211service.com
Kollisionsfri teori forklarer, hvorfor Uranus ligger på siden
Et af de store mysterier i vores solsystem er, hvorfor Uranus vippes på siden. Sikkert, hvis solsystemet er dannet af den samme roterende sky af støv og gas, så skulle alle legemer i det rotere på samme måde. Og alligevel ligger Uranus’ rotationsakse 97 grader i forhold til solsystemets plan.
Standardforklaringen er, at Uranus må have været involveret i en form for interplanetarisk kollision med en protoplanet på størrelse med en jord i solsystemets tidlige dage. Det er en fristende idé, men den har nogle mangler. For eksempel forklarer det ikke, hvorfor Uranus-månernes kredsløb på samme måde hælder, ikke dens ringes.
I dag fremlagde Gwenael Boue og Jacques Laskar ved Observatoire de Paris i Frankrig en anden idé. De siger, at Uranus kan være blevet vippet i perioden kort efter dannelsen, hvor planeterne migrerede til de baner, vi ser nu. De påpeger, at tilstedeværelsen af satellitter omkring en planet kan øge dens præcessionshastighed, hvis den har en høj initial hældning på mere end f.eks. 17 grader. Denne stigning kan være med så meget som en faktor på 1000, hvis månens masse og radius af dens kredsløb har bestemte værdier. For Uranus er dette for en måne med 0,01 uranmasse og ved 50 uraniske radier.
Problemet er selvfølgelig, at Uranus ikke har sådan en måne. Dens fjerneste følgesvend er Oberon med en masse på kun 10^-5 uranmasser og en bane på 23 uraniske radier.
Boue og Laskars idé er, at Uranus engang havde en måne af den nødvendige størrelse og kredsløb, hvilket fik planeten til at vippe under planetvandringen, men at denne måne blev slynget ud under et nærmøde mod slutningen af migrationen.
For at undersøge, om denne idé er gennemførlig, simulerede de processen med gigantisk planetvandring i det tidlige solsystem omkring 10.000 gange. De kasserede derefter alle scenarier, hvor planeterne kolliderede eller ikke endte i den rigtige endelige rækkefølge. De valgte derefter kun de resultater, hvor Uranus havde en hældning på mere end 17 grader, og afviste også enhver simulering, hvor Uranus kom inden for 50 uraniske radier fra en anden planet, da det sandsynligvis ville skubbe Oberon ud såvel som den yderligere hypotesemåne. Det efterlod 17 simuleringer.
Boue og Laskar tilføjede derefter den ekstra måne for at se, hvordan den ville påvirke Uranus hældning og gentog hvert af disse 17 scenarier yderligere 100 gange. I 37 tilfælde hjalp nymånen Uranus op på siden og endte derefter med at blive slynget ud efter et tæt møde med en anden gasgigant.
Det er et interessant resultat og ikke kun på grund af hældningen: nogle modeller for planetdannelse forudsiger, at Uranus burde have haft en anden måne (omend noget mindre end den, Boue og Laskar introducerer). Følgelig har denne idé den elegante egenskab at forklare to mysterier til prisen af et, aldrig en dårlig ting i videnskaben.
Ref: http://arxiv.org/abs/0912.0181: Et kollisionsfrit scenarie for Uranus-tiltning