Какова общепринятая теория относительно того, почему ось Урана так сильно наклонена?

Планета Уран — еще одна аномалия Солнечной системы, где, согласно профилю НАСА , наклон оси составляет 97,8 градуса, что также считается ретроградным. Это краткое изложение НАСА «Уран» предлагает текущую теорию столкновения с большой планетой в начале его истории.

Верна ли до сих пор теория столкновения с планетами или появились новые общепризнанные теории?

Прежде всего, есть ли какие-либо результаты моделирования?

Примечание. Это опубликовано как отдельный вопрос к моему другому вопросу «Какова текущая общепринятая теория относительно того, почему Венера имеет медленное ретроградное вращение?» так как осевой наклон значительно отличается.

Что ж, извините за все ответы, но общепринятой теории нет. Теория должна быть основана на аксиомах, которые делают предсказания, которые можно проверить на основе фактов. Для этого у нас нет никаких теорий, только предположения.

Ответы (3)

Nasa.gov предполагает, что наиболее вероятной возможностью является то, что объект с массой, близкой к массе Земли, столкнулся с Ураном, заставив его с тех пор вращаться на боку.

Недавний тест, проведенный Space.com , предполагает, что «Планета Уран наклонилась вбок из-за множественных ударов». Эти результаты предполагают, что, вероятно, произошло два или более меньших столкновения, утверждая, что ранняя Солнечная система, вероятно, была более турбулентной, чем многие думают.

Обратите внимание, что все 5 основных спутников Урана тоже вращаются «на своей стороне»… то есть их орбитальный наклон относительно экватора Урана очень мал. Это хорошее свидетельство того, что что-то ударило (точнее, пролетело) через аккреционный диск протопланеты. Диск переориентировался, и впоследствии спутники срослись.

Не существует единой принятой теории относительно того, что вызвало наклон Урана. Скорее есть два семейства объяснений, и нам все еще нужно собрать больше данных , чтобы выяснить, какое из них верное.

Как объяснил @Timtech, наклон Урана мог быть вызван гигантским ударом. Это подтверждается моделированием , показывающим, что удар мог быть достаточно сильным, чтобы наклонить планету и выбросить обломки, которые скопились в луны. Но это не единственная возможность.

Другим объяснением наклона Урана является спин-орбитальный резонанс . Поскольку Уран был растущей протопланетой, его диск создавал резонанс, в результате чего диск, в котором он формировался, наклонялся.

Было проведено моделирование , показывающее, что наклон мог произойти во время планетарной миграции без каких-либо гигантских ударов.

Три из приведенных выше статей относятся к 2020 году и показывают, что это все еще горячая тема исследований, и нет единого мнения о том, что случилось с Ураном.

Чтобы добавить к существующим ответам и адаптировать мой ответ на этот вопрос о спутниках Урана :

Идея единого гигантского удара кажется маловероятной. В этом сценарии околопланетный диск снова выровняется с экватором Урана после столкновения, но в конечном итоге будет иметь ретроградное вращение и, таким образом, создаст ретроградные спутники, а не наблюдаемую прямонаправленную систему ( Морбиделли и др., 2012 ).

Как отмечают Rogoszinski & Hamilton (2020) , временной масштаб наклона Урана из-за резонансов между прецессией оси вращения и орбитами других планет-гигантов кажется слишком длинным по сравнению с ожидаемым временным масштабом миграции гигантских планет в Ницце. модель: они оценивают ~10 8 лет, чтобы достичь наклона в 90°. По их оценкам, в идеальных условиях наклон ~40° может быть достигнут примерно за 10 7 лет.

Из аннотации:

Мы обнаружили, что двух столкновений с общей массой 1 M достаточно, чтобы объяснить текущее состояние вращения планеты. Наконец, мы исследуем гибридные модели и показываем, что резонансы должны давать наклон примерно на 40° для каких-либо заметных улучшений модели столкновения.

Но, как отмечено в ответе пользователя, это активная область исследований, и наши знания о ледяных планетах-гигантах крайне неполны.