Крупные спутники Урана. Сценарии образования

На орбитах вокруг Урана вращаются двадцать семь известных астрономам естественных спутников. Самые крупные – это Ариэль, Миранда, Титания, Оберон и Умбриэль. По форме они близки к шару, а по составу, небесные тела, сопровождающие Уран, представляют собой смесь горных пород и льда в соотношении 50:50. Исключением в этой пятёрке спутников является только Миранда, которая по составу представляет собой стопроцентный лёд.

В научном мире принято рассматривать два теоретически возможных сценария образования самых крупных спутников газового гиганта Уран. 

  • Первый вариант – это эволюция субдиска в околопланетном пространстве. 
  • Другая возможность представляется астрономам в виде аккреции вещества, выброшенного в космическое пространство после столкновения планеты с довольно массивным телом.

Обе модели имеют как положительные моменты, так и недостатки, которые не позволяют воспроизвести целостную картину образования спутниковой системы Урана.

Нестыковки моделирования

Если рассматривать первый сценарий развития событий, то остаются необъяснимыми минимум два факта. А именно: 

  1. Вращение спутниковой системы в одном направлении с Ураном. 
  2. Наличие у спутников того же наклона оси вращения, что и у планеты.

Угол между плоскостью экватора и плоскостью орбиты у газового гиганта составляет почти 98 градусов.

Второй вариант формирования спутниковой системы, связанный с тараном Урана массивным космическим телом, намного лучше объясняет сложившееся положение вещей. Но при анализе моделей такого сценария выяснялось, что диск в околопланетном пространстве оказывался меньше по размеру на порядок, а на два порядка больше по массе, нежели существующая в реальности система из пяти спутников.

Уточнения японских учёных

Группа исследователей из Токийского технологического института, руководимая Сигару Иода, в своей отчётной работе сделала вывод, что такие несостыковки между моделями и реальностью происходят из-за начального принятия схемы «гигантского столкновения», то есть когда за основу принимается сценарий образования спутника Земли – Луны.

В этом случае не учитываются нюансы эволюционного развития самого околопланетного диска, образовавшегося после столкновения Урана с массивным объектом. К тому же, этот диск, в отличии от земного, должен в основе состоять из водяного пара, а не из горных пород.

По мнению японских учёных, с большой долей вероятности, тело, столкнувшееся с Ураном, как и он сам, состояло практически полностью изо льда. В результате мощного удара вещество из планеты и таранящего объекта не удалилось в пространство между планетами, а осталось в зоне орбиты газового гиганта.

После охлаждения водяного пара, его значительная часть постепенно распределилась по уровням орбит  известной уже сейчас спутниковой системы Урана, конденсируясь на твёрдых фрагментах горных пород и формируя крупные небесные тела из ледяных зёрен.

Такого рода модель даёт возможность воспроизвести размеры орбит и массы крупных спутников планеты-гиганта в том виде, в котором они существуют в реальности.

https://youtu.be/Jy8wP0lbmmo

Авторы исследования считают, что подобное моделирование целесообразно использовать и для спутниковой системы Нептуна, а точнее, внутренней её части. Только из расчетов должен быть исключён Тритон, учитывая возможность его захвата планетой в уже сформировавшемся состоянии.

Хотите стать автором на нашем сайте!
НАЖМИТЕ СЮДА

Подпишитесь на нашу рассылку!

Комментарии

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.

Похожие статьи
Автор