¿Por qué Venus gira en dirección opuesta?

Dado: Ley de Conservación del Momento Angular.

  • Giro inverso con atmósfera densa (92 veces > Tierra y base de azufre dominante en CO2).
  • Superficie mismo grado de envejecimiento en todas partes.
  • Un gran impacto hipotético no es una respuesta suficiente.

Suponiendo que cualquier objeto lo suficientemente grande como para alterar la rotación de un planeta o incluso la órbita probablemente destruiría la mayor parte de su forma, Venus ha conservado una propiedad esférica con un terreno aparentemente plano y uniforme que indica que no hay volcanes, y pocos o ningún impacto de meteorito visible. Estaría fragmentado y disperso durante miles de millones de años. Incluso la cuestión de qué composición de meteorito, cometa o asteroide podría sobrevivir viajando tan cerca de la temperatura del sol, la radiación, la energía electromagnética, las erupciones solares o la gravedad para igualar un cambio reaccionario de masa para alterar su giro.

¿Venus es el único planeta/luna que gira en dirección opuesta?
"" Suponiendo que cualquier objeto lo suficientemente grande como para alterar la rotación de un planeta o incluso su órbita probablemente destruiría la mayor parte de su forma, "" Esta suposición es claramente incorrecta. Cualquier cuerpo celeste que supere algunos cientos de kilómetros de diámetro adoptará forma esférica, incluso cuando esté frío o esté hecho de diamante. Por cierto, en caso de un impacto tan desastroso, es muy probable que ambos cuerpos se licuaran.
@Georg sugiere que una gran parte de la materia involucrada en un impacto teórico se licuaría. Eso es más de una teoría plausible para mí. En eso habría un corte de más de la mitad de la masa de los planetas que afectaría el giro dado el cambio en la masa y la densidad. Suponiendo nuevamente que parte del planeta sobrevivió y mantuvo su órbita original. ¿Podría Venus haber tenido una masa mayor antes?
¿Quién sabe? El eje casi exactamente ortogonal de Venus (con respecto al plano de la órbita) y la órbita de baja excentricidad no se ajustan a procesos tan violentos, supongo. Demasiado improbable.
La teoría principal para la formación de la Luna es un cuerpo del tamaño de un planeta que choca con la Tierra , sin embargo, la Tierra es manifiestamente esférica y esto no representa un problema. Con el tiempo, un cuerpo lo suficientemente grande volverá a asentarse en una esfera. Ciertamente es posible que Venus haya sido golpeado y aún así sea una esfera. Dado un impacto lo suficientemente grande, toda la superficie se licuaría, por lo tanto, se encontraría el "mismo grado de envejecimiento" en todas partes. Finalmente, Venus tiene más volcanes que cualquier otro planeta wiki .
-1. Creo que una búsqueda rápida obtendría la respuesta a esto.
+1. Una búsqueda rápida no "obtendrá respuestas a esto". Explicar el estado de rotación aparentemente anómalo de Venus sigue siendo un enigma. Hay una serie de hipótesis, algunas buenas, otras no tan buenas, que intentan responder a esta pregunta.
Casi todos los cuerpos se encuentran en el plano de la eclíptica, cualquier colisión era probable con otro cuerpo también en la eclíptica, por lo que es poco probable que una colisión cambie la orientación de cualquier planeta, solo la cantidad de giro.

Respuestas (5)

En mi opinión, no hay una explicación sólida, como dijo Anna. Solo pistas (WP) .

En esta simulación (2002) Evolución a largo plazo del giro de Venus-II, simulaciones numéricas encontramos una mezcla de: 'zona caótica', inestabilidad, gran impacto, encuentro cercano, efectos de marea, perturbaciones planetarias,...

Hay espacio para la especulación:
creo que la atmósfera pesada no es un factor significativo para ralentizar la rotación.
Descarté cualquier evento violento porque fácilmente puede cambiar más de un parámetro; en este caso solo tenemos uno (la dirección).
La minúscula inclinación axial del planeta (menos de tres grados, frente a los 23 grados de la Tierra) me hace pensar en mantener sólo la perturbación de las mareas , aunque la configuración actual Sol-Venus-Tierra no es capaz de justificarlo.
Como la superficie de Venus gira tan bajo como 6,5 km/h (en la Tierra es de unos 1.670 km/h), podemos pensar que Venus puede haber cambiado la dirección de rotación no hace mucho tiempo.
El problema del momento angular del sistema solar no está resuelto (extrañamente, los planetas tienen casi todo) y creo que la solución de esto no está relacionada con la pregunta actual.
La ecuación 35 de este trabajo ( un nuevo modelo, no discutido ) permite la lenta evolución de la configuración Sol-Venus-Tierra.

¿Qué sabemos sobre el "bulto" de Venus? ¿Hay grandes contras de masa que podrían hacer que gire sobre el "eje medio" (pero eso probablemente conduciría a una precesión extrema, por lo que debería ser fácil de descartar)...

Bueno, me emborraché y encontré algunas referencias.

Parece que una colisión es más probable si ocurrió en un momento en que todo el sistema era maleable. Pero no hay una explicación sólida.

Indicó la respuesta vaga más obvia en la web con poco esfuerzo más que una referencia de Google. No puedo rechazarlo ya que todavía no tengo más de 125 de reputación. De hecho, sugerí claramente que "el gran impacto teórico no es una respuesta suficiente".
Estimado Tigerskill, lo siento, pensé que había proporcionado un enlace, está oculto bajo la palabra "referencias". De mi búsqueda, no hay una respuesta suficiente, que podría haber determinado usted mismo al buscar. Si lo hubiera, no estaría oculto a las búsquedas. Venus no es un tema esotérico.
"Gran impacto teórico no es una respuesta suficiente" : el argumento en el OP es que no es razonable dada la masa solidificada de Venus actual. Entonces, esta especulación vinculada es que el momento angular se formó en un momento en que todos los planetas tenían menos masa/momento angular que en la actualidad. Después de todo, ¿cómo obtienen los planetas su rotación (y dirección de rotación) inicialmente?
@Roy Simpson Sí. Es similar a la hipótesis dominante para la formación de la luna, abundan las hipótesis y la dominante en la actualidad es de una colisión en un momento en que la tierra aún era maleable (por lo tanto, no se rompió en pedazos). universetoday.com/19718/formacion-de-la-luna . Una hipótesis similar para Venus, donde no se partió en dos sino que se desaceleró en su rotación. Es todo hipotético.
Enlaces interesantes, pero lo que sospecho que se encuentra en el centro de esta pregunta es el problema de la "conservación del momento angular en el sistema solar primitivo". He visto preguntas como esta antes. Aquí uno está preguntando por Venus. Por lo tanto, debe haber suposiciones de momento angular en estos modelos, o explicaciones a través de la física del caos gravitacional de N cuerpos, efectos de marea en nubes de gas en rotación, etc. Las colisiones individuales entre protoplanetas también deben asumirse y esperarse. Entonces hay que demostrar que cualquier cosa retrógrada es físicamente posible.
@Roy I simuló, a través de N-Body, con una gran colección de objetos la transición de la fase 'colapso al disco' a la fase 'Condensación y Acreción'. Nunca llegué allí, porque el disco siempre acababa remezclado, por mucho que intentara lo contrario. Solo he visto representaciones 'artísticas' y nunca he encontrado noticias de una simulación exitosa de esta etapa.
@UbuntuSouthAfrica No ha interrumpido nada, y es una vieja discusión. Un planeta capturado necesitaría cálculos cuidadosos en cuanto a la probabilidad de encontrarse a sí mismo y en tal tamaño en el camino del Sol.

Parece que hay muchas conjeturas en cualquier caso. Venus podría haber sido un meteorito, con un giro innato, que giró por el Sol y fue capturado en nuestro sistema solar con una disposición orbital en sentido contrario a las agujas del reloj. Reteniendo su impulso de giro original, en el sentido de las agujas del reloj en relación con los demás.

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Hola Ubuntu Sudáfrica. Bienvenido a Phys.SE. Esta publicación (v1) se lee más como un comentario o una pregunta que como una respuesta. Para hacer una pregunta ingresa aquí . Actualización (v2): saludo y pregunta eliminados, cf. esta meta publicación.
Hola Ubuntu. Bienvenidos. Tu respuesta sonaba como una pregunta. Tendemos a ser más una presentación de clase aquí que una discusión amistosa y el moderador lo ha editado en consecuencia. Se supone que las respuestas se califican para la posteridad :) con las flechas hacia arriba. Ahora sobre el contenido, creo que si uno calcula la probabilidad de que un planeta tan grande esté solo y pase el sol y sea capturado, el número resultaría muy pequeño. Existen planetas rebeldes en.wikipedia.org/wiki/Rogue_planet pero el universo es muy grande y las probabilidades de caer en órbita son pequeñas.
Quise decir que la probabilidad de tener la velocidad correcta para ser capturado en órbita es pequeña, aunque no la he calculado.

Esta es una respuesta muy tardía, pero aún no hay una respuesta aceptada, y ninguna de las respuestas dio en el blanco.


Con respecto a la hipótesis de la colisión mágica, eso huele a ser bastante no científico. Tanto los científicos como los habitantes de Missouri suelen decir: "¡Muéstrame!" Aparte del hecho de que la rotación de Venus es anómala, ¿cuál es exactamente la evidencia de una colisión con suficiente empuje para crear esta rotación anómala? Aún más problemático, esta hipótesis de colisión descarta el problema de la espesa atmósfera de Venus.

Parte del problema aquí es pensar que las tasas de rotación actuales y los ejes de rotación de los planetas terrestres están relacionados de alguna manera con el momento angular inicial del disco protoplanetario a partir del cual se formaron los planetas. Bien puede ser el caso de los dos gigantes gaseosos del sistema solar, pero no es el caso de los planetas terrestres. El momento angular primordial de los planetas terrestres no es una cantidad conservada gracias a los pares externos del Sol, Júpiter, las lunas y otros planetas. Mercurio está en una resonancia de órbita de espín 3:2. Marte ha sufrido variaciones caóticas en su estado de rotación debido a las perturbaciones de Júpiter. Cualquiera que sea el momento angular que esos dos planetas tenían inicialmente se perdió hace mucho tiempo. La Luna de la Tierra aparentemente ha estabilizado el eje de rotación de la Tierra, pero ha reducido su tasa de rotación primordial. Entonces, ¿qué pasa con Venus?

La respuesta de Helder Vélez para mí se acerca más a la realidad, pero pierde algunos puntos clave. Helder descartó explícitamente que la espesa atmósfera de Venus jugara un papel. Que Venus tenga una atmósfera muy espesa bien puede ser una parte clave de la respuesta. Helder hizo referencia al segundo de los dos artículos publicados en Icarus sobre la rotación de Venus por Correia y Laskar, pero no hizo referencia al primero (o al artículo similar de Nature de Correia y Laskar publicado un par de años antes de esos artículos de Icarus ), y Helder no pagó atención al punto clave en Correia y Laskar: la rotación de Venus es una consecuencia natural de la espesa atmósfera de Venus. No se necesita colisión.

Una explicación parsimoniosa del estado de rotación de Venus no necesitaría un gigantesco impacto mágico que aún más mágicamente no destruyó la atmósfera primordial de Venus. Esta explicación parsimoniosa es exactamente lo que Correia y Laskar argumentan que sucedió en su artículo de Nature y sus dos artículos de Ícaro . Venus rota de la forma en que lo hace porque este es uno de los cuatro estados finales en los que rotaría un planeta terrestre libre de colisiones con una atmósfera muy espesa. Dos de esos estados finales tienen a Venus en rotación prograda, los otros dos, retrógrados. Los estados rotacionales progrados son estadísticamente improbables en comparación con los estados rotacionales retrógrados. La espesa atmósfera de Venus juega un papel clave en la determinación del estado de rotación estable final de Venus.


Referencias:

Correia, AC y Laskar, J. (2001). Los cuatro estados finales de rotación de Venus. Naturaleza , 411 (6839), 767-770.

Correia, A., Laskar, J. y de Surgy, ON (2003). Evolución a largo plazo del giro de Venus: I. teoría. Ícaro , 163(1), 1-23.

Correia, A. y Laskar, J. (2003). Evolución a largo plazo del giro de Venus: II. simulaciones numéricas. Ícaro , 163(1), 24-45.

¿Por qué Venus gira en dirección opuesta?

Dado: Ley de Conservación del Momento Angular.

Reverse spinning with dense atmosphere (92 times > Earth & CO2 dominant sulphur based).

Surface same degree of aging all over.

Hypothetical large impact is not a sufficient answer.

Suponiendo que cualquier objeto lo suficientemente grande como para alterar la rotación de un planeta o incluso la órbita probablemente destruiría la mayor parte de su forma, Venus ha conservado una propiedad esférica con un terreno aparentemente plano y uniforme que indica que no hay volcanes, y pocos o ningún impacto de meteorito visible. Estaría fragmentado y disperso durante miles de millones de años. Incluso la cuestión de qué composición de meteorito, cometa o asteroide podría sobrevivir viajando tan cerca de la temperatura del sol, la radiación, la energía electromagnética, las erupciones solares o la gravedad para igualar un cambio reaccionario de masa para alterar su giro.

Se han propuesto varias teorías. Existe la otra respuesta sobre los impactos, y la del artículo: " Los cuatro estados finales de rotación de Venus " de Correia y Laskar, (2001). Naturaleza. 411. 767-70. 10.1038/35081000.

"... mostramos que, independientemente de las incertidumbres en los modelos, los planetas terrestres con una atmósfera densa como Venus pueden evolucionar hacia uno de los cuatro estados de rotación posibles . Además, encontramos que la mayoría de las condiciones iniciales conducirán al planeta hacia la configuración que se ve actualmente. en Venus, aunque a través de dos caminos evolutivos muy diferentes".

Otras respuestas que aún no se ofrecen aquí son:

  • " Dinámica de giro de planetas cercanos que exhiben grandes TTV (variaciones de tiempo de tránsito) " (12 de mayo de 2017), por Delisle, Correia, Leleu y Robutel:

    "Recientemente, Leconte et al. (2015) utilizaron simulaciones que incluyen el modelo climático global (GCM) de la atmósfera de planetas con masa terrestre en la zona habitable de estrellas de tipo M para mostrar que estos planetas podrían estar en un estado de rotación asíncrona ( véase también Correia et al. 2008). Esta rotación asincrónica se debe a las mareas térmicas en la atmósfera. Este mismo efecto también se invocó para explicar el giro retrógrado de Venus .(ver Correia & Laskar 2001, 2003). Sin embargo, para los planetas cercanos, las mareas gravitacionales dominan las mareas térmicas, por lo que se cree que la rotación síncrona es el escenario más probable (Correia et al. 2008; Cunha et al. 2015). En este artículo investigamos otro efecto que puede impulsar el giro de los planetas cercanos a la rotación asíncrona, a saber, las perturbaciones planetarias. Correia y Robutel (2013) demostraron que, en el caso de los planetas coorbitales, las interacciones planeta-planeta inducen perturbaciones orbitales que pueden conducir a equilibrios de espín asincrónicos e incluso a una evolución caótica del espín de los planetas. Los planetas libran alrededor del equilibrio Lagrangiano y tienen oscilaciones de su longitud media que impiden la sincronización de espín".

  • " Chorro ecuatorial en la capa de nubes inferior a media de Venus revelada por Akatsuki " (7 de septiembre de 2017), por Horinouchi, Murakami, Satoh, Peralta y otros 14:

    "El planeta Venus gira hacia el oeste con una velocidad angular muy baja que corresponde a un período de 243 días, pero su atmósfera gira en la misma dirección con un ángulo mucho mayor. Esta superrotación alcanza su máximo cerca de la parte superior de la nube ubicada a unos 70 km de altitud. , donde los períodos de rotación son de 3 a 5 días, varias decenas de veces más rápido que la rotación planetaria. Las mediciones de sondas de entrada como Veneras, Pioneer Venus Multiprobe y VEGA revelaron que las velocidades del viento zonal debajo de la parte superior de la nube disminuyen casi linealmente con la profundidad. A pesar de la larga historia de estudios, el mecanismo de la superrotación sigue sin resolverse".

  • " Mareas térmicas atmosféricas y giro planetario I. La compleja interacción entre estratificación y rotación " (28 de septiembre de 2017) y " Mareas atmosféricas y sus consecuencias en la dinámica de rotación de los planetas terrestres " (27 de septiembre de 2017), por Auclair-Desrotour, Laskar, y Mathis:

    "Las mareas atmosféricas pueden tener un fuerte impacto en la dinámica de rotación de los planetas. Son de suma importancia para los planetas terrestres ubicados en la zona habitable de su estrella anfitriona, donde es probable que su competencia con las mareas sólidas lleve al cuerpo hacia una rotación no sincronizada. estados de equilibrio, como se observa en el caso de Venus.".

  • " La rotación de los planetas que albergan mareas atmosféricas: de Venus a supertierras habitables " (17 de noviembre de 2016), por Auclair-Desrotour, Laskar, Mathis y Correia:

    Demostramos el fuerte impacto de las propiedades atmosféricas y de la reología de la parte sólida en la dinámica rotacional de los planetas similares a Venus, destacando el papel clave que juegan los mecanismos disipativos en la estabilidad de las configuraciones de equilibrio. ".

  • " Sobre la rotación de equilibrio de los planetas extrasolares similares a la Tierra " (7 de agosto de 2008), por Correia, Levrard y Laskar:

    "Aquí proporcionamos una descripción general de los estados de rotación de equilibrio final permitidos de estos planetas, y aplicamos esto a casos ya descubiertos en los que la masa es inferior a doce masas terrestres. Con baja oblicuidad y excentricidad moderada, se muestra que hay como máximo cuatro posibilidades distintas de equilibrio, una de las cuales puede ser retrógrada. Debido a que la mayoría de los planetas "similares a la Tierra" actualmente conocidos presentan órbitas excéntricas, es poco probable que su rotación de equilibrio sea sincrónica".

  • " Una fórmula para los períodos de rotación de los planetas y asteroides " (8 de diciembre de 1998), por Subhash Kak:

    "En general, se cree que la relación Titius-Bode entre la distancia de los planetas al sol puede tener algún significado con respecto a la formación del sistema solar. Si existe un patrón simple similar que define los períodos de rotación de los planetas, entonces eso también puede proporcionar pistas sobre la dinámica del sistema solar primitivo.En esta nota presento una relación simple que está en buen acuerdo con la información del período de rotación de los planetas superiores, e indica que Venus tiene rotación retrógrada aunque no da un valor exacto de la rotación de este planeta o Mercurio".