Jak byla skloněna rotační osa Uranu?

Rotační osa planety Uran je velmi skloněná, což z ní dělá velmi zvláštní těleso ve Sluneční soustavě. Astronomové předpokládají, že se v minulosti s planetou srazilo při velkém impaktu nějaké jiné těleso. Avšak nové výzkumy, které byly prezentovány 6. října 2011 na zasedání EPSC-DPS (European Planetary Science Congress organizovaný Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society) v Nantes (Francie), pozměňují naše poznatky o tom, jak Uran k nakloněné rotační ose přišel.

Na základě počítačových simulací vzniku planet a jejich vzájemných srážek se zdá, že v počátečním období života planeta Uran „zažila“ několik menších srážek místo doposud předpokládané jedné velké kolize. Tento výzkum může mít závažné důsledky pro současné teorie vzniku obřích planet.

Uran je zajímavý tím, že jeho rotační osa je skloněna o úhel 98°, tzn. že leží téměř v rovině jeho oběžné dráhy kolem Slunce. Tento sklon je příliš značný v porovnání s jinými planetami, jako je například Jupiter (3°), Země (23°) nebo Saturn či Neptun (29°). Uran se tak ve skutečnosti „kutálí“ po své oběžné dráze.

Všeobecně přijímaná teorie je, že se v minulosti s Uranem několikrát srazila jiná tělesa o hmotnosti větší než Země. Nicméně je zde jedna podstatná vada této představy: měsíce Uranu by měly i po předpokládaných srážkách a naklonění rotační osy Uranu dál obíhat po původních drahách (pouze by se pod nimi měla jinak naklonit planeta – měly by tedy obíhat po drahách se značným sklonem k rovníku planety). Avšak jak známo, měsíce obíhají přesně nad rovníkem planety, jako kdyby se tak již zformovaly.

Tato dlouho přetrvávající záhada byla vyřešena mezinárodním týmem astronomů, jehož vedoucím byl Alessandro Morbidelli (Observatoire de la Cote d’Azur, Nice, Francie). Závěry výzkumu byly představeny 6. října 2011 na zasedání EPSC-DPS v Nantes.

Alessandro Morbidelli a jeho spolupracovníci provedli simulace k napodobení různých impaktních scénářů, aby zjistili nejpravděpodobnější způsob naklonění rotační osy Uranu. Dospěli k závěru, že pokud by byl Uran „bombardován“ v době, kdy byl ještě obklopen protoplanetárním diskem – tj. materiálem, z kterého by se zformovaly jeho měsíce – pak by se tento disk mohl reformovat do podoby tlusté „koblihy“ nad rovníkem planety po změně sklonu její rotační osy. Srážky uvnitř disku by způsobily zploštění tohoto útvaru, což by následně vedlo ke vzniku měsíců na drahách, na jakých je pozorujeme i v současné době.

Počítačová simulace jedné srážky vedla k neočekávanému závěru: z výše uvedeného scénáře vyplynulo, že by měsíce měly obíhat retrográdně – totiž v opačném směru, než se otáčí planeta a než pozorujeme v současné době. Pokud však rotační osa Uranu byla nakloněna v důsledku minimálně dvou menších kolizí, pak existuje mnohem větší pravděpodobnost, že měsíce budou obíhat v tom „správném“ směru.

Tento objev má naději na úspěch, nehledě na současné teorie vzniku planet, které bude nutno změnit. Morbidelli říká: „Standardní teorie vzniku planet předpokládá, že Uran, Neptun a jádra Jupiteru a Saturnu vznikla tzv. akrecí malých těles v protoplanetárním disku a nebyly přitom vystaveny žádné velké kolizi. Avšak skutečnost, že Uran byl zasažen jiným tělesem minimálně dvakrát, napovídá, že závažné impakty byly typické pro období formování obřích planet. Takže standardní teorie by měla být revidována.“

Zdroj: http://www.europlanet-eu.org/outreach/index.php?option=com_content&task=view&id=359&Itemid=41

autor: František Martinek