زهره ممکن است ماه خود را بلعیده باشد

یکی از فرضیه‌های قبلی این است که قمر زهره در اثر برخورد با یک جرم آسمانی عظیم از بین رفته است. اما مطالعه اخیر محققان دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، روند متفاوتی از رویدادها را نشان می دهد. این فرض می کند که ماه به جای محو شدن توسط برخی از نیروهای فاجعه بار خارجی، به آرامی توسط گرانش و چرخش زهره به داخل کشیده شد تا اینکه تکه تکه شد و کاملا بلعیده شد. استیون کین، اخترفیزیکدان و نویسنده اصلی مقاله، در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: "زهره برای رسیدن به آنچه امروز می توانیم ببینیم نیازی به فاجعه نداشت."

"به نظر می رسد گرانش خود سیاره همراه با سرعت چرخش آن به طور طبیعی باعث فروپاشی ماه در بالای آن شده است." چرخش یک سیاره بسته به سرعت آن می تواند ماهواره های آن را فشار دهد یا بکشد. چرخش می تواند باعث تغییرات در قدرت گرانشی شود. به همین دلیل است که ماه ما در خطر خورده شدن نیست. در واقع - چون روزهای 24 ساعته ما از نظر سیاره‌ای نسبتا سریع هستند - ماه ما در حال حاضر با سرعتی حدود 1.5 اینچ در سال از زمین دور می‌شود. و وقتی ستاره شناسان می گویند زهره به آرامی می چرخد، واقعا منظورشان این است.

مدت زمانی که طول می کشد تا زهره یک چرخش کامل کند 243 روز زمینی است. این بیشتر از سال زهره است و این سیاره درخشان را به کندترین چرخنده در منظومه شمسی تبدیل می کند. این چرخش طولانی، همراه با گرانش سیاره، به این معنی است که حتی اگر ماه وجود داشته باشد، به بیرون رانده نمی شود، بلکه به سمت داخل کشیده می شود. برای راستی‌آزمایی این مکانیسم، کین و تیم تحقیقاتی‌اش یک مدل کامپیوتری ساختند که تعاملات گرانشی بین اجرام آسمانی را شبیه‌سازی می‌کرد.

پس از تأیید صحت مدل با بازآفرینی صادقانه تکامل قمر زمین، آنها شبیه‌سازی‌هایی را انجام دادند که چندین فاکتور از جمله مدت زمان لازم برای زهره برای تکمیل یک چرخش و جرم یک ماه فرضی را انجام دادند که از 0.01 تا 10 برابر بیشتر از ماهواره طبیعی زمین بود. نتایج نشان داد که سرنوشت ماه به سرعت چرخش زهره، جرم ماه و شکل مدار آن بستگی دارد. در بسیاری از شرایط، ماهواره به سمت داخل حرکت کرد و در نهایت از هم جدا شد و در برابر گرانش سیاره تسلیم شد.

کین به یاد می آورد: «وقتی این کشف را انجام دادم، شوکه شدم. "من فکر می کردم که مطمئنا طیف گسترده ای از سناریوهایی که در حال بررسی بودم به نتایج مختلفی منجر می شود. اما همه چیز تقریبا در یک جهت پیش رفت." در چند مورد - مانند زمانی که محققان به طور مصنوعی چرخش سیاره را هر 10 تا 12 ساعت یک بار افزایش دادند و ماه جرمی مشابه با جرم زمین داشت - شبیه‌سازی‌ها نشان داد که یک ماه می‌تواند تا 4.5 میلیارد سال زنده بماند. اما این چیزی بیشتر از یک آزمایش جالب از مدل است.

با توجه به سرعت بی حال کنونی همسایه سیاره ای ما، این یک واقعیت بسیار بعید است. با این حال، این مطالعه ثابت نمی کند که زهره زمانی ماه داشته است و یافتن شواهد فیزیکی از وجود آن کار آسانی نخواهد بود. سطح زهره از نظر زمین شناسی جوان است، تعداد دهانه ها نشان می دهد که لایه بالایی سنگ تنها چند صد میلیون سال قدمت دارد.

خود سیاره هم زمان با بقیه منظومه شمسی ما، حدود 4.6 میلیارد سال پیش، شکل گرفت، اما مقادیر شدید فعالیت های آتشفشانی و زمین ساختی اساسا سطح را بازسازی کرده است. اگر شواهدی از ماه وجود داشته باشد، روی آن سنگفرش شده است و ممکن است در اعماق زمین باشد. بررسی‌های لرزه‌شناسی که به دور زمین نفوذ کرده‌اند، شواهدی از شکل‌گیری قمر ما ارائه کرده‌اند - ساختارهای غیرعادی که به یک برخورد عظیم اشاره می‌کنند.

اگر بتوان اندازه‌گیری‌های مشابهی را روی زهره انجام داد، ممکن است آثاری از قمری که زمانی جذب شده بود پیدا شود. سرنوشت ماه همچنین می تواند سرنخ هایی برای حل یک معمای دیرینه دیگر ارائه دهد: اینکه آیا زهره زمانی دارای محیطی بود که قادر به پشتیبانی از زندگی بود یا خیر. بلعیدن ماه می تواند انرژی و حرکت زاویه ای عظیمی را به سیاره منتقل کند که می تواند چرخش، زمین شناسی و آب و هوای آن را به طور قابل توجهی تغییر دهد و روند تکامل سیاره را تغییر دهد. این به زهره محدود نمی شود.

دانشمندانی که به دنبال شناسایی جهان های قابل سکونت در میان سیارات فراخورشیدی هستند، اغلب وجود ماه را به عنوان عاملی موثر بر قابلیت سکونت در نظر گرفته اند. با این حال، هنوز مشخص نیست که آیا ماه بزرگ برای وجود حیات ضروری است یا خیر. کین گفت: "احساس من این است که داشتن ماه فوایدی دارد، اما برای سکونت نیازی به آن نیست."

ماه قطعا نحوه تکامل زمین را در طول زمان تغییر داده است، اما ما به طور کامل نمی دانیم که این نقش چقدر مهم است. این یافته که سیاراتی با سرعت چرخش کمتر احتمال کمتری برای حفظ ماه دارند، دیدگاه جدیدی را در جستجوی سیارات فراخورشیدی مشابه زمین ارائه می دهد. حتی اگر سیارات بسیار شبیه زمین قرار داشته باشند، اگر سرعت چرخش آنها به اندازه کافی سریع نباشد، ممکن است قمرهایشان را ببلعند. این داستان در اصل در WIRED Japan ظاهر شد و از ژاپنی ترجمه شده است.