Венеру часто называют сестрой Земли. Обе планеты имеют схожие размеры, массу и плотность. Они сформировались примерно в одной области Солнечной системы и, вероятно, состояли из похожего исходного материала. Однако сегодня эти миры выглядят совершенно по-разному.
Земля остаётся планетой с умеренным климатом, океанами и активной биосферой, тогда как Венера представляет собой раскалённый мир с температурой поверхности около 460 градусов Цельсия и атмосферным давлением, способным раздавить большинство космических аппаратов.
Но одна из самых удивительных особенностей Венеры связана не с её климатом, а с вращением. Планета вращается крайне медленно и при этом делает это в направлении, противоположном большинству планет Солнечной системы. Новое исследование предполагает, что причиной столь необычного поведения могло стать гигантское столкновение с объектом размером примерно с Луну на раннем этапе истории планеты.
Планета, которая вращается «неправильно»
Большинство планет Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в том же направлении, в котором обращаются вокруг Солнца.
Если наблюдать за ними сверху относительно северного полюса Солнечной системы, вращение будет происходить против часовой стрелки. Земля, Марс, Юпитер и Сатурн подчиняются именно этому правилу.
Венера является исключением.
Она вращается в противоположную сторону. Если бы наблюдатель стоял на поверхности Венеры и мог видеть Солнце сквозь плотные облака, то заметил бы, что оно восходит на западе и заходит на востоке.
Подобное вращение называют ретроградным.
Кроме того, Венера вращается чрезвычайно медленно. Один оборот вокруг своей оси занимает около 243 земных суток. При этом год на Венере длится примерно 225 земных дней. Получается, что венерианские сутки даже длиннее венерианского года.
Эта особенность уже много десятилетий остаётся одной из крупнейших загадок планетологии.
Почему Венера вообще должна была вращаться иначе
Согласно современным моделям формирования планет, молодая Венера первоначально должна была вращаться примерно так же, как Земля.
Когда из протопланетного диска формировались планеты, они наследовали часть углового момента вращающегося облака газа и пыли. В результате большинство планет получали схожее направление вращения.
Чтобы объяснить нынешнее состояние Венеры, необходим мощный механизм, который смог бы практически полностью изменить её вращение.
За последние десятилетия было предложено несколько гипотез. Одни исследователи связывали необычное вращение с влиянием атмосферы и солнечных приливов. Другие предполагали, что Венера могла пережить серию столкновений с крупными протопланетами.
Новое исследование сосредоточилось именно на варианте с гигантским ударом.
Эпоха космических столкновений
Сегодня Солнечная система выглядит относительно спокойным местом, однако на ранних этапах её существования ситуация была совершенно иной.
Около 4,5 миллиарда лет назад вокруг молодого Солнца обращались тысячи крупных протопланетных тел. Они постоянно сталкивались друг с другом, объединялись или разрушались.
Именно в результате таких столкновений сформировались современные планеты.
Многие известные особенности Солнечной системы уже связываются с древними катастрофами. Например, наиболее популярная теория происхождения Луны предполагает, что Земля столкнулась с протопланетой размером примерно с Марс. В результате часть вещества была выброшена на орбиту и со временем образовала наш спутник.
Новое исследование показывает, что нечто подобное могло произойти и с Венерой.
Удар объектом размером с Луну
Компьютерное моделирование показало, что столкновение молодой Венеры с крупным телом размером примерно с Луну могло существенно изменить вращение планеты.
Особенно интересным оказался сценарий, при котором удар произошёл на очень высокой скорости.
В таком случае энергия столкновения могла не просто замедлить вращение, а практически перевернуть его направление.
Учёные проанализировали различные варианты углов столкновения, массы ударника и скорости удара. Некоторые комбинации параметров приводили к результатам, удивительно похожим на современное состояние Венеры.
Планета начинала вращаться крайне медленно и в ретроградном направлении.
Это делает гипотезу древнего гигантского столкновения весьма правдоподобной.
Почему у Венеры нет крупной луны
Интересно, что результаты исследования могут помочь объяснить ещё одну особенность планеты.
У Земли есть крупный спутник, тогда как у Венеры нет ни одной луны.
Если Венера действительно пережила гигантское столкновение, возникает вопрос: почему вокруг неё не образовался спутник, как это произошло у Земли?
Согласно расчётам, многое зависит от скорости удара.
При некоторых сценариях значительная часть выброшенного вещества не успевает сформировать стабильный спутник. Материал либо падает обратно на планету, либо покидает её окрестности.
Таким образом, столкновение могло изменить вращение Венеры, но не привести к образованию крупной луны.
Роль атмосферы в дальнейшей эволюции
Даже если гигантский удар действительно произошёл, он не обязательно полностью объясняет современное состояние планеты.
После столкновения Венера продолжала эволюционировать миллиарды лет.
За это время огромная атмосфера могла дополнительно влиять на вращение через сложные взаимодействия с солнечным излучением и приливными силами.
Некоторые исследователи считают, что именно сочетание древнего столкновения и последующего атмосферного воздействия позволило сформировать нынешние параметры вращения.
То есть гигантский удар мог стать отправной точкой, а атмосфера завершила процесс.
Что это говорит о прошлом Венеры
Если новая гипотеза верна, история Венеры оказывается значительно более драматичной, чем считалось ранее.
Вместо относительно спокойной эволюции планета могла пережить одно из самых мощных столкновений в истории внутренней части Солнечной системы.
Подобное событие должно было расплавить значительную часть поверхности и глубоко изменить внутреннюю структуру планеты.
Некоторые особенности современного строения Венеры потенциально могут быть связаны именно с последствиями этой древней катастрофы.
Однако для окончательных выводов необходимы новые данные.
Будущие миссии помогут проверить гипотезу
В ближайшие десятилетия Венера вновь станет одной из главных целей планетологических исследований.
NASA готовит миссию DAVINCI, которая должна исследовать атмосферу планеты и собрать данные о её химическом составе.
Также запланирована орбитальная миссия VERITAS, предназначенная для создания детальных карт поверхности.
Европейское космическое агентство разрабатывает проект EnVision, который будет изучать геологическую историю Венеры.
Полученные данные помогут лучше понять внутреннее строение планеты, её прошлое и возможные следы древних катастрофических событий.
Почему Венера важна для понимания Земли
Исследование Венеры представляет интерес не только само по себе.
Эта планета является своеобразным экспериментом природы. Она показывает, насколько разными могут стать два изначально похожих мира.
Изучая причины необычного вращения Венеры, учёные одновременно получают информацию о процессах формирования Земли и других каменистых планет.
Каждое новое открытие помогает лучше понять хаотичную эпоху рождения Солнечной системы, когда столкновения между молодыми мирами определяли их дальнейшую судьбу.
Древняя катастрофа, последствия которой видны до сих пор
Новое исследование предлагает убедительное объяснение одной из самых необычных особенностей Венеры. Согласно расчётам, столкновение с крупным телом размером примерно с Луну могло радикально изменить направление и скорость вращения планеты ещё на заре существования Солнечной системы.
Хотя эта гипотеза пока требует дополнительной проверки, она хорошо согласуется с современными представлениями о бурной молодости планет. Миллиарды лет назад столкновения между крупными объектами были обычным явлением, и именно они сформировали многие особенности современных миров.
Возможно, необычные венерианские сутки, продолжающиеся дольше года, являются прямым наследием космической катастрофы, произошедшей более четырёх миллиардов лет назад. Если это действительно так, то сегодняшнее вращение Венеры представляет собой своеобразный памятник одному из самых грандиозных столкновений в истории внутренней части Солнечной системы.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
