Proč Venuše nemá měsíc? Nová studie ukazuje, že její případný souputník by byl odsouzen k zániku

Venuše je svou velikostí a hmotností velmi podobná Zemi, přesto kolem ní žádný přirozený satelit neobíhá. Nová studie Stephena Kanea, planetárního astrofyzika z Kalifornské univerzity v Riverside, a jeho kolegů ukazuje, že případný měsíc Venuše by byl ve většině pravděpodobných scénářů odsouzen k zániku už od samého počátku.

Modelování ukázalo, že by se měsíc vlivem slapových sil postupně přibližoval k Venuši, a nakonec by ho její gravitace roztrhala. K tomu by pravděpodobně došlo během první miliardy let po jeho vzniku.

Absence měsíce tak podle autorů nemusí být důsledkem nějaké neobvyklé katastrofy, ale přirozeným výsledkem běžné slapové fyziky.

Měsíc by podle modelu mohl přežít jen za poměrně úzkého souboru podmínek: Venuše by musela v rané fázi rotovat rychle a její měsíc by nesměl být hmotnější než náš souputník. Ukázaly to simulace, ve kterých vědci systematicky měnili počáteční rychlost rotace Venuše, hmotnost měsíce, výstřednost oběžné dráhy planety a vlastnosti jejího nitra.

Tenká hranice

Klíčovou roli v osudu hypotetického měsíce hraje takzvaná Rocheova mez. Jde o vzdálenost, pod níž slapová gravitace planety překoná vlastní gravitaci měsíce, která ho drží pohromadě. Těleso, které tuto hranici překročí, je roztrháno a jeho materiál může vytvořit prstenec trosek. Stejný mechanismus podle Kanea stojí za vznikem prstenců Saturnu.

U Venuše leží Rocheova mez přibližně ve vzdálenosti 2,85 poloměru planety, tedy asi 17 000 kilometrů od jejího středu. Jakmile by se měsíc dostal za tuto hranici, nepřežil by a jeho materiál by nakonec dopadl na povrch Venuše.

Velký měsíc přitom může mít významný vliv na dlouhodobou stabilitu planety. Podle Kanea funguje jako gyroskopický stabilizátor, který pomáhá udržovat sklon planety po dlouhé časové období. Bez něj se může sklon planety chaoticky měnit, což by mohlo vést k výrazným změnám klimatu. Ztráta měsíce tak ve své podstatě znamená také ztrátu jednoho ze zdrojů dlouhodobé klimatické stability.

Hypotéza, kterou lze ověřit

Výsledky studie by bylo možné v budoucnu ověřit také přímo na Venuši. Plánovaná mise DAVINCI, jejíž start je naplánován do konce tohoto desetiletí, by mohla během sestupu zkoumat atmosféru a hledat stopy po dávno zaniklém měsíci.

Pokud byl měsíc v minulosti roztrhán a jeho materiál dopadl na Venuši, mohl změnit chemické složení jejího povrchu a atmosféry. Pozdní přísun materiálu z takto zničeného měsíce by měl mít charakteristický podpis, jeho odlišení od následků sopečného odplyňování a úniku atmosféry by však bylo značně obtížné.

Citlivými stopami by podle Kanea mohly být zejména zastoupení vzácných plynů a jejich izotopové poměry. Právě taková měření má mise DAVINCI provádět během sestupu atmosférou.

Model zároveň přináší předpověď pro planety mimo Sluneční soustavu. „Venuši podobné“ světy, tedy pomalu rotující kamenné planety obíhající blízko svých hvězd, by podle autorů studie měly být obecně bez měsíců.

Země měla více štěstí

Odlišný vývoj potkal Zemi a její Měsíc. Země podle Kanea vznikla s dostatečně rychlou rotací, takže se Měsíc od ní postupně vzdaluje. Kdyby však Země vznikla s výrazně pomalejší rotací, mohl být Měsíc naopak tlačen směrem k planetě a nakonec zničen.

Existence našeho velkého stabilizujícího Měsíce tedy podle studie není automatickým důsledkem velkého impaktu. Závisela také na tom, jak rychle Země po svém vzniku rotovala.

Venuše tak podle autorů představuje opačnou větev tohoto příběhu. Její mimořádně pomalá rotace zřejmě přispěla k tomu, že zůstala osamocena. Právě tento rozdíl mohl být jedním z faktorů, které přispěly k odlišnému vývoji Země a Venuše, a pomalá rotace kamenné planety tak může být klíčovým faktorem pro její výslednou obyvatelnost.