Как плотная атмосфера Венеры влияет на вращение планеты?

Как плотная атмосфера Венеры влияет на вращение планеты?

Я не знаю всех подробностей, но могу дать частичный ответ со ссылками на дополнительную литературу, если интересно.

Приливная блокировка и замедление орбит из-за приливной выпуклости и приливных сил и/или более плотного или большего гравитационного градиента на одной стороне заблокированного приливом объекта — все это довольно прямолинейно, и я не думаю, что эта часть нуждается в объяснении. перебор. Приливная выпуклость имеет массу, и эта масса создает сопротивление вращению (или ускоряет его, если выпуклость находится позади объекта, вызывающего приливы).

И стоит добавить, что каменистые миры гравитационно бугристы, где более тяжелая сторона (гравитационный градиент) имеет тенденцию со временем и приливной блокировки быть обращенной к объекту, вокруг которого она вращается. Ближняя сторона Луны, например, в среднем немного плотнее, чем дальняя сторона. Смотрите здесь для лучшего объяснения и здесь для гравитационной карты Луны (сторона Земли находится слева на картинке ниже).

Атмосфера Венеры, особенно ее верхние слои атмосферы, ведет себя совсем по-другому. Атмосферная приливная выпуклость все еще существует, но из-за солнечного тепла горячий газ на солнечной стороне верхних слоев атмосферы Венеры имеет более низкую плотность, поэтому приливная выпуклость может иметь меньшую, а не большую массу, даже при большем размере. Атмосфера не ведет себя как типичная приливная выпуклость, вращающаяся вокруг звезды, потому что горячая атмосфера менее плотная, а ночная сторона верхних слоев атмосферы Венеры более плотная. Настоящая (по массе) приливная выпуклость находится на дальней стороне Венеры, вдали от Солнца, а не на ближней.

Другой эффект заключается в том, что солнечное тепло вызывает что-то вроде струйного течения на Венере, очень мощного струйного течения. Скорость ветра в верхних слоях атмосферы Венеры выше, чем у любого урагана на Земле, и верхние слои атмосферы имеют тенденцию вращаться вокруг Венеры в том же направлении. Это солнечное вращение (может быть) фактором того, что поверхность Венеры имеет медленное ретроградное вращение, где без атмосферы она может быть заблокирована приливами.

Трудно представить, что ветер в верхних слоях атмосферы мог бы «раскрутить» планету, и делал бы он это очень-очень медленно (атмосфера Венеры составляет примерно 1/10 000 ее общей массы, что не так уж далеко от соотношения земных океанов и общей массы Земли), а приливное замедление планеты очень постепенное, на расстоянии Венеры требуется около 100 миллионов лет, чтобы замедлить каменистое тело такого размера до приливного запирания. Таким образом, вращение может быть балансом между реактивным потоком Венеры, приводимым в движение солнечным светом, и его постепенным приливным запиранием.

По крайней мере, это то, что я придумал, читая об этом. Из Википедии :

Период вращения Венеры может представлять собой состояние равновесия между приливным захватом солнечной гравитации, которая имеет тенденцию к замедлению вращения, и атмосферным приливом, создаваемым солнечным нагревом плотной венерианской атмосферы.

и ссылку на источник , который на французском языке, но доступен английский перевод. (см. сноску 100 и 101)

Что касается «струйного течения» Венеры, подобного верхним слоям атмосферы, обратите внимание, что, хотя струйное течение на Земле обусловлено изменением температуры поверхности, возможно, в большей степени, чем солнечной, и эффектом Кориолиса Земли, и оно меняется в зависимости от сезона. У Венеры нет изменений температуры поверхности, о которых можно было бы говорить, и, по сути, нет эффекта Кориолиса из-за ее медленного вращения, поэтому ее струйный поток имеет тенденцию быть гораздо более вдоль линий широты и гораздо менее искривлен, чем у Земли. Это не значит, что нет никаких вариаций. Ветер Венеры, кажется, действует по 5-дневному циклу, и, кажется, он стал сильнее за годы, прошедшие с тех пор, как мы наблюдали за Венерой. Ни то, ни другое не совсем понятно.

Статья здесь

В самой верхней части облачных слоев на Венере скорость ветра достигает 355 км/час (или 100 метров в секунду). Это то же самое струйное течение здесь, на Земле. Однако по мере того, как вы спускаетесь через облачные слои, скорость ветра возрастает. В среднем слое скорость ветра может достигать более 700 км/час. Это больше, чем самая высокая скорость торнадо, когда-либо зарегистрированная на Земле.

Но затем, когда вы спускаетесь дальше сквозь облака, сгущающаяся атмосфера замедляет ветры, так что они больше похожи на течения в океане, чем на ветры в атмосфере. На поверхности ветер дует со скоростью всего несколько километров в час. Это немного, но плотная атмосфера все еще может поднимать пыль и расталкивать небольшие камни.

и

Ветры на Венере движутся в западном направлении, в том же обратном направлении, в котором вращается Венера. Если смотреть сверху, Венера вращается по часовой стрелке. Это назад от других 7 планет, которые вращаются против часовой стрелки.

еще одна статья здесь .

и, по теме, цитата из Википедии и исходной статьи .

Вращение Венеры замедлилось на 6,5 минут за венерианские звездные сутки за 16 лет между визитами космического корабля Magellan и Venus Express.

Итак, вкратце, атмосфера Венеры может играть ключевую роль в ее обратном вращении, или, может быть, ее вращение было обращено вспять в результате удара давным-давно, и она все еще замедляется из-за этого удара. Теория удара может быть наиболее разумной, но удары, достаточно сильные, чтобы вращать планету, довольно редки, поэтому не следует предполагать это. Я не верю, что известно на 100%, вызвала ли атмосфера Венеры ее обратное вращение, но это кажется разумным и возможным. Моя любимая идея, хотя и маловероятная, — это гипотеза переворачивания гироскопа. (Публикация видео, потому что это действительно круто, но это не имеет ничего общего с вашим вопросом).

https://www.youtube.com/watch?v=1n-HMSCDYtM

Идея, должно быть, связана с приливной синхронизацией вращения Венеры с ее орбитой. То же самое произошло и с Меркурием, за исключением того, что Меркурий сохранил свою эллиптическую орбиту, поэтому он фактически поворачивает лицо к Солнцу каждый раз, когда проходит перигелий. Орбита Венеры круглая (вероятно, из-за более сильных приливных деформаций ее податливой атмосферы), поэтому приливные выпуклости в ее атмосфере будут иметь тенденцию замедлять вращение, чтобы соответствовать периоду обращения, и оставаться одной и той же стороной, обращенной к Солнцу. Это имеет большое значение для остановки вращения, хотя то, что немного поворачивает его, должно быть что-то еще, последний шаг, связанный с вращением мантии иначе, чем атмосфера. Этот последний бит должен быть сложным.