Японські вчені встановили, чому вісь обертання Урану сильно нахилена

Астрономи пояснили дивацтва в зверненні Урана і в розташуванні його супутників. Їх розрахунки показують, що колись цей гігант зіткнувся з крижаною планеті, причому ключову роль зіграв той факт, що небесне тіло було саме крижаним. 

Дивна поведінка Урана давно цікавить учених. Вісь обертання цієї планети майже паралельна площині орбіти. Іншими словами, небесне тіло буквально котиться по орбіті, лежачи на боці. При цьому Уран (як і Венера) обертається навколо своєї осі за годинниковою стрілкою, а не проти, як всі інші планети Сонячної системи. 

Вчені давно підозрюють, що всьому виною зіткнення, яке гігант пережив на зорі свого існування. Зрештою, в цьому він не самотній. Земля, на думку більшості експертів, теж має на своєму рахунку подібний катаклізм, який схилив її вісь на дивовижні 23 градуса і породив Місяць. 

До речі, про супутниках. У Урана їх 27, причому орбіти 18 з них лежать практично у площині екватора планети. Іншими словами, ці орбіти теж «котяться боком». Так само поводяться і кільця небесного тіла. 

Напрошується припущення, що ці місяці утворилися в результаті того ж зіткнення, яке буквально перевернуло планету на бік. Колосальний удар випарував великі маси речовини самого Урана і його «супротивника». Ця матерія створила диск в площині екватора планети. Поступово частина цієї речовини випала на Уран, а з іншої частини утворилися супутники і кільця. 

Однак проти цієї витонченої гіпотези говорили цифри. Комп'ютерне моделювання показувало, що при такому сценарії маса диска повинна бути в сотні разів (!) Більше, ніж сумарна маса супутників, що утворилися яка спостерігається в реальності. А діаметри орбіт супутників, навпаки, виходили в десятки разів менше, ніж потрібно. 

Тепер група японських астрономів вирішила цю суперечність, звернувши увагу на параметр, який до цих пір вислизав з уваги дослідників. Йдеться про хімічний склад планет в цій частині Сонячної системи. 

Уран відноситься до крижаних гігантів. Уточнимо, що планетологи називають льодами воду, метан, аміак та інші речовини з температурою замерзання від нуля до приблизно -150 градусів за Цельсієм, незалежно від того, в якому стані вони знаходяться. Так що Уран називається крижаним, хоча більшу частину його маси складає рідина. 

«Крижаний» склад типовий для окраїн Сонячної системи. Так що можна припустити, що і планета-агресор складалася, так би мовити, з того ж тіста. 

Вода, аміак, метан та інші подібні речовини дуже летючі. Їм потрібен зовсім невеликий нагрів, щоб перетворитися в газ, і солідне охолодження, щоб знову стати льодом. 

Що це означає в світлі гіпотези про зіткнення Урана з іншого крижаній планеті? Те, що газовий диск, який утворився, аж ніяк не поспішав конденсуватися в супутники. До моменту, коли вони утворилися, майже вся речовина вже випало назад на Уран, а деяка частина його безповоротно зникла на просторах Всесвіту. 

Така картина різко відрізняється від зіткнення, яке породило Місяць. Тоді, згідно з розрахунками, велика частина диска, що утворився перебувала в твердому або рідкому стані, і майже половина його відносно швидко перетворилася в Місяць. Ця різниця пояснює, чому відношення сумарної маси супутників до маси планети на Землі більш ніж в сто разів більше, ніж у Урана. 

Дослідники змоделювали зіткнення гіганта з крижаної планети масою в 1-3 земної і отримали досить точну згоду з реальними параметрами системи Урана. 

Як заявляє перший автор статті Сігеру Іда з Токійського технологічного інституту, це моделювання вперше погодив гіпотезу про зіткнення з наглядовими характеристиками супутників Урана.

Фото: ua