地球和金星的天:为什么巨大的时差吗?

Question

金星的直径(7520。8英里)和地球(7917。5英里)相媲美,但一天的长度的差异对于每一个行星——表示地球小时——是巨大的;金星上的一天持续2802小时与地球一天24小时持久(地球的116.750倍)。

怎么能有如此巨大的差异,当两颗行星的大小几乎是一样的吗?的事实,金星的自转是逆行太阳系其他行星的影响它的长度?

Answer 1

没有理由一天长度应该是一样的。从行星形成的时候,大约46亿年前已经有一定程度的放缓的长度由于潮汐摩擦,这是地球上远高于在金星上,所以原来的对比在天长度可能是比今天更大。

有三个主要原因差分自旋率。首先,最初的行星自转速率是一个函数的净角动量的星子,天然气和其他残骸的一部分地球的太阳星云凝聚(根据角动量守恒)。没有理由假设,原始太阳星云包括一个命令,均匀分布的质量/速度分布。相反,我们完全有理由认为这是一个非常混乱的异构云的物质进行重力混乱——可能包括大规模由气态巨行星引力干扰更接近太阳比我们今天看到他们。从这种混乱可以模型几乎任何分布的相对旋转速度之间最后的行星。

其次,有强有力的证据表明proto-Earth撞上了一个名为“忒伊亚”的“木马”,大小的火星,大约43亿年前。这是“大碰撞假说”,它提供了一种好的解释为地球这么大的月亮。我们不知道的相对角动量proto-planet,他们的相对运动,或者影响的角度(头?扫视?),所以重建事件可能是不可能的。然而,它是(相对)容易想象这样的影响如何从根本上改变地球的角动量。自旋可以极大地加速或减速的物理影响。

第三,金星的相对接近太阳可能导致其发生旋转捕捉,这样最终一脸的金星将永远面对阳光。这个金星的引力锁定最重要的原因可能是漫长的一天。当你正确地指出,金星的逆行旋转是好奇。因此我们可以推断,金星自转历史是更复杂的比我们可以通过简单的行星吸积占。

Answer 2

戈登斯坦格的回答也许已经要领:完全没有理由相信进化的一颗行星在太阳系的一部分应该就是其他星球的镜子。我们看到激烈的成分和类地行星之间的大小差异;为什么其他的性质是相似的吗?

我知道的几种可能机制,解释了为什么金星旋转这么慢。

重复的影响和月球的形成(死亡)

金星没有月亮——一个奇怪的事实,只考虑到其他星球上没有一个是水银。你可以把这归因于诸多因素,如质量相对较低和靠近太阳。然而,一些模型有建议是月亮在金星,现在不见了。

Alemi &史蒂文森(2006)提出了一个复杂的故事的影响。他们的模型表明,金星了巨大的影响从一个中等大小的行星。就像地球一样,碎片被扔了,月亮合并在轨道上。这改变了金星的自转,开始更加角动量转移到月球。然而,一个第二个影响金星逆转其旋转,月亮落回地球,其角动量转移回来。这都发生在一千万年左右,开始和结束时已故的重型轰炸。

这一切的结果是,金星不仅形成了逆向旋转,但长得多的一天。这是,当然,不是唯一的解释逆向旋转,异国情调的场景提出了涉及180度翻转;如见。柯瑞亚&拉斯卡尔(2001)——但假设确实有优势的影响的解释缺乏一个月亮。

大气潮汐和内部摩擦

相互作用与太阳也被建议作为一种机制影响不仅仅是金星,但系外行星像。大气潮汐来自太阳的生成,通过加热和冷却,地球上可以制定一个力矩,使它变成几个“平衡态”之一Auclair-Desrotour et al。(2016))。内部摩擦在地幔可能导致更复杂的交互,进一步夸大了对地球的固体部分的影响。同样的事情可能发生在任何行星环绕太阳与金星在大致相同的距离太阳系。

一旦提出额外的转矩是应用到金星,地球,太阳大气潮汐补充,似乎有之间的耦合之间的时间关闭方法地球和金星人的一天的时间。然而,它已被确定,这种共振不,事实上,存在,应该折扣可能放缓的原因金星的自转(见夏皮罗et al。(1979))。

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地球为什么不?

那么,为什么这些影响发生在金星但不是地球吗?太阳系早期的混乱当然是最好的答案,但也有其他解释的具体建议。影响理论仅仅依赖于随机性:当金星和地球都可能遭受重大moon-forming碰撞,他们不可能通过两次。大气潮汐的影响,另一方面,可能是不可避免的,作为交互与太阳和金星可能是更严重的,因为各种各样的原因包括距离太阳和大气的确切性质。