Мы изучаем Солнечную систему в течение сотен лет, и можно бы было предположить, что у нас есть ответы на все часто задаваемые вопросы о ней. Почему вращаются планеты, почему они находятся на таких орбитах, почему Луна не падает на Землю… Но мы не можем похвастаться этим. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на нашу соседку, Венеру.
Учёные вплотную начали изучать её в середине прошлого века, и поначалу она казалась относительно унылой и малоинтересной. Однако вскоре выяснилось, что это самый натуральный ад с кислотными дождями, который к тому же вращается в обратную сторону! С тех пор прошло более полувека. Мы многое узнали о климате Венере, но нам до сих пор не удалось понять, почему она крутится не так, как все. Хотя гипотез на этот счёт много.
В астрономии вращение в обратную сторону называется ретроградным. Так как вся Солнечная система образовалась из одного вращающегося газового облака, все планеты движутся по орбитам в одном направлении — против часовой стрелки, если взглянуть на всю эту картину сверху, со стороны северного полюса Земли. Кроме того, эти небесные тела крутятся и вокруг собственной оси — тоже против часовой стрелки. Но это не касается двух планет нашей системы — Венеры и Урана.
Уран фактически лежит на боку, скорее всего, из-за пары столкновений с крупными объектами. Венера же вращается по часовой стрелке, и объяснить это ещё более проблематично. Одна из ранних гипотез предполагала, что Венера столкнулась с астероидом, причём удар был настолько сильным, что планета начала крутиться в другую сторону. Эта теория была вброшена на обсуждение заинтересованной общественности в 1965 году двумя астрономами, обрабатывавшими радарные данные. Причём определение «вброшена» — это ни в коей мере не уничижение. Как заявили сами учёные, цитата: «Эта возможность продиктована лишь воображением. Добыть доказательства, подтверждающие её, вряд ли возможно». Крайне убедительно, не правда ли? Как бы то ни было, эта гипотеза не выдерживает проверки простой математикой — выясняется, что объект, размер которого достаточен для того, чтобы обратить вращение Венеры, просто уничтожит планету. Его кинетическая энергия будет в 10000 раз больше, чем нужно для того, чтобы разбить планету в пыль. В связи с этим гипотеза была отправлена на дальние полки научных библиотек.
Ей на смену пришло несколько теорий, имевших в своей основе некую доказательную базу. Одна из самых популярных, предложенная в 1970 году, предполагала, что Венера вращалась подобным образом изначально. Просто в какой-то момент своей истории она перевернулась с ног на голову! Это могло произойти из-за процессов, происходивших внутри Венеры и в её атмосфере.
Эта планета, как и Земля, многослойна. Здесь тоже есть ядро, мантия и кора. Во время вращения планеты ядро и мантия испытывают трение в области своего соприкосновения. Атмосфера у Венеры очень густая, и она, благодаря жару и притяжению Солнца, подвергается, как и остальные части планеты, приливному воздействию нашего светила. Согласно описываемой гипотезе, трение коры с мантией вкупе с атмосферными приливными колебаниями создали крутящий момент, и Венера, потеряв стабильность, опрокинулась. Проведённые симуляции показали, что такое могло произойти только в том случае, если Венера с момента своего формирования имела наклон оси около 90 градусов. Позже это число несколько уменьшилось. В любом случае, это крайне необычная гипотеза. Представить только — кувыркающаяся планета! Это какой-то цирк, а не космос.
В 1964 году была выдвинута гипотеза, согласно которой Венера меняла своё вращение постепенно — замедлилась, остановилась, начала крутиться в другую сторону. Это могло быть спровоцировано несколькими факторами, в том числе взаимодействием с магнитным полем Солнца, атмосферными приливами или сочетанием нескольких сил. Атмосфера Венеры, если верить этой теории, завертелась в другую сторону первой. Это создало усилие, которое сначала замедлило Венеру, а потом раскрутило ретроградно. В качестве некоего бонуса эта гипотеза объясняет также большую продолжительность суток на планете.
В споре двух последних объяснений явного фаворита пока нет. Чтобы понять, какому из них отдать предпочтение, мы должны гораздо больше знать о динамике ранней Венеры, в частности о скорости её вращения и наклоне оси. Согласно статье, опубликованной в 2001 году в журнале «Nature», опрокидывание Венеры более вероятно в том случае, если бы у неё была большая начальная скорость вращения. Но, если она была меньше, чем один оборот за 96 часов при небольшом осевом наклоне (менее 70 градусов), правдоподобнее смотрится вторая гипотеза. К сожалению, учёным довольно трудно заглянуть в прошлое на четыре миллиарда лет. Поэтому, пока мы не изобретём машину времени или не проведём нереально качественные на сегодняшний день компьютерные симуляции, прогресса в этом вопросе не предвидится.
Понятно, что это не полное описание дискуссии, касающейся вращения Венеры. Так, например, неожиданное развитие не так давно получила самая первая из описанных нами гипотез — та, что родом из 1965 года. В 2008 году было выдвинуто предположение, что наша соседка могла завертеться в обратную сторону в то время, когда была ещё маленькой неразумной планетезималью. В неё должен был врезаться объект приблизительно того же размера, что сама Венера. Вместо уничтожения Венеры последовало бы слияние двух небесных тел в одну полноценную планету. Главным отличием от первоначальной гипотезы здесь является то, что у учёных, возможно, есть свидетельства в пользу такого поворота ситуации.
Если верить тому, что мы знаем о топографии Венеры, на ней очень мало воды. По сравнению с Землёй, естественно. Влага могла исчезнуть оттуда в результате катастрофического столкновения космических тел. То есть эта гипотеза объяснила бы ещё и сухость Венеры. Хотя тут тоже есть, как бы это иронично в данном случае не звучало, подводные камни. Вода с поверхности планеты могла банальным образом испариться под лучами жаркого здесь Солнца. Чтобы прояснить этот вопрос, нужен минералогический анализ пород с поверхности Венеры. Если вода в них присутствует, гипотеза о раннем столкновении отпадёт. Проблема в том, что подобные анализы ещё не проводились. Венера крайне недружелюбно относится к роботам, которые мы на неё посылаем. Уничтожает без всяких раздумий.
Как бы то ни было, построить межпланетную станцию с венероходом, способную работать здесь, всё же легче, чем машину времени. Поэтому не будем терять надежд. Возможно, человечество получит ответ на загадку о «неправильном» вращении Венеры ещё при нашей жизни.
