dezembro 6, 2022

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Astrônomos acham que sabem a razão do eixo de Urano Kooky Off-Kilter: ScienceAlert

Urano marcha ao ritmo de seu estranho tamborzinho.

Embora compartilhe muitas semelhanças com o outro gigante de gelo em nosso sistema solar, Netuno, ele tem seu próprio conjunto de peculiaridades.

E uma dessas coisas é impossível perder: seu eixo de rotação é tão torto que também pode estar deitado. Esta é uma enorme inclinação de 98 graus do plano orbital.

Acima de tudo, ele gira no sentido horário – na direção oposta à maioria dos outros planetas do sistema solar.

Um novo estudo surgiu com uma explicação plausível para esse comportamento estranho: uma lua migra para longe do planeta, arrastando Urano para o seu lado. E nem precisaria ser uma lua grande. Algo com metade da massa de nossa lua poderia fazer isso, embora uma lua maior seria o candidato mais provável.

A razão é explicada em um trabalho de pesquisa liderado pela astrônoma Mylene Silenvest, do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França. Este artigo, que não foi revisado por pares, foi aceito na revista Astronomia e astrofísica e disponibilizado em um recurso de pré-impressão arXiv.

Os cientistas criaram modelos para explicar esse comportamento estranho, como um corpo enorme que colidiu com Urano e literalmente deu um tapa nelamas o mais preferido Explicação ele é Pacote A partir de objetos menores.

No entanto, essa hipótese levanta questões difíceis de explicar: as semelhanças perturbadoras com Netuno.

Os dois planetas têm massas, raios, taxas de rotação, dinâmicas e composições atmosféricas muito semelhantes e campos magnéticos estranhos. Essas semelhanças sugerem que os dois planetas podem ter nascido juntos, e reconciliá-los se torna ainda mais difícil quando você joga os efeitos do núcleo do planeta na mistura.

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Isso levou os cientistas a buscar outras explicações, como a flutuação que poderia fornecer Sistema de anel gigante ou um lua gigante No início da história do sistema solar (embora com um mecanismo diferente).

Mas então, há alguns anos, Saillenfest e seus colegas encontraram algo interessante Júpiter. Graças às suas luas, a inclinação do gigante gasoso pode aumentar dos atuais 3% para Cerca de 37% em alguns bilhões de anosGraças à migração para fora de suas luas.

Então eles deram uma olhada em Saturno e descobriram que sua inclinação atual de 26,7 graus poderia ser resultado de Rápida migração para fora de sua maior luaE a Titã. Eles descobriram que isso poderia acontecer quase sem afetar a taxa de rotação do planeta.

Isso obviamente levantou questões sobre os planetas mais inclinados do sistema solar. Assim, a equipe fez simulações de um sistema hipotético de Urano para determinar se um mecanismo semelhante poderia explicar suas peculiaridades.

Não é incomum que as luas migrem. Nossa lua está se afastando da Terra a uma taxa de 4 centímetros por ano. Objetos girando em torno de um centro de gravidade alternado exercem uma força de maré uns sobre os outros que gradualmente diminui sua rotação. Isso, por sua vez, afrouxa o controle da gravidade para que o espaço entre os dois objetos se expanda.

Voltando a Urano, a equipe fez simulações usando uma série de parâmetros, incluindo a massa da lua hipotética. Eles descobriram que uma lua com uma massa de pelo menos metade da massa da lua da Terra poderia inclinar Urano cerca de 90 graus se migrar mais de 10 vezes o raio de Urano a uma taxa de mais de 6 centímetros por ano.

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No entanto, uma lua maior, semelhante em tamanho a Ganimedes, era mais provável, em simulações, de produzir a inclinação e a rotação que vemos em Urano hoje. No entanto, a massa mínima – cerca de metade da lua da Terra – é cerca de quatro vezes a massa combinada das atuais luas conhecidas de Urano.

O trabalho também explica isso. com uma inclinação de cerca de 80 graus, a lua Tornou-se instável, resultando em uma fase caótica de seu eixo de rotação que terminou quando a Lua eventualmente colidiu com o planeta, “petrificando” a inclinação axial e a rotação de Urano.

“Esta nova imagem de Urano se inclinando parece muito promissora para nós”, escrever pesquisadores.

“Até onde sabemos, esta é a primeira vez que um único mecanismo foi capaz de inclinar Urano e balançar seu eixo de rotação em seu estado terminal sem causar um choque gigante ou outros fenômenos externos. A maior parte das corridas bem-sucedidas culmina na posição de Urano, que surge como resultado Natural da dinâmica, “hmm Prosseguir.

“Esta imagem também parece atraente como um fenômeno geral: Júpiter hoje está prestes a começar sua fase de inclinação, Saturno pode estar na metade e Urano completou sua fase final, com seu satélite destruído.”

Não está claro se Urano abrigava uma lua grande o suficiente e com uma taxa de migração alta o suficiente para produzir esse cenário, dizem os pesquisadores, seria difícil mostrar por meio de observações.

No entanto, uma melhor compreensão da atual taxa de migração das luas de Urano será um caminho significativo para resolver essas questões. Se eles estavam migrando em alta velocidade, isso pode significar que eles foram formados a partir dos destroços da antiga lua depois que ela foi destruída há muitas eras.

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Trazer Essa sonda de Urano.

A pesquisa foi aceita Astronomia e astrofísica e disponível em arXiv.