Необычный наклон оси вращения Урана может быть объяснен потерянным спутником

Среди всех планет Солнечной системы Уран выделяется необычным наклоном оси вращения. Он фактически «лежит на боку», его ось наклонена на 98 градусов. Эта особенность давно является загадкой для астрономов и планетологов. И новое исследование может дать ответ на вопрос о том, как Уран получил такой наклон.

Авторы работы из Национального центра научных исследований Франции показывают, что миграция одного из спутников Урана могла вызвать такой наклон. Причем это не обязательно должен быть очень большой объект. Ранее наиболее распространенной гипотезой было гипотетическое столкновение Урана с крупным телом, из-за чего наклон планеты изменился. Однако эта версия не может объяснить сходства между Ураном и Нептуном, что указывает на их примерно одинаковое происхождение. В случае мощного ударного воздействия в прошлом Уран бы сильно отличался от Нептуна.

В одной из своих предыдущих работ авторы этого исследования оценивали влияние спутников Юпитера на наклон оси вращения этой планеты. Тогда модель показала, что под влиянием своих лун Юпитер может наклониться в будущем с 3 градусов до 37. Но на это потребуются миллиарды лет и миграция спутников. Затем модель была применена к Сатурну, имеющему наклон 26,7 градуса.

Его объясняет относительно быстрая миграция Титана.

Так ученые добрались и до Урана, применив эту модель с рядом различных параметров, включая предполагаемую массу гипотетического спутника. Моделирование показало, что миграция даже спутника в два раза меньшего, чем земная Луна, могла бы наклонить Уран на 90 градусов при миграции на расстояние более чем в десять радиусов планеты со скоростью более 6 сантиметров в год. Такая скорость вполне обычна для подобных объектов, например, наша Луна отдаляется в среднем на 4 сантиметра в год от Земли. Впрочем, наиболее вероятный сценарий – миграция крупного спутника от Урана – массой с Ганимед.

Модель показывает, что в процессе миграции, когда ось вращения Урана достигла наклона в 80 градусов, системе потеряла стабильность, и спутник на вытянутой орбите слишком сблизился с планетой и был разорван ее гравитацией. Часть его упала постепенно на планету, часть была выброшена из системы, часть осталась на орбите.