Астрономы объяснили странности во вращении Урана и в расположении его спутников. Их расчёты показывают, что некогда этот гигант столкнулся с ледяной планетой, причём ключевую роль сыграл тот факт, что небесное тело было именно ледяным.
Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Странное поведение Урана давно интересует учёных. Ось вращения этой планеты почти параллельна плоскости орбиты. Другими словами, небесное тело буквально катится по орбите, лёжа на боку. При этом Уран (как и Венера) вращается вокруг своей оси по часовой стрелке, а не против, как все остальные планеты Солнечной системы.
Учёные 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 своём счету подобный катаклизм, наклонивший её ось на впечатляющие 23 градуса и породивший Луну.
Кстати, о спутниках. У Урана их 27, причём орбиты 18 из них лежат практически в плоскости экватора планеты. Другими словами, эти орбиты тоже "катятся боком". Так же ведут себя и кольца небесного тела.
Напрашивается предположение, что эти луны образовались в результате того самого столкновения, которое буквально опрокинуло планету на бок. Колоссальный удар испарил большие массы вещества самого Урана и его "противника". Эта материя образовала диск в плоскости экватора планеты. Постепенно часть этого вещества выпала на Уран, а из 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 образовавшихся спутников, наблюдаемая в реальности. А диаметры орбит спутников, напротив, получались в десятки раз меньше, чем нужно.
Теперь группа японских астрономов разрешила это противоречие, обратив внимание на параметр, который до сих пор ускользал от внимания исследователей. Речь идёт о химическом составе планет в этой части Солнечной системы.
Уран относится к ледяным гигантам. 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 охлаждение, чтобы вновь стать льдом.
Что это означает в свете гипотезы о столкновении Урана с другой ледяной планетой? То, что образовавшийся газовый диск отнюдь не спешил конденсироваться в спутники. К моменту, когда они образовались, почти всё вещество уже выпало обратно на Уран, а некоторая часть его безвозвратно рассеялась на просторах Вселенной.
Такая картина резко отличается от столкновения, породившего Луну. Тогда, согласно расчётам, большая часть образовавшегося диска находилась в твёрдом или жидком состоянии, и почти половина его относительно быстро превратилась в Луну. Это различие объясняет, почему отношение суммарной массы спутников к массе планеты у Земли более чем в сто раз больше, чем у Урана.
Исследователи смоделировали столкновение гиганта с ледяной планетой массой в 1–3 земной и получили весьма точное согласие с реальными параметрами системы Урана.
Как заявляет первый автор статьи Сигэру Ида (Shigeru Ida) из Токийского технологического института, это моделирование впервые согласовало гипотезу о столкновении с наблюдательными характеристиками спутников Урана.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, почему облака Урана пахнут тухлыми яйцами, а магнитные полюса планеты меняются местами каждый день.
