На недавней Генеральной ассамблее Европейского союза геофизических наук в Вене исследователи представили новую модель, которая может объяснить необычное вращение Венеры.
Удар, который мог изменить планету
По версии авторов работы, наиболее вероятное объяснение связано с древним столкновением Венеры с крупным небесным телом. Речь идет об объекте размером примерно с Луну, который вошел в атмосферу под большим углом и двигался на высокой скорости. Такое событие, как считают ученые, могло произойти в первые 50 миллионов лет после формирования планеты.
«Мы хотели изучить возможность того, что столкновение могло изменить вращение планеты. Удар под большим углом способен радикально изменить первоначальное вращение молодой планеты», — отметил Седрик Гилманн, ведущий автор исследования из Цюрихского технологического института.
Как столкновение влияет на вращение
В своих расчетах исследователи смоделировали сценарии, при которых массивный объект, примерно в десятую часть массы Венеры, сталкивается с планетой. В результате вращение могло значительно замедлиться или даже изменить направление.
В некоторых вариантах модели Венера после удара могла сразу перейти к ретроградному вращению, причем с разной скоростью — от сравнительно быстрого до крайне медленного режима, который наблюдается сегодня.
Расплавленные недра и последствия удара
Моделирование показало, что такие столкновения почти неизбежно приводят к формированию глобального океана магмы. Его глубина могла варьироваться от поверхностного расплавленного слоя толщиной около 100 километров до состояния, при котором расплавлялась почти вся мантия планеты.
По оценкам авторов, в наиболее экстремальном сценарии могло быть расплавлено до 99% мантии Венеры — слоя между ядром и корой. Если поверхность планеты эффективно излучала тепло, такой магматический океан мог сравнительно быстро остыть, но последствия удара сохранялись бы в структуре планеты.
Что это значит для современной Венеры
Сегодня Венера отличается экстремальными условиями: температура поверхности достигает 467°C, а атмосферное давление примерно в 92 раза выше земного. При этом планета вращается в обратную сторону, что делает ее уникальной среди крупных тел Солнечной системы.
Ученые также обсуждают, могло ли подобное столкновение повлиять на тектонику плит. Однако этот вопрос остается открытым. Отсутствие активной переработки углерода на Венере, по одной из гипотез, привело к ее нынешнему «разогретому» состоянию с неконтролируемым парниковым эффектом.
Почему вращение так важно
Как отмечает планетарный астрофизик Стивен Кейн из Калифорнийского университета в Риверсайде, вращение планеты напрямую влияет на распределение энергии в атмосфере и климатические процессы. Оно также связано с формированием облаков и потенциальной обитаемостью.
По его словам, история изменения вращения Венеры остается ключом к пониманию того, могла ли планета в прошлом быть более благоприятной для жизни.
Несмотря на новые модели, некоторые детали остаются неясными. Особенно это касается содержания воды во внутренних слоях Венеры. Если планета изначально была «сухой», это может объяснить ее эволюцию. Но если вода все же присутствовала, то сценарий развития становится значительно сложнее и пока не имеет однозначного объяснения.
Ученые: соединение Венеры и Юпитера напоминает, как нам повезло
Почему Венера не стала Землей — рассказали огромные геологические «короны»
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX