ظن الفلكيون قبل إطلاق المركبات الفضائية بأن الغلاف الغازي الثقيل للزهرة والذي منع أي راصد من الأرض منذ عهد غاليليو وحتى الآن من مشاهدة ملامح السطح الذي يتكون من بخار الماء، ولان  الأرصاد الأرضية من خلال المطياف لم تسجل أي اختلاف في كثافة الغلاف الغازي، لذلك ظن العلماء وجود محيطات ضخمة على سطح الكوكب تبخرت مياهها بفعل قرب الكوكب من الشمس، وهي العملية المسؤولة عن تشكل الغلاف الغازي الثقيل الذي يبلغ سمكه حوالي 70 كيلو متراً، وهذا هو السبب الذي جعل انعكاسية الكوكب لأشعة الشمس عالية جداً تصل إلى 76 بالمائة والنسبة الباقية التي تصل إلى 24 بالمائة يمتصها الغلاف الغازي للكوكب.

وبعد أن هبطت المركبات الفضائية، ودرست الغلاف الغازي والسطح، تبين عدم وجود الماء سوى بكميات ضئيلة جداً وفي القسم العلوي من الغلاف الغازي، وأظهرت الدراسات أن غاز (ثاني اكسيد الكربون) Carbon dioxide يشكل حوالي 96 بالمائة من الغلاف الغازي وتوجد غازات أخرى بنسب قليلة جداً مثل النيتروجين وبخار الماء وكلوريد الهيدروجين وفلورايد الهيدروجين. إن نسبة كثافة غاز ثاني أو كسيد الكربون العالية جداً في الغلاف الغازي للزهرة قد أذهلت العلماء بحق، فظنوا في البداية أنه لحظة تشكل الكوكب كانت نسبة الهيدروكربونات كبيرة جداً نسبة للهيدروكربونات على سطح الأرض، وهذا أدى إلى تشكل ثاني أو كسيد الكربون والضباب والدخان الكثيف، وتوقع العلماء كذلك وجود محيطات من النفط الخام المحترق، ونتيجة لهذا الاحتراق الضخم تنتج هذه الغازات، وأكثر العلماء قبولاً بهذه النظرية الفلكي البريطاني الشهير "فرد هويل" ويذكر هذه المعلومات في كتابه "مشارف علم الفلك".

وتبين بعد هبوط المركبات الفضائية أن درجة حرارة سطح الزهرة تصل إلى حوالي 470 درجة مئوية، أي يذوب معدن الرصاص على سطح الكوكب، وهذه الحرارة المرتفعة جداً هي المسؤولة عن تشكل هذا الغلاف الغازي الثقيل للزهرة، ويصل الضغط الجوي على سطح الزهرة حوالي 155 كيلو غراماً على كل سنتمتر مربع، أي أثقل بحوالي 100 مرة من الضغط الجوي على سطح الأرض عند مستوى سطح البحر. إن كثافة الغلاف الغازي للزهرة يعمل على حفظ الطاقة والإشعاعات الحرارية داخله، وكلما كانت كثافة الغلاف الغازي كانت أقدر على حفظ الطاقة داخله، وتعرف هذه الظاهرة (بتأثير البيت الزجاجي) Green House Effect وهي أشبه بفعل البيوت الزجاجية المستخدمة في الزراعة، والتي تحفظ الحرارة داخل البيت دون التأثر ببرودة الطقس خارج البيت الزجاجي. إن ظاهرة البيت الزجاجي (غاز الدفئية) هي المسؤولة عن رفع درجة حرارة سطح الزهرة.