого начала.

Изучение Венеры помогает ученым лучше понять, к каким последствиям могут приводить климатические изменения планетарного масштаба — вопреки попыткам малообразованных людей представить эту тему не более чем пустой страшилкой.

Венера, какой вы ее еще не видели: ночная сторона в инфракрасном диапазоне

В видимом свете Венера выглядит как бледно-желтый, ближе к белому, шар без каких-либо деталей. Связано это с тем, что планета окутана чрезвычайно плотной атмосферой и сплошным слоем облаков, содержащих капли серной кислоты, которые не позволяют разглядеть ни поверхность, ни глубокие атмосферные структуры. Но стоит перейти к инфракрасному диапазону — и Венера предстает совершенно другим миром.

Что скрывается под облаками

На этом малоизвестном изображении показана ночная сторона Венеры, запечатленная зондом Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) "Акацуки". Инфракрасные камеры зонда позволили ученым заглянуть под верхний слой облаков и увидеть структуру нижних атмосферных образований, находящихся на высотах примерно 35-50 километров — там, где происходят одни из самых мощных атмосферных процессов на планете.

Темные области на снимке — это более плотные и холодные облачные массы. Светлые участки возникают там, где тепло от раскаленной поверхности Венеры проходит через нижние слои атмосферы и как бы подсвечивает облака снизу. Напомню, что средняя температура на поверхности Венеры составляет 462 градуса Цельсия, и ее тепловое излучение частично проявляется в инфракрасном диапазоне.

Суперротация атмосферы

Наблюдения "Акацуки" помогли изучить одно из самых странных явлений Венеры — суперротацию атмосферы. Сама планета вращается крайне медленно: один венерианский день длится 243 земных суток. Но атмосфера ведет себя совсем иначе — она облетает планету всего за 4-5 дней, двигаясь со скоростью до 300 километров в час.

Почему атмосфера вращается в десятки раз быстрее самой планеты? Точного ответа у ученых пока нет, но существуют две гипотезы. Одна из них связана с неравномерным нагревом: дневная сторона Венеры получает обилие солнечной энергии, а ночная — стремительно теряет тепло. Это создает мощные потоки, переносящие энергию от освещенной части к темной. Постепенно такие потоки закручиваются в глобальную циркуляцию, разгоняя всю атмосферу.

Другая гипотеза предполагает, что ключевую роль играют атмосферные волны — возмущения, возникающие из-за взаимодействия ветров с рельефом поверхности и облачными структурами. Эти волны могут передавать импульс верхним слоям атмосферы, ускоряя их вращение. Наблюдения "Акацуки" действительно выявили сложные волновые структуры в атмосфере Венеры, которые, возможно, участвуют в поддержании суперротации.

Миссия "Акацуки"

Японский зонд "Акацуки" был запущен 20 мая 2010 года. Однако с первой попытки — в декабре 2010 года — аппарат не смог выйти на орбиту Венеры. Второе "свидание" с планетой оказалось успешным: 7 декабря 2015 года "Акацуки" занял орбиту и в последующие годы изучал атмосферу Венеры в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах, а также пытался выявить возможные признаки современной вулканической активности.

В конце апреля 2024 года связь с аппаратом была потеряна. 18 сентября 2025 года, после безуспешных попыток ее восстановить, JAXA объявило о завершении миссии.

Данные, собранные "Акацуки", продолжают помогать ученым раскрывать тайны одного из самых экстремальных миров Солнечной системы, а также используются при планировании будущих венерианских миссий, включая частную миссию Rocket Lab Venus Life Finder, запуск которой запланирован на лето 2026 года. Ее цель — исследование атмосферы и поиск возможных биомаркеров — измеримых веществ (газов, молекул), указывающих на возможное наличие жизни, включая фосфин, о котором сообщалось в 2020 году.