En vanlig fråga när man tittar på solsystemet och jordens plats i det stora schemat är 'vilken planet är närmast jorden?' Förutom att tillfredsställa en persons allmänna nyfikenhet är denna fråga också av stor betydelse när det kommer till rymdutforskning. Och när mänskligheten överväger att montera bemannade uppdrag till närliggande planeter, blir det också ett av oerhört praktiskt.
Om vi en dag hoppas kunna utforska, bosätta oss och kolonisera andra världar, vilket skulle vara den kortaste resan? Ovariabelt, är svaret Venus . Benämns ofta som ' Jordens tvilling ', Venus har många likheter med jorden. Det är en jordisk planet, den kretsar inom solens beboeliga zon och den har en atmosfär som en gång tros ha varit som jordens. I kombination med dess närhet till oss är det inte konstigt att vi betraktar den som vår tvilling.
Venus bana:
Venus kretsar runt solen på ett medelavstånd (halvhuvudaxel) på 108 208 000 km (0,723 AUs), mellan 107 477 000 km (0,718 AU) vid perihel och 108 939 000 km (0,728 AU). Detta gör Venus omlopp till den minst excentriska av alla planeter i solsystemet. Faktum är att med en excentricitet på mindre än 0,01 är dess omloppsbana nästan cirkulär.
Jorden och Venus bana jämfört. Kredit: Sky and Telescope
När Venus ligger mellan jorden och solen upplever den vad som kallas en underlägsen konjunktion. Det är vid denna tidpunkt som den närmar sig jorden (och vilken planet som helst) med ett genomsnittligt avstånd på 41 miljoner km (25.476.219 mi). I genomsnitt uppnår Venus en underlägsen konjunktion med jorden var 584:e dag.
Och på grund av den minskande excentriciteten i jordens omloppsbana kommer minimiavstånden att bli större under de kommande tiotusentals åren. Så det är inte bara jordens närmaste granne (när den närmar sig närmast), utan den kommer att fortsätta att bli mysigare med oss med tiden!
Venus vs. Mars:
Som jordens andra granne har Mars också en 'nära' relation med jorden. Genom att kretsa runt vår sol på ett genomsnittligt avstånd av 227 939 200 km (1,52 AU), tar Mars mycket excentriska bana (0,0934) den från ett avstånd av 206 700 000 km (1,38 AU) i perihel till 249 200 000 km (1). Detta gör dess omloppsbana till en av de mer excentriska i vårt solsystem, näst efter Merkurius
För att jorden och Mars ska vara närmast, måste båda planeterna vara på samma sida av solen, Mars måste vara på sitt närmaste avstånd från solen (perihel) och jorden måste vara längst bort (aphelion). Detta är känt som opposition, en tid då Mars framstår som ett av de ljusaste objekten på himlen (som en röd stjärna), som konkurrerar med Venus eller Jupiter.
Excentriciteten i Mars bana betyder att den är . Kredit: NASA
Men även vid denna tidpunkt varierar avståndet mellan Mars och jorden avsevärt. Det närmsta tillvägagångssättet ägde rum 2003, när Jorden och Mars var bara 56 miljoner km (3 4796 787 mi) från varandra. Och det här var det närmaste de hade varit på 50 000 år. Nästa närmsta inflygning kommer att äga rum den 27 juli 2018, då Jorden och Mars kommer att vara på ett avstånd av 57,6 miljoner km (35,8 mi) från varandra.
Det har också uppskattats att det närmaste teoretiska tillvägagångssättet skulle äga rum på ett avstånd av 54,6 miljoner km (33,9 miljoner mi). Emellertid har inget sådant tillvägagångssätt dokumenterats i hela historien. Man skulle då tvingas undra varför så mycket av mänsklighetens utforskningsinsatser (förr, nu och framtid) är inriktade på Mars. Men när man tänker på hur hemsk Venus miljö är i jämförelse, blir svaret tydligt.
Utforskningsinsatser:
Studiet och utforskningen av Venus har varit svårt under åren, på grund av kombinationen av dess täta atmosfär och hårda ytmiljö. Dess yta har avbildats först under senare tid, tack vare utvecklingen av radaravbildning. Men många robotar och till och med några landare har gjort resan och upptäckt mycket om jordens närmaste granne.
De första försöken gjordes av sovjeterna på 1960-talet till och med Venera Program . Medan det första uppdraget ( Venera-1 ) misslyckades på grund av förlust av kontakt, den andra ( Venera-3 ) blev det första konstgjorda föremålet som kom in i atmosfären och träffade ytan på en annan planet (den 1 mars 1966). Detta följdes av Venera-4 rymdskepp, som lanserades den 12 juni 1967 och nådde planeten ungefär fyra månader senare (den 18 oktober).
De första färgbilderna tagna av Venus yta av rymdsonden Venera-13. Kredit: NASA
NASA genomförde liknande uppdrag under Mariner-programmet. De Mariner 2 uppdraget, som sjösattes den 14 december 1962, blev det första framgångsrika interplanetära uppdraget och passerade inom 34 833 km (21 644 mi) från Venus yta. Mellan slutet av 60-talet och mitten av 70-talet genomförde NASA flera fler förbiflygningar med hjälp av Mariner-sonder – som Mariner 5 mission den 19 oktober 1967 och den Mariner 10 mission den 5 februari 1974.
Sovjeterna lanserade ytterligare sex Venera-sonder mellan slutet av 60-talet och 1975, och fyra ytterligare uppdrag mellan slutet av 70-talet och början av 80-talet. Venera-5 , Venera-6 , och Venera-7 alla gick in i Venus atmosfär och returnerade kritiska data till jorden. Venera 11ochVenera 12 upptäckte venusiska elektriska stormar; och Venera 13 och Venera 14 landade på planeten och tog de första färgfotografierna av ytan. Programmet avslutades i oktober 1983, då Venera 15ochVenera 16 placerades i omloppsbana för att utföra kartläggning av den venusiska terrängen med syntetisk bländarradar.
I slutet av sjuttiotalet började NASA Pioneer Venus Project , som bestod av två separata uppdrag. Den första var Pioneer Venus Orbiter , som sattes in i en elliptisk bana runt Venus (4 december 1978) för att studera dess atmosfär och kartlägga ytan. Den andra, den Pioneer Venus Multiprobe , släppte fyra sonder som kom in i atmosfären den 9 december 1978, och returnerade data om dess sammansättning, vindar och värmeflöden.
Konstnärens intryck av NASA:s Pioneer Venus Orbiter i omloppsbana runt Venus. Kredit: NASA
1985 deltog sovjeterna i ett samarbetsprojekt med flera europeiska stater för att lansera Vega program . Detta initiativ med två rymdfarkoster var avsett att dra fördel av utseendet på Halleys komet i det inre solsystemet, och kombinera ett uppdrag till det med en förbiflygning av Venus. På väg till Halley den 11:e och 15:e juni släppte de två Vega-rymdfarkosterna Venera-liknande sonder i Venus atmosfär för att kartlägga dess väder.
NASA Magellan rymdfarkoster lanserades den 4 maj 1989 med ett uppdrag att kartlägga Venus yta med radar. Under sitt fyra och ett halvt år långa uppdrag,Magellangav de mest högupplösta bilderna hittills av planeten, kunde kartlägga 98 % av ytan och 95 % av dess gravitationsfält. 1994, i slutet av sitt uppdrag,Magellansändes till dess förstörelse in i Venus atmosfär för att kvantifiera dess densitet.
Venus observerades av Galileo och Cassini rymdskepp under förbiflygningar på sina respektive uppdrag till de yttre planeterna, men Magellan var det sista dedikerade uppdraget till Venus på över ett decennium. Det var inte förrän oktober 2006 och juni 2007 Att den BUDBÄRARE sond skulle genomföra en förbiflygning av Venus (och samla in data) för att bromsa dess bana för en eventuell orbital insättning av Merkurius.
Venus Express , en sond designad och byggd av European Space Agency, antog framgångsrikt polarbana runt Venus den 11 april 2006. Denna sond genomförde en detaljerad studie av den venusiska atmosfären och molnen och upptäckte en ozonskikt och en virvlande dubbelvirvel vid sydpolen innan avslutade sitt uppdrag i december 2014 . Sedan den 7 december 2015 har Japans Akatsuki befunnit sig i en mycket elliptisk Venus-bana.
På grund av sin fientliga yta och atmosfäriska förhållanden har Venus visat sig vara en svår nöt att knäcka, trots sin närhet till jorden. Trots det har NASA, Roscosmos och Indiens ISRO alla planer på att skicka ytterligare uppdrag till Venus under de kommande åren för att lära sig mer om vår tvillingplanet. Och allt eftersom århundradet fortskrider, och om vissa människor får sin vilja igenom, kan vi till och med försöka göra det skicka mänskliga kolonister dit !
Vi har skrivit många artiklar om jorden och dess närmaste granne här på Universe Today. Här är Planeten Venus , Venus: 50 år sedan vår första resa, och vi kommer tillbaka , Intressanta fakta om Venus , Utforska Venus med luftskepp , Kolonisera Venus Med Flytande Städer , och Hur terraformerar vi Venus?
Om du vill ha mer information om jorden, kolla in NASA:s Solar System Exploration Guide on Earth . Och här är en länk till NASA:s jordobservatorium .
Astronomy Cast har också ett intressant avsnitt om ämnet. Lyssna nu, Avsnitt 50: Venus .