Potężna kosmiczna kolizja ukształtowała Urana
W planetę Uran uderzył w przeszłości obiekt dwukrotnie większy niż Ziemia. To zdarzenie tłumaczy charakterystyczne nachylenie tej planety i może też być powodem bardzo niskich temperatur na powierzchni Urana.
Międzynarodowy zespół ekspertów pod kierownictwem astronomów z Durham University prowadził badania, których celem było ustalenie przyczyny nachylenia Urana. Badano także inne możliwe skutki, jakie mogłaby mieć dla planety potężna kosmiczna kolizja.
Zespół przeprowadził symulacje wysokiej rozdzielczości różnych potężnych zderzeń z lodowym olbrzymem, żeby przekonać się, jak planeta ewoluowała. Badania potwierdziły wcześniejsze tezy, w których twierdzono, że nachylenie planety jest spowodowane zderzeniem z bardzo dużym obiektem. Najprawdopodobniej była to młoda protoplaneta złożona ze skał i lodu, a zdarzenie miało miejsce około 4 miliardy lat temu, jeszcze w czasie formowania się Układu Słonecznego.
Symulacje pokazują, że pozostałości po tym zderzeniu mogły utworzyć cienką powłokę na krawędzi lodowej powłoki Urana i w ten sposób uwięzić ciepło, które powinno emanować z jądra planety. To może tłumaczyć eksptremalnie niskie temperatury - około -216 stopni Celsjusza - na powierzchni Urana.
- Kierunek osi obrotu Urana jest niemal prostopadły do kierunku obrotu pozostałych planet - wyjaśnia dr Jacob Kegerreis z Institute for Computational Cosmology w Durham University, główny autor badań - prawie na pewno jest to spowodowane potężnym uderzeniem. Jak narazie wiemy jednak bardzo niewiele na temat tego jak do tego doszło i jaki jeszcze to uderzenie wpłynęło na obecny stan planety.
- Posługując się superszybkim komputerem wykonującym symulacje sprawdziliśmy ponad 50 różnych scenariuszy katastrofy, żeby przekonać się, czy możemy odtworzyć warunki, w jakich ewoluowała planeta. Wedle naszych ustaleń, najbardziej prawdopodobna jest wersja wydarzeń, w której obiekt co najmniej dwa razy większy niż Ziemia uderzył od boku w młodego Urana, inicjując procesy, których efekty widzimy dziś.
Badania mogą też pomóc w wyjaśnieniu układu pierścieni i księżycy Urana. Na podstawie symulacji można założyć, że uderzenie doprowadziło do wyrzucenia na orbitę dookoła planety wielkiej ilości skał i lodu. Ten materiał mógł połączyć się i stworzyć wewnętrzne księżyce Urana, a także wpłynąć na ruch już wcześniej istniejących satelitów. Zderzenie mogło też przyczynić się do powstania stref stopionego lodu i lokalnych zagęszczeń planety, co z kolej wyjaśnia niesymetryczne pole magnetyczne Urana.
Uran przypomina najpowszechniejszy typ egzoplanet (planet spoza Układu Słonecznego). Dlatego badacze zajmujący się tym obiektem liczą, że ich badania mogą przydać się w poznaniu składu chemicznego i w zrozumieniu ewolucji egzoplanet.
Odkrycie zostało opisane w czasopiśmie "The Astrophisical Journal" 2018, vol. 861 nr 1.
Opracowano na podstawie artykułu Cataclysmic collision shaped Uranus’ evolution opublikowanego na stronie internetowej Durham University
