На заре Солнечной системы столкновения с участием планет и гигантских астероидов были обычным явлением. Считается, что такой удар привел к образованию Луны. Им также иногда объясняют дихотомию двух полушарий Марса. Но что насчет Венеры?
Венера значительно отличается от Земли и Марса как отсутствием спутников, так и своим медленным ретроградным вращением вокруг своей оси. Ученые давно подозревали, что эти особенности могут быть объяснены последствиями гигантского удара. Исследователи из Цюрихского университета решили проверить это предположение. Они использовали передовые компьютерные симуляции, называемые сглаженной гидродинамикой частиц, чтобы смоделировать, что произошло бы, если бы Венера подверглась удару массивных объектов на ранней стадии своего формирования. Эти симуляции позволяют отслеживать поведение материалов во время экстремальных столкновений, что делает их идеальными для изучения планетарных ударов.
Команда смоделировала Венеру такой, какой она, вероятно, была после своего первоначального образования: дифференцированная планета с железным ядром, составляющим 30% ее массы, и мантией из форстерита, на которую приходилось остальные 70%. Затем они смоделировали столкновения с объектами массой от 0,01 до 0,1 массы Земли.
В симуляциях были изучены различные сценарии столкновений: скоростью от 10 до 15 км/с, разной геометрией удара (от лобовых до косых), разными первоначальными тепловыми профилями и скоростями вращения Венеры. Проведя эти цифровые эксперименты, исследователи смогли проанализировать, как такие события моли повлиять на периоды вращения Венеры после столкновения и на формирование диска обломков.
Результаты исследования показывают, что с текущей скоростью и направлением вращения Венеры совместим широкий спектр сценариев столкновений. К ним относятся лобовые столкновения с невращающейся Венерой и косые столкновения с вращающейся Венерой телами размером с Марс.
Однако самое важное, что они обнаружили — это то, что столкновения, соответствующие текущей скорости вращения Венеры, обычно приводят к образованию совсем небольших обломочных дисков, которые остаются в пределах синхронной орбиты. Это означает, что их материал затем вновь выпадает на планету, предотвращая образование постоянных спутников. В результате ученые пришли к окончательному выводу, что гигантское столкновение может быть совместимо как с необычным вращением Венеры, так и с отсутствием лун.
Ранее мы рассказывали о том, как на поверхности Венеры в течение тысяч лет запекались гигантские «блины».
По материалам Phys.org
