Чому тільки Венера і Меркурій не мають супутників?

Як нам відомо, Меркурій і Венера є єдиними планетами Сонячної системи, які не мають супутників. У той час як навіть карликова планета Плутон, яка в рази менша, має п’ять супутників. Один з них величезних розмірів супутник – Харон, але як так вийшло, що тільки Меркурій і Венера – позбавлені супутників?

Звідки взагалі у планет супутники?

Існує кілька теорій про те, як планети отримують свої супутники. Згідно з однією з них природний супутник – це залишок речовини протопланетного диска, який не впав на планету при її формуванні, а залишився на орбіті. Цей матеріал з часом злипається і формує супутник, який обертається навколо планети, як і протопланетний диск, що передував йому.

Згідно з іншою теорією планета своєю гравітацією може захопити об’єкт, такий як астероїд, комету чи карликову планету, а планети-гіганти цілком можуть захоплювати повноцінні планети розміром із Землю. Супутники Марса Фобос і Деймос є хорошим прикладом астероїдів. Вони були захоплені планетою і стали її супутниками.

Зіткнення планет

Третя теорія говорить, що планета може отримати свій супутник в результаті зіткнення з іншим потужним об’єктом. При зіткненні величезна кількість речовини може бути викинута на орбіту планети і з часом утворити супутник, що обертається навколо планети, також як це відбувається з речовиною акреційного диска. Це найбільш ймовірний сценарій утворення нашого Місяця: Земля кілька мільярдів років тому зіткнулася з об’єктом розміром з Марс, під час чого речовина була викинута в космос і підібрана гравітаційним полем Землі, а згодом з цієї речовини утворився Місяць.

Що не так з Меркурієм і Венерою?

Згідно з декількома вищезазначеним сценаріями, Меркурій і Венера могли б мати колись хоча б по одному супутнику.

Захоплення комети або астероїда Венерою і Меркурієм неможливе. Проблема тут в їх близькості до Сонця: на такій малій відстані гравітаційний вплив Сонця домінує в системі планета-супутник і навіть якщо повз планету пролітають комета або астероїд, вони будуть захоплені Сонцем, а не планетою.

Комета

Також ці дві планети могли б мати супутники, утворені в результаті зіткнення, як система Земля-Місяць, або за рахунок накопичення речовини в ранній Сонячній системі і появі супутників із залишків протопланетного диска. Але якщо це колись і сталося, то дуже давно, на самій зорі Сонячної системи.

Теоретичне моделювання історії Венери показує, що колись Венера могла отримати супутник в результаті зіткнення з іншим великим об’єктом. Вважається, що було цілих два зіткнення, які змінили долю Венери і її невідомого супутника. При першому зіткненні Венера отримала речовину для утворення супутника і закрутилася проти годинникової стрілки, а через кілька мільйонів років, коли супутник ледве встиг сформуватися, стався ще один удар в зворотному напрямку, при цьому змінився характер приливного тертя і воно стало наближати супутник до планети аж до його руйнування. (Аналогічний з другим зіткненням ефект міг мати приливний вплив Сонця на Венеру). Подібні теорії також застосовуються і до Меркурія.

Акреційний диск навколо планети

Через вкрай низькі швидкості обертання планет, їх стаціонарні орбіти, на яких могли б перебувати супутники розташовуються дуже далеко від поверхні цих планет. Відповідно до законів небесної механіки, об’єкти, розташовані нижче стаціонарної орбіти, будуть поступово знижуватися по спіралі до своєї планети до тих пір, поки не впадуть на поверхню або не будуть зруйновані приливними силами. Таке явище зараз ми можемо спостерігати на орбіті Марса. Його супутник Фобос поступово знижується і через 3 мільйони років впаде на червону планету.

Оскільки стаціонарні орбіти для Венери і Меркурія знаходяться дуже високо, то, навіть якби планети отримали колись супутники, вони мали б нестійкі орбіти і були б захоплені Сонцем. Так існує гіпотеза, по якій Меркурій колись був супутником Венери, але був відірваний від неї Сонцем. Зони навколо Венери і Меркурія, де супутники можуть мати стабільні орбіти протягом мільярдів років настільки вузькі, що, ймовірно, жодне тіло ніколи не потрапляло на таку орбіту.