Jaka jest obecnie akceptowana teoria, dlaczego Wenus ma powolny obrót wsteczny?

28

Zgodnie z tym przeglądem NASA , planeta Wenus jest wyjątkowa (pośród głównych planet), Wenus ma powolny wsteczny obrót osiowy, a wykonanie jednego obrotu zajmuje 243 dni ziemskie (co jest dłuższe niż jego obrót orbitalny).

Jaka jest obecnie akceptowana teoria, dlaczego (i jak) Wenus rozwinęła ten anomalny wolny powolny obrót osiowy?


źródło

Odpowiedzi:

18

Wydaje się, że jest ich kilka i żadne z nich nie jest akceptowane przez całą społeczność naukową. Główne:

  • Wenus została uderzona przez duże ciało podczas jego wczesnego formowania
  • Oś obrotu odwróciła się, co może się zdarzyć w przypadku żyroskopu
  • Obrót zwolnił do zatrzymania, a następnie odwrócił się, spowodowany grawitacją słońca, gęstą atmosferą i tarciem między rdzeniem a płaszczem

Ten ostatni wydaje się być najnowszy, zaproponowany przez Alexandre'a Correirę i Jacquesa Laskara w 2001 roku. Ich badania zdają się sugerować, że warunki na Wenus i jej odległość do Słońca powodują, że wirowanie wsteczne jest nieco bardziej prawdopodobne niż przednie.

Rory Alsop
źródło
1

Istnieje również teoria, w której Merkury jest ex-księżycem Wenus, w dużej mierze oparty na obliczeniach wykonanych przez Van Flandern i Harringtona (Dynamiczne badanie przypuszczenia, że ​​Merkury jest uciekającym satelitą Wenus. Icarus 28: 435-40 (streszczenie ), 1976) i brzmi następująco (Van Flandern, Missing Planets, Dark Matter i New Comets, 1999):

Gdy Merkury dryfował na zewnątrz, koniecznie powodował rotacyjny opór na Wenus i wznosił jeszcze większe fale w atmosferze Wenus, powodując, że krąży ona w kierunku wstecznym. Po miliardach lat może to spowodować ruch wsteczny na całej planecie.

Pływy wywołane na Wenus przez Merkurego, podczas gdy ten drugi wciąż szybko się obracał, spowodowałyby wielkie ogrzewanie i odgazowanie wnętrza, a także prawdopodobnie znaczny wstrząs powierzchniowy (budownictwo górskie), powodując bardzo gęstą atmosferę, masowe uwalnianie węglanu w skały jak CO2 do atmosfery i bardzo wysokie góry. Rtęć jest na tyle masywna, że ​​wykonała znaczny obrót Wenus w pierwszej połowie miliarda lat po formacji, a orbita Wenus jest wystarczająco blisko Słońca, aby nastąpiła całkowita ucieczka. Wymiana energii między Wenus i Merkurego byłaby ogromna, biorąc pod uwagę dużą masę Merkurego (4 1/2 razy większa niż Księżyc).

Większość żelaza (które ostatecznie wytwarza pole magnetyczne) w Wenus zostałaby wtłoczona w skorupę przez nadmiernie wysoką prędkość wirowania, przy czym Merkury dostawałby większość żelaza podczas rozszczepiania, co wyjaśniałoby, dlaczego Merkury ma silniejsze pole magnetyczne niż Wenus. Natomiast żelazo Ziemi nie zostało wypchnięte na powierzchnię, być może dlatego, że Ziemia nie była tak gorąca i stopiona jak Wenus podczas tej fazy jej powstawania.

Podczas swojej fazy księżycowej Merkury zyskałby wydłużony kształt (nieco wydłużony w kierunku Wenus) z powodu sił pływowych.

Obie planety zostałyby stopione przez pływowe ogrzewanie we wczesnych stadiach po ucieczce. Gdyby miało to miejsce przed różnicowaniem się Wenus, mogłoby to spowodować wysoką gęstość i silniejsze pole magnetyczne Merkurego. Następnie obie planety stopiłyby się w wyniku wzajemnego ogrzewania pływowego.

Po ucieczce Merkury zyskał większe pochylenie i ekscentryczność, a Wenus straciłaby więcej swojego obrotu. Jego wydłużony kształt zostałby zmniejszony po ucieczce, ale nadal zachowany.

W punkcie ucieczki Merkury miałby okres rewolucji około 40 dni i zachowałby swój okres wirowania, który również wynosiłby 40 dni, odkąd był związany z Wenus. Ale pływy wzniesione przez Słońce spowolniłyby swój obrót do obecnych 60 dni, co daje mu współczynnik obrotów wirowania 3-2 (3 obroty na 2 obroty, innymi słowy, jego okres obrotowy wynosi 2/3 okresu obrotowego , który wynosi 88 dni), ponieważ następną stabilną konfiguracją takiego ciała (masa rtęci i średnica i stopień prolatity) jest ten stosunek, więc jest to przewidywany wynik jego księżyca Wenus.

Ten model wyjaśnia zatem wszystkie anomalie zarówno Wenus, jak i Merkurego. Musser (2006) twierdzi, że Wenus potrzebowałaby zbyt wiele czasu, aby stracić księżyc, ale nie podaje w tym żadnej wzmianki, a możliwość tę potwierdzili Kumar (1977) i Donnison (1978). Oto streszczenie z Donnison:

Sugestia Kumara (1977), że powolne obroty Merkurego i Wenus są częściowo spowodowane naturalnymi satelitami, które następnie uciekły, jest omawiana. Wyprowadzono bardziej przydatne kryterium ucieczki takich satelitów niż wcześniej proponowane i wykazano, że odległość ta jest wystarczająco mała, aby Merkury i Wenus mogły spowodować ucieczkę satelitów.

A to jest streszczenie z Kumar:

Sugeruje się, że powolne obroty Merkurego i Wenus mogą być związane z brakiem naturalnych satelitów wokół nich. Gdyby Merkury lub Wenus posiadały satelitę w momencie formowania, ewolucja pływów spowodowałaby cofnięcie się satelity. W wystarczająco dużej odległości od planety wpływ grawitacyjny Słońca powoduje niestabilność orbity satelitarnej. Naturalne satelity Merkurego i Wenus mogły uciekać w wyniku tej niestabilności.

Nie mówią jednak wyraźnie, że Merkury był kiedyś księżycem Wenus.

Oto streszczenie Van Flandern i Harrington (gizidda.altervista.org):

Prawdopodobieństwo, że Merkury kiedyś był satelitą Wenus, sugerowane przez szereg anomalii, jest badane przez szereg numerycznych eksperymentów komputerowych. Oddziaływanie pływowe między Merkurego i Wenus spowoduje ucieczkę Merkurego na orbitę słoneczną. Możliwe są tylko dwie orbity ewakuacyjne, jedna zewnętrzna i jedna wewnętrzna na orbitę Wenus. W przypadku wewnętrznej orbity kolejne spotkania są wystarczająco odległe, aby uniknąć ponownego przechwycenia lub dużych zakłóceń. Odległość peryhelium Merkurego ma tendencję do zmniejszania się, podczas gdy orientacja peryhelium libruje dla pierwszych kilku tysięcy obrotów. Gdyby dynamiczna ewolucja lub niekonserwatywne siły były wystarczająco duże we wczesnym Układzie Słonecznym, mogłyby powstać obecne osie semimajor. Teoretyczny minimalny kwadrupolowy moment skośnego obracającego się Słońca obróciłby płaszczyzny orbity z braku współpłaszczyznowości. Świeckie perturbacje innych planet ewoluowałyby mimośrodowość i nachylenie orbity Merkurego poprzez szereg możliwych konfiguracji, w tym obecną orbitę. Zatem przypuszczenie, że Merkury jest uciekającym satelitą Wenus, pozostaje realne i staje się bardziej atrakcyjne, ponieważ nie udaje nam się go dynamicznie obalić.

Guillaume Valcourt
źródło
4
To kreatywna odpowiedź „po wyjęciu z pudełka”. Chciałbym użyć funkcji cytowania, a nie tylko „”, aby wskazać, kiedy cytujesz źródło. Tak jest łatwiej czytać. Chciałbym również wskazać, że ta linia nie ma dla mnie sensu: „Większość żelaza (które ostatecznie wytwarza pole magnetyczne) w Wenus zostałaby wtłoczona w skorupę z powodu zbyt wysokiej prędkości wirowania, przy czym Merkury dostałby większość żelazo podczas rozszczepiania. ” Myślę, że jest ogólnie przyjęte, że Tom Van Flandern nie miał racji w swojej teorii. Być może było to wtedy odważne i innowacyjne, ale dziś mniej.
userLTK
1
Zauważ, że Tom Van Flandern miał kilka bardzo teorie spoza głównego nurtu ...
PM 2Ring
@ PM2Ring ten mężczyzna nienawidził brzytwy Ockhama - ale bez ludzi takich jak on nie kwestionowalibyśmy siebie prawie tak bardzo :).
Magic Octopus Urn