211service.com
Teorija bez sadursmēm izskaidro, kāpēc Urāns guļ uz sāniem
Viens no mūsu Saules sistēmas lielākajiem noslēpumiem ir tas, kāpēc Urāns ir sasvēries uz sāniem. Protams, ja Saules sistēma veidojas no viena un tā paša rotējoša putekļu un gāzes mākoņa, tad visiem tajā esošajiem ķermeņiem vajadzētu griezties vienādi. Un tomēr Urāna rotācijas ass atrodas 97 grādu leņķī pret Saules sistēmas plakni.
Standarta skaidrojums ir tāds, ka Urāns bija iesaistīts kaut kādā starpplanētu sadursmē ar Zemes lieluma protoplanētu Saules sistēmas sākuma dienās. Tā ir vilinoša ideja, taču tai ir daži trūkumi. Piemēram, tas nepaskaidro, kāpēc Urāna pavadoņu orbītas ir līdzīgi noliektas, nevis tā gredzenu orbītas.
Šodien Gvenaels Bū un Žaks Laskars Parīzes observatorijā Francijā izvirzīja vēl vienu ideju. Viņi saka, ka Urāns, iespējams, ir sasvēries drīz pēc veidošanās, kad planētas migrēja uz orbītām, kuras mēs redzam tagad. Viņi norāda, ka satelītu klātbūtne ap planētu var palielināt tās precesijas ātrumu, ja tai ir liels sākotnējais slīpums, kas pārsniedz, piemēram, 17 grādus. Ja Mēness masai un orbītas rādiusam ir noteiktas vērtības, šis pieaugums var būt pat 1000. Urānam tas attiecas uz mēnesi, kura urāna masa ir 0,01 un 50 Urāna rādiusi.
Problēma, protams, ir tāda, ka Urānam tāda mēness nav. Tā tālākais pavadonis ir Oberons ar masu tikai 10^-5 Urāna masas un 23 Urāna rādiusu orbītu.
Boue un Laskar ideja ir tāda, ka Urānam kādreiz bija vajadzīgā izmēra un orbītas mēness, kas planētu migrācijas laikā izraisīja planētas sasvēršanos, bet šis mēness tika izmests ciešas tikšanās laikā migrācijas beigās.
Lai izpētītu, vai šī ideja ir īstenojama, viņi aptuveni 10 000 reižu simulēja milzu planētu migrācijas procesu agrīnajā Saules sistēmā. Pēc tam viņi atmeta visus scenārijus, kuros planētas sadūrās vai nenonāca pareizajā galīgajā secībā. Pēc tam viņi izvēlējās tikai tos rezultātus, kuros Urāna slīpums bija lielāks par 17 grādiem, kā arī noraidīja jebkādu simulāciju, kurā Urāns atradās 50 Urāna rādiusos no citas planētas, jo tas varētu izmest Oberonu, kā arī papildu hipotēzi. Tas atstāja 17 simulācijas.
Pēc tam Boue un Laskar pievienoja papildu pavadoni, lai redzētu, kā tas ietekmēs Urāna slīpumu, un atkārtoja katru no šiem 17 scenārijiem vēl 100 reizes. 37 gadījumos jauns mēness palīdzēja Urānam uzkāpt uz sāniem un pēc tam tika izmests pēc ciešas sastapšanās ar citu gāzes gigantu.
Tas ir interesants rezultāts un ne tikai slīpuma dēļ: daži planētu veidošanās modeļi paredz, ka Urānam vajadzēja būt citam pavadoņam (lai gan nedaudz mazākam par to, ko ievieš Boue un Laskars). Līdz ar to šai idejai ir eleganta īpašība izskaidrot divus noslēpumus par vienu cenu, kas zinātnē nekad nav slikts.
Atsauce: http://arxiv.org/abs/0912.0181: Bezsadursmes scenārijs Urāna sasvēršanai