Венера могла поглотить собственную луну из-за медленного вращения
У Венеры могла существовать собственная луна, однако со временем она могла упасть на планету из-за ее крайне медленного вращения. Компьютерное моделирование показало, что спутник в таких условиях постепенно приближался бы к Венере и в итоге столкнулся бы с ее поверхностью. О том, почему Венера могла потерять луну и как это могло повлиять на эволюцию планеты, — в материале «Известий».
Могла ли у Венеры быть собственная луна
Венера похожа на Землю по размерам, массе и строению, но в отличие от нашей планеты не имеет естественного спутника. Ранее ученые рассматривали несколько объяснений этого различия. Согласно одной из гипотез, Венера могла когда-то иметь луну, которая была уничтожена в результате крупного столкновения. Другая предполагала, что планета никогда не переживала столкновения, способного привести к образованию спутника.
Новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, предлагает другой сценарий. Астрофизик Калифорнийского университета в Риверсайде Стивен Кейн предположил, что Венера действительно могла иметь луну, но не смогла сохранить ее на длительный срок.
Стивен Кейн
Мое исследование показывает, что Венере не требовалась катастрофа, чтобы прийти к тому состоянию, которое мы видим сегодня.
По его словам, гравитация планеты в сочетании со скоростью ее вращения могла естественным образом привести к падению спутника на поверхность. При этом исследование не доказывает, что у Венеры действительно существовала луна. Результаты моделирования показывают лишь, что такой спутник при определенных условиях не смог бы оставаться на орбите в течение длительного времени.
Почему луна могла упасть на Венеру
Главным фактором в предложенной модели стала скорость вращения планеты. Венера вращается вокруг своей оси исключительно медленно: один полный оборот занимает около 243 земных суток. Для сравнения, Земля совершает оборот примерно за 24 часа.
Механизм можно сравнить с современной системой Земля — Луна. Наша планета вращается достаточно быстро, чтобы часть энергии ее вращения постепенно передавалась Луне. В результате спутник медленно удаляется от Земли — примерно на четыре сантиметра в год. Это движение ученые могут точно измерять благодаря отражателям, оставленным на поверхности Луны во время миссий «Аполлон».
У Венеры ситуация противоположная. Из-за очень медленного вращения планеты гипотетическая луна не должна была постепенно удаляться от нее. Гравитационное взаимодействие, напротив, заставляло бы спутник медленно перемещаться по спирали внутрь, приближаясь к поверхности.
Таким образом, судьба луны зависела бы не только от ее собственных характеристик, но и от скорости вращения планеты. Чем крупнее был бы спутник, тем быстрее, согласно моделированию, он мог бы в конечном итоге столкнуться с Венерой.
Как ученые смоделировали падение спутника
Чтобы проверить гипотезу, исследователь создал компьютерную модель, описывающую гравитационное взаимодействие планеты и спутника. Сначала он проверил ее на системе Земля — Луна. Модель смогла воспроизвести известную эволюцию нашей системы, после чего ее применили к Венере.
Для Венеры ученый изменял скорость вращения планеты и моделировал гипотетические спутники разной массы. В расчетах рассматривались луны, масса которых составляла от половины массы земной Луны до десяти ее масс. В большинстве сценариев результат оказался одинаковым: спутник постепенно приближался к Венере и в конце концов сталкивался с планетой. Более массивные луны достигали поверхности быстрее.
Стивен Кейн
Сделав открытие, я был потрясен. Я думал, что широкий спектр рассматриваемых мною сценариев неизбежно приведет к различным результатам. Но всё пошло примерно в одном направлении.
При этом ученые пока не знают, существовала ли у Венеры луна на самом деле. Для подтверждения гипотезы потребуются дополнительные данные о внутреннем строении и геологической истории планеты.
Могло ли падение луны изменить Венеру
Прямые следы предполагаемого столкновения обнаружить непросто. Поверхность Венеры значительно изменилась за время ее существования: около 80% ее поверхности имеют примерно одинаковый геологический возраст, что связывают с масштабным процессом обновления поверхности около миллиарда лет назад. Поэтому древние свидетельства возможного столкновения могли быть стерты.
Исследователи предполагают, что часть информации могла сохраниться глубоко внутри планеты. На Земле ученые обнаружили необычные структуры в недрах, которые могут быть связаны с гигантским столкновением, приведшим к формированию Луны. Аналогичные исследования внутреннего строения Венеры в будущем могли бы помочь проверить гипотезу о ее бывшем спутнике.
Возможное падение луны имело бы серьезные последствия для самой планеты. Столкновение передало бы Венере огромное количество энергии и углового момента, что могло повлиять на ее вращение, геологическую активность и климат. Если в далеком прошлом на Венере существовали океаны или другие условия, более благоприятные для жизни, подобное событие могло изменить дальнейшую эволюцию планеты.
Гипотеза важна и для изучения планет за пределами Солнечной системы. Ученые рассматривают наличие луны как один из факторов, который может влиять на долгосрочную эволюцию планеты, однако пока неизвестно, является ли крупный спутник необходимым условием для возникновения или сохранения жизни.
Стивен Кейн
Мне кажется, что наличие Луны имеет свои преимущества, но она не является обязательным условием для обитаемости. Луна, безусловно, изменила эволюцию земли на протяжении времени, но мы до конца не знаем, насколько важна эта роль.
