Солнечная система

Атмосфера Венеры состоит главным образом из двуокиси углерода. Также она содержит 3,5 % азота, а кроме того в ней присутствуют следы двуокиси серы (150 частей на миллион), аргона (70 частей на миллион) и воды (20 частей на миллион).

Из-за большой общей массы атмосферы этой планеты абсолютное количество азота в ней приблизительно в 5 раз выше его содержания в атмосфере Земли. При этом масса атмосферы Венеры приблизительно в 90 раз превышает массу земной атмосферы и на уровне средней высоты рельефа оказывает на поверхность этой планеты давление 92 бара. Это соответствует давлению воды на глубине 910 метров. Плотность атмосферы у поверхности в среднем в 50 раз превышает плотность атмосферы нашей планеты.

Около 90 % основной массы атмосферы Венеры сосредоточено на высоте до 28 километров над её поверхностью. Масса этого океана газов соответствует приблизительно одной трети массы мирового океана Земли. Вероятно, электромагнитные импульсы, регистрируемые различными зондами и свидетельствующие о очень частых разрядах молний, возникают именно в этом густом слое дымки, расположенном намного ниже слоя облаков. Ночью под слоем облаков должны были бы обнаруживаться вспышки молний, возникающих во время венерианских гроз, но на неосвещенной стороне планеты не удавалось наблюдать никаких соответствующих свечений.

Над уровнем облаков наружные слои дымки достигают высоты около 90 километров. Приблизительно на 10 километров выше оканчивается тропосфера Венеры. В мезосфере толщиной 40 километров, которая расположена над тропосферой, температура достигает самых низких значений около −100 °C. В следующем слое, термосфере, температура снова поднимается вследствие поглощения солнечного излучения. Отрицательные температуры присутствуют в целом лишь у основания термосферы и ниже до верхних слоев облаков. Наружный слой атмосферы Венеры, экзосфера, протирается на высоте около 220-250 километров.

Снаружи атмосфера этой планеты полностью непрозрачна. Но это объясняется не столько массой или очень высокой плотностью газовой оболочки, сколько главным образом постоянно закрытым слоем облаков. Нижняя сторона слоя облаков расположена на высоте около 50 километров, а его толщина составляет около 20 километров. Основной составной частью слоя облаков являются капельки серной кислоты, содержание которых достигает приблизительно 75 массовых процентов. Кроме того, здесь также присутствуют хлор- и фосфорсодержащие аэрозоли. В нижнем из трех слое облаков, возможно, также имеются примеси элементарной серы.

Более крупные капельки серной кислоты выпадают в виде дождя, немного не долетая при этом до нижней кромки слоя облаков, где они испаряются под действием высоких температур и затем распадаются на двуокись серы, водяной пар и кислород. После того, как эти газы поднимаются до самых верхних слоев облаков, они вступают в реакцию и там снова конденсируются в виде серной кислоты. Сера в облаках первоначально появилась в форме двуокиси серы во время извержения вулканов.

Сферическое альбедо кремово-желтой и чаще всего бесструктурной поверхности облаков составляет около 0,75; то есть оно отражает 75 % солнечного света, практически параллельно падающего на него. Земля же, напротив, отражает в среднем лишь 30,6 % солнечного света. Излучение, не отраженное Венерой, приблизительно на две трети поглощается слоем облаков. Поглощенная энергия разгоняет верхние экваториальные слои облаков до скорости около 100 м/с, или 360 км/ч, с которой они всегда движутся в направлении вращения планеты, совершая полный оборот вокруг неё всего за 4 дня. Таким образом, верхние слои атмосферы вращаются приблизительно в 60 раз быстрее самой Венеры. Это явление называется «суперротацией».

Причина процессов именно такого характера пока не нашла удовлетворительного объяснения, по крайней мере в случае с Венерой. Явления, происходящие в её атмосфере, в настоящее время детально исследуются с помощью космического зонда «Венера-экспресс».  Отдельными примерами столь быстрой циркуляции атмосферы других планет Солнечной системы являются струйные течения в верхних слоях атмосферы Земли и вращение верхней границы облаков спутника Сатурна Титана, азотная атмосфера которого оказывает на его поверхность давление, в 1,5 раза превышающее давление земной атмосферы. Таким образом, суперротация верхних слоев атмосферы существует только у 3 твердых космических тел Солнечной системы, обладающих плотной атмосферой.

В октябре 2011 года Европейская организация по изучению и освоению космического пространства (ESA) сообщила, что космический зонд «Венера-экспресс» обнаружил на высоте около 100 километров над поверхностью Венеры относительно тонкий озоновый слой.