與冰行星的碰撞可能導致天王星傾斜和衛星

與太陽系中的所有其他行星不同，天王星以不尋常的 98 度傾斜沿其側面軌道運行。 模型表明，災難性碰撞可能導致了這一特徵。 然而，這些相同的模型無法重現天王星周圍衛星和光環的分佈和組成，這讓天文學家長期困惑不解。

一篇新論文在自然天文學解決這些問題的方法是讓撞擊體是一顆質量為地球一到三倍的小行星，主要由水冰組成。 天文學家認為，與一顆小冰行星的碰撞是解釋行星周圍衛星和環的分佈以及其獨特傾斜的關鍵。

在新的模擬中，冰冷的撞擊器撞擊了天王星，大大改變了其軌道傾角，將物質拋入了圍繞行星的軌道。 大部分物質落回地球，但其中一小部分留在軌道上。 隨著時間的推移，這些物質融合成目前的衛星和環狀結構。

這個新模型的主要區別是冰。 一個涉及岩石撞擊器的模型表明，它會形成比我們在天王星周圍看到的更密集的衛星。 這是因為材料在這些條件下凝結的速度有多快。 岩石和金屬的凝固速度比「揮發性」快得多。 水或氨等物質。

研究人員將天王星及其光環和衛星與月球的形成進行了比較，月球被認為是由，將物質丟入軌道。 就地球而言，撞擊物的材料是岩石，很快就凝固成為我們的衛星，月球。 就天王星而言，很可能是一顆小型冰行星撞擊了這顆冰巨星，使其傾斜，並且由於距離太陽較遠，碰撞產生的物質保持氣態的時間更長，這就是天王星衛星很小的原因。 天王星的質量與其衛星的質量之比實際上是地球和月球的 100 倍。

「這個模型是第一個解釋天王星衛星系統結構的模型，它可能有助於解釋太陽系中其他冰行星的結構，例如海王星，」 主要作者、東京工業大學 Shigeru Ida 教授在報告中表示陳述。

除此之外，天文學家現在已經發現了數以千計的圍繞其他恆星運行的行星，即所謂的系外行星，並且觀測表明，許多新發現的系外行星系統中被稱為超級地球的行星可能主要由水冰組成，這個模型也可以是應用於這些行星。