Почему Венера вращается не в ту сторону?

В нашей Солнечной системе полно чудес и загадок. И одна из них звучит так – почему планета Венера вращается вокруг своей оси в направлении, которое противоположно вращению остальных планет?

Период вращения Венеры не может быть определен с помощью телескопических наблюдений ее поверхности в оптическом диапазоне. Потому что этому мешает плотная атмосфера планеты. Поэтому астрономы использовали для этих целей радиолокацию. При проведении подобных работ было обнаружено, что период вращения Венеры составляет 243,09 ± 0,18 земных суток. И, что весьма интересно, выяснилось что Венера вращается в ретроградном, то есть обратном относительно других планет направлении.

Венера вращается наоборот

Давайте представим, что мы взлетели перпендикулярно плоскости эклиптики. То есть воображаемой плоскости, в которой вращаются все планеты Солнечной системы. И смотрим вниз на нее с ее «северного полюса». Что же мы увидим? Мы увидим, что планеты вращаются вокруг Солнца против часовой стрелки. И вокруг своей оси вращаются тоже против часовой стрелки. Почти все, за исключением Венеры. Венера вращается в противоположном направлении. Но почему почти все? Потому что ось вращения Урана тоже имеет аномалию. Она сильно наклонена к плоскости эклиптики. И поэтому Уран вращается вокруг Солнца практически «лежа на боку». И делает это, как и Венера, в противоположном относительно других планет направлении.

Чем объясняют ученые подобные странности во вращении Венеры и Урана? В течение многих лет считалось, что в случае с Венерой виновником подобной аномалии является Земля. Астрономы заметили один любопытный факт. Венера вращается таким образом, что делает полный оборот вокруг своей оси три раза за 729,27 земных суток. А Земля дважды за это время обращается вокруг Солнца (728,50 суток). Это позволило ученым предположить, что Земля и Венера находятся в состоянии приливного резонанса 3:2.

В Солнечной системе есть много тел, которые, по-видимому, связаны различными видами орбитальных резонансов. Особенно это отчетливо прослеживается между некоторыми семействами астероидов и Юпитером. Похоже, что и Меркурий связан каким-то резонансом с Солнцем. Поскольку его сутки (58,646 земных суток) и год (87,969 земных суток) также находятся в соотношении 3:2.

Орбитальная акробатика

Силы, действующие на вращающиеся тела, приводят к своеобразной «орбитальной акробатике». Представьте, что Вы взяли волчок и раскрутили его. Через какое-то время он начнет колебаться. Этот процесс называется прецессией. Так же происходит и с планетами. Ось Земли, например, совершает циклические колебания с периодом в 26 000 лет с амплитудой в десятки градусов. Это происходит из-за влияния притяжения Луны. Но, в случае с Венерой, сравнительно небольшие гравитационные силы, которые ввели ее в резонанс 3: 2 с Землей, кажутся недостаточно сильными, чтобы сделать ее вращение ретроградным.

Современные ученые в большинстве своем склоняются к тому, что Венера вращается таким образом потому, что в древности с ней произошло какое-то драматическое событие. И произошло оно во время формирования этой планеты (и Урана соответственно). Крупные кратеры, которые астрономы наблюдают на различных планетарных поверхностях, свидетельствуют о том, что вскоре после того, как планеты сформировались, еще могли существовать некоторые крупные протопланеты, вращающиеся вокруг Солнца. Одна из них, возможно, столкнулась с Землей. При этом в космос был выброшен материал, который позднее стал Луной. Спутники внешних планет, вероятно, являются представителями древней популяции подобных тел.

Венера, возможно, когда-то столкнулась с одним из подобных объектов. Но в этом случае, в отличие от случая с Землей, выброшенный материал не образовал новый спутник. А был поглощен телом Венеры. Масса и кинетическая энергия этого объекта могла внести сильный угловой момент в параметры вращения планеты. В результате направление и скорость этого вращения серьезно изменились по сравнению с ее начальным состоянием. Которое могло быть когда-то очень похожим на земное. И, вероятно, результатом этого древнего столкновения является ретроградное вращение Венеры в наше время.

Эту теорию можно распространить и на Уран. И это столкновение, вероятно, произошло до того, как сформировались его спутники. Их орбитальные плоскости выглядят весьма стандартно. То есть лежат практически в плоскости экватора Урана. И не показывают никаких свидетельств драматического гравитационного события, такого как столкновение крупных тел.