Dlaczego Uran leży na boku? Naukowcy wierzą, że mają odpowiedź

Anna BorzęckaSkomentuj
Dlaczego Uran leży na boku? Naukowcy wierzą, że mają odpowiedź
Uran to bardzo dziwna planeta. Choć łączy go wiele podobieństw z innymi niebieskim gazowym gigantem znajdującym się w Układzie Słonecznym – Neptunem – posiada cały szereg cech, które go od niego odróżniają. Jedną z tych cech trudno przekroczyć. Mowa o jego osi obrotu, która jest tak mocno nachylona względem płaszczyzny Układu Słonecznego – o 98 stopni, że Uran w zasadzie leży na boku. Na dodatek Uran obraca się wokół własnej osi zgodnie z ruchem wskazówek zegara – odwrotnie niż większość planet Układu Słonecznego.

Teraz naukowcy wierzą, że znaleźli wiarygodne wyjaśnienie dla obydwu tych kwestii. Tym wyjaśnieniem ma być księżyc, który oddalając się od Urana, przewrócił go na bok. Co najciekawsze, nie musiał to być wielki księżyc, a nawet o połowie masy naszego Księżyca. Niemniej, większy księżyc jest bardziej prawdopodobnym kandydatem.

Zagadkowa planeta

Naukowcy opracowali dotychczas wiele modeli wyjaśniających dziwne zachowanie Urana, zakładające na przykład uderzenie w planetę masywnego obiektu lub wielu mniejszych obiektów. Wytłumaczenia te rodzą jednak wiele problemów, głównie w związku z podobieństwami Urana do Neptuna. Planety te charakteryzują się niezwykle podobnymi masami, podobnymi promieniami, podobną prędkością rotacji, dynamiką atmosfery i równie zwariowanymi polami magnetycznymi. Wszystko to sugeruje, że powstały one razem i gdyby w jedną z nich uderzył jakiś wielki obiekt lub wiele mniejszych obiektów, różniłyby się znacznie bardziej.

W związku z powyższym uczeni postanowili poszukać innych wyjaśnień dla cech Urana. Zaczęli zastanawiać się na przykład, czy do przewrócenia się planety na bok nie mogło doprowadzić chybotanie wywołane przez gigantyczny system pierścieni. Kilka lat później dokonano jednak odkrycia na temat Jowisza, dzięki któremu w głowach badaczy zaświeciła się żarówka. Otóż, okazało się, że za sprawą jego księżyców, a dokładniej mówiąc ich oddalania się od planety, nachylenie Jowisza w ciągu kilku miliardów lat może zwiększyć się z 3 procent do 37 procent.

Później przyjrzano się Saturnowi i odkryto, że jego obecne nachylenie wynoszące 26,7 stopni może być wynikiem migracji na zewnątrz jego największego księżyca – Tytana. Do jego zmiany mogło dojść nawet bez niemal jakiegokolwiek wpływu na tempo rotacji planety. Migracja księżyców na zewnątrz nie jest rzadkim zjawiskiem. Nasz Księżyc oddala się do Ziemi w tempie około 4 centymetrów rocznie. Ciała krążące wokół wspólnego środka ciężkości wywierają bowiem na siebie oddziaływania, które powodują stopniowe spowalnianie ich tempa rotacji. To z kolei zmniejsza wzajemny wpływ przyciągania grawitacyjnego tych obiektów na siebie, co sprawia, że odległość między nimi powoli się powiększa.

Księżycowe wyjaśnienie

Zainspirowani naukowcy przeprowadzili symulacje hipotetycznego układu księżyców Urana by ustalić, czy jego osobliwości są wynikiem mechanizmu podobnego do tego, jaki ma miejsce w przypadku Jowisza. Z symulacji dowiedzieli się, że planetę mógłby przechylić księżyc o minimalnej masie wynoszącej połowę masy Księżyca, jeśli ten oddalałby się od niej o co najmniej 6 centymetrów rocznie.

Większe szanse na przechylenie Urana dawałby księżyc o rozmiarach porównywalnych do Ganimedesa. Co jednak ciekawe, masa połowy naszego Księżyca jest około czterokrotnie większa od łącznej masy obecnych księżyców Urana. Co zatem mogło stać się z księżycem, który doprowadził do przechylenia się Urana? Zdaniem naukowców ten nie uciekł z jego układu. Zamiast tego, gdy Uran osiągnął nachylenie na poziomie 80 stopni, księżyc uległ destabilizacji, rozpoczynając chaotyczny okres dla osi obrotu planety, który zakończył się, gdy księżyc zderzył się z nią, skutecznie „uwieczniając” charakterystyczne nachylenie i oś obrotu Urana.

Niestety, naukowcy uważają, że tylko na podstawie obserwacji trudno będzie potwierdzić, czy faktycznie to dawny księżyc Urana sprawił, że dziś jest on tak dziwną planetą. To powiedziawszy, dogłębniejsze przyjrzenie się tempu migracji obecnych księżyców Urana mogłoby zapewnić sprzyjające tej teorii dowody. Jeśli migrują one z dużą prędkością, mogły powstać ze szczątków tego dawnego księżyca, po jego zniszczeniu wiele eonów temu.

Źródło: arXiv, fot. tyt. NASA/CXO/University College London/W. Dunn et al/W.M. Keck Observatory

Udostępnij

Anna BorzęckaSwoją przygodę z dziennikarstwem rozpoczęła w 2015 roku. Na co dzień pisze o nowościach ze świata technologii i nauki, ale jest również autorką felietonów i recenzji. Chętnie testuje możliwości zarówno oprogramowania, jak i sprzętu – od smartfonów, przez laptopy, peryferia komputerowe i urządzenia audio, aż po małe AGD. Jej największymi pasjami są kulinaria oraz gry wideo. Sporą część wolnego czasu spędza w World of Warcraft, a także przyrządzając potrawy z przeróżnych zakątków świata.