Para astronom berpikir mereka tahu alasan poros Uranus Kooky Off-Kilter: ScienceAlert

Uranus berbaris mengikuti ketukan drum kecilnya yang aneh.

Meskipun memiliki banyak kesamaan dengan raksasa es lain di tata surya kita, Neptunus, ia memiliki keunikannya sendiri.

Dan salah satu dari hal ini tidak mungkin terlewatkan: poros rotasinya sangat miring sehingga mungkin juga berbaring. Ini adalah kemiringan besar 98 derajat dari bidang orbit.

Di atas segalanya, ia berputar searah jarum jam – arah yang berlawanan dengan kebanyakan planet lain di tata surya.

Sebuah studi baru telah menemukan penjelasan yang masuk akal untuk perilaku aneh ini: bulan bermigrasi menjauh dari planet, menyeret Uranus ke sisinya. Dan itu bahkan tidak perlu menjadi bulan besar. Sesuatu yang setengah massa bulan kita bisa melakukan itu, meskipun bulan yang lebih besar akan menjadi pesaing yang paling mungkin.

Alasannya dijelaskan dalam makalah penelitian yang dipimpin oleh astronom Mylene Silenvest dari National Center for Scientific Research di Prancis. Makalah ini, yang belum ditinjau oleh rekan sejawat, telah diterima di jurnal Astronomi dan astrofisika dan tersedia di sumber daya pracetak arXiv.

Para ilmuwan telah menemukan model untuk menjelaskan perilaku aneh ini, seperti benda besar yang bertabrakan dengan Uranus dan benar-benar menamparnya ke sampingtapi yang paling disukai Penjelasan dia adalah Kemasan Dari benda yang lebih kecil.

Namun, hipotesis ini menimbulkan masalah yang sulit dijelaskan: kesamaan yang mengganggu dengan Neptunus.

Kedua planet ini memiliki massa, jari-jari, kecepatan rotasi, dinamika dan komposisi atmosfer yang sangat mirip, serta medan magnet yang aneh. Kesamaan ini menunjukkan bahwa kedua planet dapat dilahirkan bersama-sama, dan mendamaikan mereka menjadi lebih sulit ketika Anda membuang efek planet yang terbalik ke dalam campuran.

Hal ini membuat para ilmuwan mencari penjelasan lain, seperti fluktuasi yang dapat diberikannya Sistem cincin raksasa atau bulan raksasa Pada awal sejarah tata surya (walaupun dengan mekanisme yang berbeda).

Tapi kemudian, beberapa tahun yang lalu, Saillenfest dan rekan-rekannya menemukan sesuatu yang menarik Jupiter. Berkat bulannya, kemiringan raksasa gas itu bisa meningkat dari 3 persen saat ini menjadi Sekitar 37 persen dalam beberapa miliar tahunBerkat migrasi luar bulan-bulannya.

Kemudian mereka melihat Saturnus dan menemukan bahwa kemiringannya saat ini sebesar 26,7 derajat bisa jadi akibat dari Migrasi luar yang cepat dari bulan terbesarnyaDan Titan. Mereka menemukan bahwa ini bisa terjadi hampir tanpa mempengaruhi kecepatan rotasi planet.

Ini jelas menimbulkan pertanyaan tentang planet paling miring di tata surya. Jadi tim menjalankan simulasi sistem hipotetis Uranus untuk menentukan apakah mekanisme serupa dapat menjelaskan keanehannya.

Tidak jarang bulan bermigrasi. Bulan kita saat ini bergerak menjauh dari Bumi dengan kecepatan 4 sentimeter (1,6 in) per tahun. Benda-benda yang berputar di sekitar pusat gravitasi bolak-balik mengerahkan gaya pasang surut satu sama lain yang secara bertahap memperlambat rotasinya. Ini, pada gilirannya, mengendurkan cengkeraman gravitasi sehingga ruang di antara kedua objek mengembang.

Kembali ke Uranus, tim menjalankan simulasi menggunakan berbagai parameter, termasuk massa bulan hipotetis. Mereka menemukan bahwa bulan dengan massa setidaknya setengah dari bulan Bumi dapat memiringkan Uranus sekitar 90 derajat jika bermigrasi lebih dari 10 kali radius Uranus dengan kecepatan di atas 6 sentimeter per tahun.

Namun, bulan yang lebih besar yang ukurannya mirip dengan Ganymede lebih mungkin, dalam simulasi, menghasilkan kemiringan dan rotasi yang kita lihat di Uranus hari ini. Namun, massa minimum – sekitar setengah dari bulan Bumi – adalah sekitar empat kali massa gabungan dari bulan-bulan Uranus yang diketahui saat ini.

Karya ini juga menjelaskan hal ini. dengan kemiringan sekitar 80 derajat, bulan Ia menjadi tidak stabil, menghasilkan fase kacau dari sumbu rotasinya yang berakhir ketika Bulan akhirnya bertabrakan dengan planet, “membatu” kemiringan sumbu dan rotasi Uranus.

“Gambar baru kemiringan Uranus ini terlihat sangat menjanjikan bagi kami,” menulis peneliti.

“Sepengetahuan kami, ini adalah pertama kalinya sebuah mekanisme tunggal mampu memiringkan Uranus dan mengayunkan poros rotasinya ke kondisi terminalnya tanpa menyebabkan goncangan raksasa atau fenomena eksternal lainnya. Sebagian besar lari yang berhasil berujung pada posisi Uranus, yang muncul sebagai hasil dari dinamika, “hmm melanjutkan.

“Gambar ini juga terlihat menarik sebagai fenomena umum: Jupiter hari ini akan memulai fase kemiringannya, Saturnus mungkin setengah jalan, dan Uranus telah menyelesaikan fase terakhirnya, dengan satelitnya hancur.”

Tidak jelas apakah Uranus menampung bulan yang cukup besar dan dengan tingkat migrasi yang cukup tinggi untuk menghasilkan skenario ini, kata para peneliti, akan sulit ditunjukkan melalui pengamatan.

Namun, pemahaman yang lebih baik tentang tingkat migrasi bulan-bulan Uranus saat ini akan sangat membantu dalam menyelesaikan pertanyaan-pertanyaan ini. Jika mereka bermigrasi dengan kecepatan tinggi, itu bisa berarti bahwa mereka terbentuk dari puing-puing bulan kuno setelah dihancurkan beberapa kalpa yang lalu.

Membawa Penyelidikan Uranus itu.

Pencarian telah diterima Astronomi dan astrofisika dan tersedia di arXiv.