Ретроградное движение небесных тел — одна из загадок космоса. Ученые давно знают, какая планета вращается в другую сторону в Солнечной системе, но научные споры о том, почему она это делает, идут до сих пор.
Планеты Солнечной системы. Credit: Origins.org
Как получается ретроградное вращение
Если посмотреть на нашу систему «сверху», со стороны условного Северного полюса мира, можно увидеть, что все тела движутся вокруг центрального светила в одну сторону. Кроме того, все они вращаются вокруг своей осей против часовой стрелки, но несколько тел делают это в обратном направлении.
Среди них Венера и Уран, а также Плутон, совсем недавно потерявший статус планетарного объекта, его естественная луна Харон и нептунианский спутник Тритон. Вращение этих тел называется ретроградным.
При этом направление кручения Венеры все же совпадает с земным, меркурианским и другими, но воспринимается как обратно направленное из-за того, что планета практически перевернута «вверх ногами».
Есть как минимум 3 возможных причины, почему некоторые объекты крутятся ретроградно:
- изменение гравитационного поля самой планеты и воздействие гравитации окружающих его астрономических тел;
- влияние мощных солнечных приливов;
- резкая смена направления вращения в результате столкновений с другими космическими элементами.
Выявить направление вращения планет можно несколькими способами: за ними наблюдают в радиотелескопы с Земли и с космических обсерваторий на орбитах, ведут математические вычисления.
Наклон оси вращения
О направлении кручения планет говорит наклон их осей. Под ним понимают угол между условной линией, вокруг которой происходит собственное вращение небесного тела, и перпендикуляром к эклиптике — плоскости, по которой пролегает околосолнечная орбита.
Если этот угол находится в диапазоне от -90 до +90°, считается, что у планеты прямое кручение, которое совпадает с общим направлением вращения подавляющего большинства космических тел.
Когда значение угла лежит в диапазоне 90-270°, вращение ретроградное.
Такой же наклон есть и у естественных лун планет, вращающихся вокруг Солнца.
Только у них оперируют иным углом — между осью вращения спутника и плоскостью, пересекающей его планету-хозяина по линии экватора.
Что заставляет Венеру вращаться иначе
Из всех нетипично крутящихся тел нашей системы вторая планета от Солнца изучена более всего.
Одна из гипотез, объясняющих причины ее ретроградного вращения, гласит, что в момент образования солнечных планетарных тел из вращающегося газопылевого диска сгусток пыли и энергии, из которого предстояло родиться Венере, столкнулся с рождающимся Меркурием, отчего внезапно начал крутиться в противоположную к остальным протопланетам сторону — по часовой стрелке.
Другая теория предполагает следующее: виновницей того, что Венера обращается ретроградно, стала ее слишком высокая и плотная атмосфера — она тормозит вращение, закручивая планету в обратную сторону.
Еще одна интересная версия гласит, что тело перевернули спровоцированные влиянием центрального светила мощные гравитационные приливы и вызванное ими трение между планетарными мантией и ядром.
Возможно, плотная атмосфера заставляет Венеру вращаться в другую сторону. Credit: V-kosmose.com
Большой наклон оси Венеры, близкий к 180°, является препятствием для смены на планете времен года — здесь постоянно длится лето. Полный орбитальный оборот планета совершает за 225 земных дней, суточное вращение занимает целых 243 дня. У этого космического тела сидерические сутки длятся дольше солнечного года.
«Лежащая планета»
Если наклон оси Венеры составляет 177° и она является «перевернутой», то седьмую планету от Солнца с аналогичным параметром в 98° называют «лежащей». «Уран вращается лежа» — отзываются о нем ученые.
Здесь своеобразная смена сезонов, каждый из которых длится по 42 года. В момент солнцестояния, зимнего или летнего, на центральное светило нашей системы направлен один уранианский полюс, а в прилегающем к нему полушарии наблюдается полярный день. Противоположная область небесного тела направлена в сторону транснептуновых объектов, около него длится полярная ночь.
На экваторе в это время происходит быстрая смена темного и светлого времени суток. Уран совершает полный оборот вокруг Солнца за 84 года, виток вокруг своей оси — чуть больше чем за 17 земных часов.
Почему Плутон ретрограден
У ученых есть основания предполагать, что Плутон — это часть распавшегося после взрыва массивного объекта, вырванного по какой-то причине из недр соседнего Нептуна. Второй фрагмент этого тела, более крупный, остался на нептунианской орбите, превратившись в естественный спутник планеты Тритон.
Теперь он и более мелкий кусок, получивший большую скорость и улетевший за пределы влияния «Голубого гиганта», ставший самостоятельной карликовой планетой Плутоном, — тела, вращающиеся в одном направлении, ретроградном по отношению к соседям.
Плутон - самая дальняя, бывшая планета Солнечной Системы. Credit: NASA
Сутки здесь длятся почти 153 земных часа, а по продолжительности года это тело является рекордсменом изученной нами части космоса — он равен 248 годам на нашей планете.
Заинтересовалась темой того, что вращается по часовой стрелке, а что против. Очень часто можно встретить в мире множество вещей, основанных на вихрях, спиралях, скручиваниях, имеющих правый спин вращения, то есть закрученных по правилу буравчика, правилу правой руки, и левый спин вращения.
Спином называют собственный момент импульса частицы. Чтобы не усложнять заметку теорией, лучше один раз увидеть. Элемент медленного вальса - правый спин поворот.
Много лет между астрономами шла дискуссия о том, в каком направлении вращаются спиральные га-лактики. Вращаются ли они, волоча за собой спираль-ные ветви, т. е. закручиваясь? Или же они вращаются кон-цами спиральных ветвей вперед, раскручиваясь?
В настоящее время, однако, становится ясным, что наблюдения подтверждают гипотезу ЗАКРУЧИВАНИЯ спи-ральных ветвей, при вращении. Американскому физику Майклу Лонго удалось подтвердить, что большая часть галактик во Вселенной ориентирована в правую сторону (правый спин вращения) т.е. вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны её северного полюса.
Вращение Солнечной системы происходит против часовой стрелки: все планеты, астероиды, кометы вращаются в одном направлении (против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира). Солнце вращается вокруг своей оси против хода часовой стрелки при наблюдении с северного полюса эклиптики. И Земля (как и все планеты Солнечной системы, кроме Венеры и Урана) вращается вокруг своей оси против часовой стрелки.
Масса Урана, зажатая между массой Сатурна и массой Нептуна, под воздействием вращательного момента массы Сатурна, получила вращение по часовой стрелке. Такое воздействие со стороны Сатурна могло произойти по той причине, что масса Сатурна в 5,5 раз больше массы Нептуна.
Венера вращается в обратном, нежели почти все планеты, направлении. Масса планеты Земля раскрутила массу планеты Венеры, которая получила вращение по часовой стрелке. Поэтому суточные периоды вращения планет Земли и Венеры также должны быть близки между собой.
Что ещё куда крутится-вертится?
Домик улитки раскручивается от центра по часовой стрелке (т. е. вращение здесь идёт с левым спин поворотом, против часовой стрелки).
Смерчи, ураганы (ветры с центром в области циклона) дуют в Северном полушарии против часовой стрелки и подчиняются центростремительной силе, а ветры с центром в области антициклона дуют по часовой стрелке и имеют центробежную силу. (В Южном полушарии — всё с точностью до наоборот.)
Молекула ДНК закручена в правостороннюю двойную спираль. Это потому, что становой хребет двойной спирали ДНК сложен исключительно из правозакрученных молекул сахара дезоксирибозы. Интересно, что при клонировании некоторые нуклеиновые кислоты меняют направление закрутки своих спиралей с правого на левое. Напротив, все аминокислоты закручены против часовой стрелки, влево.
Стаи летучих мышей, вылетая из пещер, обычно образуют «правовращающий» вихрь. Но в пещерах близ Карловых Вар (Чехия) они почему-то кружатся по спирали, закрученной против часовой стрелки…
У одной кошки при виде воробьёв (это её любимые птицы) хвост вертится по часовой стрелке, а если это не воробьи, а другие птицы, то он вертится против часовой стрелки.
А если взять Человечество, то мы видим, что против часовой стрелки проходят: все спортивные мероприятия (автогонки, скачки, бег на стадионе и т.д.) Спустя какие-то века атлеты заметили, что так бегать намного удобнее. Пробегая стадион против часовой стрелки, спортсмен правой ногой делает более широкий шаг, чем сделал бы его левой, так как амплитуда движений правой ноги на несколько сантиметров больше. В большинстве армий стран мира поворот кругом осуществляется через левое плечо, то есть против часовой стрелки; церковные ритуалы; движение автомобилей на дорогах в большинстве стран мира, за исключением Великобритании, Японии и некоторых других; в школе буквы «о», «а», «в» и др. - с первого класса учат писать против часовой стрелки. В дальнейшем подавляющая часть взрослого населения рисует круг, мешает ложкой сахар в кружке против часовой стрелки.
И что же из всего этого следует? Вопрос: является ли для человека естественным вращение против часовой стрелки?
Как вывод: по часовой стрелке движется Вселенная, но солнечная система против, физическое развитие всего живого по часовой стрелке, сознание — против.
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.
Планета Венера интересные факты. Некоторые вы уже, возможно, знаете, другие должны быть совершенно новым для вас. Так что читайте и узнавайте новые интересные факты о «утренней звезде».
Земля и Венера имеют очень близкие размеры и массу, и они вращаются вокруг Солнца по очень сходным орбитам. Ее размер всего на 650 км меньше, чем размер Земли, а масса составляет 81,5% массы Земли.
Но на этом сходство заканчивается. Атмосфера состоит из 96,5% углекислого газа, а парниковый эффект, поднимает температуру до 461 °C.
2. Планета может быть настолько яркой, что бросает тени.
Только Солнце и Луна ярче, чем Венера. Ее яркость может варьироваться от -3,8 до -4,6 звездных величин, но она всегда ярче, чем самые яркие звезды на небе.
3. Враждебная атмосфера
Масса атмосферы в 93 раза больше, чем атмосфера Земли. Давление на поверхности в 92 раза больше, чем давление на Земле. Это также, как если бы погрузиться на километр под поверхность океана.
4. Она вращается в обратном направлении по сравнению с другими планетами.
Венера вращается очень медленно, день составляет 243 земных суток. Еще более странно то, что она вращается в обратном направлении, по сравнению со всеми другими планетами в Солнечной системе. Все планеты вращаются в направлении против часовой стрелки. За исключением героини нашей статьи. Она вращается по часовой стрелке.
5. Многим космическим кораблям удалось приземлиться на ее поверхность.
В самый разгар космической гонки, Советский Союз запустил серию космических аппаратов Венера и некоторые совершили успешную посадку на ее поверхность.
Венера-8 был первым космическим аппаратом высадившимся на поверхность и передавшим фотографии на Землю.
6. Люди привыкли думать, что на второй планете от Солнца «тропики».
Пока мы отправляли первые космические аппараты для изучения Венеры с близкого расстояния, никто толком не знал, что скрыто внизу под густыми облаками планеты. Писатели-фантасты мечтали о пышных тропических джунглях. Адская температура и плотная атмосфера удивила всех.
7. У планеты нет спутников.
Венера выглядит, как наш близнец. В отличие от Земли, у нее нет лун. Марс имеет спутники, и даже Плутон имеет спутники. Но она … нет.
8. У планеты есть фазы.
Хотя она выглядит как очень яркая звезда на небе, если вы можете посмотреть на нее с помощью телескопа, вы увидите нечто иное. При взгляде на нее через телескоп, можно увидеть, что планета проходит через фазы, как Луна. Когда она находится ближе, то выглядит как тонкий полумесяц. А при максимальном удалении от Земли, она становится тусклой и в виде круга.
9. На ее поверхности очень мало кратеров.
В то время как поверхность Меркурия, Марса и Луны усеяна ударными кратерами, на поверхности Венеры относительно мало кратеров. Планетарные ученые полагают, что ее поверхность имеет возраст всего 500 млн. лет. Постоянная вулканическая активность, сглаживает и убирает любые ударные кратеры.
10. Последний корабль, исследовавший Венеру это Venus Express.
Земля и Венера имеют похожий размер и массу. Кроме того, они вращаются вокруг Солнца по очень похожим орбитам. Размер Венеры всего лишь на 650 км меньше, чем размер Земли. Масса Венеры составляет 81,5% массы Земли.
Но на этом сходства заканчиваются. Атмосфера Венеры состоит на 96,5 % из углекислого газа (CO2), температура на планете абсолютно не пригодна для флоры и фауны, потому что достигает 475 °C. Так же на Венере очень высокое давление, которое раздавит Вас, если Вы вдруг захотите прогуляться по поверхности этой планеты.
2. Венера настолько ярка, что из-за нее могут образовываться тени.
Астрономы измеряют яркость объектов в ночном небе их величиной. Только Солнце и Луна ярче Венеры. Ее яркость может расположиться между -3.8 и -4.6 величинами, но что очевидно — она всегда ярче, чем любая из самых сияющих на небе звезд.
Венера может быть столь яркой, что она действительно может стать причиной теней. Дождитесь темной ночи, когда на небе нет Луны, и проверьте это непосредственно на себе.
3. Атмосфера Венеры чрезвычайно враждебна.
Хотя Венера схожа с Землей в размере и массе, ее атмосфера по своему уникальна. Масса атмосферы в 93 раза больше, чем масса атмосферы Земли. Если бы Вы вдруг оказались на поверхности Венеры, то испытали бы 92-кратное давление относительно давления, которое действует на Вас на Земле. Это то же самое, как очутиться почти на километр под поверхностью океана.
И если давление не убьет Вас, то высокая температура и ядовитые химикаты, конечно, сделают это. Температура на Венере может достигать 475° C. Густые облака двуокиси серы на Венере создают осадки состоящие из серной кислоты. Это действительно адское место…
4. Венера вращается в обратную сторону.
В то время как день на Земле занимает только 24 часа, день на Венере равен 243 нашим Земным дням. Но что еще более странно, Венера вращается в обратную сторону по сравнению с остальными планетами в Солнечной системе. Если бы Вам довелось посмотреть на планеты Солнечной системы сверху, то Вы бы увидели, что все они вращаются против часовой. Кроме Венеры, которая вращается по часовой стрелке.
5. На поверхность Венеры приземлялось множество миссий.
Вероятно Вы подумали, что на поверхность такого адского мира будет невозможно посадить какой-либо аппарат. И Вы частично правы. Во время космической гонки Советский Союз начал серию экспедиций на поверхность Венеры. Но инженеры недооценили то, насколько ужасной является атмосфера планеты.
Первые космические корабли были сокрушены, когда входили в атмосферу Венеры. Но наконец автоматическая научно-исследовательская космическая станция Венера-8 стала первым космическим кораблем, который смог оказаться на поверхности Венеры, сделать и передать изображения на Землю. Следующие миссии продлились дольше, и даже передали первые цветные изображения поверхности Венеры.
6. Люди думали, что Венера покрыта тропическими лесами.
Пока США и СССР не взялись за исследование Венеры путем космических аппаратов, никто действительно не знал, что же скрывается под густыми облаками планеты. Писатели-фантасты описывали поверхность планеты как пышные тропические джунгли. Адские температуры и плотная атмосфера удивили всех.
7. Венера не имеет естественных спутников.
В отличие, скажем, от Земли, у Венеры нет никаких естественных спутников. У Марса есть два, и даже у Плутона есть. Но только не у Венеры.
8. У Венеры есть фазы.
Рассматривая Венеру в телескоп, Вы можете увидеть, что планета находится в той или иной фазе, как Луна. Когда Венера находится ближе всего, то она фактически выглядит как тонкий полумесяц. По мере того, как Венера становится тусклой и все более далекой, Вы видите через телескоп больший круг.
9. На поверхности Венеры имеются несколько ударных кратеров.
В то время как поверхность Меркурия, Марса и Луны усеяна ударными кратерами, на поверхности Венеры относительно немного кратеров. Специалисты считают, что поверхности Венеры только пятьсот миллионов лет. Постоянный вулканизм изменяет поверхность, регулярно покрывая любые ударные кратеры.
