Uranus on yksilöllinen. Suurimmalla osalla aurinkokuntamme planeetoista on napansa, suunnattu enemmän tai vähemmän samaan suuntaan. Ja suurin osa niistä pyörii vastapäivään ylhäältä katsottuna.
Mutta Uranus? Sen navat ovat suunnattuina 98 astetta aurinkokunnan kiertoradasta ja se pyörii myötäpäivään.
Tämän kummallisuuden päähypoteesi on, että jotain suurta törmäsi Uraaniin kauan sitten, kaatamalla sen. Vaikka tämä skenaario ei ole mahdoton, tässä mallissa on useita merkittäviä aukkoja.
Marylandin yliopiston tähtitieteilijät ovat keksineet uuden skenaarion, joka käsittelee nämä ongelmat siististi. Uranus olisi voinut kallistua sivuttain jättimäisen rengasjärjestelmän avulla.
Odota hetki, epäilet epäilemättä, Uraanilla ei ole jättimäistä rengasjärjestelmää. Ja se on oikein. Näin ei ole tällä hetkellä – sen renkaat ovat heikkoja ja ohuita verrattuna Saturnuksen rengasjärjestelmään.
Mutta viimeisimmät Cassini-koettimen tiedot viittaavat siihen, että renkaat voivat olla väliaikaisia ja lyhytaikaisia - joten on mahdollista, että Uranuksella oli kerran paljon suurempi rengasjärjestelmä, 4,5 miljardia vuotta sitten.
Tähtitieteilijöiden Ziv Rogoshinskin ja Douglas Hamiltonin mukaan Marylandin yliopistosta, jos Uranuksella olisi riittävän suuri rengasjärjestelmä, joka heiluttaisi akselillaan kuin huippu – ilmiö, jota kutsutaan precessioniksi – ja jos tämä prekessio olisi sattumalta planeetan kiertoradion kanssa, jossa ellipsi hitaasti muuttuu auringon ympäri.
Näet nämä kaksi käsitettä animoituna alla.
Linkouspressio (vasen) ja kiertoradan precession (oikea). (Robert Simmon / NASA; WillowW / Wikimedia Commons).
Tätä liikkeen suuntausta kutsutaan resonanssiksi, ja se on tapahtunut useita kertoja aurinkokunnassa – yleensä kahden tai useamman kehon kiertoradan välillä. Esimerkiksi Pluton ja Neptunuksen kiertoresonanssi on 2: 3, mikä tarkoittaa, että jokaista kahta Pluto kiertää Auringon ympäri, Neptune kiertää kolme kertaa.
Resonanssi planeetan precession ja sen kiertoradan välillä tunnetaan spin-orbitaalisena resonanssina, ja se voi tuottaa suuren aksiaalisen kallistuksen. Uskotaan, että tämän tyyppinen resonanssi voi johtaa Saturnuksen aksiaaliseen kallistumiseen, suurempi kuin Jupiter.
Sekulaarista spin-orbitaaliresonanssia on aiemmin tutkittu Uranuksen kallistumisen yhteydessä, mutta hypoteettisen yhdeksän planeetan aiheuttaman resonanssin kanssa. Tämä lopulta suljettiin pois erittäin epätodennäköiseltä.
Mutta Rogozinskyn ja Hamiltonin mielestä iso levy olisi voinut olla parempi. He simuloivat Uranusta ja Neptunusta suurilla levyillä nähdäkseen, kuinka ne ovat vuorovaikutuksessa planeettojen kanssa. Ja he havaitsivat, että planeetalle kertyvä suuri materiaalilevy, jonka tiedämme olevan osa jättiläisen planeetan muodostumisprosessia, oli parhaiten sopiva.
Mutta vaikka hän osoitti parhaan tuloksen kaikista malleista, hän ei silti voinut täysin kallistaa Uranusta. Miljoonan vuoden ajan se kallistui vain 70 astetta. Mikä tarkoittaa, että törmäyksen teoria toisen kosmisen ruumiin kanssa on edelleen voimassa.
Tutkimus julkaistiin Astrophysical Journal -lehdessä.
Lähteet: Kuva: SCIEPRO / Science Photo Library / Getty Images
