1974 年に打ち上げられた NASA の探査機マリナー 10 は、金星の表面を明らかにする画像を撮影しましたが、この金星は極限状態で知られています。太陽系の第 2 惑星は、その穏やかな外観にもかかわらず、その極度の高温、窒息するような大気圧、腐食性の酸の雲で有名です。
金星の逆行（時計回り）の自転は異常に遅いため、長い間研究者たちの興味をそそられてきました。しかし、ウィーンで開催された欧州地球科学連合総会で発表された最近の研究では、新たな説明が提案されている。モデルは、月と同じくらいの大きさの高速衝突体が急な角度で衝突し、この異常な 248 日の回転を引き起こした可能性があることを示唆しています。この出来事は、惑星の形成から最初の5000万年以内に起こったと考えられている。
「私たちの目的は、衝突によって惑星の元々の回転が変化した可能性があるかどうかを調査することでした」と、研究論文の筆頭著者でありチューリッヒ工科大学の惑星科学者であるセドリック・ギルマン氏は説明する。同氏は、「これが顕著に起こるためには、衝撃がかなり高い角度で起こる必要があるだろう」と付け加えた。
現在、地球とほぼ同じ大きさであるため「双子の惑星」と呼ばれることが多い金星は、厳しい状況に直面しています。地表の温度は 467°C に達し、大気圧は地球上の 92 倍になります。反時計回りに自転する地球とは異なり、金星は逆行方向、つまり時計回りに自転します。
新しいモデルは惑星の初期回転を説明する
「私たちは、後に今日観察されているような遅い自転に発展することになる金星の自転の初期条件を調整しようとしました」とギルマン氏は語った。 「実際的には、惑星の変形と、回転や温度などの内部特性への影響を観察するために、大きな岩石を別のさらに大きな岩石に打ち込みました」と研究者は詳しく述べています。
科学者チームは、金星の質量の約10分の1の衝突体が高角度で金星に衝突すると、若い惑星の回転を初期段階で大幅に減速させる能力があることを発見した。
「特定の衝突パラメータに応じて、急速に回転する初期の金星を、ゆっくりと回転する惑星への長期的な進化に匹敵する回転速度まで減速させることができる」とギルマン氏は述べた。同氏は、場合によっては、エネルギー的な接線方向の衝突によって、最初の瞬間から地球の逆行とより速い回転が確立された可能性さえあると付け加えた。
マントルが溶けて地表にマグマオーシャンが形成される
研究著者らが指摘するように、実行されたシミュレーションでは、予想通り、大規模な衝突により地表にマグマオーシャンが生成される。これらの海洋の深さは、約 100 キロメートルの溶融層から完全に溶融したマントルまで、衝突の特徴に応じて異なります。表面が効率的に熱を宇宙に放散できれば、マグマオーシャンは急速に冷えます。
ギルマン氏とその共同研究者の理論が正しければ、金星に衝突した衝突体は金星のマントルの約99％を溶かしたことになる。これは、コアとクラストの間に広がる内層です。
「衝突によって発生した熱は非常に効果的に放散され、数億年後には観察された進化を衝突のないシナリオと区別するのが非常に困難になる」とギルマン氏は述べた。
しかし、金星にプレートテクトニクスが存在しなかった場合にこの衝突が与えた影響については、依然として議論の的となっている。しかし、地球には大規模な炭素リサイクル機構が欠如していることが、現在の暴走する温室効果の一因となっている可能性が高いことが知られています。
生命にとって惑星の回転の重要性を理解する
惑星の自転は、天体のエネルギー分配機構に重大な影響を与えるため、生命の誕生に適した条件の進化と維持に重大な影響を及ぼします。この研究には関与していないカリフォルニア大学リバーサイド校の惑星天体物理学者スティーブン・ケイン氏は、これらの力学を理解することが他の世界の居住可能性の可能性を判断するための基礎であると強調した。
さらに、惑星の特定の回転は、大気中の雲の形成に大きな影響を与え、熱の保持または反射の方法を変化させる可能性があります。
「したがって、金星の現在の自転速度とその時間の経過に伴う変化は、金星の歴史を理解し、過去に居住可能な状態が保たれていたかどうかを評価するための重要な要素である」とケイン氏は結論付けた。
太陽系内部における金星の運命
太陽系内部における金星の位置と、太陽の明るさが10億年ごとに約10％増加することは、当然のことながら、ますます極端な状況に直面する隣の惑星にとって困難なシナリオを示しています。
金星内部に水が存在する可能性の謎
「私にとっての最大の疑問の一つは、金星の内部がまだ何らかの形で濡れているのか、そこに水があるのかということです。それは、私たちが考えられる惑星の進化のシナリオに大きな違いをもたらすからです」とギルマン氏は語った。
惑星の内部が完全に乾燥していることが判明すれば、金星がその歴史を通じてすべての水を失ったことは明らかだろう。
「しかし、もし内部に水が含まれているとしたら、謎は残るだろう」と科学者は結論づけた。
