Laut dieser NASA-Übersicht ist der Planet Venus einzigartig (unter den Hauptplaneten). Venus hat eine langsame rückläufige axiale Rotation, die 243 Erdentage in Anspruch nimmt, um eine Umdrehung durchzuführen (die länger ist als die Umlaufbahnumdrehung).
Was ist die derzeit akzeptierte Theorie, warum (und wie) Venus diese anomale langsame retrograde axiale Rotation entwickelt hat?
Antworten:
Es scheint ein paar zu geben, und keine wird von der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft akzeptiert. Die wichtigsten:
Diese letzte scheint die jüngste zu sein, die von Alexandre Correira und Jacques Laskar im Jahr 2001 vorgeschlagen wurde. Ihre Forschung scheint zu implizieren, dass die Bedingungen auf der Venus und ihre Entfernung zur Sonne einen retrograden Spin etwas wahrscheinlicher machen als einen Vorwärtsdrall.
Es gibt auch die Theorie, in der Merkur als Exmond der Venus vorwiegend auf Berechnungen von Van Flandern und Harrington basiert (Eine dynamische Untersuchung der Vermutung, dass Merkur ein entkommener Satellit der Venus ist. Ikarus 28: 435-40) ), 1976) und lautet wie folgt (Van Flandern, Missing Planets, Dark Matter und New Comets, 1999):
Während Merkur tidal nach außen driftete, erzeugte es notwendigerweise einen Rotationswiderstand auf der Venus und erhöhte die Gezeiten in der venusischen Atmosphäre noch stärker, was dazu führte, dass sie in rückläufiger Richtung zirkulierte. Nach Milliarden von Jahren könnte dies eine rückläufige Bewegung auf dem gesamten Planeten auslösen.
Gezeiten, die auf der Venus durch Merkur verursacht wurden, während sich die Venus noch schnell drehte, hätten eine starke Erwärmung und Ausgasung des Innenraums verursacht und wahrscheinlich auch eine große Erschütterung der Oberfläche (Gebirgsbildung) Felsen als CO2 in die Atmosphäre und die sehr hohen Berge. Quecksilber ist massiv genug, um in der ersten halben Milliarde Jahre nach der Entstehung einen Großteil der Venusdrehung aufgenommen zu haben, und die Umlaufbahn der Venus ist nahe genug an der Sonne, um vollständig zu entkommen. Der Energieaustausch zwischen Venus und Merkur wäre angesichts der großen Masse von Merkur (4 1/2 mal so massereich wie der Mond) enorm gewesen.
Der größte Teil des Eisens (das letztendlich das Magnetfeld erzeugt) in der Venus wäre durch eine übermäßig hohe Spinrate in die Kruste gedrängt worden, wobei Quecksilber während der Spaltung den größten Teil des Eisens gewonnen hätte, was erklären würde, warum Quecksilber ein stärkeres Magnetfeld hat als Venus. Im Gegensatz dazu wurde das Eisen der Erde nicht an die Oberfläche gedrängt, vielleicht weil die Erde in dieser Phase ihrer Entstehung nicht so heiß und geschmolzen war wie die Venus.
Während seiner Mondphase hätte Merkur aufgrund von Gezeitenkräften eine weite Form (in Richtung Venus etwas verlängert) angenommen.
Beide Planeten wären in den frühen Stadien nach der Flucht durch Gezeitenerhitzung geschmolzen. Wenn dies vor der Differenzierung der Venus geschehen wäre, hätte dies möglicherweise die hohe Dichte und das stärkere Magnetfeld von Quecksilber verursacht. Anschließend wären beide Planeten durch die gegenseitige Erwärmung der Gezeiten geschmolzen.
Nach der Flucht erwarb Merkur eine größere Neigung und Exzentrizität, und die Venus hätte mehr von ihrem Spin verloren. Seine weite Form wäre nach der Flucht reduziert worden, aber immer noch erhalten geblieben.
Zum Zeitpunkt der Flucht hätte Merkur eine Umdrehungszeit von etwa 40 Tagen gehabt und hätte seine Umdrehungszeit beibehalten, die ebenfalls 40 Tage betragen würde, seit sie mit der Venus verriegelt war. Von der Sonne erzeugte Gezeiten verlangsamen jedoch ihre Drehung auf ihre gegenwärtigen 60 Tage, was ihr ein Verhältnis von 3 zu 2 (3 Drehungen pro 2 Umdrehungen, mit anderen Worten, ihre Rotationsperiode beträgt 2/3 ihrer Umdrehungsperiode) gibt (88 Tage), da die nächste stabile Konfiguration für einen solchen Körper (Quecksilbermasse und -durchmesser und Prolatenitätsgrad) dieses Verhältnis ist, ist es ein vorhergesagtes Ergebnis, dass er ein Mond der Venus war.
Dieses Modell erklärt also alle Anomalien von Venus und Merkur. Musser (2006) sagt, dass die Venus zu viel Zeit benötigen würde, um einen Mond zu verlieren, gibt jedoch keinen Hinweis darauf, und die Möglichkeit wurde von Kumar (1977) und Donnison (1978) bestätigt. Dies ist das Abstract von Donnison:
Kumars (1977) Vorschlag, dass die langsamen Rotationen von Merkur und Venus teilweise auf natürliche Satelliten zurückzuführen sind, die anschließend entkommen, wird diskutiert. Ein nützlicheres Kriterium für die Flucht solcher Satelliten als das zuvor vorgeschlagene wird abgeleitet, und es wird gezeigt, dass diese Entfernung klein genug ist, damit Merkur und Venus die Flucht von Satelliten zu einer wahrscheinlichen Möglichkeit machen.
Und das ist die Zusammenfassung von Kumar:
Es wird vermutet, dass die langsamen Rotationen von Merkur und Venus mit dem Fehlen natürlicher Satelliten in ihrer Umgebung zusammenhängen. Wenn Merkur oder Venus zum Zeitpunkt der Entstehung einen Satelliten besäßen, hätte die Gezeitenentwicklung dazu geführt, dass der Satellit zurückgegangen wäre. In ausreichend großer Entfernung vom Planeten macht die Gravitation der Sonne die Satellitenumlaufbahn instabil. Die natürlichen Satelliten von Merkur und Venus könnten infolge dieser Instabilität entkommen sein.
Sie sagen jedoch nicht ausdrücklich, dass Merkur einst ein Mond der Venus war.
Dies ist die Zusammenfassung von Van Flandern und Harrington (gizidda.altervista.org):
Die Möglichkeit, dass Merkur einst ein Venussatellit gewesen sein könnte, wird durch eine Reihe numerischer Computerexperimente untersucht. Gezeitenwechselwirkung zwischen Merkur und Venus würde zur Flucht von Merkur in eine Sonnenbahn führen. Es sind nur zwei Fluchtbahnen möglich, eine äußere und eine innere zur Venusbahn. Für die innere Umlaufbahn sind nachfolgende Begegnungen ausreichend weit entfernt, um eine Wiedereroberung oder große Störungen zu vermeiden. Der Perihelabstand von Quecksilber nimmt tendenziell ab, während die Ausrichtung des Perihels in den ersten paar tausend Umdrehungen schwankt. Wenn die dynamische Entwicklung oder nichtkonservative Kräfte im frühen Sonnensystem groß genug wären, hätten sich die gegenwärtigen Halbwertsachsen ergeben können. Das theoretische minimale Quadrupolmoment der geneigten rotierenden Sonne würde die Umlaufbahnebenen aus der Koplanarität drehen. Weltliche Störungen durch die anderen Planeten würden die Exzentrizität und Neigung der Merkur-Umlaufbahn durch eine Reihe möglicher Konfigurationen, einschließlich der gegenwärtigen Umlaufbahn, weiterentwickeln. Die Vermutung, dass Merkur ein entflohener Venus-Satellit ist, ist also nach wie vor realisierbar und wird dadurch attraktiver, dass wir ihn nicht dynamisch widerlegen können.