Аномалия Урана: японские астрономы объяснили тайну газового гиганта

Необъяснимые ранее характеристики ледяного гиганта Урана давно интересовали астрономов. Считается, что все планеты в Солнечной системе совершают оборот вокруг Солнца в одном и том же направлении и в одной плоскости. Это, по мнению ученых, является признаком того, что наша Солнечная система сформировалась из вращающегося диска газа и пыли. Большинство планет также вращаются в том же направлении, при этом их полюса ориентированы перпендикулярно плоскости, в которой вращаются планеты. Однако именно Уран обладает существенным отличием –  его ось обладает наклоном примерно на 98 градусов.

Уран, подобно Сатурну, обладает системой колец и имеет 27 спутников на своей орбите. Таким образом, спутники также наклонены относительно плоскости эклиптики. Объяснить необычные свойства планеты взялась исследовательская группа во главе с профессором Сигеру Ида из Института наук о Земле и жизни (ELSI) Токийского технологического института. Их исследование показывает на то, что в начале истории Солнечной системы Уран был поражен небольшой ледяной планетой, примерно в три раза превышающей массу Земли, которая опрокинула молодую планету и оставила позади свою уникальную лунно-кольцевую систему.

Это позволило группе ученых создать абсолютно новую компьютерную модель формирования спутников. Так большая часть планет в Солнечной системе обладают спутниками разных размеров, орбит, составов и других свойств, которые, как полагают ученые, могут помочь объяснить природу их формирования. Кроме того, сегодня преимущественной считается теория о том, что Луна сформировалась в результате того, что некое скалистое тело размером примерно с Марс поразило нашу планету 4,5 миллиарда лет назад. Теория позволяет многое объяснить о Земле, составе Луны, а также о том, каким образом Луна вращается вокруг Земли.

Считается, что в самом начале существования нашей Вселенной, подобные столкновения не были редким событием. Скорее всего, Уран подвергся влиянию внешних угроз, несколько отличных от тех, которым подверглась Земля. Ученые уверены, что это произошло именно потому, что планета находилась намного дальше от Солнца.

Земля сформировалась ближе к Солнцу, то есть среда ее нахождения была намного более теплой. Основной состав же нашей планеты составляют так называемые «нелетучие» элементы, то есть они не образуют газы при нормальных давлениях и температурах на поверхности Земли, — они сделаны из камня. При этом, внешние планеты в основном состоят из летучих элементов, таких как вода и аммиак. Эти газы или жидкости находятся в условиях экстремальных температур и давлениях. В условиях значительного удаления от Земли, на огромных расстояниях от Солнца, они превращаются в твердый лед.

Согласно исследованию профессора Иды и его коллег, гигантские воздействия на далекие ледяные планеты будут полностью отличаться от воздействий, связанных с каменистыми планетами, таких как воздействие, которое, по мнению ученых, образовало спутник Земли. Учитывая то, что водяной лед образуется при низких температурах, во время столкновения Урана и его ледяного ударника, высвободившиеся осколки испаряются.

В случае с Ураном, ученые считают, что  крупное ледяное телом могло наклонить планету и придать ей дополнительное вращение (в настоящее время сутки на Уране составляют около 17 часов, то есть проходят даже быстрее, чем на Земле). Мелкие осколки, которые возникли в результате столкновения, стали в последствии спутниками газового гиганта.