天王星急剧倾斜的原因可能是曾与质量是地球两倍的原行星发生了大规模碰撞

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  据外媒New Atlas报道,根据一项新研究的结果,天王星可能在大约40亿年前与一颗质量为地球质量两倍的原行星发生了大规模碰撞。灾难性的事件将解释天王星的一些谜团,包括这颗气态巨行星急剧倾斜和其卫星形成的原因。

  天王星有自己的暗淡环系统,并且拥有一大群卫星。最近,科学家通过光谱分析证实天王星上层大气中的云层闻起来像臭鸡蛋。天王星也有一些奇怪的因素。例如天王星的自转运动非常奇特。天文学家认为,天王星异常旋转的原因很可能源于太阳系的形成时期。

  在大约40亿年前太阳系内的一些灾难性碰撞被认为可以从根本上改变行星的特征。这项新发布的研究试图利用的计算机模拟来计算大规模碰撞对天王星进化的影响。这项研究的一些更具体的目标是阐明天王星独特旋转的原因等。

  杜伦大学大学计算宇宙学研究所的首席研究员Jacob Kegerreis表示:“天王星旋转时,其自转轴几乎与太阳系其他行星成直角。这几乎肯定是由巨大的撞击造成的,但我们对这实际发生的情况知之甚少,以及这样的暴力事件如何影响该天体。”

  该团队使用一台功能强大的超级计算机进行50多种不同的模拟,其中包括原始天王星被三颗原行星击中,这三颗原行星的质量分别是地球质量的一倍,两倍和三倍。高分辨率模拟结果显示,天王星可能被一颗年轻的原恒星击中,该原恒星至少是地球质量的两倍,主要由岩石和冰组成,在某些方面类似于气态巨行星本身的岩石核心。

  该研究还可以帮助解决关于天王星大气层的极低温度零下216�C(零下357�F)的长期谜团。来自原恒星的碎片可能在行星的冰层附近形成一层薄壳,这样可以防止行星核心的热量传递到高层大气层。

  计算机碰撞还表明,年轻的天王星与原行星之间的冲击可能会将大量的岩石和冰块投入轨道,这些岩石和冰块将在倾斜的平面周围沉淀下来。天王星的卫星可能会合并,或者材料的撞击可能会改变现有卫星的轨道,使它们排成一线。来自撞击的碎片也可以解释天王星的离轴磁场的不寻常特性。

  该研究成果在发表在《天体物理学杂志》上。

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