Хотя он имеет много общего с другим ледяным гигантом нашей Солнечной системы, Нептуном, Уран обладает целым рядом уникальных свойств. И один из них нельзя не заметить: его ось вращения настолько искривлена, что он вполне может лечь. Это огромный наклон в 98 градусов от плоскости орбиты. Кроме того, планета вращается по часовой стрелке — в направлении, противоположном большинству других планет Солнечной системы.
Новое исследование нашло правдоподобное объяснение этому странному поведению: Луна удаляется от планеты, из-за чего Уран наклоняется вбок. И это даже не обязательно должна быть большая луна. Это может быть примерно половина массы нашей Луны, хотя более вероятным кандидатом была бы более крупная луна.
Обоснование можно найти в статье астронома Мелана Сайленфеста из Французского национального центра научных исследований. Эта статья, которая еще не прошла рецензирование, была одобрена Astronomy & Astrophysics и доступна в препринтах arXiv.
Ученые разработали модели, объясняющие это странное поведение, например, массивный объект, сталкивающийся с Ураном и буквально отбрасывающий его в сторону, но более предпочтительным объяснением является скопление более мелких объектов.
Однако эта гипотеза поднимает еще более сложные для объяснения вопросы, а именно досадное сходство с Нептуном.
Эти две планеты имеют очень похожие массы, радиусы, скорости вращения, динамику и состав атмосферы, а также сумасшедшие магнитные поля. Эти сходства предполагают, что две планеты, возможно, родились вместе, и с ними становится гораздо труднее смириться, когда к этой смеси добавляются планетарные последствия.
Это побудило ученых искать другие объяснения, такие как колебание, которое могло быть вызвано гигантской системой колец или Луной в ранней истории Солнечной системы (хотя и по другому механизму).
Но затем, несколько лет назад, Сайленфест и его коллеги обнаружили кое-что интересное о Юпитере. Благодаря своим спутникам наклон газового гиганта может увеличиться с нынешних 3% до примерно 37% через несколько миллиардов лет по мере миграции его спутников.
Затем они посмотрели на Сатурн и обнаружили, что его нынешний наклон в 26,7 градуса может быть результатом быстрой миграции его крупнейшего спутника Титана. Они обнаружили, что это может произойти практически без влияния на скорость вращения планеты.
Судя по всему, это вызвало вопросы о самой наклоненной планете Солнечной системы. Затем команда смоделировала гипотетическую систему Урана, чтобы увидеть, может ли подобный механизм объяснить ее свойства.
Миграция лун не является чем-то необычным. Наша собственная Луна в настоящее время удаляется от Земли со скоростью около 4 сантиметров в год. Тела, вращающиеся вокруг общего центра тяжести, взаимодействуют друг с другом через приливную силу, которая постепенно замедляет их вращение. Это, в свою очередь, ослабляет хватку гравитации, увеличивая расстояние между двумя телами.
Вернувшись к Урану, команда провела моделирование с использованием многих параметров, включая массу гипотетической луны. Они обнаружили, что спутник с минимальной массой примерно в половину массы земного спутника Урана может перевернуться на 90 градусов, если он мигрирует более чем в 10 раз больше радиуса Урана со скоростью более 6 сантиметров в год.
Однако в симуляциях большая луна, сравнимая по размеру с Ганимедом, с большей вероятностью вызывала наклон и вращение, которые мы наблюдаем сегодня на Уране. Однако минимальная масса — примерно половина массы земной Луны — примерно в четыре раза превышает общую массу известных сегодня спутников Урана.
Ученые объясняют это тем, что при наклоне около 80 градусов Луна дестабилизировалась, вызывая хаотическую фазу оси вращения, которая закончилась, когда Луна в конце концов столкнулась с планетой, фактически «окаменев» наклон и осевое вращение Урана.
«Эта новая картина наклона Урана кажется нам очень многообещающей», — пишут ученые.
«Насколько нам известно, впервые единый механизм смог наклонить Уран и превратить его ось вращения в конечное состояние, не вызывая гигантского удара или других внешних явлений. Большинство наших успешных экспериментов проводится на месте Урана, что кажется естественным результатом динамики», — продолжают они.
Ученые поясняют, что предложенная картина как общее явление может быть очень привлекательной. Юпитер вот-вот начнет свою фазу наклона, Сатурн может быть на полпути, а Уран завершил бы последнюю стадию с разрушением своего спутника.
Правда, пока нет определенной ясности, имелся ли у Урана спутник, достаточно большой, чтобы соответствовать этому сценарию и выяснить с помощью наблюдений это сложно. Однако, как поясняют ученые, очень важно понимать текущую миграцию спутников Урана. В том случае, если они мигрируют с достаточно высокой скоростью, это вполне может быть свидетельством их образования из обломков древней Луны после ее разрушения много тысячелетий назад.
Турбулентность нарушает процесс звездообразования в квинтете Стефана
Движение газа, участвующего в звездообразовании в галактиках, является фундаментальным вопросом астрономических исследований. Галактики — это огромные взаимодействующие системы, в которых молекулярный водород подвергается воздействию множества сил. Он растягивается в потоки…
Изысканное птичье перо возрастом 66 млн лет сохранилось в экскрементах динозавра
Птица, которую 66 миллионов лет назад съел (и частично вывел из организма) динозавр, оставила после себя перья — образцы лучшей сохранности из всех, что ученым когда-либо удавалось извлечь из пород…
Сверхэффективные компьютеры инопланетян могут посылать сигналы для обнаружения
Нравится нам это или нет, но искусственный интеллект, скорее всего, останется с нами надолго. Его ненасытная потребность в вычислительной мощности перегрузила как производителей микросхем, так и энергетические компании. Хотя наша…
МО: за ночь над регионами России сбили 230 украинских беспилотников
Российские силы ПВО сбили 230 украинских беспилотников самолетного типа над регионами России за ночь, сообщили в Минобороны РФ. "С 20:00 11 сентября до 08:00 мск 12 сентября дежурными силами ПВО…
Шуваев: за сутки в Белгородской области из-за атак ВСУ погиб 1 человек, 14 были ранены
В Белгородской области за сутки 1 человек погиб, 14, в том числе 4 детей, получили ранения в результате атак ВСУ, сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев. "Во время…
Хинштейн: за сутки в Курской области из-за удара ВСУ погиб мужчина
Мужчина погиб в результате удара ВСУ в поселке Глушково Курской области за прошедшие сутки. Об этом сообщил губернатор региона Александр Хинштейн в "Максе". "В результате атак, к глубокой скорби, в…
Украинцы все чаще чувствуют себя в Европе нежеланными гостями
Беженцам с Украины все сложнее находить безопасные для себя страны на территории Европы. Так, в Поль...
Микроскопическое животное исправляет поврежденную ДНК на протяжении поколений
В мхах и лишайниках мира – в промежуточных местах, где условия жизни быстро меняются, – обитает крош...
Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".