Uranus i nærkontakt med kæmpe måne

Drejningsaksen for vores egen jord og planeten Mars hælder en smule til siden. Dette medfører blandt andet, at vi har årstider.

Uranus har derimod en hældning, eller tilt, på omkring 90 grader, hvilket gør at den nærmest roterer vandret i forhold til det, som kaldes solsystemets baneplan. Hvad er der sket med den?

Mange forskere hælder til den forklaring, at planeten på et tidligt tidspunkt i solsystemets historie må have fået 'en lige højre' fra at stort objekt, som væltede den omkuld og forårsagede dens skæve orientering.

Nu mener franske forskere fra Observatoire de Paris, at der ganske vel kan have været et ret stort objekt indblandet, men at objektet kan have været en massiv måne, som kredsede tilstrækkeligt længe omkring Uranus til, at den fik væltet planeten over på siden.

Hvis modellerne stemmer, skal månen efterfølgende have forladt gerningsstedet.

Byttede Neptun og Uranus plads?

De franske forskere har kørt 10.000 computersimuleringer af, hvordan Uranus kan have væltet, med forskellige slags påvirkninger. Af disse har de udvalgt de simuleringer, hvor slutresultatet er det, vi ser i solsystemet i dag.

»I nogle af simuleringerne bliver nogle af de planeter, vi kender i dag, slynget væk eller de kolliderer, og det kan jo ikke være sket,« kommenterer norske Håkon Dahle, som er forsker ved Institut for teoretisk astrofysik ved Universitetet i Oslo.

Desuden har forskerne udelukket de simulationer, hvor den tænkte, store måne har påvirket Uranus' nuværende måner, i og med at de stadigvæk er her i dag.

I forskernes modeller startede de to yderste gas-planeter, Uranus og Neptun, i modsat rækkefølge fra solen, end den de har i dag, med Uranus yderst.

Månen trak i aksen

I forskernes modeller med den gedigne måne kan hele Uranus' hældningsproces være forgået over en relativt kort periode på to millioner år, men de åbner op for, at det kan have taget længere tid, hvis den hypotetiske måne havde været mindre.

Det fænomen, som månen kan have indvirket på, kaldes 'præcession'.

»Det er det, som sker med en snurretop, når den roterer langsommere. Så vil selve aksen tegne en cirkelbevægelse,« siger Dahle.

For jorden betyder dette fænomen, at aksen peger i den samme retningen i løbet af et år, men over en periode på 26.000 år, vil den flytte sig og komme tilbage, således at den igen peger i samme retning, som den gør i dag.

»I de franske forskeres modeller er det denne store måne, som er med til at trække Uranus' akse længere og længere væk fra standardplanet,« siger Dahle.

Ikke helt problemfri model

»Det, som er lidt problematisk er, at denne måne må have været meget stor. Månen, de opererer med i deres simulationer, er på én procent af Uranus' masse, det vil sige seks gange tungere end de største måner, vi ser i solsystemet i dag,« siger Dahle.

»Samtidig siger forskerne, at hvis man gennem en model kunne få denne nedvipning af aksen til at foregå langsommere, så behøver månen i regnestykket ikke at være så stor,« siger han.

De franske forskere åbner for, at månen, efter at have lavet ravage hos Uranus, enten kan være blevet slynget ud af solsystemet, kollideret med en anden planet, eller at den stadigvæk vandrer rundt i solsystemets periferi.

»Et legeme på den størrelse ville være blevet opdaget, så den må være rigtig langt ude. Den må have været i en lidt ustabil bane, og alt dette må være sket i en relativ tidlig fase af solsystemets historie. I denne fase mener man, at planeternes baner har ændret sig væsentlig hurtigere, end de gør i dag,« siger Dahle.

Vanskeligt at vurdere scenarierne

Han mener, at det under alle omstændigheder er vanskelig at sige noget sikkert om, hvad der skete så ufattelig langt tilbage i tiden, uden mere baggrundsviden, end vi har i dag.

»Problemet her er også, at der er for mange parametre, for man ved ikke hvordan startbetingelserne var for planeterne.«

»Hvis man ikke ved, hvad man skal starte med, er der så mange muligheder at udforske, at det næsten er umuligt at vide, hvor sandsynlig ét scenarie er i forhold til et andet,« siger Håkon Dahle afsluttende.

© forskning.no. Oversat af Johnny Oreskov