一次巨大的碰撞足以將天王星從其旋轉(zhuǎn)平面上搖晃并永遠(yuǎn)改變行星的行為,這可以解釋關(guān)于這個奇怪傾斜的冰巨人的長期未解之謎之一。新研究深入研究了一些理論,這些理論表明,正如數(shù)十億年前地球所發(fā)生的那樣,一次巨大的天體撞擊可能導(dǎo)致了從太陽第七顆行星觀察到的奇怪行為。
天王星是一顆冰巨星,也是太陽系中第四大行星質(zhì)量,擁有最冷的大氣層和第三大的半徑。然而,讓科學(xué)家們摸不著頭腦的是這顆行星不尋常的旋轉(zhuǎn)軸。
與太陽系中的其他行星(包括地球)一樣,天王星在同一平面上繞太陽運行。然而,與其他部分不同的是,天王星的自轉(zhuǎn)不會發(fā)生在兩極垂直于該平面的情況下。相反,它傾斜了大約 98 度。
為什么會發(fā)生這種情況是一個大問題,但東京工業(yè)大學(xué)地球生命科學(xué)研究所(ELSI) 的科學(xué)家認(rèn)為,他們對此有一個強有力的答案。他們認(rèn)為天王星卷入了一場巨大的碰撞,在太陽系歷史的早期,它被一顆較小的冰行星撞擊。他們認(rèn)為,這足以使地球傾覆,并創(chuàng)造出無數(shù)的衛(wèi)星。
發(fā)生這樣的事情當(dāng)然不是聞所未聞。例如,地球自己的月球被認(rèn)為是在大約 45 億年前一個火星大小的天體撞擊地球時從我們的星球上裂開的。然而,天王星有 27 顆衛(wèi)星——所有衛(wèi)星都以與行星自轉(zhuǎn)相同的傾斜角度運行——并且需要更大的碰撞。
事實上,人們相信這顆必定撞擊天王星的神秘冰行星的質(zhì)量是地球的 1-3 倍。雖然我們自己的月球從碎片合并成一個單一的質(zhì)量,但在發(fā)現(xiàn)天王星的太陽系更冷的深處,主要由冰組成的撞擊碎片會蒸發(fā)并保持氣態(tài)更長時間。
然后天王星本身收集了大部分,由 Shigeru Ida 教授領(lǐng)導(dǎo)的 ELSI 團(tuán)隊推測,在行星周圍留下小得多但數(shù)量更多的衛(wèi)星。
“這個模型是第一個解釋天王星月球系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模型,它可能有助于解釋我們太陽系中其他冰行星的結(jié)構(gòu),比如海王星,”艾達(dá)教授建議道。“除此之外,天文學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)在其他恒星周圍發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆行星,即所謂的系外行星,并且觀測表明,系外行星系統(tǒng)中許多新發(fā)現(xiàn)的被稱為超級地球的行星可能主要由水冰組成,這個模型也可以應(yīng)用于這些行星。”