Физиката на един орбитален парадокс
Когато сравняваме Земята и Венера, академичната среда обича да използва термина „близнаци“. В сурови цифри това е вярно само по отношение на радиуса и масата. От гледна точка на динамиката на флуидите, ъгловия момент и термодинамиката, Венера е аномалия. Спираловидното ѝ въртене е ретроградно — планетата се върти около оста си в посока, противоположна на повечето си съседи, а един пълен венериански ден продължава 243 земни денонощия. На всичкото отгоре, за разлика от Земята, тя няма естествен спътник.
В публикация за The Astrophysical Journal екип под ръководството на Стивън Кейн от Калифорния и изследователи от Университета в Бордо издигат хипотезата, че липсата на луна и екстремният дефицит на въртящ момент са двете страни на един и същ процес. Според тяхната симулация, ако Венера първоначално е имала спътник, образуван при ранно сблъскване с протопланета, приливният модел показва фундаментална нестабилност.
За разлика от Земята, където Луната бавно се отдалечава с около 3.8 сантиметра годишно поради въртящия момент на океанските приливи, при бавно въртяща се планета векторът на приливната изпъкналост изостава от спътника. Това създава непрекъснато гравитационно спиране. Резултатът от тази векторна физика е неизбежен: спътникът не бива изхвърлен в космоса, а бива засмукан навътре.
Границата на Рош и механичният канибализъм
Изчисленията на Кейн и неговия екип показват ясен праг. Ако ранната Венера е имала период на въртене под 12 часа, спътник с масата на нашата Луна би могъл да запази стабилна орбита за милиарди години. Но ако първоначалният импулс е бил по-нисък — с период на въртене между 12 и 15 часа — и спътникът е притежавал двойно по-голяма маса, приливните сили започват бързо да изсмукват ротационната енергия на системата.
Когато спътникът премине т.нар. граница на Рош — разстоянието, при което гравитацията на планетата надделява над вътрешните кохезионни сили на самия спътник — тялото не просто пада като цял камък. То се разпада под действието на диференциалното гравитационно поле. Отломките образуват временно пръстеновидно поле, което в рамките на сравнително кратък отрязък от време се срутва върху повърхността.
Този механизъм обяснява две неща едновременно. Първо, той предлага кинетичен инструмент за драстичното забавяне на ротацията на планетата. Второ, депозирането на кинетичната енергия от милиарди тонове скална маса върху повърхността би генерирало глобален термичен импулс. Според авторите на изследването, тази освободена енергия е била напълно достатъчна да изпари евентуалните първични водоеми, да изхвърли леките водородни изотопи в космоса и да задвижи необратим парников ефект, задвижван от CO2 и сулфатна атмосфера.
