چرا زهره اینقدر روشن است؟
«ستاره صبح» بهدلیل چندین عامل، از جمله جو پر از اسید سولفوریک، روشن است.
اگر در طلوع یا غروب بدون ابر به آسمان نگاه کنید، فوراً زهره را میبینید. این سیاره به شکل نقطهای درخشان و ثابتدرخش، دومین جسم روشن در آسمان شب پس از ماه است.
«این سیاره تقریباً ۱۰۰ برابر روشنتر از یک ستاره از درجه یک است،» آنتونی مالاما، پژوهشگری در مرکز حفاظت از آسمان تاریک و ساکت IAU، در ایمیل خود به Live Science گفت. ستارگان درجه یک، درخشانترین ستارگان قابل مشاهده در آسمان شب هستند. برای مثال، در مقیاس روشنایی متوسط، ستاره درجه یک سیریوس -۱٫۴۷، و زهره -۴٫۱۴ (در مقیاسی که اخترشناسان استفاده میکنند، اجرام کمنورتر عدد قدرتمند مثبتتری دارند).
اما چه چیزی زهره را اینقدر روشن میکند؟ تحقیقات نجومی نشان میدهد عوامل متعددی میتوانند نحوه روشنایی ظاهری زهره از زمین را تغییر دهند.
پوشش ابرهای بازتابی
درخشندگی زهره تا حد زیادی بهدلیل آلبیدوی بالای سیاره است، یعنی مقدار نوری که از سطح آن بازتاب میشود. زهره آلبیدوی ۰٫۷۶ دارد، به این معنی که حدود ۷۶٪ نور خورشید دریافتشده را به فضا بازمیتاباند، طبق گفته سانجای لیمای، دانشمند برجسته در مرکز علوم فضایی و مهندسی دانشگاه ویسکانسین‑مدیسون. در مقایسه، یک آینهٔ کامل ۱۰۰٪ بازتاب میدهد، زمین ۳۰٪ و ماه آلبیدوی کمی دارد که تنها ۷٪ نور وارده را بازتاب میکند.
آلبیدوی بالای زهره ناشی از یک پوشش ضخیم و همهجانبه از ابرهاست. این لایهٔ ابرها از ارتفاع ۳۰ مایل تا ۴۳٫۵ مایل (۴۸ تا ۷۰ کیلومتر) بالای سطح زهره گسترش مییابد، بین لایههای مه قرار دارد و عمدتاً از قطرات اسید سولفوریک تشکیل شده، بر اساس یک بررسی ۲۰۱۸ از دادههای مأموریتهای فضایی سالهای ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ به زهره. لیمایه اشاره کرد که این قطرات بسیار کوچکاند، عمدتاً به اندازهٔ یک باکتری. این قطرات به همراه لایههای مه نور خورشید را بهطوری فوقالعاده کارآمد بازپراکنی میکنند.
اما زهره روشنترین جسم منظومه شمسی نیست. ماه یخی زحل انسلادوس آلبیدوی بالایی حدود ۰٫۸ دارد، طبق یک مطالعه ۲۰۱۰. از زمین، این جسم کیهانی نسبت به زهره بسیار کمنورتر به نظر میرسد. دلیل این است که از خورشید بسیار دورتر است. در حالی که «ستاره صبح» زمین ۶۷ میلیون مایل (۱۰۸ میلیون کیلومتر) از خورشید فاصله دارد، انسلادوس حداقل ۱۳ برابر دورتر است. قانون معکوس مربع نشان میدهد که زهره در مقایسه با انسلادوس، ۱۷۶ برابر نور شدیدتری دریافت میکند که به آن برتری قابلتوجهی میدهد.
فاصله از زمین
نزدیک بودن به زمین نیز بر روشنایی زهره تأثیر میگذارد. متوسط فاصله زهره‑زمین ۱۰۵٫۶ میلیون مایل (۱۷۰ میلیون کیلومتر) است. گاهی، عطارد نزدیکترین سیاره به زمین است با متوسط فاصله ۹۶٫۶ میلیون مایل (۱۵۵٫۵ میلیون کیلومتر)، اما اندازه بزرگتر زهره (به اندازهٔ ۷٬۵۲۱ مایل (۱۲٬۱۰۴ کیلومتر)) در مقایسه با عطارد باعث میشود که روشنتر بهنظر برسد.
اما فاصلهٔ زهره از سیارهٔ ما — و در نتیجهٔ درخشانی ظاهریاش — ثابت نیست. در نزدیکترین حالت، وقتی زهره دقیقاً بین زمین و خورشید قرار میگیرد، تنها ۲۴ میلیون مایل (حدود ۳۸ میلیون کیلومتر) از ما فاصله دارد، طبق ناسا. اما در این نقطه — که «اتصال تحتانی» نامیده میشود — در واقع بسیار کمرنگ است، بر پایهٔ اطلاعات سازمان رصدخانه ملی ژاپن.
این به این دلیل است که سیارات داخلی هنگام مشاهده از زمین فازهای شبیه به ماه را نشان میدهند، لیمایه گفت. در اتصال تحتانی، سطح روشن زهره کاملاً از زمین نامرئی است. برعکس، بیشتر سطح روشن زهره تنها زمانی قابل رؤیت است که زمین و زهره در طرفهای مخالف خورشید قرار داشته باشند، موقعیتی که «اتصال فوقانی» نامیده میشود. اما در این زمان، زهره کوچکترین حالت خود را دارد و بسیار کمرنگ است چون از زمین بسیار دور است.
پدیدهای شبیه به رنگینکمان
زهره در روشنترین حالت خود است زمانی که تنها یک نوار نازک شبیه مهماه از سطح روشن آن قابل مشاهده باشد. این نقطه که «بالاترین درخشش» نامیده میشود، معمولاً یک ماه قبل و بعد از اتصال تحتانی رخ میدهد. یک مطالعه ۲۰۰۶ که بههمرای مالاما نوشته شده بود، پیشنهاد کرد که در این فاز، قطرات معلق اسید سولفوریک زهره نور خورشید را به سمت زمین پراکنده میکنند. «این پدیده «جلال» نام دارد و در همان خانوادهٔ اثرات نوری است که رنگینکمانها را نیز شامل میشود»، مالاما توضیح داد.
در مجموع، تغییرات آلبیدو، فاصلهٔ آن از زمین و خورشید، و فازهای مشاهدهشده از زمین میتوانند باعث شوند که درخشانی زهره بین -۴٫۹۲ تا -۲٫۹۸ نوسان کند، طبق یک مطالعه ۲۰۱۸. با این حال این روشنایی هنوز به اندازهای است که زهره در بیشتر اوقات سال، حتی در مناطق شهری، قابل مشاهده باشد.