Kataklysmisk kollision formede Uranus evolution

Uranus blev ramt af en massiv genstand, der var omtrent dobbelt så stor som Jorden, der fik planeten til at vippe og kunne forklare dens frysetemperaturer, ifølge ny forskning.

Astronomer ved Durham University, Storbritannien, førte et internationalt team af eksperter til at undersøge, hvordan Uranus kom til at vippe på sin side, og hvilke konsekvenser en kæmpe indvirkning ville have haft på planetens udvikling.

Teamet kørte de første højopløste computersimuleringer af forskellige massive kollisioner med isgiganten for at forsøge at finde ud af, hvordan planeten udviklede sig.

Undersøgelsen bekræfter en tidligere undersøgelse, der sagde, at Uranus 'vippede position blev forårsaget af en kollision med en massiv genstand-sandsynligvis en ung proto-planet lavet af sten og is-under solsystemets dannelse for omkring 4 milliarder år siden.

Simuleringerne antydede også, at affald fra nedslagsapparatet kunne danne en tynd skal nær kanten af ​​planetens islag og fange varmen fra Uranus 'kerne. Indfangningen af ​​denne indre varme kan til dels hjælpe med at forklare Uranus ekstremt kolde temperatur på planetens ydre atmosfære (-216 grader Celsius, -357 grader Fahrenheit), sagde forskerne.

Resultaterne er offentliggjort i The Astrophysical Journal .

Hovedforfatter Jacob Kegerreis, Ph.d. forsker ved Durham University's Institute for Computational Cosmology, sagde:"Uranus snurrer på siden, med sin akse næsten vinkelret på alle andre planets i solsystemet. Dette var næsten helt sikkert forårsaget af en kæmpe påvirkning, men vi ved meget lidt om, hvordan dette faktisk skete, og hvordan en anden voldelig begivenhed ellers påvirkede planeten.

"Vi kørte mere end 50 forskellige nedslagsscenarier ved hjælp af en kraftfuld supercomputer for at se, om vi kunne genskabe de forhold, der formede planetens udvikling.

"Vores fund bekræfter, at det mest sandsynlige resultat var, at den unge Uranus var involveret i en katastrofal kollision med et objekt, der var dobbelt så stort som Jordens masse, hvis ikke større, banker den til siden og sætter gang i begivenhederne, der var med til at skabe den planet, vi ser i dag. "

Der har været et spørgsmålstegn om, hvordan Uranus formåede at bevare sin atmosfære, da det kunne have været forventet, at en voldsom kollision ville få den til at springe ud i rummet.

Ifølge simuleringerne dette kan højst sandsynligt forklares med, at stødobjektet rammer et græssende slag på planeten. Kollisionen var stærk nok til at påvirke Uranus 'hældning, men planeten var i stand til at bevare størstedelen af ​​sin atmosfære.

Forskningen kan også hjælpe med at forklare dannelsen af ​​Uranus 'ringe og måner, med simuleringerne, der tyder på, at påvirkningen kunne kaste sten og is i kredsløb rundt om planeten. Denne sten og is kunne derefter have klumpet sig sammen for at danne planetens indre satellitter og måske have ændret rotationen af ​​eventuelle eksisterende måner, der allerede kredser om Uranus.

Simuleringerne viser, at påvirkningen kunne have skabt smeltet is og skæve klumper af sten inde i planeten. Dette kan hjælpe med at forklare Uranus 'vippede og off-center magnetfelt.

Uranus ligner den mest almindelige type eksoplaneter - planeter fundet uden for vores solsystem - og forskerne håber, at deres fund vil hjælpe med at forklare, hvordan disse planeter udviklede sig og forstå mere om deres kemiske sammensætning.