Venus

Ciri-ciri fisik

Venus dalah salah satu dari empat planet kebumian di Tata Surya, yang berarti bahwa Venus merupakan planet yang berbatu layaknya Bumi. Ukuran dan massanya mirip dengan Bumi, sehingga planet ini sering dijuluki sebagai “saudara” atau “kembaran” Bumi. Diameter Venus tercatat sebesar 12.092 km (hanya lebih kecil 650 km daripada Bumi) dan massanya kurang lebih 81,5% dari massa Bumi. Akan tetapi, keadaan di permukaan Venus sangat berbeda dengan Bumi, dan hal ini disebabkan oleh atmosfer tebal Venus yang terdiri dari 96,5% karbon dioksida dan 3,5% nitrogen.

Topografi

Terdapat banyak spekulasi mengenai permukaan Venus sebelum terkuak oleh wahana-wahana angkasa pada abad ke-20. Planet tersebut dipetakan secara detail oleh Proyek Magellan pada tahun 1990-91. Di permukaan terdapat bukti terjadinya aktivitas vulkanik, dan sulfur di atmosfer menunjukkan bahwa telah terjadi letusan gunung berapi.
Sekitar 80% permukaan Venus terdiri dari daratan vulkanik, dengan 70% merupakan daratan dengan bubungan berkerut dan 10% merupakan daratan yang halus dan berlekuk. Dua puluh persen sisanya merupakan dua “benua” dataran tinggi; salah satu benua terletak di belahan utara Venus, sementara yang lain berada di sebelah selatan garis khatulistiwa. Benua utara disebut Ishtar Terra, yang dinamai dari Ishtar, dewi cinta di Babilonia, dan ukurannya kurang lebih sebesar Australia. Gunung tertinggi di Venus (yaitu Maxwell Montes) terletak di Ishtar Terra. Tingginya kurang lebih 11 km di atas rata-rata ketinggian permukaan Venus. Sementara itu, benua selatan dijuluki Aphrodite Terra, yang dinamai dari dewi cinta dalam mitologi Yunani, dan benua ini lebih besar dengan ukuran yang kurang lebih sebanding dengan Amerika Selatan. Benua ini dipenuhi oleh rangkaian rekahan dan patahan.
Ketiadaan aliran lava di kaldera masih menjadi teka-teki. Planet ini tidak memiliki banyak kawah tubrukan, sehingga menunjukkan bahwa permukaannya masih relatif muda, kurang lebih berusia 300–600 juta tahun. Selain kawah tubrukan, pegunungan, dan lembah, Venus juga memiliki kenampakan permukaan yang unik. Salah satunya adalah kenampakan vulkanik yang puncaknya rata, yang disebut "farra". Bentuknya mirip dengan kue panekuk dan lebarnya bervariasi antara 20–50 km, sementara tingginya biasanya berada dalam kisaran 100–1.000 m. Terdapat pula rangkaian rekahan radial yang berbentuk seperti bintang yang disebut "novae", rekahan radial konsentrik yang mirip sarang laba-laba yang disebut "arachnoid", dan cincin rekahan yang kadang-kadang dikelilingi oleh depresi yang disebut "coronae". Kenampakan-kenampakan tersebut terbentuk secara vulkanik.
Sebagian besar kenampakan permukaan di Venus dinamai dari perempuan dalam mitologi dan sejarah, kecuali Maxwell Montes yang dinamai dari James Clerk Maxwell dan wilayah dataran tinggi Alpha Regio, Beta Regio, dan Ovda Regio yang dinamai sebelum sistem yang ada saat ini diterapkan oleh International Astronomical Union.
Garis bujur kenampakan permukaan di Venus dinyatakan relatif terhadap meridian utama. Meridian utama awalnya melewati titik cerah di tengah kenampakan Eve yang terletak di sebelah selatan Alpha Regio. Setelah misi Venera selesai, meridian utama ditentukan melewati puncak di tengah kawah Ariadne.

Geologi permukaan

Sebagian besar permukaan Venus tampaknya terbentuk melalui aktivitas vulkanik. Jumlah gunung berapi di Venus lebih banyak dari Bumi, dengan 167 gunung berapi besar yang lebarnya dapat mencapai 100 km. Satu-satunya kompleks gunung berapi di Bumi yang ukurannya sebesar ini adalah Pulau Besar Hawaii. Walaupun begitu, bukan berarti Venus secara vulkanik lebih aktif daripada Bumi; hal tersebut disebabkan oleh kerak Venus yang lebih tua. Sebagai perbandingan, permukaan Venus diperkirakan berusia 300–600 juta tahun, sementara di Bumi, kerak samudra terus menerus didaur ulang melalui proses subduksi di batas antara lempeng tektonik, sehingga rata-rata usianya sekitar 100 juta tahun. 
Beberapa bukti menunjukkan berlangsungnya aktivitas vulkanik di Venus. Selama berlangsungnya program Venera yang diluncurkan oleh Uni Soviet, wahana Venera 11 dan Venera 12 menemukan petir, dan Venera 12 merekam guruh saat mendarat. Venus Express yang diluncurkan oleh European Space Agency juga menemukan petir di atmosfer. Walaupun petir di Bumi disebabkan oleh hujan, tidak ada hujan di planet Venus (walaupun asam sulfat turun dari atmosfer, dan kemudian menguap di ketinggian 25 km di atas permukaan). Kemungkinan petir dihasilkan oleh abu dari letusan vulkanik. Bukti lain berasal dari pengukuran kadar sulfur dioksida di atmosfer, yang berkurang sepuluh kali lipat antara tahun 1978 hingga 1986. Hal ini menunjukkan bahwa kadar sulfur dioksida awal didorong oleh letusan vulkanik yang besar.
Hampir seribu kawah tubrukan tersebar secara merata di permukaan Venus. Di benda langit lain yang berkawah, seperti Bumi dan Bulan, kawah-kawah tampak terdegradasi. Di Bulan, degradasi disebabkan oleh tubrukan selanjutnya, sementara di Bumi proses tersebut didorong oleh erosi angin dan hujan. Di Venus, 85% kawah masih berada dalam keadaan yang belum terdegradasi. Jumlah kawah dan keadaannya yang belum terdegradasi menunjukkan bahwa planet tersebut mengalami peristiwa pelapisan kembali secara global sekitar 300–600 juta tahun yang lalu, yang kemudian diikuti oleh berkurangnya vulkanisme. Sementara kerak Bumi terus menerus bergerak, kerak Venus diduga tidak mampu menunjang proses tersebut. Tanpa keberadaan tektonika lempeng yang dapat mengurangi suhu dari mantel, Venus mengalami proses siklis yang menyebabkan meningkatnya suhu mantel hingga akhirnya melemahkan kerak. Kemudian, selama sekitar 100 juta tahun, terjadi subduksi dalam skala besar yang mendaur ulang kerak Venus.
Diameter kawah-kawah di Venus bervariasi antara 3 km hingga 280 km. Tidak ada kawah yang diameternya lebih kecil dari 3 km karena pengaruh atmosfer yang padat terhadap benda asing yang memasuki Venus. Objek dengan energi kinetik yang lebih kecil dari angka tertentu akan dilambatkan oleh atmosfer sehingga tidak menghasilkan kawah tubrukan. Objek dengan diameter yang lebih kecil dari 50 meter akan pecah dan terbakar di atmosfer sebelum mencapai permukaan.

Struktur dalam

Tanpa data seismik atau data mengenai momen inersia, struktur dalam dan geokimia Venus tidak banyak diketahui. Kemiripan ukuran dan kepadatan Venus dengan Bumi menunjukkan bahwa mungkin keduanya memiliki struktur dalam yang mirip, yaitu terdiri dari inti, mantel, dan kerak. Seperti Bumi, inti Venus cair sebagian karena kedua planet tersebut mendingin pada laju yang sama. Ukuran Venus yang sedikit lebih kecil menunjukkan bahwa tekanan bagian dalam Venus jauh lebih rendah daripada di Bumi. Namun, perbedaan utama antara kedua planet tersebut adalah ketiadaan tektonika lempeng di Venus, yang kemungkinan disebabkan oleh kerak Venus yang terlalu kuat tanpa keberadaan air yang dapat mengurangi viskositasnya. Akibatnya, jumlah panas yang berkurang di Venus lebih rendah, sehingga menghambat pendinginan planet dan mungkin menjelaskan mengapa Venus tidak memiliki medan magnet internal.
Venus mungkin malah kehilangan panas internalnya dalam proses pelapisan kembali secara periodik.

Atmosfer dan iklim

Venus memiliki atmosfer yang sangat padat, yang terdiri dari 96,5% karbon dioksida dan 3,5% nitrogen. Massa atmosfernya 93 kali lebih besar daripada atmosfer Bumi, sementara tekanan di permukaan planet Venus 92 kali lebih besar daripada di permukaan Bumi—tekanan yang kurang lebih sebanding dengan samudra sedalam 1 kilometer di Bumi. Kepadatan di permukaan Venus tercatat sebesar 65 kg/m³ atau 6,5% dari kepadatan air. Atmosfer yang kaya akan CO₂ dan awan sulfur dioksida yang tebal menghasilkan efek rumah kaca yang paling kuat di Tata Surya, sehingga rata-rata suhu permukaan Venus 462 °C (864 °F). Akibatnya, permukaan Venus lebih panas daripada Merkurius, yang memiliki suhu permukaan minimal −220 °C (−364,0 °F) dan suhu permukaan maksimal 420 °C (788 °F), walaupun Venus terletak lebih jauh dari Matahari dan sebagai akibatnya hanya memperoleh 25% iradiansi yang diterima Merkurius. Permukaan Venus seringkali digambarkan seperti neraka. Suhu di Venus juga lebih tinggi daripada suhu untuk melakukan sterilisasi.
Penelitian menunjukkan bahwa miliaran tahun yang lalu, atmosfer Venus lebih mirip dengan atmosfer Bumi daripada atmosfer Venus sekarang, dan mungkin terdapat air di permukaan. Namun, setelah periode selama 600 juta hingga beberapa miliar tahun, efek rumah kaca berkelanjutan disebabkan oleh penguapan air yang menghasilkan gas rumah kaca di atmosfer. Walaupun permukaan Venus tidak dapat mendukung kehidupan seperti di Bumi, kemungkinan keberadaan relung yang dapat dihuni di lapisan awal bawah dan tengah tidak dapat diabaikan.
Inersia termal dan pemindahan panas oleh angin di atmosfer bawah menunjukkan bahwa suhu permukaan Venus tidak banyak berbeda antara sisi terang dan gelap, walaupun rotasi planet tersebut sangat lambat. Angin di permukaan lambat dengan kecepatan beberapa kilometer per jam. Namun, akibat kepadatan atmosfer yang tinggi di permukaan Venus, angin tersebut cukup signifikan dan mampu memindahkan debu dan batuan kecil di permukaan. Selain itu, angin tersebut juga dapat mempersulit pejalan kaki bahkan bila panas, tekanan, dan kurangnya oksigen tidak menjadi masalah.
Di atas lapisan CO₂ terdapat awan tebal yang terdiri dari sulfur dioksida dan asam sulfat. Awal tersebut memantulkan dan menghamburkan sekitar 90% cahaya matahari, sehingga menghambat pengamatan permukaan Venus. Akibat lapisan awal permanen ini, walaupun jarak Venus lebih dekat dari Matahari daripada Bumi, permukaan Venus tidak seterang Bumi. Angin sekencang 300 km/h (190 mph) di atas awan mengitari Venus setiap empat hingga lima hari bumi. Kecepatan angin Venus 60 kali lebih cepat daripada rotasi Venus, sementara kecepatan angin terkencang di Bumi hanya 10–20% dari kecepatan rotasi Bumi.
Permukaan Venus bersifat isotermal; planet tersebut memiliki suhu yang konstan tidak hanya antara siang dan malam, tetapi juga antara khatulistiwa dan kutub-kutub. Kemiringan sumbu venus yang kurang dari 3° juga meminimalisasi variasi suhu musiman. Satu-satunya variasi suhu yang cukup besar bergantung pada ketinggian. Pada tahun 1995, wahana Magellan berhasil mengabadikan citra substansi yang sangat reflektif di puncak gunung tertinggi yang mirip sekali dengan salju di Bumi. Substansi ini kemungkinan terbentuk dari proses yang sama dengan salju, meskipun pada suhu yang jauh lebih tinggi. Salju ini terlalu mudah menguap di permukaan, sehingga naik ke ketinggian yang lebih dingin dalam bentuk gas, dan kemudian mengalami presipitasi. Identitas substansi ini masih belum diketahui secara pasti, namun terdapat berbagai spekulasi seperti tellurium dan timbal sulfida (galena).
Awan Venus mampu menghasilkan petir seperti awan di Bumi. Keberadaan petir telah menjadi kontroversi semenjak penemuan pertamanya oleh wahana Venera. Pada tahun 2006-07, Venus Express berhasil menemukan gelombang elektron elektromagnetik, yang merupakan tanda-tanda keberadan petir. Kemunculannya yang berselang menunjukkan pola yang terkait dengan aktivitas cuaca. Pada tahun 2007, wahana Venus Express menemukan vorteks atmosferik di kutub selatan Venus. Selain itu, pada tahun 2011, wahana ini juga berhasil menemukan lapisan ozon di atmosfer atas Venus.
Pada 29 Januari 2013, ilmuwan dari European Space Agency melaporkan bahwa ionosfer di planet Venus tampak berekor seperti ion yang mengekor dari komet.

Medan magnet dan inti

Pada tahun 1967, Venera 4 menemukan bahwa medan magnet lebih lemah daripada Bumi. Medan magnet ini dihasilkan dari interaksi antara ionosfer dengan angin matahari, dan bukan dari dinamo di inti seperti di Bumi. Magnetosfer Venus memberikan perlindungan dari radiasi kosmis yang tidak signifikan. Radiasi tersebut mungkin menghasilkan petir dari awan ke awan.
Ketiadaan medan magnet internal di Venus cukup mengejutkan karena Venus sempat diduga memiliki dinamo sebagai akibat dari ukurannya yang tidak jauh berbeda dari Bumi. Dinamo membutuhkan tiga hal: cairan yang konduktif, rotasi, dan konveksi. Inti Venus diduga konduktif secara elektrik. Selain itu, walaupun dianggap terlalu lambat, menurut simulasi rotasi Venus masih dapat menghasilkan dinamo. Maka ketiadaan dinamo di Venus disebabkan oleh ketiadaan konveksi di inti Venus. Di Bumi, konveksi berlangsung di lapisan luar inti yang cair karena bagian bawah jauh lebih panas daripada bagian luar. Di Venus, peristiwa pelapisan kembali secara global mungkin telah menghentikan tektonika lempeng dan alhasil mengurangi fluks panas di kerak. Akibatnya, suhu mantel meningkat, sehingga mengurangi fluks panas dari inti. Maka tidak ada geodinamo internal yang mampu menghasilkan medan magnet. Malahan, energi panas dari inti digunakan untuk memanaskan kembali kerak.
Kemungkinan lain adalah ketiadaan inti yang padat di Venus, atau inti Venus saat ini tidak mendingin, sehingga seluruh bagian yang cair ada pada suhu yang kurang lebih sama. Mungkin juga inti Venus telah sepenuhnya memadat. Wujud inti Venus sangat bergantung pada konsentrasi sulfur, yang saat ini masih belum diketahui.
Akibat magnetosfer yang lemah, angin matahari berinteraksi langsung dengan atmosfer luar Venus, yang menghasilkan ion hidrogen dan oksigen dengan mendisosiasi molekul netral dari radiasi ultraviolet. Energi dari angin matahari kemudian membuat beberapa ion mengalami pelepasan dari medan gravitasi Venus. Akibat proses erosi ini, terjadi pelepasan ion hidrogen, helium, dan oksigen bermassa rendah, sementara molekul bermassa tinggi seperti karbon dioksida lebih dapat bertahan. Erosi atmosfer mungkin juga menyebabkan hilangnya air selama satu miliar pertama setelah pembentukan. Selain itu, erosi meningkatkan rasio deuterium bermassa tinggi dengan hidrogen bermassa rendah (rasio D/H) di atmosfer atas.

Orbit dan rotasi

Venus mengorbit Matahari dari jarak 0,72 AU (108000000 km; 67000000 mi) dengan periode orbit selama 224,65 hari. Walaupun semua orbit planet berbentuk elips, orbit Venus hampir melingkar, dengan eksentrisitas lebih rendah dari 0,01. Setiap 584 hari, terjadi konjungsi inferior, yaitu ketika Venus berada di antara Bumi dan Matahari sehingga Venus berada pada jarak rata-rata terdekat dari Bumi, yaitu 41 juta km. Venus dapat mendekati Bumi hingga pada jarak 38,2 juta km. Akibat berkurangnya eksentrisitas orbit Bumi, jarak minimal Venus diperkirakan akan membesar dalam puluhan ribu tahun.
Semua planet di Tata Surya mengorbit Matahari dengan arah melawan jarum jam (seperti yang terlihat dari kutub utara Matahari). Sebagian besar planet juga berotasi pada sumbunya dengan arah yang melawan jarum jam, namun Venus berotasi searah jarum jam setiap 243 hari Bumi , yang merupakan rotasi terlambat di Tata Surya. Hari sideris Venus (243 hari Bumi) berlangsung lebih lama daripada tahun Venus (224,7 hari Bumi). Khatulistiwa Venus berotasi dengan kecepatan 6,5 km/h (4,0 mph), sementara kecepatan rotasi Bumi di khatulistiwa adalah 1670 km/h (1040 mph). Rotasi Venus melambat 6,5 menit per hari sideris Venus semenjak wahana Magellan mengunjungi planet tersebut 16 yr yang lalu. Akibat rotasi Venus yang unik, panjang hari matahari di Venus lebih pendek daripada hari siderisnya, yaitu 116,75 hari Bumi (sehingga hari matahari Venus lebih pendek daripada hari matahari Merkurius, yaitu 176 hari Bumi); satu tahun Venus sama dengan 1,92 hari (Matahari) Venus. Bagi pengamat di permukaan Venus, Matahari akan terbit di barat dan tenggelam di timur.
Venus mungkin terbentuk dari nebula matahari dengan periode rotasi dan kemiringan sumbu yang berbeda, dan menjadi seperti saat ini akibat perubahan putaran yang disebabkan oleh perturbasi dan efek pasang surut pada atmosfer Venus yang padat selama miliaran tahun. Periode rotasi Venus mungkin merupakan keadaan setimbang antara penguncian pasang surut dengan gravitasi Matahari, yang cenderung memperlambat rotasi, dan gelombang atmosfer yang dihasilkan dari pemanasan atmosfer Venus oleh matahari.
Selang waktu konjungsi inferior selama 584 hari hampir sama dengan 5 hari matahari Venus, namun hipotesis resonansi putaran–orbit telah diabaikan.
Venus tidak memiliki satelit alami, walaupun asteroid 2002 VE₆₈ memiliki hubungan semi-orbital dengan Venus. Selain semi-satelit ini, terdapat dua ko-orbital sementara lainnya, yaitu, 2001 CK₃₂ dan 2012 XE₁₃₃. Sebelumnya, pada abad ke-17, Giovanni Cassini melaporkan keberadaan satelit yang mengelilingi Venus yang dinamai Neith. Dua ratus tahun kemudian, terdapat berbagai laporan pengamatan. Namun, satelit semacam itu tidak sungguh ada dan sebagian besar ternyata merupakan bintang di kejauhan. Sementara itu, model Tata Surya awal yang dibuat oleh Alex Alemi dan David Stevenson di California Institute of Technology menunjukkan bahwa Venus mungkin pernah memiliki satu satelit yang terbentuk dari peristiwa tubrukan besar miliaran tahun yang lalu. Sekitar 10  juta tahun kemudian, tubrukan lain mengubah arah putaran Venus dan akibatnya satelit Venus secara perlahan terdeselerasi secara pasang surut hingga akhirnya bertubrukan dengan Venus. Jika ada tubrukan lain yang membentuk satelit, satelit tersebut akan mengalami nasib yang sama. Penjelasan lain adalah kuatnya gelombang matahari sehingga mendestabilisasi satelit besar yang mengorbit planet kebumian di Tata Surya dalam.

Pengamatan

Venus selalu tampak lebih cerah daripada bintang lain (selain Matahari). Planet ini memiliki magnitudo tampak maksimal sebesar −4,9. Magnitudo Venus memudar menjadi −3 ketika disinari dari belakang oleh Matahari. Planet ini cukup cerah sehingga dapat terlihat pada siang hari, dan dengan mudah terlihat ketika Matahari berada di bawah cakrawala. Sebagai planet inferior, sudut elongasi Venus selalu di bawah 47°.
Venus "menyusul" Bumi setiap 584 hari. Saat hal tersebut terjadi, Venus berubah dari “Bintang Senja” yang tampak pada sore hari menjadi “Bintang Fajar” yang tampak sebelum matahari terbit. Sementara planet Merkurius sukar untuk dilihat saat senja dan sudut elongasi maksimalnya hanya 28°, Venus tidak sulit ditemukan. Akibat elongasi maksimalnya yang lebih besar, Venus masih tampak di langit malam. Kadang-kadang Venus dikira sebagai benda terbang aneh (BETA) karena tingkat kecerahannya. Presiden Amerika Serikat Jimmy Carter melaporkan telah melihat BETA pada tahun 1969, yang ternyata merupakan planet Venus. Banyak orang lain yang juga salah mengira Venus sebagai hal lain yang lebih eksotis.
Venus memiliki beberapa fase seperti Bulan yang dapat dilihat dengan menggunakan teleskop. Planet ini memasuki “fase penuh” saat berada di sisi yang berlawanan. “Fase seperempat” adalah ketika Venus tampak seperti “sabit tipis” di teleskop dengan sudut elongasi dan tingkat kecerahan yang mencapai nilai maksimal. “Fase baru” merupakan fase kenampakan terbesar karena Venus sedang berada di antara Bumi dan Matahari.

Transit Venus

Orbit Venus sedikit terinklinasi relatif terhadap orbit Bumi, sehingga biasanya planet ini tidak tampak melintasi Matahari. Transit Venus terjadi ketika Venus berada di antara Bumi dan Matahari dan tampak melewati Matahari. Fenomena ini berlangsung dalam siklus selama 243 yr dengan kemunculan sepasang transit yang terpisah selama delapan tahun setiap 105,5 yr atau 121,5 yr—pola yang pertama kali ditemukan pada tahun 1639 oleh astronom Inggris Jeremiah Horrocks.
Dua transit terkini berlangsung pada 8 Juni 2004 dan 5–6 Juni 2012. Transit tersebut dapat disaksikan secara langsung dari berbagai situs daring atau diamati dengan menggunakan peralatan yang tepat. Transit sebelumnya terjadi pada Desember 1874 dan Desember 1882; transit selanjutnya akan berlangsung pada Desember 2117 dan Desember 2125.
Dalam sejarah, transit Venus membantu astronom menentukan satuan astronomi dan ukuran Tata Surya, seperti yang ditunjukkan oleh Horrocks pada tahun 1639. James Cook menjelajahi pantai timur Australia setelah ia berlayar ke Tahiti pada tahun 1768 untuk melihat transit Venus.

Cahaya kelabu

Salah satu misteri yang menyelimuti pengamatan planet Venus adalah cahaya kelabu, yaitu cahaya yang tampak redup di bagian gelap planet saat memasuki fase sabit. Pengamatan pertama cahaya kelabu dilakukan pada tahun 1643, namun keberadaan cahaya tersebut belum pernah dikonfirmasi secara pasti. Para pengamat saat ini berspekulasi bahwa cahaya tersebut dihasilkan oleh aktivitas elektrik di atmosfer Venus, namun cahaya tersebut mungkin merupakan ilusi yang disebabkan oleh efek psikologis saat mengamati objek yang terang dan berbentuk sabit.

Penelitian

Peradaban-peradaban kuno mengenal Venus sebagai “bintang fajar” dan “bintang senja”, yang menunjukkan pemahaman bahwa keduanya merupakan objek yang berbeda. Namun, prasasti Ammisaduqa yang berasal dari tahun 1581 SM menunjukkan bahwa peradaban Babilonia menganggap keduanya sebagai objek yang sama dengan sebutan “ratu langit yang terang” dan mampu membuktikannya dengan pengamatan-pengamatan yang terperinci. Sementara itu, bangsa Yunani mengira keduanya merupakan bintang yang berbeda dan menamainya Phosphorus dan Hesperus hingga masa Pythagoras pada abad ke-6 SM.
Bangsa Romawi menyebut bintang fajar sebagai Lucifer (yang secara harfiah berarti “pembaca cahaya”) dan bintang senja sebagai Vesper, dan kedua nama tersebut merupakan terjemahan harfiah dari nama Yunani.
Transit Venus pertama kali diamati pada tahun 1032 oleh Ibnu Sina, yang menyimpulkan bahwa Venus terletak lebih dekat dari Bumi daripada Matahari, dan menyatakan bahwa Venus berada di bawah Matahari (paling tidak kadang-kadang). Pada abad ke-12, astronom Ibnu Bajjah dari Al-Andalus mengamati dua planet dalam bentuk titik hitam yang melewati Matahari, yang nantinya diidentifikasi sebagai transit Venus dan Merkurius oleh astronom Qotb al-Din Shirazi dari Maragha pada abad ke-13. Transit Venus juga diamati oleh Jeremiah Horrocks pada 4 Desember 1639 bersama dengan temannya William Crabtree di rumah mereka masing-masing.
Saat astronom Italia Galileo Galilei mengamati Venus untuk pertama kalinya pada abad ke-17, ia menemukan bahwa planet tersebut memiliki fase seperti Bulan. Fase-fase tersebut hanya mungkin bila Venus mengelilingi Matahari, sehingga pengamatan ini bertentangan dengan model geosentris Ptolemeus yang menyatakan bahwa Bumi merupakan pusat alam semesta.
Atmosfer Venus pertama kali ditemukan pada tahun 1761 oleh Mikhail Lomonosov. Atmosfer Venus juga diamati pada tahun 1790 oleh astronom Jerman Johann Schröter. Nantinya, astronom Amerika Serikat Chester Smith Lyman mengamati cincin yang mengelilingi sisi gelap Venus saat berlangsungnya konjungsi inferior, yang semakin membuktikan keberadaan atmosfer di Venus. Atmosfer tersebut mempersulit upaya untuk menentukan periode rotasi Venus, dan pengamat seperti Giovanni Cassini dan Schröter membuat perkiraan yang salah, yaitu 24 jam.

 
Tidak banyak hal baru mengenai Venus yang ditemukan hingga abad ke-20. Kenampakannya tidak memberi petunjuk mengenai bentuk permukaan, dan baru setelah dikembangkannya spektroskopi, radar, dan ultraviolet rahasia-rahasia Venus mulai terkuak. Pengamatan ultraviolet pertama dilakukan pada tahun 1920-an, ketika Frank E. Ross menemukan bahwa foto-foto ultraviolet menunjukkan detail yang tidak ada dalam foto-foto yang diabadikan dengan cahaya tampak dan inframerah. Ia menyatakan bahwa hal ini disebabkan oleh keberadaan atmosfer yang sangat padat dan berwarna kuning dengan awan cirrus di atasnya.
Pengamatan spektroskopi pada tahun 1900-an memberi petunjuk pertama mengenai rotasi Venus. Vesto Slipher mencoba mengukur pergeseran Doppler dari Venus, namun ia tidak dapat menemukan tanda-tanda rotasi. Ia menduga bahwa planet tersebut memiliki periode rotasi yang jauh lebih panjang dari yang diduga sebelumnya. Penelitian selanjutnya pada tahun 1950-an menunjukkan bahwa rotasi tersebut sesuai dengan arah jarum jam. Sementara itu, pengamatan radar pertama kali dilakukan pada tahun 1960-an dan berhasil mengukur periode rotasi yang nilainya mendekati perkiraan saat ini.
Pengamatan radar pada tahun 1970-an menyibak detail permukaan Venus untuk pertama kalinya. Gelombang radio yang ditembakkan ke planet tersebut dengan menggunakan teleskop radio di Observatorium Arecibo berhasil menemukan dua wilayah yang sangat reflektif, yang kemudian dinamai wilayah Alpha dan Beta. Pengamatan tersebut juga menunjukkan keberadaan wilayah cerah yang dikaitkan dengan pegunungan dan dijuluki Maxwell Montes. Tiga kenampakan tersebut merupakan kenampakan di Venus yang tidak dinamai dari tokoh perempuan.

Upaya awal

Wahana robotik pertama ke Venus (dan ke planet lain) diluncurkan pada 12 Februari 1961. Wahana yang dinamai Venera 1 itu merupakan bagian dari program Venera Soviet. Namun, wahana tersebut kehilangan komunikasi saat berada pada jarak 2 juta km dari Bumi. Venera 1 diperkirakan telah mencapai jarak 100.000 km dari Venus pada pertengahan Mei.
Misi Amerika Serikat ke Venus juga kurang berhasil dengan kegagalan misi Mariner 1. Misi Mariner 2 berhasil menjadi misi antarplanet pertama yang berhasil dan mencapai jarak 34.833 km di atas permukaan Venus. Radiometer gelombang mikro dan inframerah menunjukkan bahwa walaupun bagian atas awan Venus dingin, permukaannya sangat panas—paling tidak bersuhu 425 °C, sehingga memastikan pengukuran yang dilakukan di Bumi sebelumnya dan memupuskan harapan bahwa planet tersebut dapat mendukung kehidupan. Mariner 2 juga berhasil memperbarui perkiraan massa Venus dan satuan astronomi, namun tidak berhasil menemukan medan magnet atau sabuk radiasi.

Memasuki atmosfer

Wahana Venera 3 menabrak permukaan Venus pada 1 Maret 1966, sehingga menjadikannya objek buatan manusia pertama yang memasuki atmosfer dan menabrak permukaan planet lain. Namun, sistem komunikasi wahana tersebut mengalami kegagalan sebelum mengirim balik data. Pada 18 Oktober 1967, Venera 4 berhasil memasuki atmosfer dan mulai melakukan pengukuran. Venera 4 menemukan bahwa suhu permukaan Venus lebih panas dari suhu yang diukur oleh Mariner 2, yaitu 500 °C. Selain itu, wahana ini juga mendapati bahwa atmosfer Venus terdiri dari 90 hingga 95% karbon dioksida. Atmosfer Venus lebih padat dari yang diperkirakan dan gerak turun parasut lebih lambat dari yang diinginkan, sehingga baterai lebih dulu mencapai permukaan. Setelah mengirim data pendaratan selama 93 menit, bacaan tekanan terakhir Venera 4 adalah 18 bar pada ketinggian 24,96 km.
Satu hari kemudian, pada tanggal 19 Oktober 1967, Mariner 5 melakukan terbang lintas di jarak kurang dari 4000 km. Mariner 5 awalnya dibangun sebagai cadangan untuk misi Mariner 4 ke Mars; setelah misi tersebut berhasil, wahana ini dialihtugaskan ke Venus. Alat-alat yang lebih sensitif daripada Mariner 2 (terutama percobaan okultasi radionya) berhasil mengirim kembali data mengenai komposisi, tekanan, dan kepadatan atmosfer Venus. Data gabungan Venera 4 – Mariner 5 dianalisis oleh kelompok Soviet-Amerika selama beberapa tahun, dan merupakan salah satu contoh kerjasama luar angkasa.
Berbekal dengan pelajaran dan data yang diperoleh dari Venera 4, Uni Soviet meluncurkan Venera 5 dan Venera 6 secara terpisah pada Januari 1969; kedua wahana tersebut mencapai Venus secara terpisah pada 16 dan 17 Mei. Wahana-wahana tersebut telah diperkuat sehingga mampu menahan tekanan hingga 25 bar dan dilengkapi dengan parasut yang lebih kecil agar dapat mendarat lebih cepat. Berdasarkan permodelan saat itu, tekanan permukaan Venus diperkirakan antara 75 hingga 100 bar, sehingga kedua wahana diperkirakan tidak akan mencapai permukaan. Setelah mengirim data atmosfer selama 50 menit, keduanya jatuh di ketinggian sekitar 20 km sebelum menubruk permukaan Venus.

Ilmu permukaan dan atmosfer

Venera 7 merupakan upaya untuk memperoleh data dari permukaan planet, dan wahana tersebut dibangun dengan modul pendaratan yang diperkuat sehingga mampu menahan tekanan hingga 180 bar. Modul tersebut didinginkan terlebih dahulu sebelum memasuki atmosfer dan dilengkapi dengan parasut khusus agar mampu mendarat dalam waktu 35 menit. Saat memasuki atmosfer pada 15 Desember 1970, parasut wahana ini robek sebagian, sehingga wahana ini menubruk permukaan. Walaupun mungkin berada pada posisi miring, wahana ini berhasil mengirim data mengenai suhu selama 23 menit, sehingga menjadikannya data telemetri pertama yang dikirim dari permukaan planet lain.
Program Venera berikutnya adalah Venera 8 yang mengirim data dari permukaan selama 50 menit setelah memasuki atmosfer pada 22 Juli 1972. Pada 22 Oktober 1975, Venera 9 memasuki atmosfer Venus, yang kemudian diikuti oleh Venera 10 tiga hari kemudian. Kedua wahana tersebut berhasil mengirim citra lanskap Venus yang pertama.
Sementara itu, Amerika Serikat mengirim wahana Mariner 10 ke Merkurius. Pada 5 Februari 1974, Mariner 10 melewati Venus dan mengirim 4000 gambar. Gambar-gambar tersebut menunjukkan bahwa bila menggunakan cahaya tampak, planet tersebut seolah tak memiliki kenampakan, namun dengan menggunakan ultraviolet detail awan yang belum pernah dilihat sebelumnya dapat diabadikan.
Proyek Pioneer Venus Amerika Serikat terdiri dari dua misi yang terpisah. Pioneer Venus Orbiter ditempatkan di orbit elips di sekeliling Venus pada 4 Desember 1978, dan tetap berada di sana selama 13 tahun untuk mempelajari atmosfer dan memetakan permukaan dengan radar. Sementara itu, Pioneer Venus Multiprobe terdiri dari empat wahana yang memasuki atmosfer pada 9 Desember 1978 dan berhasil mengirim data mengenai komposisi, angin, dan fluks panas.
Empat misi Venera lainnya juga dikirim. Venera 11 dan Venera 12 berhasil menemukan badai elektrik di Venus, sementara Venera 13 dan Venera 14 yang mendarat pada tanggal 1 dan 5 Maret 1982 mengirim kembali citra permukaan berwarna pertama. Keempat misi tersebut dilengkapi dengan parasut dan dijatuhkan di ketinggian 50 km untuk memanfaatkan friksi di atmosfer bawah yang padat agar dapat mendarat dengan mulus. Venera 13 dan 14 menganalisis sampel tanah dengan menggunakan spektrometer fluoresens sinar X dan mencoba mengukur kompresibilitas tanah. Namun, saat hendak mengukur kompresibilitas, tutup lensa kamera Venera 14 jatuh ke alat pengukur kompresibilitas, sehingga yang terukur adalah kompresibilitas tutup lensa. Program Venera diselesaikan pada Oktober 1983 dengan ditempatkannya wahana Venera 15 dan Venera 16 untuk memetakan Venus dengan menggunakan radar apertur sintetik.
Pada 1985, Uni Soviet mencoba menggabungkan misi ke Venus dengan Komet Halley, yang sedang melewati Tata Surya dalam pada saat ini. Dalam perjalanan ke Halley, pada 11 dan 15 Juni 1985, dua wahana dari program Vega menjatuhkan wahana bergaya Venera ke Venus dan melepaskan aerobot dengan balon di atmosfer atas. Balon tersebut mencapai ketinggian setimbang pada 53 km, ketinggian dengan tekanan dan suhu yang sebanding dengan permukaan Bumi. Wahana-wahana tersebut beroperasi selama 46 jam dan menemukan bahwa atmosfer Venus lebih bergolak dari yang diduga sebelumnya, dan terdapat angin kencang dan sel konveksi yang kuat.

Pemetaan radar

Penelitian dengan menggunakan radar di Bumi telah memberikan gambaran mengenai permukaan Venus. Pioneer Venus dan Venera meningkatkan resolusi data.
Amerika Serikat meluncurkan wahana Magellan pada 4 Mei 1989 untuk memetakan permukaan Venus dengan menggunakan radar. Kualitas citra beresolusi tinggi yang diperoleh wahana tersebut melampaui citra-citra sebelumnya. Magellan juga mengambil gambar 98% permukaan Venus dengan menggunakan radar, dan memetakan 95% medan gravitasinya. Pada tahun 1994, menjelang akhir misinya, Magellan dihancurkan dengan dikirim ke atmosfer Venus untuk menghitung kepadatannya. Venus juga diamati oleh wahana Galileo dan Cassini selama terbang lintas dalam perjalanan menuju Tata Surya luar.

Misi saat ini dan ke depan

Misi MESSENGER yang diluncurkan ke Merkurius oleh NASA melakukan dua terbang lintas di Venus pada Oktober 2006 dan Juni 2007 untuk memperlambat lintasan agar dapat memasuki orbit Merkurius pada Maret 2011. MESSENGER mengumpulkan data-data ilmiah selama penerbangan lintas tersebut.
Wahana Venus Express yang dirancang dan dibangun oleh European Space Agency dikirim pada tanggal 9 November 2005 dengan menggunakan roket Soyuz-Fregat Rusia yang didapat dari Starsem. Wahana ini berhasil mencapai orbit kutub Venus pada 11 April 2006. Venus Express mempelajari atmosfer dan awan Venus, lingkungan plasma, dan ciri-ciri permukaan, terutama suhu. Salah satu penemuan Venus Express adalah vorteks atmosferik di kutub selatan Venus.
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) merancang wahana pengorbit Akatsuki (sebelumnya "Planet-C") yang diluncurkan pada tanggal 20 Mei 2010, namun wahana tersebut gagal memasuki orbit pada Desember 2010. Masih ada harapan bahwa wahana tersebut dapat mencoba lagi dalam enam tahun. Akatsuki direncanakan akan memetakan permukaan dengan kamera inframerah, melakukan percobaan untuk memastikan keberadaan petir, dan menentukan keberadaan vulkanisme di permukaan.
European Space Agency (ESA) hendak meluncurkan misi ke Merkurius pada tahun 2014 yang disebut BepiColombo. Misi tersebut akan melakukan dua terbang lintas di Venus sebelum mencapai orbit Merkurius pada tahun 2020.
Dalam Program New Frontiers, NASA mengusulkan misi yang disebut Venus In-Situ Explorer. Wahana tersebut akan mendarat di Venus dan mempelajari keadaan permukaan dan regolith. Venus In-Situ Explorer juga akan dilengkapi dengan alat penggali untuk mempelajari sampel batu yang tidak terpapar dengan keadaan permukaan yang ekstrem. Sementara itu, misi wahana permukaan dan atmosferik "Surface and Atmosphere Geochemical Explorer" (SAGE) dipilih oleh NASA sebagai kandidat dalam seleksi New Frontiers 2009, namun misi tersebut tidak terpilih untuk diluncurkan.
Wahana Venera-D (bahasa Rusia: Венера-Д) diusulkan untuk diluncurkan ke Venus pada tahun 2016 untuk melakukan penginderaan jauh di sekitar planet dan mengirim wahana pendarat yang didasarkan pada rancangan Venera. Konsep wahana penjelajah lain yang diusulkan adalah rover, balon, dan pesawat udara.

Konsep terbang lintas berawak

Misi terbang lintas berawak yang menggunakan perangkat keras program Apollo pernah diusulkan pada akhir tahun 1960-an. Berdasarkan usulan ini, sebuah wahana akan diluncurkan pada akhir Oktober atau awal November 1973 dengan menggunakan roket Saturn V. Wahana tersebut akan mengangkut tiga awak dan melakukan penerbangan lintas selama satu tahun. Namun, misi ini tidak pernah dijalankan.

Kolonisasi

Akibat keadaannya yang sangat ekstrem, koloni di permukaan Venus belum bisa dibangun dengan menggunakan teknologi yang ada saat ini. Namun, tekanan atmosfer dan suhu di ketinggian sekitar lima puluh kilometer di atas permukaan mirip dengan yang ada di permukaan Bumi, dan udara Bumi (nitrogen dan oksigen) akan menjadi gas pengangkat di atmosfer Venus yang sebagian besar terdiri dari karbon dioksida. Maka terdapat usulan “kota terapung” di atmosfer Venus. Aerostat (balon yang lebih ringan daripada udara) dapat digunakan untuk penjelajahan dan akhirnya untuk permukiman permanen. Beberapa tantangan teknis adalah keberadaan kandungan asam sulfat yang berbahaya.

Dalam budaya

Venus merupakan satu-satunya planet di Tata Surya yang dinamai dari tokoh perempuan. Selain Venus, tiga planet katais – Ceres, Eris dan Haumea – dan beberapa asteroid pertama yang ditemukan serta beberapai satelit alami seperti satelit-satelit Galileo memiliki nama feminin. Bumi dan Bulan juga memiliki nama yang feminin dalam berbagai bahasa—Gaia/Terra, Selene/Luna—namun nama-nama tersebut berasal dari Bumi dan Bulan dan bukan sebaliknya.

Lambang Venus

Lambang astronomi untuk Venus sama dengan lambang wanita dalam biologi, yaitu lingkaran dengan salib di bawahnya. Lambang Venus juga melambangkan femininitas, dan dalam alkimia Barat mewakili tembaga. Tembaga yang telah dipoles digunakan sebagai kaca semenjak masa kuno, dan kadang-kadang lambang Venus dianggap sebagai kaca untuk para dewi.

Pemahaman budaya

Sebagai salah satu objek tercerah di langit, Venus telah dikenal semenjak masa prasejarah. Planet ini dideskripsikan dalam teks-teks kuneiform Babilonia seperti prasasti Ammisaduqa, yang berasal dari tahun 1600 SM. Bangsa Babilonia menamai planet ini Ishtar (bahasa Sumeria Inanna) yang merupakan personifikasi kewanitaan dan dewi cinta. Ia juga berperan sebagai dewi perang, dan dengan demikian mewakili dewi yang mengawasi jalannya kelahiran dan kematian.
Bangsa Mesir Kuno percaya bahwa Venus adalah dua objek yang berbeda. Mereka menyebut bintang fajar Tioumoutiri dan bintang senja Ouaiti. Bangsa Yunani Kuno juga meyakini hal yang sama dan menyebut bintang fajar Φωσφόρος (Phosphoros, dilatinisasi menjadi Phosphorus) yang berarti “pembawa cahaya" atau Ἐωσφόρος (Eosphoros, dilatinisasi menjadi Eosphorus) yang berarti “pembawa fajar”. Bintang senja disebut Ἓσπερος ( Hesperos, dilatinisasi menjadi Hesperus) yang berarti “bintang senja”. Pada masa Helenistik, bangsa Yunani Kuno mulai menyadari bahwa keduanya merupakan benda yang sama, yang kemudian mereka namai dari dewi cinta mereka, Αφροδίτη (Afrodit, dalam bahasa Fenisia Astarte), yang masih digunakan dalam bahasa Yunani modern. Hesperos akan diterjemahkan ke dalam bahasa Latin menjadi Vesper dan Phosphoros menjadi Lucifer (pembawa cahaya, istilah puitis yang nantinya digunakan untuk menyebut seorang malaikat yang diusir dari surga). Bangsa Romawi Kuno yang banyak terpengaruh oleh tradisi Yunani menamai planet ini Venus, yang juga dinamai dari dewi cinta mereka. Plinius yang Tua (Natural History, ii,37) mengidentifikasikan planet Venus dengan Isis.
Dalam mitologi Iran, planet ini dikaitkan dengan dewi Anahita. Dalam beberapa sastra Pahlavi, dewi Aredvi Sura dan Anahita dianggap sebagai entitas yang berbeda. Tokoh pertama merupakan personifikasi sungai mitos dan tokoh kedua sebagai dewi kesuburan yang diidentifikasikan dengan planet Venus. Dalam deskripsi lain, seperti dalam Bundahishn, kedua dewi disatukan sebagai Aredvi Sura Anahita dan diwakili oleh planet Venus. Dalam teks Mehr Yasht (Yasht 10), kemungkinan terdapat keterkaitan dengan dewa Mithra. Planet Venus kini disebut “Nahid” dalam bahasa Persia modern, yang berasal dari Anahita dan nantinya dari bahasa Pahlavi Anahid.
Planet Venus juga telah dikenal oleh peradaban Maya, yang telah mengembangkan kalender religius berdasarkan pergerakannya, dan meyakini bahwa pergerakan Venus menentukan waktu yang tepat untuk berperang. Mereka menyebut planet ini Noh Ek', yang berarti “bintang besar”, dan Xux Ek', yang berarti “bintang tawon”. Bangsa Maya sudah mengetahui periode sinodik Venus dan mampu menghitungnya.
Suku Maasai menamai planet ini Kileken dan memiliki tradisi lisan yang terkait yang disebut “Anak Laki-Laki Yatim Piatu”. Venus juga sudah dikenal oleh penduduk asli Australia, seperti suku Yolngu di Australia Utara. Suku Yolngu berkumpul setelah matahari terbenam untuk menunggu munculnya Venus, yang mereka sebut Barnumbirr. Mereka percaya bahwa begitu ia mendekat sebelum fajar, akan ada tali cahaya yang dapat digunakan untuk berhubungan dengan orang yang yang sudah meninggal. Barnumbirr juga merupakan pencipta dalam mitologi Yolngu. Sementara itu, suku Pawnee melakukan ritual pengorbanan anak perempuan untuk bintang fajar hingga tahun 1838.
Dalam astrologi barat, Venus diyakini memengaruhi hasrat dan nafsu seksual. Sementara itu, Venus dikenal dengan nama Shukra dalam astrologi Weda, yang berarti “murni” atau “kecerahan”. Sebagai salah satu dari sembilan Nawagraha, Shukra diyakini memengaruhi kekayaan, kesenangan, dan reproduksi. Shukra juga merupakan putra dari Bhrgu, pembimbing Daitya, dan guru Asura. Di sisi lain, peradaban Cina, Jepang, dan Korea modern menyebut planet ini “bintang logam " (金星), yang didasarkan pada lima unsur dalam filsafat Cina.
Penganut teosofi meyakini bahwa di bidang eterik Venus, terdapat sebuah peradaban yang sudah ada selama ratusan juta tahun dan diyakini dewa penguasa Bumi, yaitu Sanat Kumara, berasal dari Venus.

Dalam kesusasteraan

Banyak penulis fiksi ilmiah yang berspekulasi mengenai permukaan Venus saat pengamatan awal menunjukkan bahwa Venus tidak hanya seukuran dengan Bumi, tetapi juga memiliki atmosfer. Karena terletak lebih dekat dengan Matahari, planet ini seringkali digambarkan sebagai planet yang lebih panas, namun masih dapat dihuni oleh manusia. Genre ini mencapai puncaknya pada tahun 1930-an dan 1950-an, saat sains mulai membuka beberapa tabir Venus, namun masih belum mengetahui keadaan permukaannya yang ekstrem. Setelah misi pertama ke Venus mengungkap kebenarannya, genre ini pun berakhir. Dengan semakin majunya pengetahuan mengenai Venus, penulis fiksi ilmiah terus mencoba mengejar, salah satunya dengan membuat kisah mengenai upaya manusia untuk melakukan proses teraformasi di Venus.
Salah satu buku mengenai Venus yang kontroversial adalah Worlds in Collision (1950) karya Immanuel Velikovsky. Dalam buku ini, Velikovsky menyatakan bahwa kisah dalam Perjanjian Lama sebenarnya merupakan peristiwa sejarah yang terjadi ketika Venus terlempar dari Jupiter sebagai sebuah komet dan nyaris bertubrukkan dengan Bumi. Ia meyakini bahwa Venus adalah penyebab terjadinya berbagai peristiwa aneh dalam kisah Keluaran. Velikovsky juga mengutip legenda-legenda peradaban lain (seperti Yunani, Meksiko, Cina, dan India) untuk menunjukkan bahwa efeknya bersifat global. Walaupun ditolak oleh komunitas ilmiah, buku ini menjadi salah satu buku terlaris pada masa itu.