Облака

С предположением о наличии в атмосфере различных примесей непосредственно связана и проблема венерианских облаков, относительно структуры и природы которых не существует до сих пор единого мнения.
Основным источником доступной информации об облаках служат наблюдаемые с Земли оптические характеристики планеты. Эти характеристики, однако, вместе с данными о высотных профилях температуры и давления не дают возможности прийти к выводу о том, из чего состоят венерианские облака. С учетом же соображений о возможности перехода в атмосферу из литосферы разнообразных химических элементов и соединений и о наличии пыли легко представить себе слоистую структуру облаков на Венере, состоящих из различных компонентов на разных уровнях.
Естественно, что число возможных «кандидатов» не безгранично, и последними исследованиями существенно поколеблен или отвергнут ряд ранее предполагавшихся гипотез, во всяком случае относящихся к составу видимого с Земли облачного слоя. Видимо, с большой вероятностью можно исключить такие компоненты, как СО₂ (слишком низкая температура конденсации, не достигаемая в атмосфере), С₃0₂ (отсутствие характерных минимумов в полосах поглощения на 2,27 и 2,67 мк и сильного поглощения в области от 2,9 до 3,4 мк), углеводороды (отсутствие сильной полосы на 2,4 мк). По спектральным и геохимическим соображениям небезнадежны хлористое железо и его гидраты, а на больших высотах — хлористый аммоний, хотя против них имеются и существенные возражения. Следует иметь в виду уже упоминавшуюся возможность ртутно-галогеновых соединений.
Естественно, что наиболее притягательно, казалось бы, очевидное предположение о водно-ледяных облаках. Если исходить из измеренной на «Венерах» довольно высокой влажности верхней части тропосферы планеты, то облака из Н₂0 должны существовать независимо от наличия конденсатов другой природы или пыли. В пользу этого предположения говорят также некоторые данные, касающиеся интерпретации отражательных свойств планеты в сопоставлении с лабораторными спектрами различных соединений, и довольно низкая температура стратосферы Венеры.
При однопроцентной концентрации Н20 и модели стратосферы, построенной по результатам измерений на космических аппаратах, нижняя граница облаков должна находиться на высоте 59 км, а эффективная толщина облачного слоя составлять приблизительно 8 —10 км. При концентрации же Н₂0 = 0,1% условия конденсации в атмосфере Венеры вообще не достигаются. Наиболее сильные возражения против облаков из Н₂0 — отсутствие характерного для льда поглощения в ближней инфракрасной области спектра на 1,5 и 2 мк (в случае облаков сравнительно большой оптической толщины); слишком большой измеренный показатель преломления вблизи границы венерианских облаков (в среднем 1,45, а для льда он — 1,31); малая концентрация водяного пара, по спектроскопическим данным, выше облаков (если относить излучающий слой к уровню в атмосфере с температурой минус 30—50°C). Высказывается также заслуживающее внимания предположение об обогащении облаков водным раствором НСl по сравнению с его относительно низким содержанием в надоблачной атмосфере. Обоснованием служит, в частности, тот факт, что коэффициент преломления водного раствора НСl возрастает с уменьшением температуры, приближаясь к измеренному значению на верхней границе венерианских облаков.
Интересно заметить, что на диске Венеры, малоконтрастном в видимом свете, в ультрафиолетовой области хорошо различаются контрастные образования. Они получили название ультрафиолетовых облаков. Обнаружено, что период появления характерных деталей составляет около 4 земных суток. Наблюдаемые неоднородности облаков в ультрафиолете локализованы
примерно на 25 км выше границы облачности в видимом свете. Периодичность повторяемости деталей, видимо, связана со структурой стратосферной циркуляции, имеющей глобальный характер, со скоростями до 100 м/сек. Возможно и другое объяснение — возбуждение продольных волн в стратосфере, так что наблюдаемые перемещения могут быть связаны с групповыми скоростями этих волновых процессов.
По-видимому, лишь прямой эксперимент принесет решающие доказательства в пользу той или иной модели состава и структуры облаков на Венере. На сегодняшний день наибольшего внимания заслуживает гипотеза слоистой структуры облачности, с образованием протяженного слоя облаков из Н₂0 вместе с растворами некоторых соединений и пылью, возможно играющей роль ядер конденсации.