كوكب الزهرة، الكوكب الثاني من الشمس، يتشابه مع الأرض من حيث الحجم والكتلة، لكنه يفتقر إلى الماء السائل ويمتلك غلافًا جويًا أكثر سمكًا وكثافة بشكل ملحوظ من أي جسم سماوي صخري آخر داخل النظام الشمسي. يتكون غلافه الجوي في الغالب من ثاني أكسيد الكربون، ويتميز بطبقة سحابة سميكة منتشرة من حمض الكبريتيك والتي تغطي الكوكب بأكمله. عند مستوى سطحه المتوسط، يصل الغلاف الجوي إلى درجة حرارة 737 كلفن (464 درجة مئوية، 867 درجة فهرنهايت) وضغط يزيد 92 مرة عن ضغط الأرض عند مستوى سطح البحر، مما يحول الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي إلى سائل فوق حرج. عند رؤيته من الأرض، يظهر كوكب الزهرة كنقطة ضوء تشبه النجمة، متفوقة على جميع الأجرام السماوية الطبيعية الأخرى في السطوع. وباعتباره كوكبًا أدنى مرتبة، فإنه يحافظ دائمًا على قربه من الشمس، ويظهر إما على شكل "نجم الصباح" أو "نجم المساء" اللامع.
الزهرة هو الكوكب الثاني من الشمس. يشبه كوكب الزهرة الأرض من حيث الحجم والكتلة، ولا يحتوي على ماء سائل، كما أن غلافه الجوي أكثر سمكًا وكثافة من الغلاف الجوي لأي جسم صخري آخر في النظام الشمسي. يتكون الغلاف الجوي في الغالب من ثاني أكسيد الكربون ويحتوي على طبقة سحابة سميكة من حمض الكبريتيك تغطي الكوكب بأكمله. عند مستوى السطح المتوسط، يصل الغلاف الجوي إلى درجة حرارة 737 كلفن (464 درجة مئوية، 867 درجة فهرنهايت) وضغط أكبر 92 مرة من ضغط الأرض عند مستوى سطح البحر، مما يحول الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي إلى سائل فوق حرج. من الأرض، يمكن رؤية كوكب الزهرة كنقطة ضوء تشبه النجم، ويبدو أكثر سطوعًا من أي نقطة ضوء طبيعية أخرى في السماء، وباعتباره كوكبًا أدنى فهو دائمًا قريب نسبيًا من الشمس، إما باعتباره "نجم الصباح" أو "نجم المساء" الأكثر سطوعًا.
وبسبب مساراتهما المدارية، يحقق كوكب الزهرة والأرض أقرب اقتراب منهما خلال فترات اقترانية مدتها 1.6 سنة. خلال هذه الفترات، يقترب كوكب الزهرة من الأرض أكثر من أي كوكب آخر. بالنسبة للمهمات الفضائية بين الكواكب التي تنطلق من الأرض، يعمل كوكب الزهرة في كثير من الأحيان كنقطة طريق مساعدة للجاذبية، مما يسهل مسارات أكثر سرعة وفعالية من حيث التكلفة. يُظهر كوكب الزهرة، الخالي من الأقمار، دورانًا رجعيًا بطيئًا بشكل استثنائي حول محوره، وهي ظاهرة تُعزى إلى التفاعل بين قفل المد والجزر الشمسي والتسخين التفاضلي لغلافه الجوي الكبير. وبالتالي، يمتد يوم الزهرة 116.75 يومًا أرضيًا، أي ما يقرب من نصف مدة السنة الشمسية الزهرية، والتي تمتد 224.7 يومًا أرضيًا.
يمتلك كوكب الزهرة غلافًا مغناطيسيًا ضعيفًا، والذي، في حالة عدم وجود دينامو داخلي، ينجم عن تفاعل الرياح الشمسية مع غلافه الجوي. داخليًا، يتكون كوكب الزهرة من قلب، ووشاح، وقشرة. تتبدد الحرارة الداخلية عن طريق البراكين النشطة، مما يؤدي إلى إعادة ظهور الكواكب بدلاً من تكتونية الصفائح. في وقت مبكر من تاريخه، ربما كان كوكب الزهرة يأوي مياهًا سطحية سائلة وبيئة يحتمل أن تكون صالحة للسكن، قبل تأثير الاحتباس الحراري الجامح الذي أدى إلى تبخير كل المياه وتحويل الكوكب إلى حالته الحالية. تعتبر الظروف الجوية على ارتفاعات معينة من الطبقة السحابية على كوكب الزهرة هي الأكثر شبهاً بالأرض داخل النظام الشمسي، وقد تم تحديدها على أنها قد تكون مواتية للحياة. أدى اكتشاف المؤشرات الحيوية المحتملة في عام 2020 إلى تحفيز الأبحاث والمهمات المتجددة التي تستهدف كوكب الزهرة.
تاريخيًا، تمت ملاحظة كوكب الزهرة من قبل الحضارات الإنسانية في جميع أنحاء العالم، وبالتالي اكتسب أهمية ثقافية كبيرة عبر العديد من المجتمعات. أدى ظهور التلسكوبات إلى جعل مراحل كوكب الزهرة واضحة، وبحلول عام 1613، تم تقديم هذه الملاحظات كدليل قاطع يدحض نموذج مركزية الأرض السائد ويدعم نموذج مركزية الشمس. أول رحلة فضائية ناجحة بين الكواكب إلى كوكب الزهرة حدثت في عام 1961 مع فينيرا 1، التي قامت بالتحليق حول الكوكب. وفي وقت لاحق، أسفرت مهمة مارينر 2 في عام 1962 عن البيانات الافتتاحية المرسلة من كوكب الزهرة. في عام 1967، أصبح فينيرا 4 أول مسبار بين الكواكب يؤثر على كوكب الزهرة، وخلفته مركبة الهبوط فينيرا 7 في عام 1970. اعتبارًا من عام 2025، أصبحت المركبة الشمسية المدارية في طريقها للتحليق حول كوكب الزهرة المقرر إجراؤه في عام 2026. والمهمة التالية المقرر إطلاقها إلى كوكب الزهرة هي مستكشف الحياة فينوس، ومن المتوقع أيضًا إطلاقها في عام 2026.
الخصائص الفيزيائية
يُصنف كوكب الزهرة كواحد من الكواكب الأرضية الأربعة في النظام الشمسي، مما يدل على تكوينه كجسم صخري مشابه للأرض. وكثيرًا ما يؤدي تشابهه مع الأرض من حيث الحجم والكتلة إلى تصنيفه على أنه الكوكب "الشقيق" أو "التوأم" للأرض. يساهم دوران الكوكب البطيء بشكل استثنائي في تكوينه شبه الكروي. بقطر يبلغ 12,103.6 كيلومتر (7,520.8 ميل) - أي أقل بـ 638.4 كيلومتر (396.7 ميل) فقط من قطر الأرض - وكتلة تعادل 81.5% من كتلة الأرض، يُصنف كوكب الزهرة كثالث أصغر كوكب في النظام الشمسي. تختلف الظروف السطحية على كوكب الزهرة بشكل جذري عن ظروف الأرض، ويرجع ذلك أساسًا إلى غلافها الجوي الكثيف، والذي يتكون من 96.5٪ من ثاني أكسيد الكربون ويولد تأثيرًا شديدًا للاحتباس الحراري. أما نسبة 3.5٪ المتبقية فهي في الغالب نيتروجين. يبلغ الضغط السطحي 9.3 ميجا باسكال (93 بار)، ويصل متوسط درجة حرارة السطح إلى 737 كلفن (464 درجة مئوية، 867 درجة فهرنهايت). تتجاوز هذه الظروف النقاط الحرجة لكل من مكونات الغلاف الجوي الأولية، مما يجعل الغلاف الجوي السطحي سائلًا فوق حرج يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج وبعض النيتروجين فوق الحرج.
التاريخ الطبيعي
التكوين
يُفترض أن تكوين الكواكب الصخرية الأرضية، بما في ذلك كوكب الزهرة، قد حدث في خمس مراحل متميزة: استقرار الغبار، وتراكم الكواكب الصغيرة، وتطور أجنة الكواكب، والتأثيرات العملاقة، وفي النهاية، تكوين الغلاف الجوي. ومع ذلك، فإن ندرة القياسات المباشرة من كوكب الزهرة حالت دون إجراء تحليل أكثر شمولاً للجدول الزمني الدقيق لتكوينه.
المستقبل
من المتوقع أن يتم طمس كوكب الزهرة، إلى جانب عطارد، وربما الأرض وقمره، عندما تتحول الشمس إلى نجم عملاق أحمر خلال سبعة إلى ثمانية مليارات سنة تقريبًا.
الجغرافيا
قبل القرن العشرين، ظل سطح كوكب الزهرة تخمينيًا إلى حد كبير؛ إلا أن بعثات التحقيق اللاحقة كشفت عن خصائصه. وعلى وجه التحديد، أرسلت مركبات الهبوط فينيرا في عامي 1975 و1982 صورًا تصور تضاريس مكونة من رواسب وتكوينات صخرية ذات زوايا. تم رسم خرائط شاملة للسطح لاحقًا بواسطة ماجلان خلال الفترة 1990-1991. تشير الدلائل إلى انتشار البراكين على نطاق واسع، مع احتمال أن تشير التقلبات في ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي إلى نشاط بركاني مستمر.
يتكون ما يقرب من 80% من سطح كوكب الزهرة من سهول بركانية ناعمة، وتحديدًا 70% تتميز بتلال مجعدة و10% بملامح ملساء أو مفصصة. تتكون المساحة السطحية المتبقية من "قارتين" مرتفعتين: إحداهما تقع في نصف الكرة الشمالي للكوكب والأخرى تقع جنوب خط الاستواء مباشرةً. تم تسمية الكتلة الأرضية الشمالية، عشتار تيرا، على اسم عشتار، إلهة الحب البابلية، وتقارب حجم أستراليا. تقع ضمن عشتار تيرا سلسلة جبال ماكسويل مونتيس. تمثل القارة الجنوبية، أفروديت تيرا، التي سميت على اسم إلهة الحب الأسطورية اليونانية، أكبر منطقتين مرتفعتين، ويمكن مقارنتها تقريبًا في الحجم بأمريكا الجنوبية. تتميز هذه المنطقة الجنوبية على نطاق واسع بشبكة من الكسور والفوالق.
تشير الملاحظات الأخيرة (2024) إلى وجود تدفقات الحمم البركانية على كوكب الزهرة، والتي تتمثل في تلك الموجودة على سيف مونس، وهو بركان درعي، ونيوبي بلانيتيا، وهو سهل مسطح. الكالديرا المرئية موجودة أيضًا. تشير ندرة الفوهات الأثرية إلى عمر سطحي صغير نسبيًا، يقدر بما يتراوح بين 300 و600 مليون سنة. وبعيدًا عن الحفر والجبال والوديان النموذجية للكواكب الصخرية، يُظهر كوكب الزهرة العديد من السمات السطحية المميزة. وتشمل هذه "فارا"، وهي هياكل بركانية مسطحة القمة تشبه الفطائر، ويبلغ قطرها من 20 إلى 50 كيلومترًا (12 إلى 31 ميلًا) وارتفاعها من 100 إلى 1000 متر (330 إلى 3280 قدمًا). تشمل التكوينات الفريدة الأخرى "المستعرات"، وهي أنظمة كسر شعاعية تشبه النجوم؛ "العنكبوتيات" تتميز بالكسور الشعاعية والمتحدة المركز التي تذكرنا بشبكات العنكبوت. و"الإكليلية"، وهي عبارة عن حلقات كسر دائرية محاطة أحيانًا بالمنخفض. وكل هذه السمات المميزة هي بركانية الأصل.
تم تسمية غالبية ملامح سطح كوكب الزهرة بأسماء نساء تاريخية وأسطورية. تشمل الاستثناءات البارزة ماكسويل مونتيس، الذي سمي على شرف جيمس كليرك ماكسويل، ومناطق المرتفعات ألفا ريجيو، وبيتا ريجيو، وأوفدا ريجيو. حصلت هذه السمات الثلاثة الأخيرة على تسمياتها قبل اعتماد نظام التسميات الحالي من قبل الاتحاد الفلكي الدولي، وهو الهيئة الرسمية لتسمية الكواكب.
يُشار إلى خط طول السمات الفيزيائية لزهرة الزهرة مقابل خط الطول الرئيسي. في البداية، اجتاز خط الطول هذا النقطة الساطعة للرادار في مركز السمة البيضاوية حواء، الواقعة جنوب ألفا ريجيو. بعد الانتهاء من مهمات فينيرا، تم إعادة إنشاء خط الطول الرئيسي ليمر عبر القمة المركزية لفوهة أريادن في سيدنا بلانيتيا.
تكشف القياسات التي أجرتها Venus Express وMagellan أن تضاريس قطعة الأرض الأقدم طبقيًا تظهر باستمرار انبعاثًا حراريًا أقل مقارنة بالسهول البازلتية المجاورة. يشير هذا إلى تركيبة معدنية مميزة، ومن المحتمل أن تكون أكثر فلسًا. يتطلب تكوين القشرة الفلسية الكبيرة عادةً وجود محيط مائي وصفائح تكتونية، مما يعني ضمنًا أن كوكب الزهرة المبكر ربما كان يمتلك ظروفًا صالحة للسكن، بما في ذلك المسطحات المائية الكبيرة، في مرحلة ما. ومع ذلك، تظل الطبيعة الدقيقة لتضاريس الفسيفساء موضوعًا للتحقيق المستمر.
افترضت الأبحاث المنشورة في عام 2023، لأول مرة، أن كوكب الزهرة ربما يكون قد شهد تكتونية الصفائح في تاريخه القديم. كان من الممكن أن يكون هذا النشاط الجيولوجي قد عزز بيئة أكثر ملاءمة للسكن، وربما تكون قادرة على الحفاظ على الحياة. ونتيجة لذلك، برز كوكب الزهرة كموضوع مهم للبحث في تطور الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض وصلاحيتها للسكن.
البراكين
يظهر سطح كوكب الزهرة أدلة واسعة النطاق على التشكيل البركاني. يمتلك كوكب الزهرة عددًا أكبر بكثير من البراكين مقارنة بالأرض، بما في ذلك 167 هيكلًا بركانيًا كبيرًا يتجاوز قطرها 100 كيلومتر (60 ميل). في المقابل، فإن المجمع البركاني الوحيد على الأرض ذو الحجم المماثل هو جزيرة هاواي الكبرى. تم تحديد أكثر من 85000 بركان ورسم خرائط لها على كوكب الزهرة. لا تعني هذه الوفرة نشاطًا بركانيًا أعلى من نشاط الأرض، ولكنها تعكس قشرة أقدم أقل عرضة لعمليات التآكل الأرضية. تخضع القشرة المحيطية للأرض لعملية إعادة تدوير مستمرة من خلال الاندساس عند حدود الصفائح التكتونية، حيث يبلغ متوسط عمرها حوالي 100 مليون سنة، بينما يقدر عمر سطح الزهرة بين 300 إلى 600 مليون سنة.
تشير مؤشرات متعددة إلى وجود نشاط بركاني مستمر على كوكب الزهرة. أظهرت تركيزات ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي العلوي للكوكب انخفاضًا بمقدار عشرة أضعاف بين عامي 1978 و1986، تلاه ارتفاع في عام 2006، ثم انخفاض آخر بمقدار عشرة أضعاف. تشير هذه التقلبات إلى أن الانفجارات البركانية الكبيرة ربما أدت إلى ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي بشكل متكرر. علاوة على ذلك، يُفترض أن البرق الزهري ينشأ من عمليات بركانية، شبيهة بالبرق البركاني. في يناير 2020، قدم علماء الفلك نتائج تشير إلى النشاط البركاني الحالي على كوكب الزهرة، مشيرين على وجه التحديد إلى تحديد مادة الزبرجد الزيتوني، وهي مادة بركانية معروفة بتجويتها السريعة على سطح الكوكب.
يدعم هذا النشاط البركاني الواسع النطاق الداخلي الساخن للكوكب. تقترح النماذج النظرية أن مصدر الحرارة الداخلي هذا يمكن أن يعزى إلى الاصطدامات النشطة أثناء التكوين المبكر للكوكب، إلى جانب الاضمحلال الإشعاعي، على غرار آليات التدفئة الداخلية للأرض. كان من الممكن أن تحدث أحداث التأثير على كوكب الزهرة بسرعات أعلى بكثير من تلك التي تحدث على الأرض. ويرجع ذلك إلى الحركة المدارية الأسرع لكوكب الزهرة الناتجة عن قربه من الشمس، والسرعات العالية المتأصلة للأجسام شديدة الانحراف التي تؤثر على الكوكب.
بين عامي 2008 و2009، قدمت مهمة Venus Express الدليل الأولي المباشر على وجود البراكين النشطة. ويتجلى هذا الدليل في أربع نقاط ساخنة مؤقتة للأشعة تحت الحمراء تقع داخل منطقة الصدع جانيس تشاسما، بجوار بركان درع ماعت مونس. تم اكتشاف ثلاث من هذه النقاط الساخنة عبر مدارات متتالية متعددة. يتم تفسير هذه الحالات الشاذة على أنها مؤشرات للحمم البركانية المقذوفة مؤخرًا من الانفجارات البركانية. في حين أن درجات الحرارة الدقيقة لا تزال غير محددة بسبب عدم القدرة على قياس أبعاد النقاط الساخنة، فمن المقدر أنها تراوحت بين 800-1100 كلفن (527-827 درجة مئوية، 980-1520 درجة فهرنهايت)، على النقيض من درجة حرارة السطح النموذجية البالغة 740 كلفن (467 درجة مئوية، 872 درجة فهرنهايت). في عام 2023، أعاد الباحثون تحليل الصور الطبوغرافية لمنطقة ماعت مونس التي التقطتها المركبة الفضائية ماجلان. ومن خلال عمليات المحاكاة الحاسوبية، تمكنوا من تحديد التغيرات الطبوغرافية على مدى فترة 8 أشهر، وخلصوا إلى أن هذه التغييرات نتجت عن البراكين النشطة.
الفوهات الناتجة عن الارتطام
يتم توزيع ما يقرب من ألف حفرة نيزكية بشكل موحد عبر سطح كوكب الزهرة. وعلى النقيض من الأجرام السماوية الأخرى المليئة بالفوهات مثل الأرض والقمر، حيث تظهر الفوهات درجات متفاوتة من التدهور، فإن الفوهات الزهرية محفوظة بشكل جيد بشكل ملحوظ. وينتج تدهور الحفرة القمرية في المقام الأول عن التأثيرات اللاحقة، بينما يُعزى ذلك على الأرض إلى عمليات التآكل التي تنطوي على الرياح والأمطار. على كوكب الزهرة، ما يقرب من 85٪ من الحفر لا تزال في حالة بدائية. تشير وفرة هذه الفوهات وحالة حفظها الممتازة إلى أن الكوكب شهد حدثًا عالميًا لإعادة الظهور على السطح منذ ما بين 300 إلى 600 مليون سنة، تلاه انخفاض في النشاط البركاني. على عكس قشرة الأرض التي تتحرك باستمرار، يُعتقد أن كوكب الزهرة غير قادر على الحفاظ على عمليات تكتونية مماثلة للصفائح. نظرًا لافتقاره إلى الصفائح التكتونية اللازمة لتبديد حرارة الوشاح، يخضع كوكب الزهرة بدلاً من ذلك لعملية دورية حيث تتصاعد درجات حرارة الوشاح حتى يتم الوصول إلى عتبة حرجة، وبالتالي إضعاف القشرة. بعد ذلك، وعلى مدى فترة تقريبية تبلغ 100 مليون سنة، يحدث اندساس واسع النطاق، مما يؤدي إلى إعادة تدوير كاملة للقشرة.
يختلف قطر الحفر الناتجة عن الارتطام على كوكب الزهرة من 3 إلى 280 كيلومترًا (2 إلى 174 ميلًا). لا توجد فوهات أصغر من 3 كيلومترات، وهي ظاهرة تعزى إلى التأثيرات المخففة للغلاف الجوي الكثيف للكوكب على الأجسام القادمة من خارج الأرض. تتباطأ الأجسام التي تمتلك طاقة حركية غير كافية بشكل كبير بسبب الغلاف الجوي، مما يمنعها من تشكيل الحفر الناتجة عن الاصطدام. عادةً ما تتفتت المقذوفات التي يقل قطرها عن 50 مترًا (160 قدمًا) وتحترق داخل الغلاف الجوي قبل وصولها إلى السطح.
البنية الداخلية للكوكب
كانت المعلومات المباشرة المتعلقة بالبنية الداخلية والكيمياء الجيولوجية لكوكب الزهرة محدودة بسبب غياب بيانات الزلازل الانعكاسية والمعرفة الدقيقة بعزم القصور الذاتي الخاص به. ومع ذلك، فإن الحجم والكثافة المتشابهين لكوكب الزهرة والأرض يشيران إلى وجود طبقية داخلية مماثلة، تشتمل على النواة والوشاح والقشرة. نظرًا لمعدلات التبريد المتشابهة، من المحتمل أن يكون نواة كوكب الزهرة سائلة جزئيًا على الأقل، مماثلة لنواة الأرض، على الرغم من أن نواة الزهرة الصلبة بالكامل تظل احتمالية. نظرًا لأبعاد كوكب الزهرة الأصغر قليلاً، فإن الضغوط الداخلية في باطنه العميق أقل بنسبة 24٪ تقريبًا من تلك الموجودة في الأرض. اقترحت نماذج الكواكب، باستخدام قيم عزم القصور الذاتي المتوقعة، نصف قطر مركزي يتراوح بين 2900 و3450 كيلومترًا. في الآونة الأخيرة، تم تقدير 3500 كيلومتر من لحظة القصور الذاتي، استنادًا إلى معدلات المبادرة المحورية التي تم قياسها من عام 2006 إلى عام 2020.
يُقدر أن متوسط سمك قشرة الزهرة يبلغ 40 كيلومترًا، ويبلغ سمكها الأقصى 65 كيلومترًا.
التمييز الأساسي بين كوكب الزهرة والأرض هو عدم وجود صفائح تكتونية يمكن تمييزها على كوكب الزهرة، والتي من المحتمل أن تعزى إلى صلابة القشرة المفرطة مما يعيق عملية الاندساس في حالة عدم وجود الماء لتقليل اللزوجة. تؤدي هذه الخاصية الهيكلية إلى تقليل فقدان حرارة الكوكب، مما يعيق التبريد ويقدم تفسيرًا معقولًا لغياب المجال المغناطيسي المولد داخليًا. على العكس من ذلك، قد يبدد كوكب الزهرة حرارته الداخلية من خلال أحداث عرضية واسعة النطاق لإعادة الظهور.
المجال المغناطيسي والنواة
في عام 1967، اكتشف المسبار فينيرا 4 أن كوكب الزهرة يمتلك مجالًا مغناطيسيًا أضعف بكثير من المجال المغناطيسي للأرض. يتم تحفيز هذا المجال من خلال التفاعل بين الغلاف الأيوني والرياح الشمسية، على النقيض من دينامو الأرض المولد داخليًا. وبالتالي، فإن الغلاف المغناطيسي المستحث الصغير لكوكب الزهرة يوفر الحد الأدنى من الحماية الجوية من الإشعاع الشمسي والكوني.
كان غياب المجال المغناطيسي الجوهري على كوكب الزهرة غير متوقع، مع الأخذ في الاعتبار حجمه المماثل للأرض وافتراض وجود دينامو أساسي. يتطلب الدينامو الكوكبي ثلاثة شروط أساسية: سائل موصل، ودوران كوكبي، والحمل الحراري. في حين يُعتقد أن قلب الزهرة موصل للكهرباء، وعلى الرغم من أن دورانه غالبًا ما يعتبر غير كافٍ، إلا أن عمليات المحاكاة تشير إلى أنه مناسب لتوليد الدينامو. لذلك، من المحتمل أن يُعزى غياب الدينامو إلى نقص الحمل الحراري داخل قلب كوكب الزهرة. على الأرض، يكون الحمل الحراري في اللب الخارجي السائل مدفوعًا بفارق كبير في درجة الحرارة بين قاع هذه الطبقة وأعلىها. في كوكب الزهرة، ربما يكون حدث عالمي لإعادة الظهور على السطح قد أوقف تكتونية الصفائح، مما أدى إلى انخفاض تدفق الحرارة عبر القشرة. مثل هذا التأثير العازل من شأنه أن يرفع درجات حرارة الوشاح، وبالتالي تقليل تدفق الحرارة من القلب. ونتيجة لذلك، لا يوجد أي دينامو جغرافي داخلي قادر على توليد مجال مغناطيسي، حيث تساهم حرارة اللب بدلاً من ذلك في إعادة تسخين القشرة.
تفترض إحدى الفرضيات أن كوكب الزهرة إما يفتقر إلى نواة داخلية صلبة أو أن قلبه لا يخضع للتبريد، مما يؤدي إلى نواة سائلة متساوية الحرارة إلى حد كبير. وبدلاً من ذلك، ربما تكون النواة قد خضعت بالفعل للتصلب الكامل. تعتمد الحالة الدقيقة للنواة بشكل حاسم على تركيز الكبريت فيها، والذي لا يزال غير محدد.
تشير فرضية أخرى إلى أن غياب حدث تأثير كبير على كوكب الزهرة (مقاوم تأثير تكوين القمر على الأرض) أدى إلى نواة طبقية من تكوينها المتزايد، وبالتالي يفتقر إلى القوى اللازمة لبدء أو الحفاظ على الحمل الحراري، وبالتالي الدينامو الجيولوجي.
الغلاف المغناطيسي الضعيف لكوكب الزهرة. يسهل التفاعل المباشر بين الرياح الشمسية وغلافها الجوي العلوي. داخل هذه المنطقة، تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تفكك جزيئات الماء، وتوليد أيونات الهيدروجين والأكسجين. تقوم الرياح الشمسية بعد ذلك بنقل الطاقة، مما يؤدي إلى تسريع بعض هذه الأيونات إلى سرعات كافية للهروب من مجال جاذبية كوكب الزهرة. تؤدي آلية التآكل هذه إلى استنزاف مستمر للأيونات منخفضة الكتلة، بما في ذلك الهيدروجين والهيليوم والأكسجين، في حين يتم الاحتفاظ بالجزيئات الأثقل، مثل ثاني أكسيد الكربون، بسهولة أكبر. قد يكون التآكل الجوي الناجم عن الرياح الشمسية مسؤولاً عن فقدان غالبية مياه كوكب الزهرة خلال المليار سنة الأولى من تكوينه. ومع ذلك، إذا حافظ الكوكب على دينامو خلال أول 2-3 مليار سنة من عمره، فربما حدث فقدان الماء هذا في الآونة الأخيرة. وقد أدت عملية التآكل هذه إلى إثراء نسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين في الغلاف الجوي بمقدار 100 مرة مقارنة بمتوسط النظام الشمسي.
الغلاف الجوي والمناخ
يتكون الغلاف الجوي الكثيف لكوكب الزهرة بشكل أساسي من 96.5% ثاني أكسيد الكربون و3.5% نيتروجين، وكلاهما موجود كسوائل فوق حرجة على سطح الكوكب، حيث تبلغ كثافتهما 6.5% من كثافة الماء. كما توجد أيضًا كميات ضئيلة من الغازات الأخرى، بما في ذلك ثاني أكسيد الكبريت. يمتلك الغلاف الجوي للزهرة كتلة أكبر بـ 92 مرة من كتلة الأرض، ويبلغ ضغط سطحه حوالي 93 مرة من ضغط الأرض، وهو ما يعادل الضغط الذي يحدث على عمق حوالي كيلومتر واحد (5⁄8 ميل) تحت سطح محيط الأرض. على السطح، تبلغ كثافة الغلاف الجوي 65 كجم/م§67§ (4.1 رطل/قدم مكعب)، وهي 6.5% من كثافة الماء أو 50 مرة أكثر كثافة من الغلاف الجوي للأرض عند 293 كلفن (20 درجة مئوية، 68 درجة فهرنهايت) عند مستوى سطح البحر. هذا الغلاف الجوي الغني بـ CO§910§ هو المسؤول عن أشد تأثيرات الاحتباس الحراري داخل النظام الشمسي، مما يؤدي إلى درجات حرارة سطحية لا تقل عن 735 كلفن (462 درجة مئوية؛ 864 درجة فهرنهايت). ونتيجة لذلك، فإن سطح الزهرة أكثر سخونة من سطح عطارد، على الرغم من أن كوكب الزهرة يبعد عن الشمس بمقدار الضعف تقريبًا ويستقبل فقط حوالي ربع الإشعاع الشمسي لعطارد، والذي يبلغ 2600 واط / م§1213§ (ضعف إشعاع الأرض). بسبب تأثير الاحتباس الحراري الجامح هذا، قام العلماء، بما في ذلك كارل ساجان، بتعيين كوكب الزهرة كجسم مهم للبحث ومثال تحذيري فيما يتعلق بتغير المناخ على الأرض. وهكذا، غالبًا ما يوصف كوكب الزهرة بأنه كوكب دفيئة، أو كوكب يعاني من جحيم دفيئة.
يُظهر الغلاف الجوي لكوكب الزهرة تركيزًا أعلى من الغازات النبيلة البدائية مقارنةً بالأرض، مما يشير إلى اختلاف تطوري مبكر بين الكوكبين. تتضمن الفرضيات التي تشرح هذا التخصيب اصطدامًا مذنبًا كبيرًا بشكل استثنائي أو تراكم غلاف جوي أولي أكثر جوهرية من السديم الشمسي. على العكس من ذلك، فإن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة يفتقر إلى الأرجون 40 الإشعاعي، وهو مؤشر على تفريغ الوشاح، مما يعني توقفًا مبكرًا لنشاط الصهارة الكبير.
تشير الأبحاث إلى أنه منذ مليارات السنين، ربما كان الغلاف الجوي لكوكب الزهرة يشبه إلى حد كبير الغلاف الجوي للأرض المبكرة، ومن المحتمل أن يدعم كميات كبيرة من الماء السائل على سطحه. على مدى فترة امتدت من 600 مليون إلى عدة مليارات من السنين، أدى زيادة سطوع الشمس، وربما مقترنًا بعودة بركانية واسعة النطاق، إلى تبخر هذه المياه البدائية. بدأ تأثير الاحتباس الحراري الجامح بعد ذلك بمجرد تراكم تركيزات حرجة من غازات الاحتباس الحراري، بما في ذلك بخار الماء، في الغلاف الجوي.
بسبب القصور الذاتي الحراري وانتقال الحرارة بكفاءة عن طريق الرياح داخل الغلاف الجوي السفلي، تظهر درجة حرارة سطح كوكب الزهرة تباينًا طفيفًا بين نصفي الكرة الأرضية المضاء بنور الشمس والنصف المظلم، على الرغم من سرعة دوران الكوكب البطيئة. وعلى الرغم من أن الرياح السطحية تتحرك بسرعة بضعة كيلومترات فقط في الساعة، فإنها تمارس قوة كبيرة ضد العوائق وتنقل الغبار والحجارة الصغيرة عبر التضاريس، نتيجة للكثافة العالية للغلاف الجوي على السطح. هذه الظروف وحدها من شأنها أن تعيق حركة الإنسان، حتى مع تجاهل الحرارة الشديدة والضغط والبيئة الخالية من الأكسجين.
فوق طبقة ثاني أكسيد الكربون الكثيفة2، توجد سحب سميكة على ارتفاع يتراوح بين 45 إلى 70 كيلومترًا فوق السطح. تتكون هذه السحب في الغالب من حمض الكبريتيك، الذي يتشكل من خلال تفاعل محفز بالأشعة فوق البنفسجية يشتمل على جزيئات ثاني أكسيد الكبريت والماء، مما ينتج عنه هيدرات حمض الكبريتيك. علاوة على ذلك، تحتوي السحب على ما يقرب من 1% من كلوريد الحديديك. وتشمل المكونات المحتملة الأخرى لجزيئات السحابة كبريتات الحديديك، وكلوريد الألومنيوم، وأنهيدريد الفوسفوريك. تظهر طبقات السحب على ارتفاعات مختلفة تركيبات متميزة وتوزيعات لحجم الجسيمات. وتغلف هذه السحب المنتشرة الكوكب بأكمله، مما يحول دون المراقبة البصرية المباشرة للسطح. يساهم الجمع بين الغلاف الجوي الكثيف والسحب شديدة الانعكاس في ارتفاع بياض كوكب الزهرة بمقدار 0.68، مما يشير إلى أنه يعكس ما يقرب من 70% من الإشعاع الشمسي الوارد. يؤدي هذا الغطاء السحابي الدائم إلى تلقي كوكب الزهرة لأشعة الشمس على سطحه أقل من الأرض، على الرغم من قربه من الشمس؛ فقط 10% من ضوء الشمس الساقط يخترق السطح. وبالتالي، يبلغ متوسط مستويات الإضاءة أثناء النهار على السطح حوالي 14000 لوكس، وهو ما يشبه إضاءة الأرض في ظل ظروف النهار الملبدة بالغيوم.
يُظهر الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ظاهرة تسمى الدوران الفائق للغلاف الجوي، حيث يدور بشكل أسرع بكثير من الجسم الصلب للكوكب. تولد هذه العملية رياحًا قوية تصل سرعتها إلى 300 كم/ساعة (185 ميلاً في الساعة) عند قمم السحب، والتي تكمل دورة كوكبية كاملة في حوالي 4 أيام أرضية. تبلغ سرعة دوران الغلاف الجوي 60 مرة أكبر من سرعة دوران الكوكب، وهو تناقض صارخ مع الأرض، حيث تصل أقوى الرياح إلى 10-20% فقط من سرعة دورانها.
على الرغم من مظهره الخالي من الملامح في الضوء المرئي، يُظهر كوكب الزهرة حزمًا أو خطوطًا مميزة في الطيف فوق البنفسجي، ولا يزال مصدرها غير محدد. يمكن أن يعزى امتصاص الأشعة فوق البنفسجية هذا إلى مركب الأكسجين والكبريت، OSSO، الذي يتميز برابطة مزدوجة بين ذرات الكبريت الموجودة في كل من أشكال رابطة الدول المستقلة وعبر الأيزومرات. وبدلاً من ذلك، قد تكون مركبات الكبريت المتعددة، التي تتراوح من S2 إلى S8، هي المسؤولة.
يتميز سطح كوكب الزهرة بطبيعته المتساوية الحرارة بشكل فعال، حيث يحافظ على درجة حرارة ثابتة عبر نصفي الكرة الأرضية ومن خط الاستواء إلى القطبين. الحد الأدنى من الميل المحوري لكوكب الزهرة، الذي يبلغ أقل من 3 درجات مقارنة بميل الأرض البالغ 23 درجة، يقلل بشكل كبير من تقلبات درجات الحرارة الموسمية. يعد الارتفاع أحد المتغيرات القليلة التي تؤثر على درجات حرارة كوكب الزهرة؛ على وجه التحديد، يتم ملاحظة أدنى درجات الحرارة عند أعلى الارتفاعات، مثل قمم الجبال ضمن نطاق ماكسويل مونتيس. في عام 1995، التقطت المركبة الفضائية ماجلان صورًا لمادة شديدة الانعكاس فوق أعلى قمم الجبال، يطلق عليها بالعامية "ثلج الزهرة"، والتي أظهرت تشابهًا قويًا مع الثلوج الأرضية. ويفترض أن هذه المادة قد تشكلت من خلال عملية مشابهة لتكوين الثلوج على الأرض، وإن كان ذلك في درجات حرارة أعلى بكثير. نظرًا لكونه شديد التقلب بحيث لا يتكثف مباشرة على السطح، فقد صعد في حالة غازية إلى ارتفاعات أعلى وأكثر برودة، حيث يمكن أن يحدث هطول الأمطار. لا تزال الهوية الدقيقة لهذه المادة غير مؤكدة، على الرغم من أن الفرضيات تضمنت عنصر التيلوريوم وكبريتيد الرصاص (جالينا).
على الرغم من غياب الفصول على كوكب الزهرة، حدد علماء الفلك في عام 2019 تقلبًا دوريًا في امتصاص ضوء الشمس في الغلاف الجوي. من المحتمل أن تكون هذه الظاهرة ناجمة عن جزيئات معتمة وممتصة معلقة داخل طبقات السحابة العليا. يؤدي هذا الاختلاف إلى تغييرات ملحوظة في سرعة رياح مناطق كوكب الزهرة ويبدو أنه يرتبط بدورة البقع الشمسية التي تبلغ 11 عامًا للشمس.
كان وجود البرق داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة موضوعًا للنقاش منذ الاكتشافات الأولية المشتبه بها بواسطة مجسات فينيرا السوفيتية. خلال الفترة 2006-2007، حددت بعثة Venus Express بشكل لا لبس فيه موجات الصافرة، وهي مؤشرات مميزة لنشاط البرق. يشير حدوثها المتقطع إلى وجود علاقة مع أنماط الطقس في الغلاف الجوي. بناءً على هذه القياسات، يقدر تردد البرق على كوكب الزهرة بما لا يقل عن نصف تردده على الأرض؛ ومع ذلك، فشلت الأجهزة الأخرى في الكشف عن أي البرق. يظل الأصل الدقيق لأي برق غامضًا، على الرغم من أن المصادر المحتملة تشمل السحب الجوية أو النشاط البركاني على كوكب الزهرة.
في عام 2007، كشفت مهمة Venus Express عن وجود دوامة قطبية مزدوجة كبيرة في الغلاف الجوي تقع في القطب الجنوبي للكوكب. وبعد ذلك، في عام 2011، اكتشفت Venus Express أيضًا طبقة الأوزون الموجودة في مكان مرتفع داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. بحلول عام 2013، أفاد علماء من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أن الغلاف الأيوني لكوكب الزهرة يُظهر نمط تدفق خارجي، مشابهًا لـ "الذيل الأيوني الذي شوهد يتدفق من مذنب في ظروف مماثلة".
في ديسمبر 2015، مع ملاحظات إضافية في أبريل ومايو 2016، اكتشف الباحثون المشاركون في مهمة أكاتسوكي اليابانية تكوينات على شكل قوس داخل الغلاف الجوي للزهرة. تم تفسير هذه الملاحظات كدليل مباشر على وجود ما قد يكون أكبر موجات الجاذبية الثابتة في النظام الشمسي.
تم توثيق لون الغلاف الجوي والصوت على السطح، مما يكشف عن سماء برتقالية صفراء تتحول إلى اللون الأبيض على ارتفاعات أعلى.
الخصائص المدارية والدوران
يحافظ كوكب الزهرة على مسافة مدارية متوسطة تبلغ حوالي 0.72 وحدة فلكية (108 مليون كيلومتر؛ 67 مليون ميل) من الشمس، ويكمل دورة كاملة واحدة كل 224.7 يومًا أرضيًا. ينفذ الكوكب 13 دورة خلال 7.998 سنة، مما يؤدي إلى تكرار موقعه السماوي كل ثماني سنوات تقريبًا. في حين أن جميع مدارات الكواكب بيضاوية الشكل، فإن مدار كوكب الزهرة الحالي قريب بشكل ملحوظ من الدائري، ويظهر انحرافًا مركزيًا أقل من 0.01. تشير محاكاة الديناميكيات المدارية المبكرة للنظام الشمسي إلى أن الانحراف المركزي لمدار كوكب الزهرة ربما كان أكبر بكثير في الماضي، ومن المحتمل أن يصل إلى قيم تصل إلى 0.31، وهو ما قد يؤثر على تطور المناخ المبكر.
يُظهر كوكب الزهرة دورانًا رجعيًا، مما يعني أنه يدور في اتجاه عقارب الساعة حول محوره، على عكس الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة لمعظم الكواكب، بما في ذلك الأرض، وحركته المدارية حول الشمس. وبالتالي، فإن اليوم الفلكي للزهرة، الذي يمتد 243 يومًا أرضيًا، يتجاوز مدة السنة الزهرية، وهي 224.7 يومًا أرضيًا. في حين أن ثبات المد والجزر تجاه الشمس سيؤدي إلى يوم فلكي يساوي الفترة المدارية (224.7 يومًا) مع وجه ثابت موجه نحو الشمس، فإن الغلاف الجوي الكبير لكوكب الزهرة وقربه من الشمس يؤدي إلى دوران تراجعي طفيف من خلال التدفئة الجوية التفاضلية. وتتسبب هذه الظاهرة أيضًا في تقلب طول اليوم بما يصل إلى 20 دقيقة. أشارت القياسات المأخوذة من مركبة ماجلان الفضائية على مدى 500 يوم إلى فترة دوران أقصر بنحو 6.5 دقيقة من تلك المحددة خلال فترة 16 عامًا بين بعثتي ماجلان وVenus Express. وبسبب هذا الدوران التراجعي، يكون اليوم الشمسي لزهرة الزهرة أقصر بكثير من يومها الفلكي، ويدوم 116.75 يومًا أرضيًا. ما يقرب من 1.92 يومًا شمسيًا على كوكب الزهرة يشكل سنة كوكبية واحدة. بالنسبة لمراقب سطح الزهرة، قد تبدو الشمس وكأنها تشرق في الغرب وتغرب في الشرق، على الرغم من أن الغطاء السحابي الكثيف المعتم للكوكب يمنع المراقبة المباشرة للشمس من السطح.
ربما تكون حالة الدوران الحالية وميل كوكب الزهرة قد تطورت من تكوين أولي داخل السديم الشمسي، وانتقلت على مدى مليارات السنين بسبب تغيرات الدوران الفوضوية الناجمة عن اضطرابات الكواكب وتأثير المد والجزر على غلافها الجوي الكبير. من المفترض أن فترة دوران كوكب الزهرة تمثل توازنًا بين قوة تباطؤ المد والجزر لجاذبية الشمس والتأثير المتسارع للمد الجوي الناتج عن التسخين الشمسي لغلافه الجوي السميك. على الرغم من أن متوسط الفاصل الزمني البالغ 584 يومًا بين الاقتراب المتتالي من الأرض يقارب 5 أيام شمسية كوكبية (تحديدًا 5.001444)، فقد تم دحض نظرية الرنين المداري مع الأرض.
لا يمتلك كوكب الزهرة أقمارًا صناعية طبيعية، على الرغم من أنه يستضيف العديد من كويكبات طروادة، بما في ذلك شبه القمر الصناعي 524522 Zoozve واثنين من الكويكبات المؤقتة أحصنة طروادة، 2001 CK32 و2012 XE133. تاريخيًا، في القرن السابع عشر، وثق جيوفاني كاسيني قمرًا مزعومًا يدور حول كوكب الزهرة، يُدعى نيث، مع الإبلاغ عن العديد من المشاهدات اللاحقة على مدار 200 عام التالية؛ ومع ذلك، تم تحديد معظم هذه الملاحظات لاحقًا على أنها نجوم قريبة. تشير دراسة أجراها أليكس أليمي وديفيد ستيفنسون عام 2006 في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، لنمذجة النظام الشمسي المبكر، إلى أن كوكب الزهرة كان يمتلك على الأرجح قمرًا واحدًا على الأقل، والذي تشكل من حدث اصطدام هائل منذ مليارات السنين. ووفقا لهذا البحث، بعد حوالي 10 ملايين سنة من ذلك، أدى اصطدام آخر إلى عكس اتجاه دوران الكوكب. تسبب تباطؤ المد والجزر الذي أعقب ذلك في دوران قمر الزهرة تدريجيًا نحو الداخل، واصطدامه في النهاية بكوكب الزهرة. أي أقمار لاحقة تكونت نتيجة الاصطدامات كان من الممكن التخلص منها بالمثل. تفترض فرضية بديلة لغياب الأقمار الصناعية أن المد الشمسي القوي يمكن أن يزعزع استقرار الأقمار الصناعية الكبيرة التي تدور حول الكواكب الأرضية الداخلية.
توجد سحابة غبارية حلقية من الغبار ضمن المسار المداري لكوكب الزهرة، وتعزى أصولها المفترضة إما إلى الكويكبات التي تتبع كوكب الزهرة، أو الهجرة الشبيهة بالموجة للغبار بين الكواكب، أو بقايا القرص المحيطي البدائي للنظام الشمسي الذي تنطلق منه الكواكب. تم دمج النظام.
الخصائص المدارية بالنسبة للأرض
تظهر الأرض والزهرة رنينًا شبه مداري، وتحديدًا بنسبة 13:8، مما يعني أن الأرض تكمل ثمانية مدارات لكل ثلاثة عشر مدارًا لكوكب الزهرة. ونتيجة لذلك، فإنهما يحققان اقترانًا أدنى وتقاربًا وثيقًا بمتوسط فترات اقترانية تبلغ 584 يومًا. عند النظر إلى مركزية الأرض، فإن مسار كوكب الزهرة بالنسبة إلى الأرض يتتبع مخططًا خماسيًا على مدى خمس فترات اقترانية، مع تحول كل فترة بمقدار 144 درجة. يُطلق على هذا النمط المميز أحيانًا اسم "بتلات الزهرة" نظرًا لتشابهه مع تصميم الأزهار.
أثناء الاقتران السفلي، عندما يتم وضع كوكب الزهرة بين الأرض والشمس، فإنه يحقق أقرب مسافة من الأرض من أي كوكب، بمتوسط مسافة 41 مليون كيلومتر (25 مليون ميل). ومع ذلك، نظرًا لتناقص الانحراف المركزي لمدار الأرض، فمن المتوقع أن تزداد هذه المسافات الدنيا على مدى عشرات الآلاف من السنين. على وجه التحديد، بين العامين 1 و5383، حدث 526 اقترابًا أقرب من 40 مليون كيلومتر (25 مليون ميل)، وبعد ذلك لا يُتوقع حدوث مثل هذا الاقتراب لمدة 60,158 عامًا تقريبًا.
على الرغم من أن كوكب الزهرة يصل إلى أقرب مسافة من الأرض خلال دورته المدارية، إلا أن عطارد يحتفظ في كثير من الأحيان بأقرب متوسط مسافة من الأرض مقارنة بجميع الكواكب الأخرى. علاوة على ذلك، كان كوكب الزهرة بمثابة نقطة طريق حاسمة لمناورات مساعدة الجاذبية، وهي تقنية معروفة بتوفير طريقة أكثر سرعة واقتصادية للسفر بين الكواكب إلى وجهات مثل عطارد والشمس والكويكبات والمريخ والمشتري وما بعده.
في ما يتعلق بتأثير المد والجزر، يمارس كوكب الزهرة ثالث أقوى قوة مد وجزر على الأرض، بعد تأثيرات جاذبية القمر والشمس، وإن كان بقدر أقل بكثير.
قابلية الملاحظة
عند رصد كوكب الزهرة بدون مساعدة بصرية، يظهر كنقطة ضوء بيضاء لامعة، محققًا أقصى قدر ظاهري قدره −4.92، وهو ما يفوق لمعان جميع الكواكب والنجوم الأخرى، باستثناء الشمس. حتى خلال أضعف عبور له، يظل حجمه الظاهري −2.98. تم تسجيل متوسط الحجم الظاهري للكوكب على أنه −4.14، مع انحراف معياري قدره 0.31. يتم ملاحظة ذروة السطوع خلال مرحلة الهلال، أي قبل شهر تقريبًا أو بعد الاقتران السفلي. على العكس من ذلك، يتضاءل حجم كوكب الزهرة إلى حوالي −3 عندما تضاء من الخلف بواسطة الشمس، على الرغم من أن هذه القيمة الدقيقة تتوقف على زاوية الطور. يمتلك الكوكب لمعانًا كافيًا يمكن رؤيته في وضح النهار، ومع ذلك يكون مرئيًا بسهولة أكبر عندما تكون الشمس منخفضة في الأفق أو أثناء الشفق. وباعتباره كوكبًا أدنى مستوى، يظل فصله الزاوي عن الشمس ثابتًا في حدود 47 درجة تقريبًا.
يتجاوز كوكب الزهرة الأرض بشكل دوري في مداره الشمسي كل 584 يومًا تقريبًا. خلال هذه الفترة المجمعية، ينتقل مظهرها من "نجمة المساء"، المرئية بعد غروب الشمس، إلى "نجمة الصباح"، التي يمكن ملاحظتها قبل شروق الشمس. في حين أن عطارد، الكوكب السفلي الآخر، يصل إلى أقصى استطالة تبلغ 28 درجة فقط ويشكل في كثير من الأحيان تحديات رصدية أثناء الشفق، فإن كوكب الزهرة يمكن رؤيته بشكل واضح في ذروة سطوعه. يسمح أقصى استطالة لها برؤيتها في السماء المظلمة بشكل كبير بعد غروب الشمس. ونتيجة لذلك، باعتباره أكثر الأجرام السماوية سطوعًا، كثيرًا ما يتم تعريف كوكب الزهرة بشكل خاطئ على أنه "جسم طائر غير محدد".
نظرًا لقربه من الأرض أثناء الاقتران السفلي وميل مستواه المداري بالنسبة إلى مدار الأرض، يمكن أن ينحرف كوكب الزهرة بأكثر من 8 درجات شمال أو جنوب مسير الشمس، وهو ما يتجاوز الحد الأقصى للانحراف لأي كوكب آخر أو القمر. كل ثماني سنوات تقريبًا، في شهر مارس تقريبًا، يظهر كوكب الزهرة في أقصى شمال دائرة مسير الشمس، داخل كوكبة الحوت (على سبيل المثال، منتصف مارس 2025). على العكس من ذلك، كل ثماني سنوات، خلال أغسطس أو سبتمبر، يصل إلى أقصى الجنوب في برج العذراء (على سبيل المثال، أواخر أغسطس 2023). تتيح هذه الخاصية المدارية إمكانية وضع كوكب الزهرة شمال الشمس وبالتالي يمكن ملاحظته كنجم صباح ونجم مسائي في نفس اليوم في نصف الكرة الشمالي. يتغير توقيت هذه الرحلات الشمالية أو الجنوبية تدريجياً في وقت سابق من العام. أكثر من 30 دورة من هذه الدورات، تمتد على مدار 240 عامًا، يتم استبدال هذا النمط تدريجيًا بدورة بديلة تقابلها ثلاث سنوات، مما يؤدي إلى تكرار شبه متكرر للتكوين الأولي بعد 243 مدارًا حول الأرض و395 مدارًا حول كوكب الزهرة.
تحدث حالات الاحتجاب القمري لكوكب الزهرة، وهي ظاهرة يحجب فيها القمر الكوكب من وجهة نظر الراصدين في مناطق أرضية معينة، في المتوسط مرتين تقريبًا سنويًا، وتظهر أحيانًا عدة مرات خلال عام واحد، وإن كان ذلك نادرًا.
المراحل
أثناء مداره حول الشمس، يُظهر كوكب الزهرة أطوارًا مشابهة لأطوار القمر عند رؤيته تلسكوبيًا. يظهر الكوكب كقرص صغير "ممتلئ" عندما يقع على الجانب الآخر من الشمس، وهو التكوين المعروف باسم الاقتران العلوي. في أقصى استطالة له من الشمس، يقدم كوكب الزهرة قرصًا أكبر و"ربع طور"، ويحقق في نفس الوقت ذروة سطوعه في السماء الليلية. أثناء عبوره الجانب القريب بين الأرض والشمس، يُظهر الكوكب "هلالًا" أكبر حجمًا ونحيلًا في عمليات الرصد التلسكوبي. يصل كوكب الزهرة إلى أقصى حجم ظاهري له و"مرحلة جديدة" عندما يتم وضعه مباشرة بين الأرض والشمس، وهي حالة تسمى الاقتران السفلي. ويصبح غلافه الجوي واضحا من خلال التلسكوبات على شكل هالة من ضوء الشمس المنكسر. يمكن ملاحظة هذه المراحل بوضوح باستخدام تلسكوب مقاس 4 بوصات. في حين أن رؤية مراحل كوكب الزهرة بالعين المجردة تظل موضوعًا للنقاش، إلا أن الروايات التاريخية توثق ملاحظات هلال الكوكب.
ظهورات النهار
في ظل ظروف السطوع الكافي والانفصال الزاوي المناسب عن الشمس، يمكن رؤية كوكب الزهرة بسهولة في سماء صافية أثناء النهار دون مساعدة بصرية، على الرغم من أن الوعي العام بهذه الظاهرة محدود. في عام 1716، قام عالم الفلك إدموند هالي بحساب أقصى سطوع للعين المجردة، وهو الحدث الذي يقال إنه تسبب في قلق العديد من سكان لندن بسبب رؤيته أثناء النهار. تاريخياً، لاحظ الإمبراطور الفرنسي نابليون بونابرت ظهور الكوكب خلال النهار خلال حفل استقبال في لوكسمبورغ. حدثت رؤية نهارية ملحوظة أخرى أثناء حفل تنصيب الرئيس الأمريكي أبراهام لينكولن في واشنطن العاصمة في 4 مارس 1865.
العبور
عبور كوكب الزهرة هو ظاهرة يمر فيها كوكب الزهرة مباشرة أمام الشمس أثناء الاقتران السفلي. بسبب الميل الطفيف لمدار كوكب الزهرة بالنسبة إلى المستوى المداري للأرض، فإن معظم الاقترانات السفلية مع الأرض، والتي تحدث تقريبًا كل 1.6 سنة (فترة اقترانية واحدة)، لا تؤدي إلى عبور. وبالتالي، فإن عبور كوكب الزهرة نادر، ويحدث فقط عندما يتزامن الاقتران السفلي مع عبور الزهرة والأرض لمستوى مسير الشمس، عادةً خلال فترات محددة في يونيو أو ديسمبر. يؤدي هذا المحاذاة المدارية إلى تسلسل مميز لعمليات العبور، متباعدة حاليًا بفواصل زمنية تبلغ 8 سنوات، و105.5 سنة، و8 سنوات، و121.5 سنة، والتي تشكل مجتمعة دورة متكررة تبلغ حوالي 243 عامًا.
تاريخيًا، كان لعبور كوكب الزهرة أهمية علمية كبيرة، حيث مكّن علماء الفلك من إجراء حسابات دقيقة. الوحدة الفلكية (AU)، وبالتالي حجم النظام الشمسي. وقد تم توضيح هذه المنهجية بشكل ملحوظ من قبل إرميا هوروكس في عام 1639، الذي أجرى أول ملاحظة موثقة لعبور كوكب الزهرة، بعد العبور الأولي المسجل (لعطارد) في عام 1631.
منذ أن تنبأت حسابات يوهانس كيبلر بحدوثها في عام 1621، تم رصد سبعة حالات عبور لكوكب الزهرة بنجاح حتى الآن. شارك في رحلة استكشافية بارزة الكابتن كوك، الذي سافر إلى تاهيتي في عام 1768 لتوثيق العبور الثالث المرصود لكوكب الزهرة، وهي مهمة ساهمت في نهاية المطاف في استكشاف الساحل الشرقي لأستراليا.
حدث آخر عبورين في 8 يونيو 2004، و5-6 يونيو 2012. وكانت هذه الأحداث متاحة على نطاق واسع، ويمكن مشاهدتها مباشرة عبر العديد من المنصات عبر الإنترنت أو يمكن ملاحظتها مباشرة من نقاط المراقبة المحلية باستخدام المعدات المناسبة والظروف المواتية. حدث العبور السابق في ديسمبر 1874 وديسمبر 1882.
من المتوقع أن يحدث العبور اللاحق في ديسمبر 2117 وديسمبر 2125.
الضوء الرمادي
من بين الألغاز الدائمة في علم فلك الزهرة الظاهرة المعروفة باسم الضوء الرمادي، والتي تتميز بإضاءة خافتة محسوسة للجانب الليلي للكوكب خلال مرحلة الهلال. على الرغم من أن الملاحظة الأولية المزعومة لهذا الضوء تعود إلى عام 1643، إلا أن وجوده الفعلي لا يزال غير مؤكد بأدلة علمية قوية. تشمل الفرضيات المتعلقة بأصله النشاط الكهربائي داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة؛ ومع ذلك، فمن المفترض أيضًا أن يكون وهمًا بصريًا، يحتمل أن ينشأ من الاستجابة الفسيولوجية للعين البشرية عند مراقبة جرم سماوي مضيء على شكل هلال. كثيرًا ما تتزامن مشاهد الضوء الرمادي مع ظهور كوكب الزهرة في سماء المساء، وتحديدًا عندما يكون فاصل المساء للكوكب موجهًا نحو الأرض.
سجل المراقبة والاستكشاف
الملاحظات المبكرة
كوكب الزهرة مضيء بدرجة كافية في سماء الأرض بحيث يمكن تمييزه بدون مساعدة بصرية، مما يثبت مكانته كواحد من الكواكب الكلاسيكية المعترف بها والموثقة من قبل الثقافات البشرية عبر التاريخ. وهو ثالث ألمع جسم سماوي يمكن رؤيته من الأرض، بعد الشمس والقمر فقط. نظرًا لحركته المتقطعة على ما يبدو - حيث يختفي لفترات طويلة عندما يكون بالقرب من الشمس ثم يعود للظهور لاحقًا في الأفق المقابل - فقد نظرت بعض الثقافات المبكرة إلى كوكب الزهرة في البداية ليس كجرم سماوي منفرد، بل كنجمين متميزين: نجمة الصباح ونجمة المساء. ومع ذلك، تشير الأدلة الأثرية، بما في ذلك الختم الأسطواني من فترة جمدة نصر ولوح فينوس لأميسادوقا من الأسرة البابلية الأولى، إلى أن السومريين القدماء قد حددوا بالفعل نجوم الصباح والمساء ككيان فلكي واحد.
خلال الفترة البابلية القديمة، تم تسمية كوكب الزهرة باسم "نينسيانا"، وهو الاسم الذي حل محله لاحقًا دلبات. تُترجم التسمية "Ninsi'anna" إلى "السيدة الإلهية، إضاءة السماء"، مما يدل على بروز كوكب الزهرة باعتباره "النجم" الأكثر سطوعًا وإشراقًا. تضمنت التهجئة السابقة لهذا الاسم العلامة المسمارية si4 (= SU، التي تشير إلى "أن تكون حمراء")، مما يشير إلى تفسير أصلي على أنه "سيدة احمرار السماء الإلهية"، ومن المحتمل أن يشير ذلك إلى الألوان المميزة لسماء الفجر والغسق.
تاريخيًا، ميزت التسميات الفلكية الصينية كوكب الزهرة بناءً على مظهره: أُطلق على كوكب الزهرة الصباحي اسم "الأبيض العظيم" (Tàibái 太白) أو "فتاحة السطوع" (Qɐmíng 啟明)، بينما تمت الإشارة إلى كوكب الزهرة المسائي باسم "الغربي الممتاز" (Chánggēng 長庚).
كان الإغريق القدماء ينظرون في البداية إلى كوكب الزهرة باعتباره جرمين سماويين متميزين: الفوسفور، نجم الصباح، وهيسبيروس، نجم المساء. أرجع بليني الأكبر تحديد هذه العناصر ككيان فردي إلى فيثاغورس خلال القرن السادس قبل الميلاد، في حين أكد ديوجين لايرتيوس أن بارمينيدس، الذي كان نشطًا في أوائل القرن الخامس، هو من قام على الأرجح بهذا الاكتشاف. على الرغم من الاعتراف بكوكب الزهرة كجرم سماوي موحد، حافظ الرومان القدماء على تسميات مميزة لظهوره الصباحي، لوسيفر (يعني "جالب النور")، وتجليه المسائي، فيسبر. كلا الاسمين الرومانيين هما ترجمة مباشرة لنظيرتيهما اليونانية التقليدية.
خلال القرن الثاني، وفي أطروحته الفلكية المجسطي، افترض بطليموس أن كلًا من عطارد والزهرة يدوران بين الشمس والأرض. يقال إن عالم الفلك الفارسي ابن سينا في القرن الحادي عشر لاحظ عبور كوكب الزهرة، على الرغم من أن هذا الادعاء لا يزال خاضعًا للنقاش العلمي. فسر علماء الفلك اللاحقون هذه الملاحظة على أنها تأكيد لفرضية بطليموس. وفي القرن الثاني عشر، وثق الفلكي الأندلسي ابن باجة "كوكبين كبقع سوداء على وجه الشمس". تكهن عالم فلك المراغة في القرن الثالث عشر قطب الدين الشيرازي لاحقًا بأن هذه الملاحظات تمثل عبور الزهرة وعطارد. ومع ذلك، فمن الواضح أن هذا التفسير غير صحيح، حيث لم يحدث أي عبور للزهرة خلال حياة ابن باجة. وقد تم فيما بعد تحديد العديد من ملاحظات العبور المزعومة التي أجراها علماء الفلك الإسلاميون في العصور الوسطى على أنها بقع شمسية.
الملاحظات الفلكية الحديثة المبكرة لكوكب الزهرة
عند المراقبة التلسكوبية الأولية في ديسمبر 1610 من قبل الفيزيائي الإيطالي جاليليو جاليلي، وجد أن كوكب الزهرة يُظهر أطوارًا مشابهة لأطوار القمر، حيث ينتقل من الهلال إلى الأحدب إلى البدر والعكس صحيح. على وجه التحديد، عندما يكون كوكب الزهرة عند أقصى انفصال زاوي له عن الشمس، فإنه يعرض مرحلة نصف مضيئة؛ وعلى العكس من ذلك، عندما يكون أقرب إلى الشمس في السماء، فإنه يظهر على شكل هلال أو مرحلة كاملة. ذكر غاليليو في عمله الذي صدر عام 1613، *رسائل حول البقع الشمسية*، أن هذه الظاهرة لا يمكن تفسيرها إلا إذا كان كوكب الزهرة يدور حول الشمس، مما يشكل واحدة من أقدم الملاحظات التجريبية التي تتحدى بشكل لا لبس فيه نموذج مركزية الأرض البطلمي، الذي افترض وجود نظام شمسي متحد المركز يتمركز حول الأرض.
على الرغم من عدم تسجيله، إلا أن عبور كوكب الزهرة عام 1631 كان أول حدث من نوعه يتم بنجاح تم التنبؤ به، وهو إنجاز أنجزه يوهانس كيبلر من خلال الحسابات المنشورة في عام 1629. وفي وقت لاحق، تم توقع عبور كوكب الزهرة في عام 1639 بدقة من قبل إرميا هوروكس ولاحظه هو وزميله ويليام كرابتري بشكل مستقل من مسكنهما في 4 ديسمبر 1639 (الموافق 24 نوفمبر في التقويم اليولياني المستخدم آنذاك).
تم التعرف على الغلاف الجوي لكوكب الزهرة لأول مرة في عام 1761 من قبل العالم الروسي ميخائيل لومونوسوف. تم إجراء المزيد من الملاحظات على الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في عام 1790 من قبل عالم الفلك الألماني يوهان شروتر. وأشار شروتر إلى أنه عندما ظهر الكوكب على شكل هلال رفيع، امتدت شرفاته إلى ما هو أبعد من 180 درجة. واستنتج بدقة أن هذه الظاهرة ناتجة عن تشتت ضوء الشمس في جو كثيف. بعد ذلك، لاحظ عالم الفلك الأمريكي تشستر سميث ليمان وجود حلقة مضيئة كاملة تحيط بالطرف المظلم للكوكب أثناء الاقتران السفلي، مما يوفر تأكيدًا إضافيًا لوجود الغلاف الجوي. أعاق وجود هذا الغلاف الجوي محاولات التأكد من فترة دوران الكوكب، مما أدى إلى قيام مراقبين مثل عالم الفلك الإيطالي المولد جيوفاني كاسيني وشروتر بتقدير فترات زمنية تبلغ حوالي 24 ساعة بشكل خاطئ بناءً على الحركات الملحوظة للعلامات السطحية.
التقدم في أوائل القرن العشرين في علم الفلك الزهري
ظلت الاكتشافات الجديدة المهمة المتعلقة بكوكب الزهرة محدودة حتى حلول القرن العشرين. لم يقدم قرص الكوكب الذي لا ملامح له إلى حد كبير أي أدلة واضحة حول خصائص سطحه. وبالتالي، لم يتم الكشف عن مزيد من الأفكار إلا من خلال تطور تقنيات الرصد الطيفية والأشعة فوق البنفسجية.
أجري فرانك إي. روس عمليات رصد رائدة للأشعة فوق البنفسجية في عشرينيات القرن الماضي، حيث قرر أن الصور فوق البنفسجية كشفت عن تفاصيل جوهرية في الغلاف الجوي غير واضحة في الأطوال الموجية المرئية أو الأشعة تحت الحمراء. اقترح روس أن هذه الميزات نتجت عن غلاف جوي منخفض أصفر كثيف ومغطى بسحب سمحاقية على ارتفاعات عالية.
أشارت الملاحظات إلى عدم وجود تفلطح واضح في قرص الزهرة، مما يعني فترة دوران بطيئة. أدى هذا ببعض علماء الفلك إلى استنتاج أن كوكب الزهرة كان مغلقًا مديًا، وهي حالة تُنسب أيضًا إلى عطارد. ومع ذلك، حدد باحثون آخرون انبعاثًا حراريًا كبيرًا من الجانب الليلي للكوكب، مما يشير إلى دوران سريع (على الرغم من عدم افتراض ارتفاع درجات حرارة السطح في ذلك الوقت)، مما أدى إلى تعقيد الفهم السائد. أثبتت الأبحاث اللاحقة في الخمسينيات بشكل قاطع أن دوران كوكب الزهرة تراجعي.
البعثات الفضائية الأولية إلى كوكب الزهرة
تمت المحاولة الأولى لرحلات الفضاء بين الكواكب في عام 1961 مع إطلاق المسبار الآلي فينيرا 1، وهو جزء من برنامج فينيرا السوفييتي، نحو كوكب الزهرة. ومع ذلك، فُقد الاتصال أثناء عبوره.
حقق برنامج مارينر التابع للولايات المتحدة أول مهمة ناجحة بين الكواكب باستخدام مارينر 2، والتي مرت بكوكب الزهرة في 14 ديسمبر 1962، على ارتفاع 34,833 كم (21,644 ميل) فوق السطح، وجمعت بيانات الغلاف الجوي.
علاوة على ذلك، بدأت عمليات رصد كوكب الزهرة بالرادار في ستينيات القرن الماضي، مما أدى إلى الحصول على القياسات الأولية لفترة دورانه، والتي تقارب المدة الفعلية تقريبًا.
أُطلق فينيرا 3 في عام 1966، وأصبح أول مسبار ومركبة هبوط من صنع الإنسان تصل إلى جرم سماوي خارج القمر وتصطدم به؛ ومع ذلك، فقد فشل في نقل البيانات عند اصطدامه بسطح كوكب الزهرة. وبعد ذلك، في عام 1967، تم نشر Venera 4، حيث أجرى بنجاح تجارب علمية داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة قبل اصطدامه. أشارت البيانات الواردة من فينيرا 4 إلى أن درجة حرارة السطح تقترب من 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت)، وهو ما يتجاوز التقديرات الواردة من مارينر 2، والتي أثبتت أن الغلاف الجوي يتكون من 95% من ثاني أكسيد الكربون (CO
§1415§)، وكشفت عن كثافة جوية أكبر بكثير مما توقعه مصممو Venera 4.
إظهار التعاون الفضائي المبكر، بيانات من Venera تم دمج 4 مع معلومات من مهمة مارينر 5 عام 1967، والتي خضعت للتحليل من قبل فريق علمي سوفييتي-أمريكي مشترك خلال سلسلة من الندوات التي عقدت على مدار العام التالي.
في 15 ديسمبر 1970، حققت فينيرا 7 تميزًا بكونها أول مركبة فضائية تنفذ هبوطًا سلسًا على كوكب آخر وتنقل البيانات بنجاح من سطحه إلى الأرض.
في في عام 1974، أجرت مارينر 10 تحليقًا بالقرب من كوكب الزهرة لتغيير مسارها نحو عطارد، والتقطت صورًا للأشعة فوق البنفسجية للسحب التي كشفت عن سرعات رياح عالية بشكل استثنائي داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. تمثل هذه المناورة التطبيق الافتتاحي لمساعدة الجاذبية بين الكواكب، وهي تقنية تم اعتمادها لاحقًا بواسطة العديد من المجسات.
خلال السبعينيات، قدمت عمليات الرصد الرادارية رؤى تفصيلية أولية لسطح كوكب الزهرة. تم توجيه نبضات الموجات الراديوية نحو الكوكب باستخدام تلسكوب راديوي بطول 300 متر (1000 قدم) في مرصد أريسيبو، وحددت الأصداء الناتجة منطقتين شديدتي الانعكاس، سُميتا منطقتي ألفا وبيتا. كشفت هذه الملاحظات أيضًا عن منطقة جبلية مضيئة، سُميت فيما بعد باسم ماكسويل مونتيس. تظل هذه السمات الثلاث هي التكوينات الجيولوجية الوحيدة على كوكب الزهرة التي لا تحمل تسميات أنثوية.
في عام 1975، نجحت مركبات الهبوط السوفيتية فينيرا 9 و10 في نقل أول صور بالأبيض والأسود من سطح كوكب الزهرة. في الوقت نفسه، حصلت وكالة ناسا على بيانات تكميلية من خلال مشروع بايونير فينوس، والذي شمل مهمتين متميزتين: بايونير فينوس مالتيبروب ومسبار بايونير فينوس المداري، وكلاهما يعملان في مدار كوكب الزهرة من عام 1978 إلى عام 1992. وبحلول عام 1982، التقطت مركبات الهبوط السوفيتية فينيرا 13 و14 الصور الافتتاحية أحادية اللون للسطح والتي تمت تصفيتها بالألوان. في أعقاب العمليات المدارية فينيرا 15 و16 بين عامي 1983 و1984، والتي رسمت بدقة 25% من تضاريس كوكب الزهرة (من القطب الشمالي إلى خط عرض 30 درجة شمالًا)، انتهى برنامج فينيرا السوفييتي.
نشر برنامج فيغا السوفييتي، من خلال بعثتيه فيغا 1 وفيغا 2 في عام 1985، مجسات الدخول النهائية وقدم أول روبوتات جوية خارج كوكب الأرض، والتي حققت رحلة جوية خارج الأرض باستخدام بالونات قابلة للنفخ.
من عام 1990 إلى عام 1994، دار ماجلان حول كوكب الزهرة، ورسم خريطة دقيقة لسطحه قبل خروجه من مداره. بالإضافة إلى ذلك، قامت مجسات مثل جاليليو (1990) وكاسيني-هويجنز (1998/1999) بالتحليق بالقرب من كوكب الزهرة بينما كانت في طريقها إلى وجهاتها الرئيسية.
الاستكشاف المتجدد
في أبريل 2006، دخلت بعثة كوكب الزهرة الافتتاحية المخصصة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، Venus Express، بنجاح إلى المدار حول الكوكب. قدمت Venus Express بعد ذلك ملاحظات لا مثيل لها للغلاف الجوي لكوكب الزهرة. اختتمت وكالة الفضاء الأوروبية مهمة Venus Express في ديسمبر 2014، وخرجت من مدارها في يناير 2015. وخلال العام نفسه والعام التالي، أجرت MESSENGER تحليقًا بالقرب من كوكب الزهرة أثناء توجهها إلى أهداف أخرى.
في عام 2010، نفذت IKAROS، أول مركبة فضائية شراع شمسية ناجحة بين الكواكب، تحليقًا بالقرب من كوكب الزهرة.
من وفي الفترة من 2015 إلى 2024، واصل المسبار الياباني أكاتسوكي عملياته النشطة في مدار كوكب الزهرة، بينما أجرى بيبي كولومبو تحليقات جوية في عامي 2020 و2021.
المهمات النشطة والمخططة
في الوقت الحالي، لا توجد مسبارات نشطة تعمل على كوكب الزهرة؛ ومع ذلك، من المقرر أن يقوم مسبار باركر الشمسي بعدة رحلات جوية بالقرب من الكوكب حتى عام 2030.
هناك العديد من المسابر قيد التطوير حاليًا، إلى جانب العديد من المهام المقترحة التي لا تزال في مراحلها المفاهيمية الأولية. تعد مركبة Venus Life Finder هي المهمة المقررة التالية إلى كوكب الزهرة، ومن المتوقع إطلاقها في موعد لا يتجاوز صيف عام 2026.
تعمل منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) على تطوير مهمة كوكب الزهرة المدارية، والتي تستهدف إطلاقها في عام 2028. بالتزامن مع ذلك، سيقوم مسبار MBR Explorer الإماراتي، وهو مهمة كويكبية، بالتحليق بالقرب من كوكب الزهرة. وافقت وكالة ناسا على مهمتين، فيريتاس ودافينشي، من المتوقع إطلاقهما في موعد لا يتجاوز عام 2031. وتعتزم وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أيضًا إطلاق مهمة EnVision في عام 2031.
يسعى مشروع تعاوني بين معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وRocket Lab إلى نشر أول مركبة فضائية خاصة بين الكواكب، ويقترح البحث عن المركبات العضوية عن طريق دخول الغلاف الجوي لكوكب الزهرة باستخدام مسبار يسمى Venus Life Finder.
أهداف البحث
تم تصنيف كوكب الزهرة كموضوع بالغ الأهمية للبحث المستقبلي، حيث يقدم رؤى حول:
- نشأة النظام الشمسي والأرض، وانتشار أو ندرة أنظمة الكواكب المماثلة داخل الكون.
- العمليات التطورية للأجسام الكوكبية، من ظروفها البدائية إلى تكويناتها المتنوعة الحالية.
- تطور الظروف البيئية التي تعزز الصالحية للسكن ونشوء الحياة.
تصورات مهمات الطاقم
منذ ستينيات القرن الماضي، تم تصور كوكب الزهرة كنقطة طريق وسيطة لمهمات المريخ المأهولة، وذلك باستخدام مسارات فئة المعارضة مع التحليق بالقرب من كوكب الزهرة بمساعدة الجاذبية، بدلاً من مهام الاقتران المباشر. من المفترض أن يوفر هذا النهج عبورًا أسرع وأكثر أمانًا إلى المريخ، وتحسين نوافذ العودة أو إلغاء الرحلة، والتعرض للإشعاع بشكل مماثل أو مخفض مقارنة برحلات المريخ المباشرة.
إمكانية السكن في الغلاف الجوي
على الرغم من أن ظروف سطح كوكب الزهرة معادية بشكل استثنائي، إلا أن مستويات الضغط الجوي ودرجة الحرارة والإشعاع الشمسي والكوني على ارتفاع حوالي 50 كيلومترًا فوق السطح تشبه تلك الموجودة على سطح الأرض، مما يوفر "ظروفًا معتدلة". يتمثل التحدي الهندسي الكبير لأي وجود بشري في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في تخفيف التأثيرات المسببة للتآكل لحمض الكبريتيك. تم اقتراح المناطيدات، المصممة للاستكشاف المأهول وربما "المدن العائمة" الدائمة داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، كبديل للمفهوم التقليدي للسكن على أسطح الكواكب مثل المريخ. استكشف المفهوم التشغيلي لكوكب الزهرة على ارتفاعات عالية (HAVOC) التابع لناسا على وجه التحديد تصميم منطاد مأهول كمبادرة تدريبية.
إمكانية وجود حياة خارج كوكب الأرض
في حين أن الظروف السطحية لكوكب الزهرة لم تعد مواتية للحياة الشبيهة بالأرض التي ربما ظهرت قبل التغيرات الكوكبية الكبيرة، إلا أن التكهنات لا تزال قائمة بشأن احتمال وجود حياة داخل طبقات السحب العليا للكوكب. على ارتفاع حوالي 50 كيلومترًا (30 ميلًا) فوق السطح، تظهر هذه المناطق الجوية أكثر الظروف شبهًا بالأرض في النظام الشمسي، وتتميز بدرجات حرارة تتراوح بين 303 و353 كلفن (30-80 درجة مئوية؛ 86-176 درجة فهرنهايت)، ومستويات ضغط وإشعاع مشابهة لسطح الأرض، على الرغم من وجود السحب الحمضية والغلاف الجوي الغني بثاني أكسيد الكربون. على وجه التحديد، توفر الارتفاعات بين 48 و59 كم درجة حرارة مناسبة وبيئات إشعاعية للحياة، في حين أن الماء يتبخر عند الارتفاعات المنخفضة، وستكون الأشعة فوق البنفسجية شديدة للغاية عند الارتفاعات الأعلى.
تضاءلت التكهنات المتعلقة بإمكانية الحياة على سطح كوكب الزهرة بشكل كبير بعد أوائل الستينيات، بعد إدراك أن ظروفه البيئية كانت شديدة للغاية مقارنة بظروف الأرض. إن درجات الحرارة الشديدة للكوكب والضغط الجوي يجعل الحياة القائمة على الماء، كما هو مفهوم حاليًا، غير محتملة.
افترض بعض العلماء وجود كائنات دقيقة محبة للحرارة وأليفة للحرارة داخل الطبقات العليا الحمضية الباردة من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. تعود هذه التخمينات إلى عام 1967، عندما اقترح كارل ساجان وهارولد مورويتز في مقالة الطبيعة أن الأجسام الدقيقة التي يتم رصدها في سحب كوكب الزهرة يمكن أن تمثل كائنات حية مماثلة للبكتيريا الموجودة على الأرض، نظرًا لحجمها المماثل:
- على الرغم من أن ظروف سطح كوكب الزهرة تجعل فرضية الحياة هناك غير قابلة للتصديق، إلا أن طبقات السحاب الخاصة به تقدم سيناريو مختلفًا. وكما ذكرنا سابقًا، فإن الماء وثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس - وهي متطلبات أساسية لعملية التمثيل الضوئي - متوفرة بكثرة داخل محيط السحابة.
- مخطط كوكب الزهرة
- منطقة الزهرة
- أورورك، جوزيف ج.; ويلسون، كولن ف. بوريلي، ماديسون E.؛ بيرن، بول ك.؛ دومولين، كارولين؛ غيل، ريتشارد. جولشر، آنا جي بي؛ جاكوبسون، سيث أ. كورابليف، أوليغ؛ سبون ، تيلمان. الطريق، MJ. ويلر مات. ويستال ، فرانسيس (6 فبراير 2023). “كوكب الزهرة: مقدمة لتطور الكوكب الشقيق للأرض”. مراجعات علوم الفضاء. 219 (1): 10. بيب كود:2023SSRv..219...10O. دوى:10.1007/s11214-023-00956-0. hdl:20.500.11850/598198.وايدمان، توماس؛ وآخرون. (أكتوبر 2023). "تطور الزهرة عبر الزمن: أسئلة علمية أساسية، مفاهيم مهمة مختارة وتحقيقات مستقبلية." مراجعات علوم الفضاء، 219 (7): 56. بيب كود:2023SSRv..219...56W. دوى:10.1007/s11214-023-00992-w hdl:10852/109541. يتوفر ملف تعريف عن كوكب الزهرة من خلال استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا.
- الملف الشخصي لكوكب الزهرة في موقع استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا
- يتم الاحتفاظ بالمعلومات المتعلقة بالبعثات إلى كوكب الزهرة وكتالوج الصور بواسطة المركز الوطني لبيانات علوم الفضاء.
- تتوفر تفاصيل حول الاستكشاف السوفييتي لكوكب الزهرة وكتالوج الصور المرتبط به.
- فهرس صور تم تجميعه من مهمات فينيرا.
- يوجد قسم مخصص لكوكب الزهرة في الكواكب التسعة.
- يتم توفير المعلومات المتعلقة بعبور كوكب الزهرة من قبل وكالة ناسا.
- Geody Venus، محرك بحث متخصص للتعرف على المعالم السطحية.
- محاكاة تفاعلية ثلاثية الأبعاد للجاذبية توضح الشكل الخماسي الذي يرسمه مدار كوكب الزهرة عندما تكون الأرض ثابتة في مركز النظام الإحداثي.
موارد رسم الخرائط.
- خريطة كوكب: كوكب الزهرة، مقدمة من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.
- معجم تسميات الكواكب: كوكب الزهرة، قام بتجميعه الاتحاد الفلكي الدولي.
- قاعدة بيانات شاملة لفوهات كوكب الزهرة، يحتفظ بها معهد القمر والكواكب.
- خريطة لكوكب الزهرة، طورتها جامعة إيوتفوس لوراند.
- Google Venus 3D، خريطة تفاعلية للكواكب.
في أغسطس 2019، حدد علماء الفلك بقيادة يون جو لي نمطًا طويل المدى من امتصاص الغلاف الجوي وتغيرات البياض على كوكب الزهرة، وأرجعوا هذه التأثيرات المناخية إلى "ممتصات غير معروفة"، أو مركبات كيميائية محتملة أو مستعمرات ميكروبية واسعة النطاق تقع على ارتفاعات عالية. تشبه خصائص الامتصاص الطيفي لهذه الكيانات إلى حد كبير خصائص الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في السحب الأرضية. تم تأكيد هذه النتيجة من خلال تحقيقات مستقلة أخرى.
في سبتمبر 2020، أدى الاكتشاف المفترض لخط امتصاص الفوسفين داخل الغلاف الجوي لكوكب الزهرة، وهو غاز لا يتم توليده تقليديًا عن طريق عمليات كيميائية معروفة على سطح الكوكب أو في غلافه الجوي، إلى التخمين بشأن احتمال وجود حياة موجودة. ومع ذلك، أعادت التحقيقات اللاحقة تفسير هذا التوقيع الطيفي على أنه ثاني أكسيد الكبريت، أو بدلاً من ذلك، خلصت إلى عدم وجود خط امتصاص كهذا.
حماية الكواكب
نظرًا للبيئة السطحية العدائية للغاية لكوكب الزهرة، فقد تم تصنيف الكوكب ضمن فئة حماية الكواكب الثانية، وهي ثاني أدنى تصنيف. يشير هذا التصنيف إلى احتمال ضئيل بأن يؤدي التلوث بين الكواكب الذي تحمله المركبات الفضائية إلى تعريض الأبحاث العلمية للخطر.
ومع ذلك، فقد أدى تحديد البصمات الحيوية المحتملة إلى إعادة تقييم هذا التصنيف لطبقات جوية محددة؛ ومع ذلك، نظرًا لأن هذه الطبقات لم يتم تحديدها بشكل نهائي على أنها مضيافة بدرجة كافية للحياة، فلم يُنصح بعد بمراجعة التصنيف.
في الثقافة
باعتبار كوكب الزهرة واحدًا من أكثر الأجرام السماوية وضوحًا في السماء الليلية، فقد اكتسب أهمية ثقافية كبيرة، حيث ظهر بشكل بارز في الأساطير والتنجيم والخيال في العديد من الحضارات.
هناك العديد من الترانيم التي تبجل إنانا بصفتها الإلهة المرتبطة بكوكب الزهرة. يفترض أستاذ اللاهوت جيفري كولي أن حركات إنانا الأسطورية تتوافق في كثير من الأحيان مع المسار السماوي المرصود لكوكب الزهرة. وبالتالي فإن الحركة المتقطعة المميزة للكوكب مرتبطة بكل من الروايات الأسطورية والشخصية الثنائية المتأصلة في إنانا. والجدير بالذكر، في نزول إنانا إلى العالم السفلي، أنها تمتلك القدرة الفريدة بين الآلهة على اجتياز العالم السفلي ثم الصعود مرة أخرى إلى السماء. تعكس هذه الرواية المسار السماوي الواضح لكوكب الزهرة، الذي ينحدر في الغرب ثم يظهر مرة أخرى في الشرق. تصور الترنيمة الأولية رحيل إنانا من السماء نحو كور، والتي يتم تفسيرها على أنها مناطق جبلية، وبالتالي ترمز إلى غربها وشروقها. يُظهر كل من إنانا وشوكاليتودا ونزول إنانا إلى العالم السفلي عناصر سردية توازي الحركة الفلكية لكوكب الزهرة. في إنانا وشوكاليتودا، تم تصوير شوكاليتودا وهو يمسح السماء بحثًا عن إنانا، وربما يمسح الآفاق الشرقية والغربية. علاوة على ذلك، في نفس الأسطورة، تتوافق حركات إنانا أثناء بحثها عن مهاجمها مع الحركات السماوية لكوكب الزهرة.
وبتأثير من علم فلك بلاد ما بين النهرين، فمن المعقول أن المصريين القدماء واليونانيين تعرفوا على هوية نجوم الصباح والمساء كجرم سماوي واحد في وقت مبكر من الألفية الثانية قبل الميلاد، أو على أبعد تقدير، خلال الفترة المتأخرة. أشار المصريون إلى نجمة الصباح باسم تيوموتيري ونجمة المساء باسم الاويتي. في البداية، تم تصوير كوكب الزهرة على أنه طائر الفينيق أو مالك الحزين، ويطلق عليه اسم "العبور" أو "النجم ذو الصلبان"، ويرتبط بأوزوريس. وبعد ذلك، تم تمثيلها على أنها ذات رأسين (برأس إنسان أو صقر) ومرتبطة بحورس ابن إيزيس، الذي تم التعرف عليه فيما بعد مع أفروديت إلى جانب حتحور خلال الفترة الهلنستية. حدد اليونانيون نجمة الصباح باسم الفوسفور، للدلالة على "جالب الضوء" (المصدر الاشتقاقي لعنصر الفوسفور)، أو بدلاً من ذلك Ēōsphoros، وتعني "حامل الفجر". تمت تسمية نجمة المساء هيسبيروس، وتعني "النجمة الغربية". كلاهما كانا يعتبران من نسل إيوس، إلهة الفجر، وبالتالي أحفاد أفروديت. بحلول العصر الروماني، على الرغم من الاعتراف به كجرم سماوي فريد، "نجم الزهرة"، إلا أن التسميتين اليونانيتين التقليديتين استمرتا، وعادة ما يتم تقديمهما باللاتينية على النحو التالي لوسيفر وVesper.
الشعراء الكلاسيكيون، بما في ذلك هوميروس، كثيرًا ما أشار سافو وأوفيد وفيرجيل إلى النجم ولمعانه في أعمالهم. قام الشعراء اللاحقون، مثل ويليام بليك، وروبرت فروست، وليتيتيا إليزابيث لاندون، وألفريد لورد تينيسون، ووليام وردزورث، بتأليف قصائد غنائية مخصصة لكوكب الزهرة. قام الملحن غوستاف هولست بدمج كوكب الزهرة بشكل ملحوظ باعتباره الحركة الثانية في مجموعته الأوركسترالية، الكواكب.
في الهند، كانت التسمية السنسكريتية لكوكب الزهرة هي شكرا جراها، والتي تُترجم إلى "كوكب شكرا"، في إشارة إلى قديس قوي. في علم التنجيم الفيدي، يشير المصطلح السنسكريتي شكرا إلى "الوضوح والنقاء" أو "السطوع والوضوح". وباعتبارها واحدة من نافاغراها التسعة، يُعتقد أنها تؤثر على الثروة والمتعة والإنجاب. تم التعرف على شكرا على أنه ابن بهرغو، معلم Daityas، ومعلم Asuras.
ترجع التسمية الإنجليزية فينوس إلى الرومان القدماء، الذين أطلقوا على الكوكب اسم إلهة الحب لديهم. هذا الإله الروماني مشتق من إلهة الحب اليونانية القديمة أفروديت، والتي بدورها تأثرت بالإلهة السومرية المماثلة إنانا (المعروفة باسم عشتار في الديانة الأكادية). كل هذه الآلهة كانت مرتبطة تاريخياً بالكوكب. يوم الأسبوع المرتبط بالكوكب وهذه الآلهة هو يوم الجمعة، والذي سمي على اسم الإلهة الجرمانية فريج، المرتبطة نفسها بالإلهة الرومانية فينوس.
في الصينية، يُشار إلى الكوكب على أنه نجم معدني أو نجم ذهبي (金星; Jīnxīng). تعكس هذه التسمية الارتباط التاريخي لكوكب الزهرة بالمعدن، وهو أحد العناصر الخمسة في الفلسفة الصينية التقليدية. تستمر هذه التقاليد اللغوية والفلسفية عبر الثقافات الصينية واليابانية والكورية والفيتنامية الحديثة، حيث يُترجم اسم الكوكب حرفيًا إلى "نجم معدني" (金星) في كل لغة على حدة.
اعتبرت حضارة المايا كوكب الزهرة أهم كيان سماوي بعد الشمس والقمر. وقد أشاروا إليها باسم Chac ek أو Noh Ek'، وتعني "النجم العظيم". كانت للدورات الزهرية أهمية كبيرة في أنظمتها التقويمية وتم توثيقها في نصوص مختلفة، بما في ذلك مخطوطة المايا في المكسيك ومخطوطة دريسدن. والجدير بالذكر أن علم تشيلي، المعروف باسم Estrella Solitaria ('Lone Star')، يتميز بتصوير كوكب الزهرة.
الثقافة المعاصرة
وفر الغطاء السحابي الكثيف وغير القابل للاختراق على كوكب الزهرة لمؤلفي الخيال العلمي مجالًا واسعًا للافتراضات حول الظروف السطحية، خاصة في ضوء الملاحظات المبكرة التي تشير إلى حجم الكوكب الشبيه بالأرض وغلافه الجوي الكبير. نظرًا لكونه أقرب إلى الشمس من الأرض، فقد تم تصوير كوكب الزهرة في كثير من الأحيان على أنه أكثر دفئًا ولكن لا يزال من المحتمل أن يكون صالحًا للسكن بالنسبة للبشر. شهد هذا النوع ذروته بين ثلاثينيات وخمسينيات القرن العشرين، وهي الفترة التي كشف فيها الفهم العلمي عن خصائص معينة لكوكب الزهرة، ولكن لم يكشف بعد عن الحقائق القاسية لبيئته السطحية. كشفت الاكتشافات من البعثات الأولية إلى كوكب الزهرة عن واقع مختلف تمامًا، مما أنهى هذا النوع المحدد بشكل فعال. مع تقدم المعرفة العلمية المتعلقة بكوكب الزهرة، سعى كتاب الخيال العلمي إلى التكيف، لا سيما من خلال افتراض الجهود البشرية لإعادة تأهيل الكوكب.
الرمزية
الرمز الفلكي لكوكب الزهرة، وهو عبارة عن دائرة يعلوها صليب صغير، يُعرف على نطاق واسع باسم رمز كوكب الزهرة. نشأ هذا الرمز من التقاليد اليونانية القديمة، ويمثل الأنوثة على نطاق واسع وقد تم اعتماده في علم الأحياء كرمز جنساني للإناث، وهو مشابه لرمز المريخ للذكور وأحيانًا رمز عطارد للخنثى. تم استخدام الارتباط بين الجنسين بين كوكب الزهرة والمريخ في سياقات غير متجانسة لوصف النساء والرجال بأنهم مختلفون بشكل أساسي، إلى الحد الذي يتم وصفهم مجازيًا على أنهم نشأوا من كواكب مختلفة. انتشر هذا المفهوم بشكل ملحوظ في عام 1992 من خلال كتاب بعنوان الرجال من المريخ والنساء من الزهرة.
في الكيمياء الغربية، يشير رمز الزهرة أيضًا إلى عنصر النحاس، بالتوازي مع تمثيل رمز عطارد للزئبق. نظرًا لأن النحاس المصقول كان بمثابة مادة للمرايا منذ العصور القديمة، فقد تمت الإشارة إلى رمز الزهرة أحيانًا باسم "مرآة الزهرة" التي ترمز إلى مرآة الإلهة. ومع ذلك، فقد تم التشكيك في هذا الأصل الاشتقاقي إلى حد كبير باعتباره غير محتمل.
بعيدًا عن رمز كوكب الزهرة الأساسي، تم ربط العديد من الشعارات الأخرى تاريخيًا بكوكب الزهرة. ومن أبرزها الهلال، وأبرزها النجم، المتمثل بنجمة عشتار.