Rešena najveća misterija "Zemljine bliznakinje": Gde je nestao mesec planete Venere?

Nova studija sugeriše da je Venera možda nekada imala mesec, koji se usled spiralnog kretanja na kraju sudario sa njom, menjajući dosadašnja naučna shvatanja o istoriji našeg najbližeg planetarnog suseda.

Istraživanje, koje je u časopisu Astrophysical Journal objavio Univerzitet u Kaliforniji iz Riversajda (UCR), pokazuje da Veneri nije bila potrebna ogromna spoljna katastrofa da bi izgubila satelit. Naprotiv, spora rotacija planete i specifična gravitaciona interakcija mogle su prirodnim putem da privuku hipotetički mesec ka njenoj površini.

Decenijama su se naučnici pitali zašto Venera, uprkos tome što ima sličnu veličinu, masu i unutrašnju strukturu kao Zemlja, nema prirodni satelit. Prethodne teorije sugerisale su da je Venera možda formirala mesec nakon masivnog sudara, a zatim ga izgubila u još jednom nasilnom događaju. Druge teorije su pak tvrdile da ova planeta nikada nije ni doživela sudar neophodan za formiranje meseca.

Nove kompjuterske simulacije, koje je predvodio astrofizičar Stiven Kejn, ukazuju na drugačiju mogućnost. Modeli pokazuju da bi mesec u orbiti oko Venere verovatno imao nestabilnu budućnost zbog neobične rotacije ove planete.

Za razliku od Zemlje, koja završi jednu rotaciju svaka 24 sata, Venera se okreće izuzetno sporo - potrebna su joj oko 243 zemaljska dana da napravi jedan pun krug. Istovremeno, ona se okreće u suprotnom smeru u odnosu na većinu planeta Sunčevog sistema. Ovaj spoj stvara gravitacione uslove koji bi gurali mesec prema unutra, umesto da ga udaljavaju.

"Moja studija pokazuje da Veneri nije bila potrebna katastrofa da bi stigla do današnjeg stanja", izjavio je Kejn. "Na kraju, gravitacija same planete, u kombinaciji sa brzinom njene rotacije, prirodno je izazvala pad meseca na nju."

Zemlja i Venera: Potpuno različite sudbine satelita

Razlika između Zemljinog i hipotetičkog Venerinog meseca leži u prenosu energije između planete i njenog satelita. Na Zemlji, plimske interakcije postepeno udaljavaju Mesec, jer se naša planeta okreće brže nego što Mesec kruži oko nje.

Naučnici mogu izuzetno precizno da prate ovo kretanje zahvaljujući instrumentima koje je postavila misija Apolo 11. Znamo da se Mesec polako udaljava od naše planete, brzinom od oko četiri centimetra godišnje.

Ovo lagano udaljavanje je u oštroj suprotnosti sa onim što bi se desilo u slučaju Venere. Mesec koji bi kružio oko planete sa tako sporom rotacijom postepeno bi gubio orbitalnu energiju i približavao se površini. Na kraju bi satelit ušao u smrtonosnu spiralnu putanju, pre nego što bi se srušio.

Kejn je ovu hipotezu testirao koristeći kompjuterske modele koji su simulirali gravitacione interakcije. Simulacije su prvo uspešno testirane na poznatom sistemu Zemlja-Mesec, a zatim su primenjene na Veneru, uzimajući u obzir hipotetičke mesece različitih masa (od polovine do deset puta veće od mase našeg Meseca).

U većini simulacija ishod je bio isti - mesec bi se na kraju sudario sa Venerom. Veličina satelita uticala je samo na to koliko bi se brzo taj proces odvijao.

Kompjuterski modeli otkrivaju predvidljivu sudbinu

NASA/JPL-Caltech via CNP / Polaris / Profimedia

Ovi rezultati su iznenadili i samog Kejna, jer su očekivali da će različite veličine meseca i uslovi orbite dovesti do različitih ishoda, uključujući i one gde satelit preživljava na duže staze.

"Kada sam došao do ovog otkrića, bio sam šokiran", priznaje Kejn. "Mislio sam da će ovako širok spektar scenarija sigurno dovesti do različitih rezultata. Međutim, svi su manje-više vodili ka istom kraju".

Studija ne dokazuje definitivno da je Venera nekada zaista imala mesec, budući da direktni fizički dokazi za to još nisu pronađeni. Ipak, istraživanje jasno pokazuje da, ukoliko ga je i bilo, rotacija i gravitacija planete učinile bi njegov dugoročni opstanak gotovo nemogućim.

Potraga za tragovima ovakvog događaja je teška zbog značajnih geoloških promena na Veneri. Procenjuje se da je oko 80 odsto površine ove planete potpuno "obnovljeno" pre oko milijardu godina usled vulkanske aktivnosti, što je izbrisalo veći deo drevnog geološkog zapisa. Zbog toga će naučnici morati da traže dokaze duboko ispod njene površine.

Šta izgubljeni mesec znači za potragu za vanzemaljskim životom?

Mogućnost da se mesec sudario sa Venerom otvara i važna pitanja o evoluciji planeta van našeg Sunčevog sistema. Naučnici koji proučavaju potencijalno naseljive planete često se pitaju da li i ti svetovi imaju svoje mesece.

Naš Mesec utiče na plimu i oseku, geološku aktivnost i dugoročnu evoluciju Zemlje. Istraživači i dalje raspravljaju o tome koliko je prisustvo satelita ključno za održavanje uslova pogodnih za život.

"Moj utisak je da postojanje meseca donosi brojne prednosti, ali nije neophodno za nastanjivost", ističe Kejn i dodaje da mogući gubitak Venerinog meseca pokazuje da opstanak satelita zavisi od mnogo više faktora nego što je sama sposobnost planete da ga privuče ili formira. Brzina rotacije, gravitacione sile i orbitalna dinamika su presudni.

Ova saznanja mogla bi da promene način na koji astronomi tumače opservacije dalekih planeta.

"Kada ljudi razmišljaju o takozvanim 'Zemljinim blizancima' oko drugih zvezda, jedno od prvih pitanja je ima li ta planeta mesec", kaže Kejn. "Moja studija ukazuje na zabrinjavajući scenario. Ako se te planete ne okreću dovoljno brzo, njihov mesec će se srušiti na površinu, što bi zauvek promenilo tok istorije tih svetova".

Buduće svemirske misije i detaljnije studije mogle bi da pomognu naučnicima da utvrde da li je jedan izgubljeni mesec odigrao presudnu ulogu u oblikovanju paklene atmosfere i klime kakvu Venera danas ima.