211service.com
Bezkolizní teorie vysvětluje, proč Uran leží na boku
Jednou z velkých záhad naší sluneční soustavy je důvod, proč je Uran nakloněn na svou stranu. Pokud by sluneční soustava vznikla ze stejného rotujícího oblaku prachu a plynu, pak by všechna tělesa v ní měla rotovat stejným způsobem. A přesto Uranova rotační osa leží v úhlu 97 stupňů k rovině sluneční soustavy.
Standardní vysvětlení je, že Uran musel být zapojen do nějakého druhu meziplanetární srážky s protoplanetou velikosti Země v počátcích Sluneční soustavy. To je lákavá představa, ale má několik nedostatků. Například nevysvětluje, proč jsou podobně nakloněny oběžné dráhy měsíců Uranu, nikoli jeho prstenců.
Dnes Gwenael Boue a Jacques Laskar na Observatoire de Paris ve Francii předložili další nápad. Říká se, že Uran se mohl naklonit během období krátce po vzniku, kdy planety migrovaly na oběžné dráhy, které vidíme nyní. Poukazují na to, že přítomnost satelitů kolem planety může zvýšit její rychlost precese, pokud má vysoký počáteční sklon více než řekněme 17 stupňů. Toto zvýšení může být až faktor 1000, pokud hmotnost Měsíce a poloměr jeho oběžné dráhy mají určité hodnoty. Pro Uran to platí pro měsíc o hmotnosti 0,01 Uranu a 50 uranských poloměrech.
Problém je samozřejmě v tom, že Uran takový měsíc nemá. Jeho nejvzdálenějším společníkem je Oberon s hmotností pouhých 10^-5 uranských hmotností a oběžnou dráhou 23 uranských poloměrů.
Boue a Laskar se domnívají, že Uran měl kdysi měsíc požadované velikosti a oběžné dráhy, což způsobilo naklonění planety během planetární migrace, ale že tento měsíc byl vyvržen během blízkého setkání ke konci migrace.
Aby prozkoumali, zda je tato myšlenka proveditelná, simulovali proces migrace obřích planet v rané sluneční soustavě asi 10 000krát. Poté zahodili všechny scénáře, ve kterých se planety srazily nebo neskončily ve správném konečném pořadí. Poté vybrali pouze ty výsledky, ve kterých měl Uran sklon větší než 17 stupňů, a také odmítli jakoukoli simulaci, ve které by se Uran dostal do vzdálenosti 50 uranských poloměrů od jiné planety, protože by to pravděpodobně vyvrhlo Oberona i další předpokládaný měsíc. Zbylo tedy 17 simulací.
Boue a Laskar pak přidali další měsíc, aby viděli, jak to ovlivní sklon Uranu, a zopakovali každý z těchto 17 scénářů dalších 100krát. Ve 37 případech pomohl nový měsíc Uranu na jeho stranu a poté skončil vyvržením po blízkém setkání s jiným plynným obrem.
To je zajímavý výsledek, a to nejen kvůli naklonění: některé modely formování planet předpovídají, že Uran měl mít další měsíc (i když o něco menší než ten, který představili Boue a Laskar). V důsledku toho má tato myšlenka elegantní vlastnost vysvětlit dvě záhady za cenu jedné, což ve vědě není nikdy špatné.
Ref: http://arxiv.org/abs/0912.0181: Bezkolizní scénář pro naklánění Uranu