天王星倾斜轨道最可能的撞击


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天王星倾斜轨道最可能的撞击

旅行者2号拍摄到的天王星
Credit:NASA

天王星于1781年由天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)发现,当时他认为这是一颗彗星或者是一颗恒星。两年后被确认是一颗行星,这也要感谢天文学家约翰·埃勒特·巴德(Johann Elert Bode)的观测。

天王星是我们太阳系由内到外的第7颗,直径第3大的行星。天王星有13个微弱的环,27颗卫星。天王星的自转轴可以说是躺在轨道平面上的,倾斜的角度高达九十多度。

科学家们一直想知道天王星是如何倾斜的?一个由英国杜伦大学领导的研究团队和NASA艾姆斯研究中心的科学家们合作,模拟了今天天王星倾斜轨道最可能的撞击。

浅灰色代表来自天王星的冰材料,深灰色代表天王星的的岩石材料,紫色代表来自撞击天体的冰材料,棕色代表来自撞击天体的岩石,浅蓝色代表着天王星的大气。
Credits: Jacob Kegerreis / Durham University

该小组通过一台超级计算机,进行了50多个撞击情景的模拟,发现至少两倍于地球质量的天体撞击了天王星,角动量大约等于 3 * 10^36 kg m^2 s^-1。

这次撞击是如此的强烈,它改变了天王星的自转轨道,但这次撞击不足以明显改变天王星的公转轨道,以及将天王星的大气层冲散到太空中。该项研究也是首次在模拟天王星撞击的事件中,考虑了天王星的大气层。

另外这项研究不仅解释了今天的天王星是如何形成的,还能帮助我们搜索并了解太阳系外行星。根据开普勒太空望远镜的发现,更常见的系外行星和天王星非常相似。该论文发表于《天文物理期刊》,详见:http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aac725/meta

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