|
Исследование бурного прошлого Венеры
|
|
|
|
На заре существования нашей Солнечной системы столкновения с гигантскими объектами были обычным явлением. Земля, вероятно, испытала такое воздействие, которое привело к появлению нашей Луны, а Марс, возможно, был поражен объектами, создавшими асимметричные особенности его поверхности. Но что насчет Венеры?
|
|
|
|
В новом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, исследователи под руководством М. Буссмана из Цюрихского университета использовали передовое компьютерное моделирование, называемое гидродинамикой сглаженных частиц (SPH), чтобы смоделировать, что произошло бы, если бы Венера столкнулась с массивными объектами на ранней стадии своего формирования. Эти модели позволяют отслеживать поведение материалов во время экстремальных столкновений, что делает их идеальными для изучения столкновений с планетами.
|
|
|
|
Команда смоделировала Венеру такой, какой она, вероятно, существовала после своего первоначального формирования: дифференцированная планета с железным ядром, составляющим 30% ее массы, и форстеритовой мантией, составляющей остальные 70%. Затем они смоделировали столкновения с объектами массой от 0,01 до 0,1 массы Земли, гигантскими астероидами по сегодняшним меркам.
|
|
|
|
В ходе моделирования были изучены различные сценарии столкновения с конкретными параметрами: скорости столкновения от 10 до 15 км/с, различная геометрия столкновения (от лобового до наклонного), различные первичные тепловые профили и различные скорости вращения Венеры до столкновения. Проведя эти цифровые эксперименты, исследователи смогли проанализировать, как такие столкновения могут повлиять на периоды вращения Венеры после столкновения и формирование диска обломков.
|
|
|
|
|
|
|
Результаты исследования показывают, что широкий спектр сценариев столкновения согласуется с текущей скоростью вращения Венеры. К ним относятся лобовые столкновения с невращающейся Венерой и косые столкновения тел размером с Марс с вращающейся Венерой.
|
|
|
|
Однако, что наиболее важно, они обнаружили, что столкновения, соответствующие скорости вращения Венеры в настоящее время, как правило, приводят к образованию дисков с минимальным количеством обломков, которые находятся в пределах синхронной орбиты Венеры. Это означает, что материал, скорее всего, снова попадет на планету, предотвращая образование долговечных спутников, что прекрасно объясняет отсутствие луны у Венеры.
|
|
|
|
Исследователи пришли к окончательному выводу, что гигантское столкновение может быть связано как с необычным вращением Венеры, так и с отсутствием Луны, что потенциально создает предпосылки для ее последующей термической эволюции.
|
|
|
|
Исследование служит основой для будущих исследований долгосрочной термической эволюции Венеры. Понимание первоначального теплового состояния, созданного этими потенциальными воздействиями, необходимо для моделирования того, как на Венере формировалась ее плотная атмосфера, экстремальный парниковый эффект и геологические особенности на протяжении миллиардов лет.
|
|
|
|
Поскольку космические агентства планируют новые миссии на Венеру в ближайшие десятилетия, это исследование окажет ценную помощь в интерпретации геологических и атмосферных данных, которые будут собраны в ходе этих миссий. Возможно, наконец-то в центре внимания окажется история ранней истории Венеры, рассказывающая о том, как наша родственная планета стала тем адским миром, который мы наблюдаем сегодня.
|
|
|
|
Источник
|
