Уран повалило на бік від зіткнення з протопланетою – дослідження

Вчені з Університету Дюрхема дослідили причини аномального нахилу вісі обертання Урану до його орбіти. Так, з Ураном увесь час щось було “не так”.Дослідники розробили модель, згідно з якою на зорі існування Сонячної системи Уран зіткнувся з протопланетою, принаймні, вдвічі більшою за Землю.

Цікава нецікава планета

Уран вважається нецікавою планетою, хоча дивацтв у нього вистачає. Просто для того, щоб їх побачити, треба придивитись уважніше. Найвідоміша з дивних особливостей Урана – його вісь обертання, яка перпендикулярна до вісі його орбіти. Фактично, планета котиться по своїй орбіті. Внаслідок цього, а також того, що один оберт навколо Сонця Уран здійснює за 84 роки, зміна сезонів та дня і ночі на ньому відбувається не так, як на інших планетах.

Протягом сорока років один полюс Урана освітлюється Сонцем цілодобово, а інший – завжди знаходиться у тіні. Потім деякий час спостерігається нормальна зміна дня та ночі. А потім освітлений та неосвітлений полюси знову міняються місцями на 40 років.

Нахил Урана
Композитний інфрачервоний знімок двох півкуль Урана, зроблений телескопом Кек у 2004 році. Джерело: Lawrence Sromovsky, University of Wisconsin-Madison/W.W. Keck Observatory.

Звичайно, що вчених дуже зацікавила причина такого стану речей. Найбільш популярна теорія полягає у тому, що на самому початку свого існування Уран зіткнувся з масивним тілом, яке й перевернуло його вісь обертання. До цієї теорії є кілька запитань, й досі мало хто уявляв, як це могло статися, однак нічого кращого досі не вигадали.

Нова модель зіткнення

І ось нещодавно була опублікована стаття, у якій автори наводять результати моделювання можливого зіткнення, яке власне й “перевернуло” Уран.

Дослідники провели понад 50 симуляцій різних сценаріїв зіткнення планет, щоб знайти серед них такий, який би дозволяв пояснити наявну незручну для Урана ситуацію. Одна з проблем полягала в тому, що Уран під час зіткнення не втратив свою протяжну атмосферу.

З усіх сценаріїв, які розглядали вчені, вказаним параметрам задовольняв лише один. Приблизно 4 мільярди років тому крижана протопланета розміром приблизно вдвічі більшим за Землю зіткнулася з Ураном по дотичній. Внаслідок цього сама протопланета була повністю зруйнована. Уран перекинувся на бік, а на його поверхні здійнялася велетенська хвиля з водню та гелію з атмосфери, а також води з розплавлених внаслідок удару надр планети. Однак ця хвиля була недостатньо потужною для того, аби подолати тяжіння планети. Тож, за якийсь час атмосфера Урана повернулася до норми.

Симуляція зіткнення молодого Урана з іншим космічним тілом, маса якого перевищувала земну в 2 рази. Дослідники вважають, що саме ця катастрофічна подія призвела до нахилу вісі Урана. Джерело: Jacob Kegerreis/Durham University

Ця теорія передбачає наслідок, який добре пояснює ще одну дивакуватість планети. Річ у тім, що Уран надзвичайно холодний, а його екватор значно тепліший за полюси, хоча світла від Сонця цей регіон отримує менше. Це можна пояснити тим, що рештки протопланети були поглинуті Ураном та сформували навколо його ядра оболонку, що нерівномірно затримує тепло, яке надходить з середини планети. Цими ж уламками можна пояснити нерівномірність та аномальний нахил магнітного поля Урана.

Можливо, ми ніколи не дізнаємося, що сталося 4 мільярди років тому. Також цілком можливо, у майбутньому, коли ми зможемо дослідити надра Урану, нам вдасться підтвердити чи спростувати цю теорію. Так чи інакше, це дослідження є дуже цікавими. Адже це саме те, чим має займатися наука – намагається пояснити, чому навколишній світ є таким, яким ми його спостерігаємо.

Astrophysical Journal (2018), doi: 10.3847/1538-4357/aac725.

Сподобалась стаття? Придбайте нам , а ми напишемо ще.
Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або
Олександр Бурлака
  • 56 записів
  • 0 дописів
Олександр займається популяризацією науки, веде блоги та працює викладачем у Харківському національному технічному університеті сільського господарства ім. Петра Василенка. Має ступінь кандидата технічних наук.