Ученые узнали, почему планета Уран вращается, лежа на боку

13:03, 7 июля 2018

По данным ученых, в прошлом Уран мог столкнуться с массивным ледяным телом в два раза больше Земли. Это столкновение сместил его оси вращения и установило столь низкие температуры на планете, считают исследователи в журнале Astrophysical Journal.

В отличие от других планет Солнечной системы, Уран фактически лежит на боку - плоскость экватора наклонена к плоскости его орбиты почти под прямым углом. Если остальные планеты похожи на волчки, то Уран скорее напоминает катящийся мячик. Кроме того, на газовом гиганте господствуют крайне низкие температуры: несмотря на то что Нептун и Плутон находятся дальше от Солнца, самой холодной планетой Солнечной системы является именно Уран. Самая низкая температура, зарегистрированная в тропопаузе небесного тела, составляет -224 градуса Цельсия.

Ранее исследователи уже предполагали, что наблюдаемые особенности планеты могут объясняться столкновением с крупным зародышем планеты в прошлом, а сейчас ученым удалось найти аргумент в пользу этой теории.

Авторы новой работы под руководством Джейкоба Кегеррейса (Jacob Kegerreis) из Даремского университета провели трехмерное гидродинамическое моделирование, в котором рассмотрели разные варианты столкновения Урана с крупным ледяным телом (вероятно, протопланетой). Масса объекта, состоявшего из каменистого ядра и ледяной мантии, составляла от одной до трех земных. Масса Урана тогда была больше массы нашей планеты в 14,5 раз. В общей сложности ученые рассмотрели более 50 возможных сценариев.

Выяснилось, что масса столкнувшегося с Ураном небесного тела должна быть больше, чем масса нашей планеты, чтобы сообщить ему достаточный угловой момент. Вероятнее всего, газовый гигант задел сбоку объект с массой около двух земных. Столкновение было достаточно сильным, чтобы наклонить ось вращения планеты, но при этом недостаточно мощным, чтобы Уран потерял заметную часть своей атмосферы.

Кроме того, симуляции показали, что часть вещества ледяной протопланеты должна была быть выброшена на орбиту газового гиганта. В результате обломки могли сформировать тонкую оболочку вблизи ледяной мантии Урана, тем самым блокируя тепло, идущее от его недр. Из того же вещества, вероятно, могли образоваться и спутники планеты, а также система его колец.

По словам исследователей, Уран во многом похож на широко распространенный тип экзопланет со средней массой (от Урана до Нептуна). Астрономы надеются, что их работа поможет объяснить, как эволюционируют такие объекты, а также определить их состав.

Ранее ученые подтвердили, что облака на Уране состоят преимущественно из сероводорода. Также исследователи определили, что одно из колец планеты приобрело странную форму в результате резонанса спутников.