Как нам известно, Меркурий и Венера являются единственными планетами Солнечной системы, которые не имеют спутников. В то время как даже карликовая планета Плутон, которая в разы меньше, имеет пять спутников. Один из них огромных размеров спутник — Харон, но как так получилось, что только Меркурий и Венера — лишены спутников?
Откуда вообще у планет спутники?
Существует несколько теорий о том, как планеты получают свои спутники. Согласно одной из них естественный спутник — это остаток вещества протопланетного диска, который не упал на планету при её формировании, а остался на орбите. Этот материал со временем слипается и формирует спутник, который вращается вокруг планеты, как и предшествовавший ему протопланетный диск.
По другой теории планета своей гравитацией может захватить объект, такой как астероид, комету или карликовую планету, а планеты-гиганты вполне могут захватывать полноценные планеты размером с Землю. Спутники Марса Фобос и Деймос являются хорошим примером астероидов, захваченных планетой и ставших её спутниками.
Третья теория гласит, что планета может получить свой спутник в результате столкновения с другим массивным объектом. При столкновении огромное количество вещества может быть выброшено на орбиту планеты и со временем образовать спутник, вращающийся вокруг планеты, также как это происходит с веществом аккреционного диска. Это наиболее вероятный сценарий образования нашей Луны: Земля несколько миллиардов лет назад столкнулась с объектом размером с Марс, во время чего вещество было выброшено в космос и подобрано гравитационным полем Земли, а со временем из этого вещества образовалась Луна.
Что не так с Меркурием и Венерой?
Согласно нескольким вышеупомянутым сценариям, Меркурий и Венера могли бы иметь когда-то хотя бы по одному спутнику.
Захват кометы или астероида Венерой и Меркурием невозможен. Проблема здесь в их близости к Солнцу: на столь малом расстоянии гравитационное влияние Солнца доминирует в системе планета-спутник и даже если мимо планеты пролетают комета или астероид, они будут захвачены Солнцем, а не планетой.
Также эти две планеты могли бы иметь спутники, образованные в результате столкновения, как система Земля-Луна, или за счёт накопления вещества в ранней Солнечной системе и появлению спутников из остатков протопланетного диска. Но если это когда-то и произошло, то очень давно, на самой заре солнечной системы.
Теоретическое моделирование истории Венеры показывает, что когда-то Венера могла получить спутник в результате столкновения с другим крупным объектом. Считается, что было целых два столкновения, которые изменили судьбу Венеры и её неизвестного спутника. При первом столкновении Венера получила вещество для образования спутника и закрутилась против часовой стрелки, а через несколько миллионов лет, когда спутник едва успел сформироваться, произошёл ещё один удар в обратном направлении, при этом изменился характер приливного трения и оно стало приближать спутник к планете вплоть до его разрушения. (аналогичный со вторым столкновением эффект могло иметь приливное воздействие Солнца на Венеру) Подобные теории также применяются и к Меркурию.
Из-за крайне низких скоростей вращения планет, их стационарные орбиты, на которых могли бы находиться спутники располагаются очень далеко от поверхности этих планет. Согласно законам небесной механики, объекты, расположенные ниже стационарной орбиты, будут постепенно снижаться по спирали к своей планете до тех пор, пока не упадут на поверхность или не будут разрушены приливными силами. Такое явление сейчас мы можем наблюдать на орбите Марса. Его спутник Фобос постепенно снижается и через 3 миллиона лет упадёт на красную планету.
Поскольку стационарные орбиты для Венеры и Меркурия находятся очень высоко, то, даже если бы планеты получили когда-то спутники, они имели бы неустойчивые орбиты и были бы захвачены Солнцем.Так существует гипотеза, по которой Меркурий некогда был спутником Венеры, но был оторван от неё Солнцем. Зоны вокруг Венеры и Меркурия, где спутники могут иметь стабильные орбиты в течение миллиардов лет настолько узкие, что, вероятно, ни одно тело никогда не попадало на такую орбиту.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.