20 वीं सदी तक शुक्र के बारे में थोड़ी बहुत और खोज हुई थी। इसकी करीब-करीब आकृतिहीन डीस्क ने कोई सुराग नहीं दिया कि इसकी सतह आखिर किस तरह की हो सकती है। इसके और अधिक रहस्यों का पर्दाफास, स्पेक्ट्रोस्कोपी, रडार और पराबैंगनी प्रेक्षणों के विकास के साथ ही हुआ। पहले पराबैंगनी प्रेक्षण 1920 के दशक में किए गए जब फ्रैंक ई रॉस ने पाया कि पराबैंगनी तस्वीरों ने काफी विस्तृत ब्योरा दिखाया जो दृश्य और अवरक्त विकिरण में अनुपस्थित था। उन्होने सुझाव दिया ऐसा निचले पीले वातावरण के साथ उसके उपर के पक्षाभ मेघ के अत्यधिक घनेपन की वजह से था।

1900 के दशक में स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रेक्षणों ने शुक्र के घूर्णन के बारे में पहला सुराग दिया। वेस्टो स्लिफर ने शुक्र से निकले प्रकाश के डॉप्लर शिफ्ट को मापने की कोशिश की, लेकिन पाया कि वह किसी भी घूर्णन का पता नहीं लगा सके। उन्होने अनुमान लगाया ग्रह की एक बहुत लंबी घूर्णन अवधि होनी चाहिए। 1950 के दशक में बाद के कार्य ने दिखाया कि घूर्णन प्रतिगामी था। शुक्र के रडार प्रेक्षण सर्वप्रथम 1960 के दशक में किए गए थे, इसने घूर्णन अवधि की पहली माप प्रदान की, जो आधुनिक मान के करीब थी।

1970 के दशक में रडार प्रेक्षणों ने पहली बार शुक्र की सतह को विस्तृत रूप से उजागर किया। एरेसिबो वेधशाला पर 300 मीटर की रेडियो दूरबीन का प्रयोग कर ग्रह पर रेडियो तरंगों के स्पंदन प्रसारित किए गए और गूँज ने अल्फा और बीटा क्षेत्रों से नामित दो अत्यधिक परावर्तक क्षेत्रों का पता लगाया। प्रेक्षणों ने पर्वतों के लिए उत्तरदायी ठहराये गए एक उज्ज्वल क्षेत्र भी पता लगाया, इसे मैक्सवेल मोंटेस कहा गया था। शुक्र पर अब अकेली केवल यह तीन ही भूआकृतियां है जिसके महिला नाम नहीं है।

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