Ученые связали отсутствие луны у Венеры с ее медленным вращением
Венера могла потерять собственную луну из-за приливных сил, которые постепенно приблизили спутник к планете и разрушили его. Компьютерные расчеты показывают, как это могло произойти, однако существование древней луны Венеры пока не доказано.
Источник: НАСА. Венера.
МОСКВА, 17 сентября /Новости науки/. Венера могла поглотить собственный спутник, постепенно приблизившийся к ней под действием приливных сил. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Венера близка к Земле по размерам и массе, однако естественных спутников у нее нет. Новое исследование предлагает объяснение этому различию: даже если у планеты когда-то появилась своя луна, она могла со временем разрушиться и упасть на Венеру. Такое событие могло повлиять на вращение планеты, ее геологию и климат.
«Мое исследование показывает, что Венере не потребовалась катастрофа, чтобы прийти к тому состоянию, которое мы наблюдаем сегодня», — сказал ведущий автор работы, астрофизик Стивен Кейн. Речь идет о том, что для потери спутника не обязательно было новое столкновение с крупным небесным телом: к этому могло привести само приливное взаимодействие.
Ученые проверили расчеты на системе Земля — Луна, а затем смоделировали эволюцию Венеры с предполагаемыми спутниками разной массы. Они учитывали влияние Солнца и изменение скорости вращения планеты.
На Земле приливное взаимодействие приводит к тому, что Луна постепенно удаляется от нас, сейчас примерно на четыре сантиметра в год. Земля вращается вокруг оси быстрее, чем Луна обходит ее, и передает спутнику часть энергии своего вращения. У медленно вращающейся планеты процесс может идти в обратную сторону: орбита спутника постепенно уменьшается. Сегодня один оборот Венеры вокруг оси занимает около 243 земных суток.
В расчетах исследователи рассматривали и гораздо более быстрое вращение молодой Венеры. Во многих сценариях спутник постепенно приближался к планете и достигал области, где приливные силы должны были разорвать его на части. Его вещество затем могло выпасть на Венеру. Однако при некоторых условиях спутник сохранялся: например, луна массой, как у земной, на первоначально круговой орбите могла пережить 4,5 млрд лет, если начальный оборот Венеры вокруг оси занимал примерно 12 часов или меньше.
Существовала ли у Венеры луна в действительности, пока неизвестно. Найти следы ее возможной гибели трудно: позднейшее обновление поверхности могло стереть свидетельства ранней истории планеты. По словам Кейна, подсказки могут сохраниться в ее недрах, которые в будущем можно было бы исследовать сейсмическими методами.
Ранее отсутствие спутника объясняли, в частности, тем, что Венера никогда его не приобретала или потеряла после крупного столкновения. Новая работа не исключает эти варианты, но показывает, что при определенных условиях для исчезновения луны достаточно приливной эволюции. Это важно и для изучения планет у других звезд: способность образовать спутник еще не означает, что планета сможет сохранить его на миллиарды лет.
Венера близка к Земле по размерам и массе, однако естественных спутников у нее нет. Новое исследование предлагает объяснение этому различию: даже если у планеты когда-то появилась своя луна, она могла со временем разрушиться и упасть на Венеру. Такое событие могло повлиять на вращение планеты, ее геологию и климат.
«Мое исследование показывает, что Венере не потребовалась катастрофа, чтобы прийти к тому состоянию, которое мы наблюдаем сегодня», — сказал ведущий автор работы, астрофизик Стивен Кейн. Речь идет о том, что для потери спутника не обязательно было новое столкновение с крупным небесным телом: к этому могло привести само приливное взаимодействие.
Ученые проверили расчеты на системе Земля — Луна, а затем смоделировали эволюцию Венеры с предполагаемыми спутниками разной массы. Они учитывали влияние Солнца и изменение скорости вращения планеты.
На Земле приливное взаимодействие приводит к тому, что Луна постепенно удаляется от нас, сейчас примерно на четыре сантиметра в год. Земля вращается вокруг оси быстрее, чем Луна обходит ее, и передает спутнику часть энергии своего вращения. У медленно вращающейся планеты процесс может идти в обратную сторону: орбита спутника постепенно уменьшается. Сегодня один оборот Венеры вокруг оси занимает около 243 земных суток.
В расчетах исследователи рассматривали и гораздо более быстрое вращение молодой Венеры. Во многих сценариях спутник постепенно приближался к планете и достигал области, где приливные силы должны были разорвать его на части. Его вещество затем могло выпасть на Венеру. Однако при некоторых условиях спутник сохранялся: например, луна массой, как у земной, на первоначально круговой орбите могла пережить 4,5 млрд лет, если начальный оборот Венеры вокруг оси занимал примерно 12 часов или меньше.
Существовала ли у Венеры луна в действительности, пока неизвестно. Найти следы ее возможной гибели трудно: позднейшее обновление поверхности могло стереть свидетельства ранней истории планеты. По словам Кейна, подсказки могут сохраниться в ее недрах, которые в будущем можно было бы исследовать сейсмическими методами.
Ранее отсутствие спутника объясняли, в частности, тем, что Венера никогда его не приобретала или потеряла после крупного столкновения. Новая работа не исключает эти варианты, но показывает, что при определенных условиях для исчезновения луны достаточно приливной эволюции. Это важно и для изучения планет у других звезд: способность образовать спутник еще не означает, что планета сможет сохранить его на миллиарды лет.
