「災變」碰撞形成天王星的演化

「災變」碰撞形成天王星的演化

英國杜倫大學的天文學家們領導了一個國際專家小組，研究天王星是如何向一側傾斜的，以及巨大的撞擊會對天王星的演化產生什麼影響。

研究小組首次用高解析度的計算機模擬了與這個巨大的冰川所發生的各種大規模碰撞，試圖找出這顆行星是如何進化的。

這項研究證實了先前的一項研究，該研究稱，天王星傾斜的位置是由於在大約40億年前太陽系形成期間，與一個巨大的天體發生碰撞而造成的——極有可能是一顆由岩石和冰構成的年輕原行星。

模擬還表明，撞擊器的碎片可以在行星冰層邊緣形成一個薄殼，並將天王星核心的熱量捕獲。研究人員說，這種內部熱量的吸收可能在一定程度上有助於解釋天王星外層大氣的極冷溫度(零下216攝氏度，零下357華氏度)。

這項研究結果發表在《天體物理學雜誌》上。

該研究的主要作者雅各布·凱格瑞斯說:「天王星在它的一邊旋轉，它的軸線幾乎與太陽系其他所有行星的角度一致。」這幾乎肯定是由巨大的影響造成的，但我們對這是如何發生的，以及其他這樣的暴力事件如何影響這個星球知之甚少。

「我們用一台高性能的超級計算機運行了超過50種不同的撞擊場景，看看我們是否能夠重現塑造地球進化的條件。」

「我們的發現證實，最有可能的結果是，年輕的天王星與一個質量是地球兩倍(如果不是更大的話)的物體發生了災難性的碰撞，撞向了它的一側，並引發了促成我們今天看到的這個星球的事件。」

關於天王星如何在劇烈碰撞可能會將其送入太空的情況下保持其大氣層，一直存在著一個問號。

根據模擬結果，這很可能是由撞擊物撞擊地球造成的。撞擊的強度足以影響天王星的傾斜度，但這顆行星能夠保留大部分的大氣層。

這項研究還可以幫助解釋天王星的光環和衛星的形成，模擬的結果表明，撞擊可以將岩石和冰拋射到地球的軌道上。這些岩石和冰可能聚集在一起形成了這顆行星的內部衛星，並可能改變了已經環繞天王星運行的衛星的旋轉。

模擬結果顯示，撞擊可能造成了地球內部的熔融冰和不平衡的岩石塊。這有助於解釋天王星傾斜和偏離中心的磁場。

天王星與最常見的系外行星(太陽系外的行星)相似，研究人員希望他們的發現能幫助解釋這些行星是如何進化的，並了解它們的化學成分。

Luis Teodoro博士說:「所有的證據都表明，在行星形成過程中，巨大的撞擊頻繁發生。通過這種研究，我們現在對它們對潛在的可居住系外行星的影響有了更深入的了解。」

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