Почему у Венеры нет Луны: ученые предложили новый ответ

Венера могла иметь спутник, который со временем изменил направление движения и упал обратно на планету. Новая компьютерная модель показывает, что для его исчезновения не обязательно требовалось второе крупное столкновение.

Авторы работы считают наиболее вероятным сценарий, при котором спутник сформировался после древнего удара, сначала удалялся от быстро вращавшейся Венеры, а затем начал приближаться к ней. Однако исследование пока опубликовано как препринт и не доказывает, что такой спутник действительно существовал.

Детали

Венера близка к Земле по размеру и массе, но вращается очень медленно и в направлении, противоположном большинству планет Солнечной системы. Кроме того, у неё нет естественного спутника. Учёные обсуждают три основных объяснения: Луна у Венеры никогда не возникала, была уничтожена приливными силами или исчезла после более позднего крупного столкновения.

Стивен Кейн (Stephen R. Kane) из Калифорнийского университета в Риверсайде и его коллеги проверили второй вариант. Они рассчитали совместную эволюцию вращения Венеры и орбиты гипотетического спутника на протяжении 4,5 млрд лет.

В модели менялись начальный период вращения Венеры — от 5 до 100 часов, масса спутника — от одной сотой до десяти масс земной Луны, расстояние до планеты, вытянутость орбиты и интенсивность внутреннего приливного трения. Исследователи использовали две модели приливной эволюции, которые по-разному описывают поведение системы вблизи синхронной орбиты.

При быстром вращении планеты приливное взаимодействие способно передавать спутнику энергию и отодвигать его наружу, как это происходит с земной Луной. Но Солнце одновременно замедляет вращение Венеры. Из-за этого граница синхронной орбиты постепенно смещается наружу, может догнать спутник и изменить направление его миграции.

После такого разворота спутник начинает двигаться к Венере. При пересечении предела Роша приливные силы разрушают его, а вещество временного кольца затем может выпасть на поверхность планеты. В части рассчитанных сценариев это происходило через 30 млн — 1,7 млрд лет после формирования спутника.

Результат сильно зависел от начальных условий. Спутник примерно лунной массы возле быстро вращавшейся Венеры в некоторых расчётах сохранялся все 4,5 млрд лет. Утрата спутника вместе с замедлением планеты получалась только в ограниченной области параметров, наиболее совместимой с умеренной скоростью вращения Венеры после древнего удара и спутником лунной или большей массы.

Почему это важно

Модель предлагает объяснение, при котором отсутствие спутника оказывается естественным итогом приливной эволюции, а не следствием отдельной поздней катастрофы. Если у молодой Венеры действительно была Луна, её существование могло влиять на наклон оси, приливы, внутренний разогрев и условия на поверхности планеты.

Это также помогает понять, почему похожие по размеру Земля и Венера пошли разными путями. Сохранение земной Луны и возможная ранняя потеря спутника Венерой могли стать одной из развилок в истории двух планет.

Но вывод остаётся теоретическим. Параметры внутреннего приливного трения Венеры известны плохо, две использованные модели дают разные результаты для некоторых быстрых и массивных спутников, а прямых геологических следов древней Луны пока не найдено. Расчёты показывают, что предложенный сценарий возможен, но не устанавливают реальную историю планеты.

Авторы отмечают, что результаты могут быть полезны и для исследования каменистых экзопланет рядом со своими звёздами: медленно вращающиеся миры в условиях, похожих на Венеру, могут терять спутники быстрее, чем существует их планетная система.

Источник

Stephen R. Kane, Franck Selsis, Jérémy Leconte и Sean N. Raymond, «Tidal Demise: The Evolution and Fate of a Hypothetical Venus Moon», arXiv, 2026. DOI: 10.48550/arXiv.2608.25036. Работа является препринтом и ещё не прошла рецензирование в научном журнале.

Исходный материал опубликован на Phys.org. Фотография Венеры: NASA/JPL-Caltech, аппарат Mariner 10, общественное достояние.