Какова текущая принятая теория относительно того, почему Венера имеет медленное ретроградное вращение?

28

Согласно этому обзору НАСА , планета Венера уникальна (среди главных планет), у Венеры есть медленное ретроградное осевое вращение, требующее 243 земных дня, чтобы совершить одно вращение (что больше, чем ее орбитальное вращение).

Какова текущая принятая теория относительно того, почему (и как) Венера разработала это аномальное медленное ретроградное осевое вращение?


источник

Ответы:

18

Кажется, что их немного, и ни одно из них не принято всем научным сообществом. Основные из них:

  • Венера была поражена большим телом во время своего раннего формирования
  • Ось вращения перевернулась, как это может случиться с гироскопом
  • Спин замедлился до бездействия, а затем изменился, вызванный гравитацией Солнца, плотной атмосферой и трением между ядром и мантией

Последний, кажется, самый последний, предложенный Александром Коррейрой и Жаком Ласкаром в 2001 году. Их исследования, по-видимому, подразумевают, что условия на Венере и ее расстоянии от Солнца делают ретроградный поворот немного более вероятным, чем прямой.

Рори Олсоп
источник
1

Существует также теория, которая предполагает, что Меркурий является экс-луной Венеры, в значительной степени основанной на расчетах, сделанных Ван Фландерном и Харрингтоном («Динамическое исследование гипотезы о том, что Меркурий является побегом спутника Венеры». Икар 28: 435-40 (Аннотация ), 1976) и выглядит следующим образом (Van Flandern, Missing Planets, Dark Matter и New Comets, 1999):

По мере того, как Меркурий приливно дрейфовал наружу, он обязательно вызывал вращательное торможение Венеры и вызывал еще большие приливы в атмосфере Венеры, заставляя ее циркулировать в ретроградном направлении. Через миллиарды лет это может привести к ретроградному движению на всей планете.

Приливы, вызванные Меркурием на Венере, в то время как последний все еще быстро вращался, вызвали бы сильное внутреннее нагревание и выделение газа, и, вероятно, значительный поверхностный переворот (горное строительство), также вызывающий очень плотную атмосферу, массивное выделение карбоната в скалы как CO2 в атмосферу, и очень высокие горы. Меркурий достаточно массивен, чтобы принять большую часть вращения Венеры в первые полмиллиарда лет после образования, и орбита Венеры достаточно близка к Солнцу, чтобы произошло полное бегство. Обмен энергией между Венерой и Меркурием был бы огромным, учитывая большую массу Меркурия (в 4,5 раза больше массы Луны).

Большая часть железа (которое в конечном итоге создает магнитное поле) на Венере была бы вытеснена в кору из-за чрезмерно высокой скорости вращения, причем ртуть получила большую часть железа во время деления, что объясняет, почему у ртути магнитное поле сильнее, чем Венера. Напротив, железо Земли не было вытеснено на поверхность, возможно, потому что Земля не была такой горячей и расплавленной, как Венера во время этой фазы своего образования.

Во время своей лунной фазы Меркурий приобрел бы вытянутую форму (несколько вытянутую к Венере) из-за приливных сил.

Обе планеты были бы расплавлены приливным нагревом на ранних стадиях после побега. Если бы это произошло до дифференциации Венеры, это могло бы вызвать высокую плотность Меркурия и более сильное магнитное поле. Впоследствии обе планеты расплавились бы от взаимного приливного нагрева.

После побега Меркурий приобрел больший наклон и эксцентриситет, и Венера потеряла бы больше своего вращения. Его вытянутая форма была бы уменьшена после побега, но все еще сохранялась.

В точке побега у Меркурия был бы период обращения около 40 дней, и он сохранял бы свой период вращения, который также составлял бы 40 дней, так как он был заперт с Венерой. Но приливы, поднимаемые Солнцем, замедляют его вращение до его нынешних 60 дней, что дает ему коэффициент вращения 3-2 вращения (3 вращения за 2 оборота, другими словами, его период вращения составляет 2/3 периода вращения). , что составляет 88 дней), потому что следующая стабильная конфигурация для такого тела (масса и диаметр Меркурия и степень вытянутости) - это соотношение, поэтому это предсказанный результат того, что он был Луной Венеры.

Эта модель, следовательно, объясняет все аномалии как Венеры, так и Меркурия. Муссер (2006) говорит, что Венере потребуется слишком много времени, чтобы потерять луну, но не дает никаких ссылок на это, и эту возможность подтверждают Кумар (1977) и Доннисон (1978). Это резюме от Доннисон:

Обсуждается предположение Кумара (1977) о том, что медленные вращения Меркурия и Венеры частично обусловлены естественными спутниками, которые впоследствии ускользнули. Получен более полезный критерий побега таких спутников, чем предложенный ранее, и показано, что это расстояние достаточно мало для Меркурия и Венеры, чтобы сделать вероятным побег спутников.

И это резюме из Кумара:

Предполагается, что медленные вращения Меркурия и Венеры могут быть связаны с отсутствием естественных спутников вокруг них. Если бы Меркурий или Венера обладали спутником во время формирования, приливная эволюция заставила бы спутник отступить. На достаточно большом расстоянии от планеты гравитационное влияние Солнца делает орбиту спутника неустойчивой. Естественные спутники Меркурия и Венеры могли сбежать из-за этой нестабильности.

Они, однако, специально не говорят, что Меркурий когда-то был луной Венеры.

Это аннотация Ван Фландерна и Харрингтона (gizidda.altervista.org):

Возможность того, что Меркурий когда-то мог быть спутником Венеры, предполагаемая рядом аномалий, исследуется серией численных компьютерных экспериментов. Приливное взаимодействие между Меркурием и Венерой приведет к выходу Меркурия на солнечную орбиту. Возможны только две спасательные орбиты, одна внешняя и одна внутренняя на орбите Венеры. Для внутренней орбиты последующие столкновения достаточно отдалены, чтобы избежать повторного захвата или больших возмущений. Перигелийное расстояние Меркурия имеет тенденцию уменьшаться, в то время как ориентация перигелия колеблется в течение первых нескольких тысяч оборотов. Если бы динамическая эволюция или неконсервативные силы были достаточно велики в ранней Солнечной системе, могли бы возникнуть настоящие большие полуоси. Теоретический минимальный квадрупольный момент наклонного вращающегося Солнца будет вращать орбитальные плоскости из компланарности. Вековые возмущения со стороны других планет будут развивать эксцентриситет и наклонение орбиты Меркурия через ряд возможных конфигураций, включая нынешнюю орбиту. Таким образом, гипотеза о том, что Меркурий является спасенным спутником Венеры, остается жизнеспособной и становится более привлекательной из-за нашей неспособности ее динамически опровергнуть.

Гийом Валькур
источник
4
Это креативный нестандартный ответ. Я бы использовал функцию цитаты, а не просто "", чтобы указать, когда вы цитируете источник. Так легче читать. Я также хотел бы отметить, что эта линия не имеет для меня никакого смысла: «Большая часть железа (которое в конечном итоге создает магнитное поле) на Венере была бы вытеснена в кору из-за слишком высокой скорости вращения, а Меркурий получил большую часть железо при делении ". Я думаю, что общепризнанно, что Том Ван Фландерн был не прав в своей теории. Возможно, это было смело и инновационно в то время, но не так сегодня.
userLTK
1
Обратите внимание , что Том Ван Flandern были некоторые очень не связанные с основной теории ...
PM 2Ring
@ PM2Ring этот человек ненавидел бритву Оккама - но без таких людей, как он, мы бы не задавались такими же вопросами :).
Волшебная Урна Осьминога