Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде выяснили, почему у Венеры, схожей с Землей по размеру, массе и строению, отсутствует естественный спутник. Согласно новому исследованию, опубликованному в The Astrophysical Journal, причина в том, что планета, вероятно, поглотила свою луну. Ранее специалисты выдвигали две основные версии: либо спутник Венеры был уничтожен мощным столкновением, либо луна у планеты вообще никогда не формировалась.
Автор работы, астрофизик Стивен Кейн, построил компьютерные модели, основанные на физике гравитационного взаимодействия небесных тел. Сначала он воспроизвел эволюцию системы Земля — Луна, чтобы убедиться в точности модели, а затем менял скорость вращения Венеры и массу ее гипотетических спутников — от половины до десяти масс земной Луны. В большинстве сценариев результат оказался одинаковым: луна падала на Венеру, причем чем массивнее она была, тем быстрее происходило столкновение.
«Когда я сделал это открытие, я был потрясен», — приводит слова Кейна пресс-служба UC Riverside. Он отметил, что ожидал разнообразия результатов при таком широком диапазоне условий, однако все расчеты шли практически в одном направлении. По словам исследователя, гравитация самой планеты в сочетании со скоростью ее вращения естественным образом заставляла луну сближаться с поверхностью и в итоге разрушаться.
Разница между Землей и Венерой объясняется скоростью вращения. Земля совершает оборот вокруг оси примерно за 24 часа, и энергия этого вращения передается Луне, из-за чего спутник постепенно удаляется от планеты — примерно на четыре сантиметра в год. Венера же тратит на один оборот 243 земных дня, поэтому ее медленное вращение и притяжение, наоборот, заставляют луну двигаться по спирали внутрь, к столкновению.
Исследование не доказывает, что у Венеры когда-либо была луна, но показывает: если спутник и существовал, он не мог сохраняться бесконечно долго. Найти физические следы такого столкновения сложно: около 80% поверхности Венеры имеет примерно одинаковый возраст из-за масштабного обновления коры около миллиарда лет назад, стершего более раннюю геологическую историю. Ученые предполагают, что свидетельства могут скрываться под поверхностью, подобно тому как сейсмические исследования выявляют необычные структуры в глубинах Земли, оставшиеся от столкновения, сформировавшего Луну.
Возможное падение луны на Венеру могло бы передать планете огромную энергию и момент импульса, изменив ее вращение, геологию и климат. Это, в свою очередь, способно пролить свет на другую давнюю загадку — была ли Венера когда-либо пригодна для жизни. По словам Кейна, наличие луны дает определенные преимущества, но не является обязательным условием для обитаемости. Его выводы также важны для поиска экзопланет: медленно вращающиеся миры могут терять свои спутники, и это способно менять ход их истории.