Японские ученые установили, почему ось вращения Урана сильно наклонена

Астрономы объяснили странности в обращении Урана и в расположении его спутников. Их расчеты показывают, что когда-то этот гигант столкнулся с ледяной планете, причем ключевую роль сыграл тот факт, что небесное тело было именно ледяным.

Странное поведение Урана давно интересует ученых. Ось вращения этой планеты почти параллельна плоскости орбиты. Иными словами, небесное тело буквально катится по орбите, лежа на боку. При этом Уран (как и Венера) вращается вокруг своей оси по часовой стрелке, а не против, как все остальные планеты Солнечной системы. 

Ученые давно подозревают, что всему виной столкновение, которое гигант пережил на заре своего существования. В конце концов, в этом он не одинок. Земля, по мнению большинства экспертов, тоже имеет на своем счету подобный катаклизм, который наклонил ее ось на удивительные 23 градуса и породил Луну. 

Кстати, о спутниках. В Урана их 27, причем орбиты 18 из них лежат практически в плоскости экватора планеты. Иными словами, эти орбиты тоже «катятся боком». Так же ведут себя и кольца небесного тела. 

Напрашивается предположение, что эти месяцы образовались в результате того же столкновения, которое буквально перевернуло планету на бок. Колоссальный удар испарил большие массы вещества самого Урана и его «противника». Эта материя создала диск в плоскости экватора планеты. Постепенно часть этого вещества выпала на Уран, а с другой части образовались спутники и кольца. 

Однако против этой изящной гипотезы говорили цифры. Компьютерное моделирование показывало, что при таком сценарии масса диска должна быть в сотни раз (!) Больше, чем суммарная масса спутников, образовавшихся которая наблюдается в реальности. А диаметры орбит спутников, наоборот, выходили в десятки раз меньше, чем нужно. 

Теперь группа японских астрономов решила это противоречие, обратив внимание на параметр, который до сих пор ускользал из внимания исследователей. Речь идет о химическом составе планет в этой части Солнечной системы. 

Уран относится к ледяных гигантов. Уточним, что планетологи называют льдами воду, метан, аммиак и другие вещества с температурой замерзания от нуля до примерно -150 градусов по Цельсию, независимо от того, в каком состоянии они находятся. Так что Уран называется ледяным, хотя большую часть его массы составляет жидкость. 

«Ледяной» состав типичен для окраин Солнечной системы. Так что можно предположить, что и планета-агрессор состояла, так сказать, из того же теста. 

Вода, аммиак, метан и другие подобные вещества очень летучие. Им нужен совсем небольшой нагрев, чтобы превратиться в газ, и солидное охлаждения, чтобы снова стать льдом. 

Что это значит в свете гипотезы о столкновении Урана с другой ледяной планете? То, что газовый диск, который образовался, отнюдь не спешил конденсироваться в спутники. К моменту, когда они образовались, почти все вещество уже выпало назад на Уран, а некоторая часть его безвозвратно исчезла на просторах Вселенной. 

Такая картина резко отличается от столкновения, которое породило Луну. Тогда, согласно расчетам, большая часть диска, образовавшегося находилась в твердом или жидком состоянии, и почти половина его относительно быстро превратилась в Луну. Эта разница объясняет, почему отношение суммарной массы спутников к массе планеты на Земле более чем в сто раз больше, чем у Урана. 

Исследователи смоделировали столкновение гиганта с ледяной планете массой в 1-3 земной и получили довольно точную согласие с реальными параметрами системы Урана. 

Как заявляет первый автор статьи Сигэру Ида из Токийского технологического института, это моделирование впервые согласовало гипотезу о столкновении с надзорными характеристиками спутников Урана.

Фото: ua