Vénus (planeta)

Vênus/Vénus Moon symbol
Planeta principal
Venus-real color.jpg
Fotografia feita pela sonda Mariner 10 em 1974.
Características orbitais
Semieixo maior108.208.930 km
0,723 332 UA
Periélio107.476.000 km
0,718 UA
Afélio108.942.000 km
0,728 UA
Excentricidade0,006772
Período orbital224,701 dias (0,615198) anos
Período sinódico583,92 dias (1,599) anos
Velocidade orbital média35,02 km/s
InclinaçãoCom a eclíptica: 3,39471 º
Equador do Sol:
3,86
Plano invariável:
2,19 °
Argumento do periastro54,85229 º
Longitude do nó ascendente76,68069 º
Número de SatélitesNenhum
Características físicas
Diâmetro médio12 103,6 km
Área da superfície4,60 ×108 km²
Volume92,843 ×1010 km³
Massa4,8685 ×1024 kg
Densidade média5,243 g/cm³
Gravidade superficial8,87 m/s2
Período de rotação-5832,5 horas (-243,021) dias
Velocidade de escape10,36 km/s
Inclinação axial177,36 º
Albedo0,67 (geométrico)
0,90
(Bond)
Temperaturamédia: 461 ºC
Magnitude aparente-4,6
Composição da atmosfera
Pressão atmosférica9,2 MPa
Dióxido de carbono
Nitrogênio
Dióxido de enxofre
Argônio
Vapor de água
Monóxido de carbono
Hélio
Neônio
Traços de Sulfeto de carbonila
Ácido clorídrico
Ácido fluorídrico
96,5%
3,5%
0,015%
0,007%
0,002%
0,0017%
0,0012%
0,0007%
Disambig grey.svg Nota: Para a deusa romana, consulte Vênus (mitologia); para demais casos, veja Vênus (desambiguação).

Vénus (português europeu) ou Vênus (português brasileiro) (AO 1990: Vénus ou Vênus)[1] é o segundo planeta do Sistema Solar em ordem de distância a partir do Sol, orbitando-o a cada 224,7 dias. Recebeu seu nome em homenagem à deusa romana do amor e da beleza Vénus, equivalente a Afrodite. Depois da Lua, é o objeto mais brilhante do céu noturno, atingindo uma magnitude aparente de -4,6, o suficiente para produzir sombras. Como Vénus se encontra mais próximo do Sol do que a Terra, ele pode ser visto aproximadamente na mesma direção do Sol (sua maior elongação é de 47,8°). Vénus atinge seu brilho máximo algumas horas antes da alvorada ou depois do ocaso, sendo por isso conhecido como a estrela da manhã (Estrela d'Alva) ou estrela da tarde (Vésper); também é chamado Estrela do Pastor.

Vénus é considerado um planeta do tipo terrestre ou telúrico, chamado com frequência de planeta irmão da Terra,[2] já que ambos são similares quanto ao tamanho, massa e composição. Vénus é coberto por uma camada opaca de nuvens de ácido sulfúrico altamente reflexivas, impedindo que a sua superfície seja vista do espaço na luz visível. Ele possui a mais densa atmosfera entre todos os planetas terrestres do Sistema Solar, constituída principalmente de dióxido de carbono. Vénus não possui um ciclo do carbono para fixar o carbono em rochas ou outros componentes da superfície, nem parece ter qualquer vida orgânica para absorvê-lo como biomassa. Acredita-se que no passado Vénus possuía oceanos como os da Terra,[3] que se evaporaram quando a temperatura se elevou, restando uma paisagem desértica, seca e poeirenta, com muitas pedras em forma de placas. A água provavelmente se dissociou e, devido à inexistência de um campo magnético, o hidrogênio foi arrastado para o espaço interplanetário pelo vento solar.[4] A pressão atmosférica na superfície do planeta é 92 vezes a da Terra.

A superfície venusiana foi objeto de especulação até que alguns dos seus segredos foram revelados pela ciência planetária no século XX. Ele foi finalmente mapeado em detalhes pelo Programa Magellan de 1990 a 1994. O solo apresenta evidências de extenso vulcanismo e o enxofre na atmosfera pode indicar que houve algumas erupções recentes.[5][6] Entretanto, a falta de evidência de fluxo de lava acompanhando algumas das caldeiras visíveis permanece um enigma. O planeta possui poucas crateras de impacto, demonstrando que a superfície é relativamente jovem, com idade de aproximadamente 300-600 milhões de anos.[7][8] Não há evidência de placas tectônicas, possivelmente porque a crosta é muito forte para ser reduzida, sem água para torná-la menos viscosa. Em vez disso, Vénus pode perder seu calor interno em eventos periódicos de reposição da superfície.[7]

Características físicas

Vénus é um dos quatro planetas terrestres do Sistema Solar, significando que, como a Terra, ele é um corpo rochoso. Em tamanho e massa, ele é muito similar ao nosso planeta. O diâmetro de Vénus é apenas 650 km menor e sua massa é 81,5% da massa da Terra. Entretanto, as condições na superfície venusiana diferem radicalmente daquelas na Terra, devido à sua densa atmosfera de dióxido de carbono. A massa da atmosfera de Vénus é composta em 96,5% de dióxido de carbono, sendo o nitrogênio a maior parte do restante.[9]

Estrutura interna

Sem dados sísmicos ou conhecimento do seu momento de inércia, existe pouca informação sobre a estrutura interna e a geoquímica de Vénus.[10] Entretanto, a similaridade em tamanho e densidade entre Vénus e a Terra sugere que eles possuem uma estrutura interna similar: núcleo, manto e crosta. O núcleo de Vénus é, como o da Terra, pelo menos parcialmente líquido, porque os dois planetas têm se resfriado mais ou menos na mesma taxa.[11] O tamanho ligeiramente menor de Vénus sugere que as pressões são significativamente menores no seu interior do que na Terra. A principal diferença entre os dois planetas é a inexistência de placas tectônicas em Vénus, provavelmente devido à superfície e manto secos. Isto resulta em uma reduzida perda de calor pelo planeta, impedindo-o de se resfriar, e é a provável explicação para a falta de um campo magnético gerado internamente.[12]

Geografia

Mapa de Vénus, baseado no mapeamento de radar da sonda Pioneer Venus 1. Nesse mapa são mostrados os "continentes" elevados em amarelo: Ishtar Terra no alto e Afrodite Terra logo abaixo do equador, à direita.

Cerca de 80% da superfície de Vénus é coberta por suaves planícies vulcânicas, sendo que 70% são planícies com cadeias enrugadas e 10% são planícies suaves ou lobuladas.[13] Duas mesetas principais em forma de continentes compõem o restante da superfície, uma situando-se no hemisfério norte e a outra logo ao sul do equador. A meseta ao norte é chamada de Ishtar Terra, em homenagem a Ishtar, a deusa babilônica do amor, e tem aproximadamente a superfície da Austrália. Maxwell Montes, a montanha mais alta de Vénus, fica em Ishtar Terra. Seu pico fica 11 km acima da elevação média da superfície venusiana. O continente setentrional é chamado de Afrodite Terra, em homenagem à deusa grega do amor, e é a maior das duas mesetas, com o tamanho aproximado da América do Sul. Uma rede de fraturas e falhas cobre a maior parte desta área.[14]

Além das crateras de impacto, montanhas e vales comumente encontrados nos planetas rochosos, Vénus reúne um conjunto de acidentes geográficos únicos. Entre esses, há vulcões com topo plano, chamados farras, que se parecem com panquecas e têm diâmetro variando entre 20 e 50 km e altura de 100 a 1 000 m; sistemas de fraturas radiais estrelados, chamados novae; acidentes geográficos com fraturas radiais e concêntricas parecendo teias de aranha, conhecidos como aracnoides; e coronae, anéis circulares de fraturas às vezes cercados por depressões. Esses acidentes têm origem vulcânica.[15]

A maior parte dos acidentes geográficos venusianos recebe o nome de mulheres históricas e mitológicas.[16] Exceções são o Maxwell Montes, em homenagem a James Clerk Maxwell, e as regiões altas Alpha Regio, Beta Regio e Ovda Regio. Esses acidentes foram nomeados antes da adoção do sistema atual pela União Astronômica Internacional, a organização que administra a nomenclatura planetária.[17]

As longitudes das características físicas em Vénus são expressas em relação à linha do meridiano principal. A linha do meridiano inicialmente passava pela mancha clara ao radar no centro do acidente oval Eva, localizado ao sul de Alpha Regio.[18] Depois das missões Venera, a linha do meridiano foi redefinida para passar pelo pico central da cratera Ariadne.[19][20]

Geologia da superfície

Ver artigo principal: Geologia de Vênus
Imagem obtida por radar da superfície de Vénus, centrada à longitude 180° Leste.
Crateras de impacto na superfície de Vénus (imagem reconstruída a partir de dados de radar).

A maior parte da superfície venusiana parece ter sido formada por atividade vulcânica. Vénus tem um número de vulcões várias vezes superior ao da Terra e possui 167 enormes vulcões que têm mais de 100 km de diâmetro. O único complexo vulcânico deste tamanho na Terra é a Grande Ilha do Havaí, nos Estados Unidos.[15] Entretanto, isto não acontece por Vénus ser vulcanicamente mais ativo que a Terra, e sim porque sua crosta é mais velha. A crosta oceânica da Terra é continuamente reciclada por subducção nas bordas das placas tectônicas e tem uma idade média de cerca de 100 milhões de anos,[21] enquanto a idade da superfície venusiana é estimada entre 300 e 600 milhões de anos.[7][15]

Várias evidências apontam para a existência de atividade vulcânica corrente em Vénus. Além disso, durante o programa espacial soviético Venera, as sondas Venera 11 e Venera 12 detectaram um fluxo constante de raios, e a sonda Venera 12 registrou um ruído poderoso de trovão assim que pousou na superfície. A sonda Venus Express da Agência Espacial Europeia registrou raios abundantes na alta atmosfera.[22] Enquanto a chuva causa tempestades na Terra, não há chuva na superfície de Vénus (embora haja efetivamente chuva de ácido sulfúrico na atmosfera superior, que evapora cerca de 25 km acima da superfície).[23] Uma possibilidade é que as cinzas de uma erupção vulcânica estivessem gerando os raios. Outra evidência vem de medições da concentração de dióxido de enxofre na atmosfera, que indicaram queda por um fator de 10 entre 1978 e 1986. Isto pode indicar que os níveis medidos inicialmente estavam elevados devido a uma grande erupção vulcânica.[24] Em 2015, vasculhando dados da missão europeia Venus Express, cientistas descobriram picos transitórios de temperatura em vários pontos sobre a superfície do planeta. Os pontos quentes, que foram encontrados lampejando e desvanecendo no decurso de apenas alguns dias, parecem ser gerados por fluxos ativos de lava na superfície. Estas são algumas das melhores evidências de que em Vênus há atividade vulcânica.[25]

Há quase mil crateras de impacto em Vénus, distribuídas igualmente na superfície. Em outros corpos celestes com crateras, como a Terra e a Lua, as crateras apresentam uma variedade de estados de degradação. Na Lua, a degradação é causada por impactos subsequentes, enquanto na Terra ela é causada pela erosão do vento e chuva. Entretanto, em Vénus, cerca de 85% das crateras estão em sua condição original. O número de crateras, junto com a sua bem preservada condição, indica que o planeta passou por um evento de recobrimento superficial entre 300 e 600 milhões de anos atrás,[7][8] seguido por uma queda do vulcanismo.[26] A crosta da Terra está em movimento contínuo, mas acredita-se que Vénus não possa sustentar um processo assim. Sem placas tectônicas para dissipar o calor do manto, Vénus passa por um processo cíclico no qual as temperaturas do manto se elevam até atingir um nível crítico que enfraquece a crosta. Então, durante um período de 100 milhões de anos, a subducção ocorre em enorme escala, reciclando completamente a crosta.[15]

Os diâmetros das crateras venusianas variam entre 3 km e 280 km. Devido aos efeitos da densa atmosfera nos objetos que caem, não há crateras menores que 3 km. Objetos com energia cinética inferior a um determinado valor são tão desacelerados pela atmosfera que não criam uma cratera de impacto.[27] Projéteis com menos de 50 m de diâmetro fragmentam-se e incendeiam-se na atmosfera antes de atingir o solo.[28]

Atmosfera e clima

Ver artigo principal: Atmosfera de Vênus
Estrutura das nuvens na atmosfera venusiana em 1979, revelada pelas observações em ultravioleta da sonda 'Pioneer Venus Orbiter.

Vénus tem uma atmosfera extremamente densa, que consiste principalmente de dióxido de carbono e uma pequena quantidade de nitrogênio. A massa atmosférica é 93 vezes a da atmosfera da Terra, enquanto a pressão na superfície do planeta é 92 vezes aquela na superfície da Terra – uma pressão equivalente àquela a uma profundidade de quase 1 km no oceano da Terra. A densidade na superfície é de 65 kg/m³ (6,5% da densidade da água). A atmosfera rica em CO2, juntamente com as espessas nuvens de dióxido de enxofre, gera o mais forte efeito estufa do Sistema Solar, criando temperaturas na superfície acima de 460 °C.[29] Isto torna a superfície venusiana mais quente do que a de Mercúrio, que tem temperatura superficial mínima de -220 °C e a máxima de 420 °C,[30] apesar de Vénus estar a uma distância do Sol quase duas vezes maior que a de Mercúrio e receber apenas 25% da irradiação solar que Mercúrio recebe (2 613,9 W/m² na atmosfera superior e 1 071,1 W/m² na superfície).

Estudos sugeriram que há alguns bilhões de anos a atmosfera venusiana era muito mais parecida com a da Terra do que é agora, e que havia provavelmente substanciais quantidades de água líquida na superfície, mas um efeito estufa foi causado pela evaporação da água original, o que gerou um nível crítico de gases de efeito estufa na atmosfera.[31]

A inércia térmica e a transferência de calor por ventos na atmosfera inferior fazem com que a temperatura na superfície venusiana não varie significativamente entre dia e noite, apesar da rotação extremamente lenta do planeta. Os ventos na superfície são lentos, movendo-se a poucos quilômetros por hora, mas, por causa da alta densidade da atmosfera na superfície do planeta, exercem uma força significativa contra obstáculos e transportam poeira e pequenas pedras pela superfície. Só isso já tornaria difícil um homem caminhar, mesmo que o calor e a falta de oxigênio não fossem um problema.[32]

Acima da densa camada de CO2 estão espessas nuvens consistindo principalmente de gotículas de dióxido de enxofre e ácido sulfúrico.[33][34] Essas nuvens refletem de volta para o espaço cerca de 60% da luz do Sol que incide sobre elas e impedem a observação direta da superfície venusiana na luz visível. A capa permanente de nuvens implica que embora Vénus esteja mais próximo do Sol do que a Terra, sua superfície não é tão bem iluminada. Fortes ventos a 300 km/h no topo das nuvens circulam o planeta a cada 4 a 5 dias terrestres.[35] Os ventos venusianos se movem a até 60 vezes a velocidade de rotação do planeta, enquanto na Terra os ventos mais fortes chegam a apenas 10% a 20% da velocidade de rotação.[36]

A superfície de Vénus é efetivamente isotérmica; ela mantém uma temperatura constante não somente entre dia e noite, mas também entre o equador e os polos.[37][38] A pequena inclinação axial do planeta (menos de três graus, comparados com os 23 graus da Terra) também minimiza variações sazonais de temperatura.[39] A única variação apreciável de temperatura ocorre com a altitude. Em 1995, a sonda Magellan localizou uma substância altamente reflexiva nos topos das montanhas mais altas, que tinham grande semelhança com a neve terrestre. Esta substância presumivelmente se formou num processo similar à neve, embora a uma temperatura muito maior. Volátil demais para condensar na superfície, ela subiu em forma de gás para as elevações maiores e mais frias, onde então precipitou. A identidade desta substância não foi determinada com certeza, mas as especulações variam entre telúrio elementar e sulfeto de chumbo (galena).[40]

As nuvens de Vénus são capazes de produzir raios de forma muito similar às nuvens da Terra.[41] A existência de raios foi controversa desde que as primeiras explosões foram detectadas pelas últimas sondas soviéticas Venera. Entretanto, em 2006-07 a Venus Express claramente identificou ondas eletromagnéticas típicas de raios. Sua aparição intermitente indica um padrão associado à atividade do clima. A frequência de raios é pelo menos a metade daquela da Terra.[41] Em 2007, a sonda Venus Express descobriu que existe um enorme vórtex atmosférico duplo no polo sul do planeta.[42][43]

Campo magnético e núcleo

Comparação de tamanho entre os planetas terrestres: Mercúrio, Vénus, Terra e Marte.

Em 1967, a sonda soviética Venera 4 descobriu que o campo magnético de Vénus é muito mais fraco do que o da Terra. Este campo magnético é induzido por uma interação entre a ionosfera e o vento solar,[44][45] e não por um dínamo no núcleo, como aquele no interior da Terra. A pequena magnetosfera induzida de Vénus provê uma proteção desprezível contra a radiação cósmica, e esta pode provocar descargas de raios de nuvem para nuvem.[46]

A falta de um campo magnético intrínseco em Vénus foi surpreendente porque o planeta é similar à Terra em tamanho, e era esperado que também contivesse um dínamo em seu núcleo. Um dínamo requer três condições: um líquido condutor, rotação e convecção. Estima-se que o núcleo seja eletricamente condutor e, apesar de se imaginar que a rotação seja lenta, simulações mostram que ela é suficiente para produzir um dínamo.[47][48] Isto leva ao entendimento de que a inexistência do dínamo se deve à falta de convecção no núcleo de Vénus. Na Terra, a convecção ocorre na camada externa de líquido do núcleo porque o fundo da camada de líquido é muito mais quente do que o topo. Em Vénus, um evento global de recobrimento da superfície pode ter fechado as placas tectônicas, levando a um fluxo reduzido de calor através da crosta. Isto levou à elevação da temperatura do manto, reduzindo assim o fluxo de calor para fora do núcleo. Como resultado, não há um dínamo que possa gerar um campo magnético e a energia calorífica do núcleo é usada para reaquecer a crosta.[49]

Vénus não tem um núcleo interno sólido,[50] ou seu núcleo não está se resfriando atualmente, de modo que toda a parte líquida do núcleo está aproximadamente à mesma temperatura. Outra possibilidade é que o núcleo já tenha se solidificado completamente. O estado do núcleo é altamente dependente da concentração de enxofre, que ainda é desconhecida.[49]

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