Uran maszeruje w rytm swojego dziwnego bębenka.
Chociaż ma wiele podobieństw z innym lodowym gigantem w naszym Układzie Słonecznym, Neptunem, ma swoje własne dziwactwa.
I jednej z tych rzeczy nie sposób przeoczyć: jej oś obrotu jest tak przekrzywiona, że może również leżeć. To ogromne nachylenie 98 stopni od płaszczyzny orbity.
Przede wszystkim obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara – w przeciwnym kierunku niż większość innych planet Układu Słonecznego.
Nowe badanie dostarczyło wiarygodnego wyjaśnienia tego dziwnego zachowania: księżyc oddala się od planety, ciągnąc Urana na swoją stronę. I nie musiałby to nawet być wielki księżyc. Mogłoby to zrobić coś o masie połowy masy naszego księżyca, chociaż najprawdopodobniej byłby to większy księżyc.
Powód jest wyjaśniony w artykule badawczym prowadzonym przez astronom Mylene Silenvest z Narodowego Centrum Badań Naukowych we Francji. Ten artykuł, który nie był recenzowany, został przyjęty do czasopisma Astronomia i astrofizyka i udostępniony w zasobach prepress arXiv.
Naukowcy opracowali modele wyjaśniające to dziwne zachowanie, takie jak ogromne ciało, które zderzyło się z Uranem i dosłownie uderzył ją w bokale najbardziej preferowany Wyjaśnienie on jest Pakiet Z mniejsze przedmioty.
Ta hipoteza rodzi jednak trudne do wyjaśnienia kwestie: niepokojące podobieństwa do Neptuna.
Te dwie planety mają bardzo podobne masy, promienie, szybkości rotacji, dynamikę i skład atmosfery oraz dziwne pola magnetyczne. Te podobieństwa sugerują, że te dwie planety mogły narodzić się razem, a pogodzenie ich staje się jeszcze trudniejsze, gdy dodamy efekty przewracania się planet.
Skłoniło to naukowców do poszukiwania innych wyjaśnień, takich jak fluktuacja, jaką może zapewnić Gigantyczny system pierścieni lub olbrzymi księżyc Na początku historii Układu Słonecznego (choć z innym mechanizmem).
Ale potem, kilka lat temu, Saillenfest i jego koledzy znaleźli coś ciekawego Jowisz. Dzięki swoim księżycom nachylenie gazowego giganta może wzrosnąć z obecnych 3% do Około 37 procent w ciągu kilku miliardów latDzięki zewnętrznej migracji jego księżyców.
Następnie spojrzeli na Saturna i odkryli, że jego obecne nachylenie 26,7 stopnia może być wynikiem Szybka migracja na zewnątrz z największego księżycaA tytan. Odkryli, że może się to zdarzyć prawie bez wpływu na tempo rotacji planety.
To oczywiście wywołało pytania o najbardziej nachylone planety w Układzie Słonecznym. Zespół przeprowadził więc symulacje hipotetycznego układu Urana, aby ustalić, czy podobny mechanizm może wyjaśnić jego osobliwości.
Migracja księżyców nie jest niczym niezwykłym. Nasz księżyc oddala się obecnie od Ziemi w tempie 4 centymetrów (1,6 cala) rocznie. Obiekty obracające się wokół naprzemiennego środka ciężkości wywierają na siebie siłę pływową, która stopniowo spowalnia ich obrót. To z kolei rozluźnia przyczepność grawitacji, dzięki czemu przestrzeń między dwoma obiektami rozszerza się.
Wracając do Urana, zespół przeprowadził symulacje przy użyciu szeregu parametrów, w tym masy hipotetycznego księżyca. Odkryli, że księżyc o masie co najmniej połowy masy księżyca Ziemi może przechylić Urana o około 90 stopni, jeśli migruje ponad 10 razy większy promień Urana w tempie powyżej 6 centymetrów rocznie.
Jednak w symulacjach większy księżyc, podobny rozmiarami do Ganimedesa, był bardziej prawdopodobny, aby wytworzyć nachylenie i rotację, które widzimy dzisiaj na Uranie. Jednak minimalna masa – około połowy ziemskiego księżyca – jest około czterokrotnie większa od łącznej masy obecnie znanych księżyców Urana.
Praca również to wyjaśnia. przy pochyleniu około 80 stopni, Księżyc Stał się niestabilny, co spowodowało chaotyczną fazę jego osi obrotu, która zakończyła się, gdy Księżyc w końcu zderzył się z planetą, „skamieniając” nachylenie osi i obrót Urana.
„Ten nowy obraz przechylającego się Urana wygląda dla nas bardzo obiecująco” pisać badacze.
„Według naszej wiedzy po raz pierwszy pojedynczy mechanizm był w stanie przechylić Urana i przechylić jego oś obrotu do stanu końcowego bez powodowania gigantycznego wstrząsu lub innych zjawisk zewnętrznych. Większość udanych biegów kończy się w pozycji Uran, który wyłania się w wyniku Naturalny do dynamiki, „hmm kontynuować.
„Ten obraz wygląda również atrakcyjnie jako ogólne zjawisko: dzisiaj Jowisz wkrótce rozpocznie fazę przechyłu, Saturn może być w połowie, a Uran zakończył swoją ostatnią fazę, ze zniszczonym satelitą”.
Nie jest jasne, czy Uran gościł wystarczająco duży księżyc i z wystarczająco wysokim tempem migracji, aby stworzyć taki scenariusz, twierdzą naukowcy, że byłoby to trudne do wykazania przez obserwacje.
Jednak lepsze zrozumienie aktualnego tempa migracji księżyców Urana znacznie przyczyni się do rozwiązania tych pytań. Jeśli migrowały z dużą szybkością, może to oznaczać, że powstały z szczątków starożytnego księżyca, który został zniszczony wiele eonów temu.
Przynieść Ta sonda Urana.
Wyszukiwanie zostało zaakceptowane Astronomia i astrofizyka i dostępne w arXiv.