Станция «Венера-4» ответит на вопрос, почему Венера вращается против часовой стрелки

Венера представляет собой спрятанное под облаками «адское место» с запредельными значениями температуры и давления на поверхности, не пригодными для жизни человека. Также она является одной из двух основных планет нашей Солнечной системы, которые вращаются против часовой стрелки. Почему? Ответить на этот вопрос может российская станция «Венера-4».

При том, что сегодня Венера выглядит очень странно и представляет собой спрятанное под облаками «адское место» с запредельными значениями температуры и давления на поверхности, не подходящими для существования там человека или животного, она также является одной из двух основных планет нашей Солнечной системы, которые вращаются по часовой стрелке (или ретроградно). И вращается она с очень медленной скоростью, совершая полный оборот вокруг своей оси за 243 земных дней.

Почему планеты нашей Солнечной системы — за исключением Венеры и Урана — вращаются против часовой стрелки?

Модели образования планет показывают, что большинство планет в конечном итоге должны были совершать прямое движение (то есть, против часовой стрелки). Это в значительной степени связано с тем, как гравитационно взаимодействовали между собой планеты на заре формирования Солнечной системы. Дело в том, что направление вращения протопланетного диска вокруг своей протозвезды, вероятно, предопределяло такое же направление движения планет, формирующихся внутри этого диска.

А почему Венера вращается по часовой стрелке? Предлагаем несколько гипотез.

Возможно, на ранней стадии своего существования она столкнулась с большим небесным телом

Возможно, на поздних стадиях формирования планеты с ней столкнулось большое небесное тело, которое и либо сместило ось планеты (как, вероятно, было в случае с Ураном), либо «заставило» ее изменить направление вращения, сказал в беседе со мной Майкл Уэй (Michael Way), планетолог из Института космических исследований НАСА в Нью-Йорке.

Многие считают, что если в Венеру врезалось небесное тело, бывшее ее спутником, то этот спутник должен был остаться на ее орбите и вращаться вокруг нее, но очевидно, что это не так. Поэтому, согласно одной из гипотез, появилось второе небесное тело-спутник, который столкнулся со спутником Венеры и сбил его с орбиты. По словам Уэя, в этом случае, два спутника сместились бы ниже по направлению к Солнцу.

«Это довольно-таки маловероятно, но возможно», — сказал Уэй.

Узнать это трудно, и этим никто и не занимался, говорит он, поскольку для этого требуется провести большой объем вычислений, а это недешево, и нам не хватает данных о Венере.

Венера, возможно, изначально вращалась, как и все остальные планеты, против часовой стрелки, но в какой-то момент существования планеты ее ось вращения могла сместиться из-за так называемого «трения ядра и мантии»

Трение ядра с мантией, буквально трение между внутренним ядром планеты и мантией, могло привести к уменьшению скорости ее вращения и даже повлиять на ее наклон (или наклон ее оси). Вполне возможно, что на Венере из-за такого трения планета фактически перевернулась на 180˚ и уже навсегда осталась в таком положении.

Но происходило ли на Венере когда-либо такое трение ядра и мантии, по-прежнему неизвестно.

Планета Венера

По мере того, как мы находим все больше и больше экзопланет, мы в итоге начнем получать статистические данные о наклоне их осей и скорости вращения, говорит Уэй. Надеюсь, что это позволит исследователям в ближайшие 10-20 лет выдвинуть некоторые статистически значимые гипотезы, говорит он.

По словам Уэя, медленное вращение Венеры, возможно, важнее, чем направление ее вращения. Дело в том, что скорость вращения может играть ключевую роль в формировании климата планет, которые получают большее количество излучения от своих родительских звезд.

Однако, по словам Уэя, единственная возможность разгадать загадку, связанную с вращением Венеры, в обозримом будущем, это намеченный запуск станции «Венера-4» в рамках возглавляемого Россией международного проекта, подготовка которого ведется четыре года и для реализации которого создана Объединенная научная рабочая группа Роскосмос/ИКИ — НАСА (JSDT). В октябре Уэй прилетает в Москву, чтобы представить свои идеи о потенциальных научных целях проекта «Венера-4» и местах посадки на поверхности планеты. Вероятным местом посадки станции на Венере будет одна из больших вулканических равнин.

«До сих пор агентство НАСА только вносило средства для изучения проекта и возможного участия в нем НАСА», — говорит Уэй. Но он говорит, что НАСА может предоставить оборудование для осуществления полета. Возможно, это будет экспериментальное оборудование и аппаратура, установленные на аэростате, или наземная станция, спускаемая на поверхность.

Если Россия обеспечит финансирование проекта «Венера-4» и осуществит запуск в ближайшем десятилетии, ученые попытаются оценить условия для длительного пребывания на Венере в прошлом и в настоящее время с помощью орбитального аппарата, посадочного модуля и одной или нескольких наземных станций, на которых могут быть установлены сейсмические приборы. Идея заключается в том, что спускаемые на поверхность станции могут выдерживать давление на поверхности, в 93 раза превышающее давление на Земле, и температуру 462˚С (864˚F), возможно, до нескольких недель.

Если «Венера-Д» обнаружит странные изотопные аномалии, которые можно объяснить только столкновением с небесным телом, это могло бы помочь разгадать загадку, связанную с вращением Венеры, говорит Уэй.

Насколько действительно важно направление вращения?

Как пишут авторы заметки, опубликованной в 2018 году в журнале Journal of Earth System Dynamics, посвященном вопросам изучения динамики земной системы, компьютерное моделирование атмосферы Земли показывает, что если придать нашей собственной современной планете ретроградное вращение, это, скорее всего, приведет к серьезным изменениям континентального климата и структуры осадков.

Могли ли такие серьезные изменения континентального климата в какой-то мере повлиять на возможность возникновения жизни на Земле?

Мы не знаем, говорит Уэй, мы даже не знаем, когда и где появилась жизнь на Земле.

Как не знаем и того, когда может быть разгадана загадка вращения Венеры.

Вероятно, она будет разгадана лишь после того, как мы отправим на Венеру исследовательские аппараты, «венероходы», подобные лучшим аппаратам, которые сегодня исследуют Марс, говорит Уэй.

«Но прежде чему нас появится такая возможность, пройдет, наверное, не один десяток лет», — добавил он.