Новая работа о динамике Венеры объясняет, почему у этой планеты, в отличие от Земли, нет крупной луны. По расчетам группы Стивена Кейна из Калифорнийского университета в Риверсайде, даже если спутник Венеры когда-то существовал, в большинстве правдоподобных сценариев он был бы обречен на падение внутрь и разрушение приливными силами планеты.
Исследователи смоделировали медленное гравитационное взаимодействие Венеры, гипотетической луны и Солнца на протяжении миллиардов лет. В таких моделях важны начальная скорость вращения Венеры, масса спутника, эксцентриситет орбиты планеты и свойства ее недр, которые определяют, как приливы рассеивают энергию.
На Земле похожая физика постепенно отталкивает Луну от планеты на несколько сантиметров в год. Для Венеры результат обычно иной. Из-за сочетания солнечных приливов, медленного вращения планеты и внутреннего приливного трения спутник в большинстве вариантов начинает мигрировать не наружу, а внутрь.
Критическая граница называется пределом Роша. Внутри нее приливная гравитация планеты становится сильнее собственной гравитации спутника, удерживающей его вещество вместе. Для венерианской луны авторы оценивают такую область примерно в 2,85 радиуса Венеры, то есть около 17 тысяч километров от центра планеты. Попав туда, спутник распался бы на обломки, а затем вещество со временем выпало бы на планету.
Модель допускает выживание луны только в узком наборе условий: ранняя Венера должна была вращаться быстро, а спутник не должен был быть тяжелее земной Луны. Это делает отсутствие спутника у Венеры естественным следствием обычной приливной эволюции, а не обязательным признаком редкой катастрофы.
Работа важна не только для истории Венеры. Крупные луны могут стабилизировать наклон оси планеты, а значит влиять на климатическую устойчивость. Если Венера рано потеряла возможный спутник или вообще не смогла его удержать, это добавляет еще один фактор к вопросу, почему две похожие по размеру планеты, Земля и Венера, пошли по столь разным эволюционным путям.
Проверить следы такой древней истории может быть трудно, но не невозможно. В статье отмечается, что будущая миссия NASA DAVINCI, которая должна исследовать атмосферу Венеры, теоретически может искать химические признаки материала, когда-то доставленного разрушившимся спутником. При этом отделить такой сигнал от вулканизма и потери атмосферы будет непростой задачей.
