Tak więc Wenus jest najjaśniejszą planetą. Trzy z czterech przyczyn tego stanu są następujące: jest dość duża, znajduje się blisko Słońca i jest umiejscowiona również blisko nas; przechwytuje dużo światła słonecznego, a światło odbite nie słabnie znacząco, przebywając krótki dystans, jaki pokonuje, aby do nas dotrzeć. Czwarta przyczyna jasności planety jest związana z faktem odbijania znaczącej części światła słonecznego, które na nią pada. Dzieje się tak dlatego, że Wenus jest całkowicie spowita grubymi, białymi chmurami. Odbijają one trzy czwarte padającego na nie światła. To kilkakrotnie większy współczynnik odbicia niż w przypadku innych planet. Ale pokrywa chmur oznacza niestety, że piękno Wenus jest pięknem woalu, który całkowicie zakrywa jej prawdziwe oblicze, brzydkie i okaleczone.
Pamiętam, jak w czasach szkolnych jako astronom amator noc po nocy przypatrywałem się Wenus przez mój mały teleskop domowej roboty, chcąc rozgryźć którąś z tajemnic planety. Wyglądała na ogół jak biała, podświetlona z boku kula bilardowa. Wytężałem wzrok, aby przebić spojrzeniem chmury i dojrzeć powierzchnię, którą podsuwała mi wyobraźnia. Niektórzy dostrzegają czasami przez teleskop słabe cienie na powierzchni Wenus, ale jedyne, co mnie udało się zobaczyć, to drobne nierówności na granicy między oświetloną a ciemną połową planety. Były to, jak się dowiedziałem, cienie rzucane przez wierzchołki chmur o różnej wysokości. Entuzjazmowałem się faktem, że chociaż tyle nauczyłem się o tym zawoalowanym świecie, nie była to sprawa tak wielka jak zobaczenie, choć przez okamgnienie, powierzchni planety. Wyobrażałem sobie, że lecę przez te niebotyczne chmury, mając gwiazdy nad sobą, a skrytą Wenus pod sobą. Być może to właśnie takie myśli wzbudziły we mnie chęć zostania astronomem, choć musiałem znieść wiele szyderstw ze strony moich szkolnych kolegów, którzy zastanawiali się, co takiego fascynującego znajdowałem w widoku białej kuli.
Atutem mojego małego teleskopu z tamtych lat był nowoczesny obiektyw, ale był on tylko odrobinę lepszy niż ten, którego używał włoski fizyk Galileusz do obserwacji Wenus w 1610 roku. Widziałem to, co widział Galileusz. Jego teleskopy były prymitywne jak na obecne standardy, wyposażone w małe, nieskomplikowane obiektywy i przytwierdzane do stołowych blatów wspartych na kiwających się stojakach. Niemniej moc zbierania światła i powiększania, jaką miały te teleskopy, była dużym ulepszeniem w porównaniu z możliwościami ludzkiego oka. Dwa teleskopy Galileusza przetrwały i znajdują się w muzeum we Florencji. Jeden z nich – obecnie przechowywany w ozdobnej gablocie z kości słoniowej – ma pękniętą soczewkę; to ślad po tym, jak nieostrożnie obeszła się z nią służba w domu jednego z członków rodziny Medyceuszy. Obiektywy mają otwór (aperturę) o średnicy 40–50 mm; dla oka zaadaptowanego do ciemności wynosi on zazwyczaj 6 mm. Powiększały obserwowane obiekty piętnastokrotnie, maksymalnie dwudziestokrotnie. Galileusz był w stanie zobaczyć dużo więcej niż ktokolwiek przed nim.
Galileusz zaobserwował, że Wenus, kiedy znajduje się w największych elongacjach, odchyleniach, ma kształt księżyca w kwadrze i jest zwrócona jasną stroną w kierunku Słońca. Jednak, zbliżając się do Słońca, Wenus „przybywa” albo „ubywa”, zmienia się ona w oświetloną kulę albo zwęża się, upodobniając się do cienkiego sierpa w zależności od tego, czy przechodzi za czy przed Słońcem. Dzięki temu odkryciu Wenus ma zapewnione ważne miejsce w historii nauki.
Galileusz ogłosił to, co ujrzał, w formie łacińskiego anagramu, który wysłał z Padwy do swojego kolegi astronoma z Pragi, Johannesa Keplera. Anagram rozszedł się szerokim echem w środowisku naukowym. Zakodowane zdanie brzmiało: Haec immatura a me iam frustra leguntur o.y. Można to przetłumaczyć następująco: „Te niedojrzałe rzeczy są już na próżno przez mnie czytane”. (Litery o. i y. Galileusz dodał na końcu, nie mogąc wymyślić, jak umieścić je w anagramie). Po przestawieniu liter anagramu, otrzymujemy zdanie: Cynthiae figuras aemulatur mater amorum, które oznacza: „Matka miłości naśladuje figury Cynthii” albo, używając prostego języka: „Wenus ma fazy tak jak Księżyc”.
Metoda komunikowania się za pomocą anagramów była powszechna w siedemnastym wieku. Pomagała ustalić, komu należy się palma pierwszeństwa z tytułu określonego odkrycia. Anagram trafiał od jednej osoby do drugiej w wolnym tempie, w jakim w tamtych czasach rozchodziły się wiadomości. Kiedy autor ogłosił rozwiązanie, dla wszystkich stawało się oczywiste, kto odkrycia dokonał.
Kiedy Galileusz obserwował fazy Wenus, odkrył jednocześnie coś, o czym wspomniał Kopernik w 1543 roku w dziele, w którym przedstawił swój model Układu Słonecznego i rozwinął tezę, że planety krążą wokół Słońca – była to tak zwana teoria heliocentryczna. Wyraził on wówczas opinię, że wielkość Wenus powinna się zmieniać wraz ze zbliżaniem się planety do Ziemi oraz z jej oddalaniem się. Punkt na jej drodze najbardziej od nas oddalony, kiedy Wenus znajduje się za Słońcem, powinien być ponad cztery razy dalej niż punkt jej orbity położony najbliżej nas, kiedy znajduje się między Ziemią a Słońcem. Galileusz odkrył, że Wenus rzeczywiście zmienia wielkość, zmieniając położenie – jest najmniejsza, kiedy pokazuje swe pełne oblicze, a największa, kiedy przybiera kształt sierpa.
Odkrycie faz Wenus miało zasadnicze znaczenie. Pokazywało wyraźnie, że planeta obiega Słońce po orbicie leżącej wewnątrz orbity Ziemi. Zgodnie z obserwacjami Galileusza, kiedy Wenus znajduje się po drugiej stronie Słońca, jest zwrócona „twarzą” bezpośrednio i do Słońca, i do Ziemi. Ta strona jest całkowicie oświetlona, jak Księżyc w pełni, a sama planeta jest mała, ponieważ w tym położeniu dzieli ją od nas największa odległość. Natomiast kiedy Wenus przemieszcza się między Ziemią a Słońcem, jej oświetlona strona zwrócona jest do Słońca, a nieoświetlony tył do Ziemi, i dlatego pokazuje się nam jako duży, wąski sierp. Dokładnie to samo sugerował Kopernik. Galileusz udowodnił słuszność przedstawionego przez Kopernika modelu Układu Słonecznego. To, co zobaczył, nie zgadzało się z wcześniej przyjętym modelem naszego układu, tak zwanym modelem geocentrycznym. Zgodnie z nim Wenus krążyła wokół Ziemi po kolistej orbicie poniżej Słońca. Gdyby tak było, miałaby przez cały czas tę samą wielkość.
Galileusz wiedział, że jego odkrycie zostanie przez pewnych ludzi zakwestionowane. Pierwszego stycznia 1611 roku ogłosił rozwiązanie wenusjańskiego anagramu, wyjaśniając, że fazy oznaczają, iż planeta musi krążyć wokół Słońca:
…coś, w co naprawdę wierzyli pitagorejczycy, Kopernik, Kepler i ja sam, ale co nie było udowodnione, tak jak to jest teraz. Tak więc Kepler i inni zwolennicy Kopernika mogą się chlubić swoimi trafnymi teoriami, chociaż w rezultacie zostaniemy uznani za głupców przez większość książkowych filozofów, którzy będą nas uważali za pozbawionych rozsądku ludzi o małym rozumie.
Niestety, Galileusz poprawnie przewidział kontrowersje, jakie jego przemyślenia wzbudzą wśród jemu współczesnych. Został wezwany przez Inkwizycję, osądzony i uznany za heretyka za nauczanie pozostające w sprzeczności z Pismem Świętym. Nakazano mu wyprzeć się swoich poglądów, zabroniono w jakikolwiek sposób informować o swych astronomicznych odkryciach i skazano na dożywotni areszt domowy. Galileusz zmarł w 1642 roku. Niemniej miał rację, a Wenus zachowała swe znaczące miejsce w historii nauki.
Fazy Wenus nie są zjawiskiem tkwiącym w naturze planety; są konsekwencją jej orbity i położenia względem Słońca i naszej Ziemi. Co więc leży w naturze samej Wenus? Z powodu zwartej, grubej pokrywy chmur niewiele wiedziano na ten temat przed wiekiem dwudziestym. Astronomowie mogli więc puszczać wodze fantazji i wyobrażać sobie, jak może wyglądać powierzchnia planety ukryta pod chmurami. Wenus