金星奇怪的自转很可能是由一个高速、月球大小的撞击物触发的

金星奇怪的自转很可能是由一个高速、月球大小的撞击物触发的

1974年2月,NASA的水手10号飞船在飞离金星时捕捉到了这看似宁静的金星景象。但与其平静的外表相反,金星是一个充满强烈高温、压迫性大气压和腐蚀性酸液云的世界。图片来源:NASA/喷气推进实验室-加州理工学院

(神秘的地球uux.cn)据《今日宇宙》(作者:布鲁斯·多米尼):金星自转轨道上奇特且极其缓慢的逆行自转,长期以来一直令行星科学家感到困惑。但在最近于维也纳举行的欧洲地球科学联盟大会上发表的一篇新论文中,作者们认为他们的模型显示,一个高角度、月球大小、高速的撞击体很可能触发了金星奇特的248天自转。而且很可能发生在金星形成的前五千万年内。

“我们想探讨撞击是否可能改变了行星的自转,”该论文首席作者、苏黎世联邦理工学院行星科学家塞德里克·吉尔曼在维也纳告诉我。“但如果它显著改变了行星初始自转的自转,那一定是高角度撞击体,”他说。

如今,我们的孪生行星金星大小几乎与地球相同,表面温度为467°C(873°F),大气表面压力是地球的92倍。与地球逆时针自转不同,金星目前以逆时针(或顺时针)自转。

这篇论文有什么新变化?

吉尔曼说:“我们正在尝试匹配金星自转的初始条件,这个条件后来会演变成我们现在看到的缓慢自转观测。”“本质上,我们是在向另一块非常大的岩石投掷一块大石头,观察行星的变形,以及其在自转和内部特性(如温度)上的后果,”他说。

团队发现,一个质量约为金星十分之一的撞击体以高角度撞击行星,可能会极大减缓这颗早期年轻行星的自转速度。

吉尔曼说:“根据实际撞击参数,我们可以将快速自转的早期金星减缓到与长期向缓慢自转行星演化相匹配的自转速率。”“甚至在某些情况下,发生了巨大的能量撞击,但撞击方向偏向,甚至会让行星在早期就处于逆行但旋转更快的状态,”他说。

论文作者指出,在模拟中,巨型撞击通常会产生表面岩浆海洋。它们的相对深度取决于撞击特性:从厚度约100公里(62英里)的浅层熔融层到完全熔融的地幔,他们指出。他们写道,如果表面能高效地向太空辐射热量,岩浆海洋会迅速冷却。

如果吉尔曼及其同事的判断正确,金星可能的撞击体也融化了约99%的地幔。那是延伸在其核心和地壳之间的内部结构。

吉尔曼说:“你会相当有效地消除撞击热量,经过几亿年后,你会看到一种很难与没有撞击的情况区分的演化。”

然而,这种撞击在金星缺乏板块构造中可能起的作用,仍有待讨论。但众所周知,金星缺乏大规模碳循环机制,很可能导致了其当前失控的温室。

行星自转的重要性

"行星自转对适居条件的演化和可持续性有重大影响,因为它对行星如何重新分配其能量的机制有深远影响,“加州大学河滨分校的行星天体物理学家斯蒂芬·凯恩(Stephen Kane)通过电子邮件告诉我,他并未参与苏黎世团队的研究。

行星的自转速度也会对其云的形成产生巨大影响。

“所以,金星当前的自转速率及其随时间的变化,是金星故事的重要组成部分,也关乎它是否曾经拥有适居条件,”凯恩说。

结论是?

金星位于内太阳系,加上太阳每十亿年亮度增加约10%,几乎会决定我们这颗姊妹行星面临的艰难结果。

吉尔曼对金星最困惑的是什么?

吉尔曼说:“金星内部是否仍然湿润,内部是否有水,因为这对我们能想象的行星演化情景影响巨大。”

如果内部也干燥,那么很明显金星已经失去了所有水分。

“但如果里面是湿的,那谜团就继续存在,”吉尔曼说。

更多信息

Cédric Gillmann 等,《巨星对金星的影响:对内部动力学与火山活动的持久影响,或火山活动的缺失》(2026年)。DOI:10.5194/egusphere-egu26-10551




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