Планета Венера. Атмосфера и поверхность планеты.
Венера - вторая от Солнца и шестая по величине планета. Орбита Венеры больше других планет приближена к круговой. Ее эксцентриситет меньше, чем 1%.
Венера самая яркая из планет, известных древним. Это ярчайший объект на небе после Солнца и Луны. За небольшим исключением все детали ландшафта на Венере названы женскими именами.
Венера была известна науке с доисторических времен. Подобно Меркурию, различали два небесных тела: Осфор - утренняя звезда и Геспер - вечерняя звезда.
Так как Венера внутренняя планета, то при изучении ее в телескоп с Земли можно наблюдать изменения фаз. Наблюдение этого феномена Галилеем было важным доказательством известной гелиоцентрической теории солнечной системы Коперника.
Общие сведения.
Среднее расстояние Венеры от Солнца — 108 млн км. Расстояние от Венеры до Земли меняется в пределах от 38 до 261 млн км. Её орбита очень близка к круговой — эксцентриситет составляет всего 0,0067. Период обращения вокруг Солнца равен 224,7 земных суток; средняя орбитальная скорость — 35 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°. По размерам Венера довольно близка к Земле. Радиус планеты равен 6051,8 км (95 % земного), масса — 4,87⋅1024 кг (81,5 % земной), средняя плотность — 5,24 г/см³. Ускорение свободного падения равно 8,87 м/с², вторая космическая скорость — 10,36 км/с.
Венера классифицируется как землеподобная планета, и иногда её называют «сестрой Земли», потому что обе планеты похожи размерами и составом. Однако условия на двух планетах очень разнятся. Атмосфера Венеры, самая плотная среди землеподобных планет, состоит главным образом из углекислого газа. Поверхность планеты полностью скрывают облака серной кислоты, непрозрачные в видимом свете. Споры о том, что находится под густой облачностью Венеры, продолжались до XX века. В то же время атмосфера Венеры прозрачна для дециметровых радиоволн, с помощью которых впоследствии и был исследован рельеф планеты.
В глубокой древности Венера, как полагают, настолько разогрелась, что подобные земным океаны, которыми, как считается, она обладала, полностью испарились, оставив после себя пустынный пейзаж с множеством плитоподобных скал. Одна из гипотез полагает, что из-за слабости магнитного поля водяной пар (расщеплённый солнечным излучением на элементы) был унесён солнечным ветром в межпланетное пространство. Установлено, что атмосфера планеты и сейчас теряет водород и кислород в соотношении 2:1.

Атмосферное давление на поверхности Венеры в 92 раза больше, чем на Земле. Подробное картографирование поверхности Венеры проводилось в течение последних 22 лет — в частности, проектом «Магеллан». Поверхность Венеры носит яркие признаки вулканической деятельности, а атмосфера содержит серу. Есть некоторые признаки того, что вулканическая деятельность на Венере продолжается и сейчас, но доказательств этому не найдено. Удивительно низкое число ударных кратеров говорит в пользу того, что поверхность Венеры относительно молода: ей приблизительно 500 миллионов лет. Тектоники плит на Венере нет (вероятно, потому что её литосфера из-за отсутствия воды слишком вязкая и, следовательно, недостаточно подвижна), но есть много следов менее масштабных тектонических движений.
Астрономические характеристики.
Венера — третий по яркости объект на небе Земли после Солнца и Луны и достигает видимой звёздной величины −4,6m. Поскольку Венера ближе к Солнцу, чем Земля, она никогда не удаляется от Солнца более чем на 47,8° (для земного наблюдателя). Поэтому обычно Венера видна незадолго до восхода или через некоторое время после захода Солнца, традиционно называясь при этом, соответственно, «утренняя звезда» и «вечерняя звезда».

Венера всегда ярче, чем самые яркие звёзды (кроме Солнца). На этом снимке Венера отражается в водах Тихого океана
Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходит самые яркие звёзды. Отличительным признаком планеты является её ровный белый цвет. Венера так же, как и Меркурий, не отходит на небе на большое расстояние от Солнца. В моменты элонгаций Венера может удалиться от нашей звезды максимум на 47°. Как и у Меркурия, у Венеры есть периоды утренней и вечерней видимости: в древности считали, что утренняя и вечерняя «Венеры» - разные звёзды.
В телескоп, даже небольшой, можно без труда наблюдать изменение видимой фазы диска планеты. Его впервые наблюдал в 1610 году Галилей. 
Спутники.
Венера, наряду с Меркурием, является планетой, не имеющей естественных спутников.
В XIX веке существовала гипотеза, что в прошлом спутником Венеры являлся Меркурий, который впоследствии был ею «потерян». В 1976 году Том ван Фландерн и Р. С. Харрингтон при помощи численного моделирования показали, что эта гипотеза хорошо объясняет большие отклонения (эксцентриситет) орбиты Меркурия, его резонансный характер обращения вокруг Солнца и потерю вращательного момента как у Меркурия, так и у Венеры. Также объясняется приобретение Венерой вращения, обратного основному в Солнечной системе, разогрев поверхности планеты и возникновение плотной атмосферы.
В прошлом было сделано много заявлений о наблюдении спутников Венеры, но они всегда оказывались основанными на ошибке. Первые такие заявления относятся к XVII веку. Всего за 120-летний период до 1770 года о наблюдении спутника сообщалось более 30 раз, как минимум 20 астрономами. К 1770 году поиски спутников Венеры были почти прекращены — в основном, из-за того, что не удавалось повторить результаты предыдущих наблюдений, а также в результате того, что никаких признаков наличия спутника не было обнаружено при наблюдении прохождения Венеры по диску Солнцав 1761 и 1769 году.
У Венеры (как и у Марса и Земли) существует квазиспутник, астероид 2002 VE68, обращающийся вокруг Солнца таким образом, что между ним и Венерой существует орбитальный резонанс, в результате которого на протяжении многих периодов обращения он остаётся вблизи планеты.

Атмосфера.
Атмосфера у Венеры была открыта М.В. Ломоносовым. 6 июня (26 мая) 1761 г. он провёл успешные астрономические наблюдения, воспользовавшись для этой цели обыкновенной подзорной трубой с закопченным стеклом. Обо всем увиденном М.В. Ломоносов делал подробные записи в дневнике.
Ломоносов проводил наблюдения в своем имении в Санкт-Петербурге (современный адрес - Большая Морская ул., 61), которое находилось примерно на 1.3 км южнее обсерватории Санкт-Петербургской императорской Академии наук, географические координаты - 59°55′50″ северной широты и 30°17′59″ восточной долготы. Его домашняя обсерватория располагалась на открытой плоской крыше строения, которое имело длину 6м, ширину 5м, и высоту 4м; на крыше были установлены перила высотой ¾ м. Ломоносов использовал "зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4½ фута". 
Атмосфера Венеры состоит, в основном, из углекислого газа (96,5 %) и азота (3,5 %). Содержание других газов очень мало: диоксида серы — 0,018 %, аргона — 0,007 %, водяного пара — 0,003 %, у остальных составляющих — ещё меньше. В 2011 году учёные, работающие с аппаратом «Venus Express», обнаружили у Венеры озоновый слой[30], который располагается на высоте 100 километров. Для сравнения, озоновый слой Земли располагается на высоте 15—20 километров, а концентрация озона в нём на несколько порядков больше.

Рис. Рисунки, выполненные М.В. Ломоносовым. 

Структура
В структуре строения атмосферы Венеры выделяют следующие оболочки:
экзосфера — верхняя граница атмосферы, внешняя оболочка планеты на высоте 220—350 км;
термосфера — находится на границе между 120 и 220 км;
мезопауза — находится между 95 и 120 км;
верхняя мезосфера — на границе между 73—95 км;
нижняя мезосфера — на границе между 62—73 км;
тропопауза — расположена на границе чуть выше 50 и чуть ниже 65 км; область, где условия наиболее похожи на условия у поверхности Земли
тропосфера — наиболее плотная часть атмосферы Венеры, нижняя граница которой представляет собой полужидкий-полугазообразный океан из углекислого газа (сверхкритическая жидкость).
Термосфера является разрежённой и сильно ионизированной оболочкой атмосферы. Как и для термосферы Земли, для термосферы Венеры характерны значительные перепады температур. Температура ночной стороны термосферы достигает 100 К (−173 °C). На дневной стороне температура возрастает до 300—400 К (от 27 до 127 °C).
Мезосфера Венеры находится на высотах между 65 и 120 км[31]. В мезосфере Венеры можно выделить два уровня:
верхний (73—95 км);
нижний (62—73 км).
В верхнем уровне мезосферы на высоте 95 км температура составляет около 165 К (−108 °C).
В нижнем уровне мезосферы температура почти постоянна и составляет 230 К (−43 °С). Этот уровень совпадает с верхней границей облаков.
Зависимость температуры атмосферы от высоты.
Тропопауза — граница между тропосферой и мезосферой — расположена в районе чуть выше 50 и чуть ниже 65 км. По данным советских зондов (от «Венера-4» до «Венера-14») и американских «Пионер-Венера-2», область атмосферного слоя в районе от 52,5 до 54 км имеет температуру между 293 К (+20 °C) и 310 K (+37 °C), а на высоте 49,5 км давление становится таким же, как на Земле на уровне моря.
Тропосфера начинается на поверхности планеты и простирается до 65 км. Ветры у раскалённой поверхности слабые, однако в верхней части тропосферы температура и давление уменьшаются до земных значений, и скорость ветра возрастает до 100 м/с.
Плотность у поверхности составляет 67 кг/м3, то есть 6,5 % от плотности жидкой воды на Земле. Атмосферное давление на поверхности Венеры равно давлению на глубине около 910 метров под водой. Из-за этого углекислый газ фактически является уже не газом, а сверхкритической жидкостью. Таким образом, нижние 5 км тропосферы представляют собой горячий полужидкий-полугазообразный океан CO2. Температура здесь составляет 740 К (467 °C). Это больше температуры поверхности Меркурия, находящегося вдвое ближе к Солнцу. Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый углекислым газом и густыми кислотными облаками. Несмотря на медленное вращение планеты, перепад температур между дневной и ночной стороной планеты (а также между экватором и полюсами) составляет около 1—2 K — настолько велика тепловая инерция тропосферы.
Рельеф.
Радар АМС «Пионер-Венера-1» в 1970-х годах снимал поверхность Венеры с разрешением 150—200 км. Советские АМС «Венера-15» и «Венера-16» в 1983—1984 годах с помощью радара закартировали большую часть северного полушария с разрешением 1—2 км, впервые засняв тессеры и венцы. Американский «Магеллан» с 1989 по 1994 год произвёл более детальное (с разрешением 300 м) и почти полное картографирование поверхности планеты. На ней обнаружены тысячи древних вулканов, извергавших лаву, сотни кратеров, арахноиды, горы. Поверхностный слой (кора) очень тонок; ослабленный высокой температурой, он слабо препятствует прорыванию лавы наружу. Два венерианских континента — Земля Иштар и Земля Афродиты — по площади не меньше Европы каждый, однако по протяжённости их несколько превосходят каньоны Парнгэ, названные в честь хозяйки леса у ненцев, которые являются самой большой деталью рельефа Венеры. Низменности, похожие на океанские впадины, занимают на Венере только одну шестую поверхности. Горы Максвелла на Земле Иштар возвышаются на 11 км над средним уровнем поверхности. Горы Максвелла, а также области Альфаи Бета являются единственными исключениями из правила о наименованиях, принятого МАС. Всем остальным районам Венеры даны женские имена, в том числе русские: на карте можно найти Землю Лады, равнину Снегурочки и каньон Бабы-Яги.
Ударные кратеры — редкий элемент венерианского пейзажа: на всей планете их лишь около 1000. На снимке справа — кратер Адывар диаметром около 30 км. Внутренняя область заполнена застывшим расплавом пород. «Лепестки» вокруг кратера образованы раздроблённой породой, выброшенной наружу во время взрыва при его образовании.