سیاره زهره، داغ‌ترین سیاره منظومه شمسی

سیاره زهره یا ناهید با فاصله ۱۰۷ میلیون کیلومتر از خورشید دومین سیاره منظومه شمسی بوده و با داشتن دمای ۴۷۰ درجه سانتیگراد در سطح، داغترین سیاره است.

نام‌گذاری

نام این سیاره از ونوس (Venus) الهه رومی عشق و زیبایی گرفته شده و تنها سیاره‌ای است که نام یک زن بر آن گذاشته شده است. چون زهره درخشان‌ترین سیاره در میان پنج سیاره‌ای بود که ستاره شناسان دوران باستان کشف کرده بودند، احتمالاً به همین علت به نام زیباترین خدایان پانتئون نامگذاری شده است.

در دوران باستان غالباً تصور می‌شد که زهره دو ستاره متفاوت است، ستاره شب و ستاره صبح‌ یعنی همانهایی که در غروب و طلوع آفتاب ظاهر می‌شدند. در لاتین آنها به ترتیب به وسپر (Vesper) و لوسیفر (Lucifer) معروف بودند. در زمان مسیحیان، لوسیفر یا روشنگر نام شیطان قبل از سقوط بود. مشاهدات بیشتر زهره در عصر فضا محیط بسیار جهنمی آن را نشان داد. این امر باعث می‌شود که مشاهده زهره از نزدیک بسیار دشوار باشد، زیرا فضاپیماها مدت زیادی در سطح آن دوام نمی‌آورند.

خصوصیات فیزیکی 

از ناهید و زمین اغلب به عنوان دو سیاره دوقلو یاد می‌شود زیرا از نظر اندازه، جرم، چگالی، ترکیب و وزن مشابه هم هستند. قطر زهره کمی کوچک‌تر از قطر زمین و نزدیک به ۱۲۰۰۰ کیلومتر است، جاذبه آن نزدیک به ۹۰ درصد جاذبه زمین بوده، جرم آن برابر با ۸۰ درصد جرم زمین و چگالی آن نزدیک به ۹۵ درصد چگالی زمین است.

بخش داخلی زهره از یک هسته فلزی ساخته شده که تقریباً ۶۰۰۰ کیلومتر عرض دارد. ضخامت گوشته سنگی زهره نیز تقریباً ۳۰۰۰ کیلومتر است. پوسته این سیاره نیز عمدتاً بازالتی بوده و به طور متوسط ۱۰ تا ۲۰ کیلومتر ضخامت دارد.

زهره با وجود اینکه نزدیک‌ترین سیاره به خورشید نیست ولی داغ‌ترین سیاره منظومه شمسی است. جو متراکم این سیاره یک اثر گلخانه‌ای قدرتمند ایجاد کرده که گرما را به دام می‌اندازد. در نتیجه درجه حرارت در سطح زهره به ۴۷۱ درجه سانتیگراد می‌رسد که بیش از دمای ذوب سرب (۳۲۷٫۵ °C) است. یکی از آخرین کاوشگرهایی که در سال ۱۹۸۲ به این سیاره فرستاده شد، کاوشگر ونرا ۱۳ (Venera 13) روسیه بود که به سختی توانست در سطح آن ۲ ساعت دوام بیاورد.

اتمسفر زهره نیز جهنمی بوده و عمدتاً از دی اکسید کربن با ابرهای اسید سولفوریک تشکیل شده و مقدار کمی آب در خود دارد. این اتمسفر از هر سیاره دیگری سنگین‌تر است و منجر به فشار بیش از ۹۰ برابر سطح زمین می‌شود، شبیه فشاری که در عمق ۱۰۰۰ متری اقیانوس‌ها وجود دارد. با این وجود براساس مدل سازی محققان موسسه مطالعات فضایی گادارد ناسا، ناهید در اوایل دوران تشکیل قابل سکونت بود.

سیاره ناهید قمر ندارد، اما تا اواخر قرن ۱۹ تصور می‌شد که دارای ماه است و حتی نام آن را نیث (Neith) گذاشته بودند. احتمالاً ستارگانی که در نزدیکی زهره مشاهده می‌شدند به اشتباه به عنوان قمره این سیاره شناخته شده بودند.

سطح زهره بسیار خشک است. در طی تکامل سیاره، اشعه ماوراء بنفش خورشید به سرعت آب را تبخیر کرده و سیاره را به مدت طولانی در وضعیت مذاب نگه داشت. به همین دلیل امروزه آب مایع در سطح آن وجود ندارد زیرا گرمای سوزاننده ایجاد شده توسط اتمسفر غنی از ازون باعث جوشش آب می‌شود.

تماشا کنید: چرا سیاره زهره جهنم سوزان است اما زمین حیات دارد؟

تقریباً دو سوم از سطح زهره پوشیده از دشت‌های مسطح و صاف است و هزاران آتشفشان در خود دارد که برخی از آنها هنوز هم فعال هستند، برخی از این آتشفشان‌ها جریان‌های گدازه‌ای به طول بیش از ۵۰۰۰ کیلومتر دارند. شش منطقه کوهستانی تقریباً یک سوم سطح ناهید را تشکیل می‌دهند. رشته کوه ماکسول ۸۷۰ کیلومتر طول و ۱۱٫۳ کیلومتر ارتفاع دارد، این رشته کوه بلندترین عارضه این سیاره است.

زهره همچنین در سطح خود دارای چندین خصوصیت است که نمونه آن در زمین دیده نمی‌شود. به عنوان مثال در آن ساختارهای تاج-حلقه‌ای با عرض ۹۵ تا ۱۳۰۰ کیلومتر وجود دارد. دانشمندان معتقدند هنگامی که مواد گرم زیر پوسته بالا آمده و سطح را می‌چرخانند، این ساختارها شکل می‌گیرند.

به نظر می‌رسد با توجه به شرایطی که در زهره وجود دارد می‌توان آن را دوزخی نامید، از این رو نام باستانی لوسیفر مناسب این سیاره است. با این حال، این نام هیچ گونه مفهوم فریبنده‌ای به همراه نداشت. لوسیفر به معنای “روشنگر” است، هنگامی که این سیاره از زمین مشاهده می‌شود به خاطر ابرهای بسیار انعکاس دهنده و نزدیکی به سیاره ما، در آسمان شب روشن‌تر از هر سیاره یا ستاره‌ای است.

مشخصات مداری و چرخشی سیاره زهره

هر بار چرخش زهره به دور محور خود ۲۴۳ روز زمین طول می‌کشد که برابر با کمترین سرعت در بین سیارات منظومه شمسی است. به خاطر همین چرخش آهسته، هسته فلزی آن نمی‌تواند یک میدان مغناطیسی قدرتمند، مشابه مگنتوسفر زمین تولید کند. شدت میدان مغناطیسی زهره ۰٫۰۰۰۰۱۵ برابر میدان مغناطیسی زمین است.

جهت چرخش زهره به دور خود برخلاف زمین و اکثر سیارات منظومه شمسی در جهت عقربه‌های ساعت است. این بدان معنی است که در زهره، خورشید در غرب طلوع و در شرق غروب می‌کند برخلاف زمین که خورشید در شرق طلوع و در غرب غروب می‌کند.

به علت داشتن مدار کوچکتر، هر سال زهره (زمان لازم برای گردش به دور خورشید) برابر با حدود ۲۲۵ روز زمین است. به طور معمول، این بدان معنی است که روزها در زهره طولانی‌تر از سالها خواهند بود به گونه‌ای که در هر روز می‌توان ۲ بار تولد خود را جشن گرفت! با این حال، به دلیل چرخش واپسگرای زهره، از طلوع آفتاب تا  روز دیگر تنها در حدود ۱۱۷ روز زمین است. آخرین گذر (Transit) این سیاره از مقابل خورشید در سال ۲۰۱۲ بود، گذر بعدی در سال ۲۱۱۷ خواهد بود.

طبق گفته ناسا فواصل زهره از خورشید به ترتیب زیر است:

• میانگین فاصله زهره از خورشید ۱۰۸،۲۰۸٫۹۳۰ کیلومتر است، این فاصله ۰٫۷۲۳ فاصله زمین از خورشید است.
• حضیض این سیاره (نزدیکترین فاصله به خورشید): ۱۰۷،۴۷۶،۰۰۰ کیلومتر است که برابر با ۰٫۷۳۰ فاصله زمین است.
• اوج این سیاره (دورترین فاصله به خورشید): ۱۰۸،۹۴۲،۰۰۰ کیلومتر است که برابر با ۰٫۷۱۶ فاصله زمین است.

وضعیت اقلیم ناهید 

بالایی‌ترین لایه ابرهای زهره هر چهار روز یکبار به دور این سیاره می‌چرخند و سبب وزش بادهایی به سرعت ۳۶۰ کیلومتر در ساعت می‌شوند. این چرخش حدود ۶۰ برابر سریعتر از سرعت چرخش زهره بوده و یکی از بزرگترین رازهای این سیاره می‌باشد.

ابرهای زهره همچنین دارای علائم و رخدادهای هواشناسی موسوم به موج گرانشی (Gravity wave) هستند که با وزش باد بر روی خصوصیات زمین شناختی ایجاد می‌شوند، این موج‌ها باعث صعود و ریزش لایه‌های هوا می‌شوند. با این وجود وزش باد در سطح سیاره بسیار کندتر است و تخمین زده می‌شود فقط چند کیلومتر در ساعت باشد.

لایه‌های غیرعادی ابرهای بالایی زهره جاذب آبی یا جذب کننده ماوراء بنفش نام دارند زیرا به شدت طول موج‌های آبی و ماوراء بنفش نور را جذب می‌کنند. این ابرها انرژی زیادی (تقریبا نیمی از کل انرژی خورشیدی سیاره) را جذب می‌کنند. به این ترتیب به نظر می‌رسد که آنها نقش مهمی در محیط جهنمی ناهید دارند. ترکیب دقیق آنها نامشخص است ولی برخی دانشمندان معتقدند که این ابرها حتی ممکن است دارای حیات باشند.

کاوشگر ونوس اکسپرس (Venus Express) که از سال ۲۰۰۵ تا ۲۰۱۴ یکی از مأموریت‌های آژانس فضایی اروپا بود شواهدی از صاعقه در این سیاره کشف کرد که برخلاف رعد و برق‌های زمین، در ابرهای اسید سولفوریک ایجاد می‌شدند. صاعقه‌های زهره در منظومه شمسی بی‌نظیر هستند. این صاعقه‌های خاص، مورد توجه دانشمندان هستند زیرا این احتمال وجود دارد که تخلیه‌های الکتریکی ناشی از آنها بتوانند به شکل گیری مولکول‌های مورد نیاز برای تشکیل حیات کمک کنند، این همان چیزی است که به اعتقاد برخی دانشمندان در زمین اتفاق افتاده است.

بیشتر بخوانید: کشف نشانه‌هایی از حیات فرازمینی در سیاره زهره

اکتشافات و تحقیقات

ایالات متحده، اتحاد جماهیر شوروی، آژانس فضایی اروپا و آژانس اکتشافات هوا فضای ژاپن تاکنون بیش از ۲۰ کاوشگر به سیاره زهره اعزام کرده‌اند. مارینر ۲ (Mariner 2) ناسا در سال ۱۹۶۲ در فاصله ۳۴،۷۶۰ کیلومتری زهره قرار گرفت، ناهید نخستین سیاره‌ای بود که توسط یک فضاپیما مشاهده می‌شد. ونرا ۷ (Venera 7) اتحاد جماهیر شوروی در دسامبر سال ۱۹۷۰ اولین فضاپیمایی بود که در سیاره دیگر فرود آمد. ونرا ۹ اولین تصاویر از سطح زهره را به زمین آورد. یکی از آخرین کاوشگرهایی که به سطح این سیاره فرستاده شد، کاوشگر ونرا ۱۳ (Venera 13) روسیه بود که در سال ۱۹۸۲ به سختی توانست ۲ ساعت دوام بیاورد. ماژلان ناسا اولین مدارگرد ناهید بود و از ۹۸ درصد سطح این سیاره نقشه برداری کرد، این نقشه‌ها عارضه‌های کوچکی به اندازه ۱۰۰ متر را نشان می‌دادند. 

ونوس اکسپرس آژانس فضایی اروپا هشت سال در مدار زهره چرخید و با ابزارهای متنوع خود به بررسی این سیاره پرداخت و برای اولین بار وجود صاعقه را در آنجا تأیید کرد. در آگوست سال ۲۰۱۴، با شروع مراحل پایانی مأموریت ماهواره، کنترل کنندگان مشغول یک مانور ماهانه بودند که فضاپیما را در لایه‌های بیرونی اتمسفر این سیاره فرو بردند. ونوس اکسپرس از این سفر جسورانه جان سالم به در برد سپس به مدار بالاتر رفت و چندین ماه را در آنجا گذراند. با پایان سوخت کاوشگر در دسامبر ۲۰۱۴ از پیشران خارج شد و سرانجام در جو زهره آتش گرفت.

آکاتسوکی (Akatsuki) ژاپن، کاوشگر مدارگرد آژانس هوافضای ژاپن بود که برای بررسی اتمسفر ناهید به این سیاره فرستاده شد. آکاتسوکی در ۲۰ می ۲۰۱۰ به فضا فرستاده شد اما در ۶ دسامبر همین سال به علت خطای محاسباتی، در یک مدار خورشیدی قرار گرفت و از ورود به مدار ناهید ناکام مانده در فضا سرگردان شد. این کاوشگر در سال ۲۰۱۵ مجدداً این شانس را یافت تا با نزدیکی دوباره به سیاره، بار دیگر شانس خود را برای قرارگرفتن در مدار بیازماید. سرانجام در ۷ دسامبر ۲۰۱۵ این فضاپیمای بدون سرنشین با موفقیت رانشگرهای سیستم کمکی کنترل واکنش خود را برای ۲۰ دقیقه روشن کرد و توانست وارد مدار ناهید شود. در سال ۲۰۱۷ آکاتسوکی موج گرانش بزرگ دیگری را در اتمسفر زهره مشاهده کرد. این فضاپیما تا امروز در حال چرخش به دور زهره است و الگوهای آب و هوایی این سیاره را مورد مطالعه قرار داده و به دنبال آتشفشان‌های فعال است.

در اواخر سال ۲۰۱۹ ناسا و موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم روسیه برای همکاری در یک مأموریت مشترک به نام ونرا-دی (Venera-D) گفتگو کردند، این ماموریت شامل یک مدارگرد، یک لندر و احتمالاً یک فروند هواپیمای خورشیدی می‌باشد. در سالهای اخیر ناسا، تحت برنامه مفاهیم نوآوری پیشرفته ناسا بر روی چندین مأموریت برای در دهه‌های آینده در زهره سرمایه گذاری کرده و همچنین تصمیم دارد به این سیاره بالون بفرستد (طرح ناسا برای فرستادن بالون به سیاره زهره).