12月 9, 2022

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天文学者は、彼らが天王星の軸の理由を知っていると考えています

天王星は、奇妙な小さな太鼓のビートに合わせて行進します。

太陽系のもう 1 つの氷の巨星である海王星と多くの類似点がありますが、独自の癖があります。

そして、これらのうちの 1 つを見逃すことはできません: 回転軸が非常に歪んでいるため、横になっている可能性もあります。 これは、軌道面から 98 度の大きな傾きです。

とりわけ、太陽系の他のほとんどの惑星とは反対の時計回りに自転しています。

月が惑星から遠ざかって移動し、天王星をその側面に引きずり込むという、この奇妙な行動についてのもっともらしい説明が、新しい研究によって出されました。 そして、それは大きな月である必要さえありません。 私たちの月の質量の半分の何かがそれを行うことができますが、より大きな月が最も可能性の高い候補になるでしょう.

その理由は、フランス国立科学研究センターの天文学者ミレーヌ・シレンヴェストが率いる研究論文で説明されています。 査読されていないこの論文は、ジャーナルに受理されました 天文学と天体物理学 プリプレスリソースで利用可能 arXiv.

科学者たちは、天王星に衝突した巨大な物体や、 文字通り彼女を横に平手打ちした、しかし最も好ましい 説明 彼は パッケージ から より小さなオブジェクト.

ただし、この仮説は、説明が難しい問題を提起します。それは、海王星との不穏な類似性です。

2 つの惑星は、質量、半径、自転速度、大気のダイナミクスと組成、奇妙な磁場が非常に似ています。 これらの類似点は、2 つの惑星が一緒に生まれた可能性があることを示唆しており、惑星のコアの影響をミックスに投入すると、それらを調整することはさらに難しくなります。

これにより、科学者は、それが提供できる変動など、他の説明を探すようになりました ジャイアントリングシステム または 巨大な月 太陽系の歴史の初期(メカニズムは異なりますが)。

しかし、数年前、サイレンフェストと彼の同僚は興味深いものを見つけました。 木星. その衛星のおかげで、ガス巨人の傾きは現在の 3% から 数十億年で約37%その衛星の外向きの移動のおかげです。

次に土星を調べたところ、現在の 26.7 度の傾きは、 その最大の月からの急速な外への移動そしてその 巨人. 彼らは、これが惑星の自転速度にほとんど影響を与えずに起こることを発見しました。

これは明らかに、太陽系で最も傾いている惑星について疑問を投げかけました。 そこでチームは、仮説上の天王星系のシミュレーションを実行して、同様のメカニズムでその特異性を説明できるかどうかを判断しました。

月が移動することは珍しくありません。 私たちの月は現在、年間 4 センチメートル (1.6 インチ) の速度で地球から遠ざかっています。 交互重心の周りを回転する物体は、お互いに潮汐力を及ぼし、徐々に回転を遅くします。 これにより、重力のグリップが緩み、2 つのオブジェクト間のスペースが拡大します。

天王星に戻ると、チームは仮想の月の質量を含むさまざまなパラメーターを使用してシミュレーションを実行しました。 彼らは、地球の月の質量の少なくとも半分の質量を持つ月が、天王星の半径の 10 倍以上を年間 6 cm 以上の速度で移動する場合、天王星を約 90 度傾けることができることを発見しました。

しかし、シミュレーションでは、ガニメデに似たサイズのより大きな月は、今日の天王星で見られる傾きと回転を生成する可能性が高かった. しかし、最小質量 – 地球の月の約半分 – は、現在知られている天王星の衛星の合計質量の約 4 倍です。

この作品もそれを説明しています。 約80度傾けて、 ムーン それは不安定になり、月が最終的に惑星と衝突したときに終了した自転軸の無秩序な段階をもたらし、天王星の軸の傾きと自転を「石化」させた.

「天王星が傾いているこの新しい画像は、私たちにとって非常に有望に見えます。」 研究者を書く.

「私たちの知る限りでは、巨大な衝撃やその他の外部現象を引き起こすことなく、単一のメカニズムが天王星を傾け、その回転軸を最終状態に揺り動かすことができたのはこれが初めてです。成功した実行の大部分は、の位置で最高潮に達しますその結果浮かび上がる天王星のダイナミクスに自然に「うーん」 継続する.

「この写真は、一般的な現象としても魅力的に見えます。今日の木星は傾斜段階を開始しようとしています。土星はその途中である可能性があり、天王星は最終段階を完了し、衛星は破壊されています。」

天王星がこのシナリオを生み出すのに十分な大きさと十分な移動速度を備えた月をホストしているかどうかは明らかではないと研究者は言います。

しかし、天王星の衛星の現在の移動速度をよりよく理解することは、これらの問題を解決するための重要な方法となります。 それらが高速で移動している場合、それは、何億年も前に破壊された後、古代の月の破片から形成されたことを意味する可能性があります.

持っていく あの天王星探査機.

検索が承認されました 天文学と天体物理学 で利用可能 arXiv.

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