天王星傾斜軌道最可能的撞擊

2021-02-15 NASA愛好者

旅行者2號拍攝到的天王星

Credit：NASA

天王星於1781年由天文學家威廉·赫歇爾（William Herschel）發現，當時他認為這是一顆彗星或者是一顆恆星。兩年後被確認是一顆行星，這也要感謝天文學家約翰·埃勒特·巴德（Johann Elert Bode）的觀測。

天王星是我們太陽系由內到外的第7顆，直徑第3大的行星。天王星有13個微弱的環，27顆衛星。天王星的自轉軸可以說是躺在軌道平面上的，傾斜的角度高達九十多度。

科學家們一直想知道天王星是如何傾斜的？一個由英國杜倫大學領導的研究團隊和NASA艾姆斯研究中心的科學家們合作，模擬了今天天王星傾斜軌道最可能的撞擊。

淺灰色代表來自天王星的冰材料，深灰色代表天王星的的巖石材料，紫色代表來自撞擊天體的冰材料，棕色代表來自撞擊天體的巖石，淺藍色代表著天王星的大氣。

Credits: Jacob Kegerreis / Durham University

該小組通過一臺超級計算機，進行了50多個撞擊情景的模擬，發現至少兩倍於地球質量的天體撞擊了天王星，角動量大約等於 3 * 10^36 kg m^2 s^-1。

這次撞擊是如此的強烈，它改變了天王星的自轉軌道，但這次撞擊不足以明顯改變天王星的公轉軌道，以及將天王星的大氣層衝散到太空中。該項研究也是首次在模擬天王星撞擊的事件中，考慮了天王星的大氣層。

另外這項研究不僅解釋了今天的天王星是如何形成的，還能幫助我們搜索並了解太陽系外行星。根據克卜勒太空望遠鏡的發現，更常見的系外行星和天王星非常相似。該論文發表於《天文物理期刊》，詳見：http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aac725/meta

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