По итогам миссии Европейское космическое агентство назвало следующие важнейшие научные результаты.

1. Наблюдения за южным полярным вихрем

По их итогам оказалось, что форма и внутренняя структура центральных областей вихря чрезвычайно изменчивы на временных масштабах менее 24 часов. Изображения, полученные VMC и спектрометром VIRTIS, показывают, что зональные скорости ветра меняются с широтой, так что вихрь постоянно «растягивается». Среднее направление зонального ветра ретроградное (с востока на запад), но его скорость падает по мере приближения к полюсу. Центр вихря «блуждает» вокруг географического полюса с периодом 5-10 земных дней, его среднее отклонение составляет около 3 градусов по широте (несколько сотен км).

Предположительно, схожие явления можно наблюдать у северного полярного вихря.

2. Возможный недавний вулканизм

Приборы VIRTIS и VMC способны измерять тепловое излучение поверхности на длине волны порядка 1 микрон. В частности, VIRTIS обнаружил необычно высокую интенсивность излучения вблизи вулканов в трех районах Венеры. Возможно, это означает, что потоки лавы, которые наблюдаются здесь по радиолокационным изображениям, излились относительно недавно -- от нескольких тысяч до десятков тысяч лет назад. Камера VMC обнаружила регионы с повышенной температурой поверхности, которые также могут соответствовать недавним потокам лавы. Неконец, в 2006 году, почти сразу после прибытия аппарата к Венере, спектрометры «Венеры-Экспресс» зарегистрировали значительное повышение среднего содержания двуокиси серы в атмосфере планеты. Одно из возможых объяснений этому факту -- в атмосферу попали вулканические газы после недавнего извержения.

• 11.11.2021 Венера, Имд, гора Идунн / Новости ИКИ РАН
• 10.09.2021 Когда омолодилась Венера? / Новости ИКИ РАН

3. Вращение Венеры замедляется

Изучая изображения поверхности, полученные с помощью инфракрасного спектрометра VIRTIS, исследователи обнаружили, что детали ландшафта Венеры смещены примерно на 20 км относительно ожидаемого положения (вычислено на основании радиолокационной съёмки КА «Магеллан», проведенной за 16 лет до миссии «Венеры-Экспресс». Это соответствует увеличению венерианского дня примерно на 6.5 минут. Возможно, планету замедляют метеорологические процессы. Детальные наблюдения такого рода позволяют установить, обладает ли Венера твердым или жидким ядром.

4. Вращение атмосферы Венеры ускоряется

Вся атмофера Венеры вовлечена в гигантский вихрь. Такой режим называется суперротация. За время работы аппарата «Венера-Экспресс» в течение 10 венерианских (примерно 6 земных) лет удалось пронаблюдать за движением структур на верхней кромке облаков Венеры (на высоте около 70 км над поверхностью). За это время средняя скорость облаков на широтах до 50 градусов от экватора увеличилась с примерно 300 до 400 км/ч.

Кроме того, были обнаружены более краткие резкие колебания скорости ветра по мере прохождения аппарат по орбите вокруг планеты.

• 13.02.2014 Масштабное исследование циркуляции верхнего яруса облаков Венеры / Сообщение пресс-службы ИКИ РАН

5. Холодный слой в атмосфере Венеры

Приборы «Венеры-Экспресс» обнаружили в атмосфере планеты на высоте примерно 125 км над поверхностью слой с температурой -175 градусов Цельсия. Возможно, углекислота здесь замерзает, образуя кристаллики льда.

6. Озоновый слой на Венере

Спектрометр SPICAV на борту «Венеры-Экспресс» впервые в истории исследований планеты зарегистрировал озоновый слой толщиной 5-10 км, который располагается на высотах от 90 до 120 км от поверхности (для сравнения, на Земле он расположен на высотах от 15 до 50 км). Концентрация молекул озона составляет примерно 10⁷-10⁸ молекул на кубический сантиметр (в 100 раз меньше, чем на Земле).

• 02.04.2021 На ночной стороне Венеры: всплески озона и изменчивость двуокиси серы / Новости ИКИ РАН
• 23.11.2018 Над полюсами Венеры обнаружен озоновый слой / Новости ИКИ РАН

7. Темп потери воды атмосферой

По данным магнитометра MAG и плазменного анализатора ASPERA были зарегистрированы атомы кислорода и водорода, которые улетучиваются из атмосферы Венеры. Соотношение молекул составило 1 к 2, что соответствует ожидаемому в том случае, если источником атомов служат молекулы воды, которые распадаются на составляющие под действием солнечного ультрафиолетового излучения. Кроме того, было обнаружено, что верхние слои атмосферы Венеры обогащены дейтерием — тяжелым изотопом водорода, которому сложнее преодолеть притяжение планету, чем более легкому водороду.

8. Магнитное пересоединение у Венеры

У Венеры нет собственного дипольного магнитного поля, подобного тому, которое есть на Земле. Однако у неё есть наведённое магнитное поле, которое появляется в результате взаимодействия солнечного ветра (потока заряженных частиц, исходящих от Солнца) с ионосферой планеты. «Венере-Экспресс» удалось наблюдать процесс пересоединения силовых линий в хвосте этой наведенной магнитосферы. Точка пересоединения находится на расстоянии 1-3 радиуса планеты. Благодаря процессу пересоединения часть энергии солнечного ветра передаётся в ночную атмосферу Венеры.

Краткие результаты

• более 5000 Гбит научных данных;
• 16 сезонов радиозатмений, 700 разрезов атмосферы;
• 13 кампаний снижения перицентра;
• 100 измерений в атмосфере, вплоть до высоты 165км;
• аэроторможение (впервые в Европе);
• 27 глубоких профилей атмосферы (до 129 км);
• более 500 публикаций в рецензируемых журналах, из них около более 150 (на август 2024 г.) с участием российских ученых, более 5000 цитирований.