Planetu Uran změnila srážka s vesmírným tělesem dvakrát větším, než je Země

Studie vysvětlující tyto objevy byla prezentována na setkání americké geofyzikální unie (AGU) ve Washingtonu, které se konalo v prosinci 2018. Studii vedl Jacob Kegerreis, vědec na Durhamské univerzitě. Vychází z předchozích studií poukazujících na dopad tělesa jako příčinu jedinečné orientace Uranu.

Celkově jsme získali jasnější představu o tom, proč se Uran otáčí jinak v porovnání s ostatními planetami naší sluneční soustavy. Dopad onoho tělesa také vysvětluje i další vlastnosti Uranu.

Rotace byla již daná

Když se vytvářela sluneční soustava, začalo to obrovským mrakem plynu a prachu. Oblak se vířil, jak se stával stále hustším, a nakonec Slunce zůstalo uprostřed se zbytkem plynu a prachu kolem něj. Slunce obsahuje asi 99,8 % hmoty ve sluneční soustavě a zatímco zbývajících 0,2 % se kolem ní točí, shluky začaly tvořit dnes známé planety.

Jak se tvořily, již byla daná rotace plynového mraku. Takže se všechny planety otáčejí stejným způsobem, s výjimkou Uranu (a také Venuše, která byla asi kdysi zasažena asteroidem).

Jiné naklonění Uranu

Planety nejsou úplně stejné. Země má trochu nakloněnou osu, totéž platí v různé míře i pro planety Jupiter, Neptun a Saturn. Ale stále jsou orientovány víceméně stejně jako ostatní planety a měsíce. Uran ovšem není. Ten je nakloněn na druhou stranu ve vztahu k ostatním planetám, přibližně o 98 stupňů. 

Související

Petr Hájek

Objeven nejvzdálenější objekt v naší sluneční…

Martin Pokorný

Nový typ černé díry objevili čeští vědci:…

Vědci z Kegerreisova týmu „provedli sadu simulací vyhlazených hydrodynamických částic (SPH), aby podrobně prozkoumali výsledky obrovského dopadu na mladý Uran.“ SPH je výpočetní metoda vyvinutá v 70. letech pro studium astrofyzikálních problémů. Používá se také v balistice, vulkanologii a oceánografii. 

Simulace vysvětluje vlastnosti

Jacob Kegerreis poznamenal: „Provedli jsme více než 50 různých scénářů s pomocí vysoce výkonného superpočítače, abychom zjistili, zda bychom mohli vytvořit podmínky, které ovlivnily vývoj planety. Naše zjištění potvrzují, že nejpravděpodobněji byla mladá planeta Uran účastníkem katastrofické kolize s objektem dvakrát tak těžkým, než je Země, ne-li ještě těžším. Tím došlo ke sklonění a nastavení procesů, které pomohly vytvořit planetu, jak ji vidíme dnes.“

Výsledky jejich simulací vysvětlují i další vlastnosti Uranu. Zpětnou rotaci má nejenom Uran, ale i jeho pět největších měsíců. Magnetické pole také nevychází z pólu. Jde o jedinou planetu, kde vnitřní teplo uniká z jádra. 

Menší vnitřní teplo

Simulace ukazuje, že těleso o dvojnásobné velikosti planety Země narazilo do Uranu a naklonilo ho asi na 98 stupňů. Objekt, který do něj narazil, byl ze skály a ledu a některé tyto materiály se dostaly do jádra Uranu.

Vysvětluje se tak, proč vnitřní teplo planety Uran je mnohem menší než u ostatních plynných obrů. Navíc většina ledu a energie z nárazu tělesa je uložena v horké, vysoce entropické skořápce v poloměru 3 R. To by mohlo vysvětlovat nedostatečné vyzařování tepla z vnitřku planety Uran.

Nejméně prozkoumané planety

Náraz by mohl pomoci vysvětlit i divné magnetické pole planety. Zatímco magnetické pole Země je nakloněno od svých geografických pólů o 11 stupňů, pole Uranu je nakloněno o 59 stupňů. Simulace také naznačuje, že měsíce Uranu vznikly z trosek po srážce s tělesem. To je důvod, proč se pět největších měsíců Uranu otáčí na stejné ose jako planeta.

Uran a Neptun jsou nejméně prozkoumané planety v našem slunečním systému. Na obě planety nebyly dosud poslány žádné misie, přestože je sonda Voyager 2 krátce navštívila koncem osmdesátých let 20. století. Vědci se proto spoléhají na pozorování a počítačovou simulaci, aby pochopili vlastnosti těchto planet. 

Historie je plná srážek 

Pro nikoho by nemělo být překvapením, že za odlišnosti Uranu je zodpovědná srážka s oním tělesem. Historie sluneční soustavy je totiž plná různých srážek. Na Měsíci, Venuši a dalších tělesech můžeme vidět spoustu kráterů způsobených nárazy. A samozřejmě, srážka s asteroidem přinesla zánik dinosaurů a změnila také historii naší planety. 

K Uranu bylo navrženo mnoho misí, ale zatím nebyly schváleny. Ale astronomové jsou trpěliví a jednoho dne jistě bude vyslána mise, která přinese o této planetě další podrobnosti.  

Fotogalerie

 

1

fotografie