В чем причина аномального направления вращения Урана и Венеры вокруг своей оси?

Давайте сначала разберемся с Венерой. Период обращения Венеры вокруг своей оси ("звездные" сутки) составляет 243 дня. Причем, действительно, Венера вращается по ходу часовой стрелки, если смотреть с северного полюса эклиптики, то есть, в противоположную сторону относительно большинства других планет. Год же на Венере равен 225 дням. Сложение этих двух периодов вращения дает нам солнечные сутки, равные 116.8 дням. Для пояснения картинка (правда, для планеты, обращающейся по ходу часовой стрелки).

Период повторения нижних соединений Венеры (ее максимальных сближений с Землей) составляет 584 земных дня. За это время на Венере проходит ровно 5 венерианских дней! Поэтому в каждом нижнем соединении Венера обращена к Земле одной и той же стороной. Причина такой синхронизации неизвестна.

На данный момент нет достоверной теории, объясняющей медленное вращение Венеры и ее резонанс с движением Земли. В теории образования Солнечной системы существует принцип изохронизма: начальные периоды вращения всех планет были примерно равны 5-8 ч. Следовательно, для торможения Венеры нужны были значительные воздействия. Здесь были сделаны 2 основных ряда предположений:

1) катастрофическое событие в прошлом (Венеру затормозил некогда существовавший у нее естественный спутник);

2) длительное воздействие слабых возмущений (со стороны других планет, Солнца).

Рассмотрим первую гипотезу. По аналогии с нашей планетой: у Земли есть очень большая Луна (да, Луна всего в 3.7 раза меньше Земли но в 81 раз легче). И Луна очень сильно способствовала замедлению вращения Земли. Так и у Венеры мог быть массивный спутник. Диаметр его должен был составлять порядка радиуса Венеры, а масса в ~14 раз меньше (и это мог быть Меркурий). Вероятно, под действием приливных сил (те самые силы, которые вызывают приливы и на Земле) Меркурий удалялся от Венеры (как и Луна сейчас продолжает отдаляться от Земли) и наконец потерял с ней связь.

Что является "подтверждением" этой гипотезы. У Меркурия очень вытянутая орбита. Изначально, предположение о том, что Меркурий был спутником Венеры было высказано именно для того, чтобы объяснить траекторию его движения (еще в XIX веке!).

Для объяснения вращения Венеры это же предположение было сделано значительно позже, после определения периода обращения Венеры радиолокационным способом во второй половине XX века.

Наконец, в 1976 году был поставлен математический эксперимент, в котором вычислялась эволюция орбиты Меркурия, сделанного вначале спутником Венеры. Вычисления показали, что Меркурий неизбежно должен был оторваться от Венеры, причем за очень короткое время ~500 млн. лет. Приливное взаимодействие с одной стороны разогревало недра планет, с другой стороны замедляло их вращение, увеличивало радиус орбиты Меркурия. Когда он достиг 460 тыс. км (а период составил 40 сут.), произошел отрыв. К слову, Луна обращается вокруг Земли на среднем расстоянии ~384 тыс. км, период 27 суток.

Также, эта гипотеза хорошо объясняет нынешнюю высокую плотность атмосферы Венеры. Приливное взаимодействие между Меркурием (в 4.5 раз тяжелее Луны) и Венерой очень эффективно разогревали кору и недра Венеры. Должны были происходить сдвиги коры и выделения газов из недр Венеры. В результате получаем горячую планету с очень плотной атмосферой, сложным рельефом и медленным вращением. Что и наблюдаем на данный момент.

Но важно понимать, что это лишь гипотеза. Очень правдоподобная, описывающая множество наблюдательных фактов, но гипотеза. Дальнейшие исследования, возможно, прольют свет на тайну происхождения Венеры. Наука не стоит на месте, люди придумывают все более изощренные способы выяснить причины тех или иных явлений. Посмотрим, что выяснится в будущем!

P.S. Вторую часть вопроса постараюсь разобрать в ближайшее время.

Литература:

Ксанфомалити Л. В. Планета Венера. М.: Знание, 1985.

Сурдин В. Г. Приливные явления во Вселенной. М.: Знание, 1986.

Сурдин В.Г. Солнечная система. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012.

Здравствуйте. Гипотетически могу предположить что дело в изначальном инерционном образовании систем этих планет. То Есть после большого взрыва в хаосном вихревом потоке так сформировалось и продолжает существовать.