Изучение Венеры сделало успехи только в новое время, что объясняется его необыкновенной трудностью по сравнению, например, с Марсом. Действительно, последний удобнее всего наблюдать, когда его полушарие, обращенное к нам, целиком освещено. Это бывает тогда, когда Земля находится между Марсом и Солнцем (так называемое противостояние Марса). В это же время планета в ближайшем от нас расстоянии и видна всю ночь. Такие благоприятные условия дали возможность подробно изучить Марс, и мы об нем знаем гораздо больше, чем обо всех других небесных телах, кроме Луны. Совсем иначе обстоит дело с Венерой. Правда, она подходит к нам значительно ближе Марса (Венера на 41,5 мил. кил., Марс на 57 мил. кил.), но в это время находится между Землей и Солнцем. Поэтому к нам она обращена темной стороной, и никакие наблюдения над планетой невозможны. Когда же диск Венеры весь освещен, то планета находится от нас дальше всего, уходя по ту сторону Солнца и утопая в его лучах. Остаются положения, при которых она нам видна лучше всего, так называемые элонгации. Но в это время от Земли ее отделяет 103 миллиона километров (вдвое больше Марса в противостояниях) и освещена только половина видимого полушария. Вот причины, препятствующие изучению Венеры, несмотря на ее близость к Земле. Густая облачная атмосфера еще увеличивает затруднения, скрывая большею частью за своим покровом подробности ее поверхности.
Остается, например, не выясненным такой кардинальный вопрос, как время обращения Венеры вокруг оси. Вопрос этот имеет свою вековую историю. Первый, определивший длину суток Венеры в 23–24 часа, был Кассини, астроном XVII века; затем, уже в следующем веке продолжительность их была увеличена до 24 дней, но это мнение удержалось недолго, ученые все больше и больше склонялись к 23 с минутами часам. Но вот, во второй половине прошлого XIX века появились новые наблюдения знаменитого Скиапарелли, согласно которым периоды обращения Венеры вокруг оси и вокруг Солнца совпадают, то есть равны 224,7 дня. Если это так, то планета обращена к Солнцу всегда одной и той же стороной, как Луна к Земле.
В таком случае физические условия Венеры совершенно отличны от земных, потому что на полушарии ее, обращенном к Солнцу, должна господствовать чрезвычайно высокая температура, а на противоположном — страшный холод. Но как же объяснить облачность атмосферы Венеры, наблюдаемую на освещенной стороне? Ведь тогда вся влага должна бы была очень быстро перенестись на темную сторону и там замерзнуть, после чего полушарие, обращенное к Солнцу, превратилось бы в раскаленную, безжизненную пустыню. Наблюдения Скиапарелли были, очевидно, ошибочны, и большинство современных астрономов думает именно так и склоняется к 23–24 часам. Самый решительный удар гипотезе Скиапарелли нанес наш соотечественник Белопольский в Пулкове; он вывел из данных спектрального анализа, что Венера вращается довольно быстро, и сутки ее близки к нашим.
Остальные свойства планеты несомненно похожи на земные. Объём = 0,975, масса = 0,787, вес на поверхности 0,807, может быть, даже еще несколько ближе к земному, так как объем вычислен, вероятно, вместе с атмосферой, и если он окажется для твердого ядра меньше, то, при той же массе, тяжесть на поверхности увеличится.
Остается рассмотреть состав и свойства атмосферы и температуру планеты. Она ближе нас к Солнцу и получает от него тепла и света в два раза больше. Общая средняя температура Земли = 15 °C; казалось бы, на Венере она должна быть 30°. Но надо помнить, что два обстоятельства умеряют температуру атмосферы Венеры: газы удерживаются на планете силою притяжения; чем эта сила больше, тем больше сжаты нижние слои атмосферы, тем выше их температура. Мы уже знаем, что на поверхности Венеры все тела легче, чем на Земле, поэтому атмосфера там меньше сжата; и температура ее должна быть ниже. Впрочем, надо помнить, что это верно лишь в том случае, если высота атмосферы обеих планет одна и та же; если же на Венере она больше, то это может иметь последствия как раз обратные.
Главным образом температуру умеряет облачность атмосферы. Это свойство ее вытекает из следующих данных: Венера очень сильно отражает получаемый от Солнца свет; в этом отношении с ней могут сравняться только Уран и Юпитер, которые всегда покрыты облаками. Между тем Марс, обладающий очень редкой и чистой атмосферой, отражает свет гораздо слабее. Расплывчатость и неясность пятен, которые мы наблюдаем на Венере, также доказывают, что мы имеем дело с облаками. Существование атмосферы на Венере несомненно; сумерки и различные световые явления удостоверяют это. Каков же ее состав?