É il pianeta che assomiglia di più alla nostra Terra per raggio, massa e struttura interna; tuttavia non si può dire che sia il pianeta gemello della Terra, soprattutto quando si considera la superficie ed il campo magnetico.
Caratteristiche generali
Visto da Terra, Venere è l'oggetto più brillante del cielo dopo il Sole e la Luna.
Dante così lo descrive: "lo bel pianeta che ad amar conforta, faceva tutto ridere l'oriente" (Purgatorio, Canto I). Il suo splendore, oltre che alla sua vicinanza alla Terra e al Sole, è dovuto all'albedo di 0.76, il più alto fra i pianeti del sistema solare.
Essendo uno dei due pianeti inferiori, presenta evidentissimo il fenomeno delle fasi, più facilmente osservabili nelle sere in cui il pianeta si sta avvicinando alla congiunzione inferiore, quando appare come una falce sottile.
Venere è priva di satelliti e, praticamente, di campo magnetico. Venere e la Terra hanno dimensioni e masse simili; anche la struttura interna è analoga a quella terrestre: il nucleo di ferro e nichel occupa circa il 30% della massa totale del pianeta.
I Moti
Una possibile spiegazione di questa differenza nel magnetismo dei due pianeti è la bassa velocità di rotazione
di Venere, forse dovuta all'impatto di un planetesimo che può anche aver invertito il senso della rotazione.
La lentissima rotazione può essere insufficiente a produrre nel suo nucleo la circolazione necessaria a generare un campo magnetico, nonostante si supponga che il nucleo di ferro sia liquido.
La lentezza della rotazione spiega anche l'assenza di schiacciamento ai poli.
Il diametro angolare di Venere varia da 10" in vicinanza della congiunzione superiore, fino a 64" nella congiunzione inferiore.
L'orbita di Venere quasi circolare (e=0.007) è percorsa nel periodo di rivoluzione (Pri) di 224.7 giorni terrestri.
I transiti di Venere sul disco solare sono eventi piuttosto rari; essi si ripetono secondo la sequenza di 8, 105.5, 8, 121.5, 8, 105.5 anni. L'ultimo si è verificato nel 2004 ed il prossimo sarà nel 2012.
Essendo l'equatore inclinato sul piano dell'orbita di 2.6°, mancano le stagioni.
Il moto di rotazione attorno al suo asse è retrogrado con un giorno siderale (gsi) di 243.0 giorni terrestri, pari a 2/3 del periodo di rivoluzione della Terra; è probabile che questa frazione semplice sia dovuta ad un fenomeno di risonanza.
Poiché i moti di rotazione e di rivoluzione hanno direzione opposta, il giorno solare venusiano (gso) è più corto di gsi. Dalla formula: 1/gso=1/gsi+1/Pri si deduce che il giorno venusiano ha una durata di 116.8 giorni terrestri.
La congiunzione inferiore di Venere col Sole vista dalla Terra avviene ogni 584 giorni terrestri (periodo sinodico) pari a 5 giorni venusiani; pertanto Venere, in congiunzione inferiore, volge sempre lo stesso lato alla Terra.
La spessa coltre atmosferica, invece, ha un periodo di rotazione di appena 4 giorni terrestri; la grande differenza rispetto al periodo di rotazione del pianeta è dovuta alla presenza di forti venti ad alta quota.
Atmosfera
Moltissime informazioni sull'atmosfera di Venere ci sono giunte da numerose sonde inviate tra il 1961 e il 1976: il gas predominante è la CO2 (96.5%), mentre il restante 3.5% si divide tra altri composti, fra cui prevale N2. Nell'ottobre 2007, dai dati pervenuti dalla sonda Venus Express, si è dedotto che uno degli atomi di ossigeno della CO2 è l'isotopo O18; l'abbondanza della CO2 e la presenza dell'isotopo O18 accomuna l'atmosfera di Venere a quella di Marte.
Sono anche presenti in piccole quantità H2, SO2, He, Ar, CO, H2O. Si può notare che non solo l'acqua è assente al suolo, ma anche l'atmosfera è estremamente secca.
Nel primo miliardo di anni dalla sua formazione Venere può aver avuto acqua al suolo e nell'atmosfera perché l'effetto serra era presumibilmente molto inferiore ad oggi.
Nell'atmosfera terrestre essa è molto scarsa perché è precipitata sotto forma di carbonati (come nelle Alpi Apuane) nei fondali degli oceani, con una reazione di scambio con il quarzo.
L'atmosfera di Venere, molto densa, può essere suddivisa nei seguenti strati: troposfera, mesosfera, termosfera, esosfera, molto diversi fra loro; la velocità dei venti varia da 360 km/h nell'esosfera a 2 km/h al suolo. Anche la temperatura e la pressione subiscono notevoli variazioni:
alla sommità delle nubi più alte, ad una quota di 80 chilometri, la temperatura si aggira sui -50° C e la pressione è appena 5 millesimi di atmosfera. Andando a quote più basse esse aumentano rapidamente, tanto che al suolo raggiungono rispettivamente 460° C e 90 atmosfere.
L'altissima temperatura alla superficie è causata dall'effetto serra: i responsabili di quest'effetto sono l'acido solforico e il suo prodotto di dissociazione SO2 assieme alla CO2 e H2O, presenti nelle fitte nubi a quote superiori a 31 km.
Queste ultime sono relativamente trasparenti per la radiazione solare e opache per l'infrarosso. I raggi solari che giungono al suolo sono solo il 2% di quelli incidenti, mentre il 22% viene assorbito dall'atmosfera che si riscalda e non riesce a reirradiare il calore verso lo spazio sotto forma di raggi infrarossi perché questi sono bloccati dai gas per effetto serra.
Dato l'alto albedo si dovrebbe avere una temperatura efficace di -44 °C, per cui l'entità dell'effetto serra è di ben 500 °C.
L. Esposito dell'Università del Colorado, usando l'Hubble Space Telescope, ha studiato in luce ultravioletta le nubi venusiane di acido solforico con due scopi ben precisi: valutarne i movimenti a livello globale e controllare la concentrazione di SO2.
Egli ha scoperto che fra il 1980 e il 1995 tale concentrazione è diminuita di un fattore 4.
Tra le 1500 formazioni vulcaniche di Venere, identificate dalla sonda Magellano il Maat Mons è il più probabile responsabile della gigantesca eruzione, che avrebbe causato il brusco aumento di SO2 nell'atmosfera del pianeta nel 1980, fenomeno analogo all'eruzione del vulcano terrestre, Krakatoa nel 1883.
A causa della spessa coltre di nubi che avvolge Venere, non è possibile analizzare la superficie direttamente da Terra. Tuttavia, tramite osservazioni radar da sonde spaziali, si è potuta fare una mappa dettagliata della superficie, soprattutto grazie alla sonda Magellano lanciata il 4 maggio 1989, che ha fornito splendide immagini con un potere risolutivo di poche decine di metri.
Preso come riferimento il valore medio del raggio planetario di 6051.84 km, si sono evidenziate le caratteristiche morfologiche del pianeta.
Venere è un mondo privo di mari, dove le pianure, tormentate da fratture, crateri e canali, occupano circa il 90% della superficie e le regioni montagnose sono concentrate in due grandi continenti (Terrae) Aphrodite e Ishtar, in quest'ultima si trovano i Monti Maxwell, alti 10.7 km.
Il massimo dislivello esistente su Venere è di 15 Km fra il culmine dei Monti Maxwell e il fondo della Diana Chasma.
La tettonica a placche su Venere non esiste, se non come fenomeno strettamente locale. L'alta temperatura superficiale rende plastica la litosfera e le tensioni nella crosta non si accumulano, impedendo la formazione di grandi placche.
Aspetti caratteristici del suolo venusiano sono: le coronae, zone pianeggianti circondate da striature circolari (probabili vulcani a scudo abortiti sul nascere), gli aracnoidi, strutture rotondeggianti ricche di solchi circolari e disposti a raggiera (novae), le tessere, altopiani con strati accidentati e ripiegati, i trogoli, depressioni allungate scavate in terreni piani.
Una caratteristica interessante del suolo citereo è il diverso grado di intensità del segnale radar riflesso: nelle immagini appaiono più chiare le zone corrugate e più scure le zone lisce.
Tuttavia ad una quota superiore a 3.5 km la riflettività delle rocce è molto superiore a quella attesa in relazione alla rugosità del terreno. Questo fenomeno può essere spiegato mediante due teorie. Secondo la prima l'alta riflettività sarebbe dovuta alla presenza della pirrotite, un solfuro di ferro che deriva da processi chimici di trasformazione del magma vulcanico, possibili solo alla temperatura e alle condizioni ambientali esistenti su Venere al di sopra di 4 km di altezza.
La seconda ipotesi, partendo dal fatto che anche i terreni non vulcanici mostrano questa riflettività, sostiene che essa sia dovuta a sali metallici di cloro, fluoro e zolfo emessi dai vulcani. Queste sostanze volatili tendono a salire verso l'alto e, attorno a 4 Km, finiscono per depositarsi in forma condensata in un leggero strato dotato di altissima riflettività radar.
In base a questa ipotesi tutto quello che ad una certa quota dovesse mostrare bassa riflettività deve essere geologicamente molto giovane; è il caso di Cleopatra, il grande cratere dei monti Maxwell, e del già citato monte Maat.
Fenomeni Vulcanici
Il vulcano Maat nella Atlas Regio della Afrodite Terra, non lontano dal vulcano Sapas, in primo piano è la seconda vetta di Venere (8 km) e mostra striature recenti di lava, testimonianza di un'eruzione avvenuta nell'arco degli ultimi venti anni.
Le regioni di Atla, Beta e Themis (BAT) coprono, infatti, il 30% della superficie di Venere e vi si addensa il 70% dei vulcani scoperti dalla Magellan. É questo, dunque, un gigantesco punto caldo, da cui Venere emette la maggior parte del suo calore interno.
Dagli ultimi dati raccolti si è capito che l'attuale superficie di Venere non può avere più di 500 milioni di anni; si tratta quindi di un terreno geologicamente giovane, soggetto ad episodi parossistici di vulcanesimo globale, in grado di rinnovare completamente la crosta. Questi episodi favoriscono la liberazione del calore interno, dato che la conduzione attraverso la litosfera è bassa e limitata alle coronae.
Questo fatto spiega l'assenza su Venere di grandi crateri, presenti invece sulla Luna, su Mercurio e su Callisto, i quali, avendo una superficie molto più antica, conservano il ricordo della fase iniziale della formazione di crateri ad opera di asteroidi più grandi.
Si è scoperto che su Venere sono rari anche i piccoli crateri da impatto; ciò è dovuto all'azione della densa atmosfera che distrugge i piccoli meteoriti (inferiori a 30 m) prima che possano arrivare al suolo.
Una delle caratteristiche uniche del vulcanesimo venusiano sono i gruppi di piccoli domi vulcanici circolari (10-20 Km di diametro), detti vulcani a brioche che popolano tutto il pianeta. La loro origine potrebbe essere legata alla presenza di un tipo di lava particolarmente viscosa, che li avrebbe costruiti risalendo da bocche apertesi in zone pianeggianti.