Какова общепринятая в настоящее время теория относительно того, почему Венера имеет медленное ретроградное вращение?

Согласно этому обзору НАСА , планета Венера уникальна (среди крупных планет), Венера имеет медленное ретроградное осевое вращение, совершая один оборот за 243 земных дня (что дольше, чем ее орбитальный оборот).

Какова общепринятая в настоящее время теория относительно того, почему (и как) Венера развила это аномальное медленное ретроградное осевое вращение?

Ответы (2)

Кажется, что их несколько, и ни один из них не принят всем научным сообществом. Основные из них:

  • Венера была поражена большим телом во время ее раннего формирования.
  • Ось вращения перевернулась, как это может случиться с гироскопом.
  • Вращение замедлилось до полной остановки, а затем повернулось вспять, вызванное гравитацией Солнца, плотной атмосферой и трением между ядром и мантией.

Этот последний, кажется, самый последний, предложенный Александром Коррейрой и Жаком Ласкаром в 2001 году. Их исследование, похоже, подразумевает, что условия на Венере и ее расстояние от Солнца делают ретроградное вращение немного более вероятным, чем прямое.

В первом приближении третье объяснение должно быть неверным, потому что (по состоянию на 2012 год) известно, что Венера замедляется. См. Может ли Венера переключать передачи? . Если бы он замедлился до полной остановки, а затем развернулся по какой-либо гравитационной причине, то в первом порядке он бы сейчас ускорялся. Конечно, могут быть осцилляции второго порядка, но это сложнее и, я полагаю, не то, что предлагали авторы (еще в 2001 году).

Существует также теория, согласно которой Меркурий является бывшим спутником Венеры, в значительной степени основанная на расчетах, сделанных Ван Фландерном и Харрингтоном (Динамическое исследование гипотезы о том, что Меркурий является сбежавшим спутником Венеры. Икар 28: 435-40 (Аннотация). ), 1976 г.) и выглядит следующим образом (Ван Фландерн, Пропавшие планеты, темная материя и новые кометы, 1999 г.):

Поскольку Меркурий приливно дрейфовал наружу, он неизбежно вызывал вращательное сопротивление Венеры и вызывал еще большие приливы в венерианской атмосфере, заставляя ее циркулировать в ретроградном направлении. Через миллиарды лет это может привести к обратному движению всей планеты.

Приливы, вызванные Меркурием на Венере, в то время как последний все еще быстро вращался, вызвали бы сильный внутренний нагрев и выделение газа, а также, вероятно, сильное поднятие поверхности (горообразование), что привело бы к очень плотной атмосфере, массивному выделению карбонатов в камни в виде CO2 в атмосферу и очень высокие горы. Меркурий достаточно массивен, чтобы принять на себя большую часть вращения Венеры в первые полмиллиарда лет после образования, а орбита Венеры достаточно близка к Солнцу, чтобы произошел полный уход. 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, при этом Меркурий получил большую часть железа во время деления, что объясняет, почему Меркурий имеет более сильное магнитное поле, чем Меркурий. Венера. Напротив, земное железо не было вытеснено на поверхность, возможно, потому, что Земля не была такой горячей и расплавленной, как Венера, на той стадии своего формирования.

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

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

После побега Меркурий приобрел больший наклон и эксцентриситет, а Венера потеряла бы большую часть своего вращения. Его вытянутая форма должна была уменьшиться после побега, но все еще сохранялась.

В точке побега Меркурий имел бы период обращения около 40 дней и сохранил бы свой период вращения, который также составлял бы 40 дней с тех пор, как он был заперт с Венерой. Но приливы, вызванные Солнцем, замедлили бы его вращение до нынешних 60 дней, что дает ему отношение оборотов к 3:2 (3 оборота на 2 оборота, другими словами, период его вращения составляет 2/3 его периода обращения). , то есть 88 дней), потому что следующей стабильной конфигурацией для такого тела (масса и диаметр Меркурия и степень вытянутости) является это отношение, так что это предсказанный результат того, что оно было спутником Венеры.

Таким образом, эта модель объясняет все аномалии как Венеры, так и Меркурия. Мюссер (2006) говорит, что Венере потребуется слишком много времени, чтобы потерять спутник, но не приводит никаких ссылок на это, и эта возможность была подтверждена Кумаром (1977) и Доннисоном (1978). Это реферат от Доннисона:

Обсуждается предположение Кумара (1977) о том, что медленное вращение Меркурия и Венеры частично происходит из-за естественных спутников, которые впоследствии ускользнули. Получен более полезный критерий ухода таких спутников, чем предложенный ранее, и показано, что это расстояние достаточно мало для Меркурия и Венеры, чтобы сделать возможным уход спутников.

А это реферат от Кумара:

Предполагается, что медленное вращение Меркурия и Венеры может быть связано с отсутствием вокруг них естественных спутников. 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 ускользнуть из-за этой нестабильности.

Однако они конкретно не говорят, что Меркурий когда-то был спутником Венеры.

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

Возможность того, что Меркурий мог когда-то быть спутником Венеры, о чем свидетельствует ряд аномалий, исследуется с помощью серии численных компьютерных экспериментов. Приливное взаимодействие между Меркурием и Венерой приведет к выходу Меркурия на солнечную орбиту. Возможны только две орбиты ухода: одна внешняя и одна внутренняя по отношению к орбите Венеры. Для внутренней орбиты последующие встречи достаточно удалены, чтобы избежать повторного захвата или больших возмущений. Расстояние перигелия Меркурия имеет тенденцию к уменьшению, 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 нынешние большие полуоси. Теоретический минимальный квадрупольный момент наклонно вращающегося Солнца повернул бы орбитальные плоскости из компланарности. Вековые возмущения со стороны других планет изменят эксцентриситет и наклон орбиты Меркурия через ряд возможных конфигураций, включая нынешнюю орбиту. Таким образом, гипотеза о том, что Меркурий является сбежавшим спутником Венеры, остается жизнеспособной и становится более привлекательной из-за нашей неспособности опровергнуть ее динамически.

Это творческий 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 строка не имеет для меня смысла: «Большая часть железа (которое в конечном итоге создает магнитное поле) на Венере была бы вытеснена в кору из-за чрезмерно высокой скорости вращения, а Меркурий получил бы большую часть железа. железа во время деления». Я думаю, общепризнано, что Том Ван Фландерн был не прав в своей теории. Возможно, в то время это было смело и новаторски, но не так сегодня.
Обратите внимание, что у Тома Ван Фландерна были некоторые очень нетрадиционные теории...
@PM2Ring, этот человек ненавидел бритву Оккама, но без таких людей, как он, мы бы не сомневались в себе так сильно :).
Вся идея о том, что «железо выталкивается вверх», нефизична и эквивалентна предположению, что орбитальная скорость зависит от плотности. Центробежная сила в гравитационно связанном объекте могла бы только ослабить гравитационную сортировку, для центробежной сортировки потребовалась бы корка с нереальной прочностью на растяжение. И в любом случае ее размеры и плотность говорят нам о том, что Венера имеет железное ядро, подобное земному.
Ко всему, что написал Том Ван Фландерн после середины 1970-х, нужно относиться с большой долей скептицизма, а ко всему, что им было написано после 1980-х, — с огромной долей скептицизма.