Спутники Урана указывают на как минимум два гигантских столкновения
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Моделирование показывает, что экстремальный наклон Урана в 97,77 градуса мог потребовать как минимум двух гигантских столкновений, а не одного. Пять крупных спутников планеты движутся в прямом направлении относительно её вращения, что трудно объяснить одним ударом, если диск, из которого формировались спутники, уже существовал. Новые модели решают эту проблему, предполагая формирование спутников после последнего столкновения.
Ключевые факты
- Ось вращения Урана наклонена на 97,77 градуса относительно орбиты, что делает его вращение формально ретроградным.
- Пять крупных спутников — Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон — движутся в прямом направлении относительно вращения Урана.
- В статье 2012 года в журнале Icarus Морбиделли, Циганис, Батыгин, Крида и Гомес смоделировали диск, образовавшийся в результате столкновения, внутри предела Роша Урана.
- Один набор расчётов показал, что один резкий удар не мог наклонить Уран из вертикального положения, если вокруг него уже существовал диск, формирующий спутники.
- Новые моделирования показывают, что нынешние спутники могут собраться на прямых орбитах, если решающее столкновение создаст новый диск обломков.
Проблема наклона
Ось вращения Урана наклонена на 97,77 градуса относительно орбиты, что всего на 7,77 градуса выходит за положение «лёжа на боку». Такая ориентация делает вращение планеты формально ретроградным. Гигантское столкновение может обеспечить большой наклон, но судьба материала, из которого формируются пять крупных спутников, остаётся нерешённым вопросом. Один влиятельный набор расчётов показал, что Уран не мог перейти из вертикального положения в нынешнее за один резкий удар, если вокруг него уже существовал диск, формирующий спутники. В рамках этой модели конечные спутники вращались бы в неправильном направлении, что подразумевает как минимум два гигантских столкновения, если оба этапа были вызваны ударами.
Орбиты спутников как улика
Крупные спутники имеют почти круговые орбиты, почти компланарные экватору Урана, что напоминает продукт организованного диска, а не пять независимых захватов. Диск, унаследованный от периода до наклона, начинается в совершенно иной ориентации, чем конечный экватор. Модель должна сохранить или воссоздать правильное направление углового момента спутников, а не только их выравнивание с экватором. Новые моделирования меняют время формирования спутников: если решающее столкновение наклоняет Уран и создаёт новый диск обломков, нынешние спутники могут собраться после этого на прямых орбитах. Разногласие касается не столько арифметики, сколько того, какой диск пережил какое событие.
Модель Icarus 2012 года
В статье 2012 года в журнале Icarus Алессандро Морбиделли, Клеоменис Циганис, Константин Батыгин, Орельен Крида и Родни Гомес попытались решить проблему выравнивания. Их модель начиналась с протоспутникового диска, уже окружавшего молодой Уран. Затем гигантский удар изменил ось вращения планеты и поместил гораздо более массивный компактный диск внутрь предела Роша — области, где приливные силы мешают крупному спутнику сохранять целостность. Авторы назвали эту внутреннюю структуру диском, образованным в результате столкновения, или C-диском.
1 источник
Спутники Урана указывают на как минимум два гигантских столкновения
