Siirry pääsisältöön
Facebook Twitter LinkedIn Email
26.9.2022

Johtuuko Uranuksen kallellaan oleva pyörimisakseli Uranuksen nestemäisestä rakenteesta?

Uranus pyörii kallellaan, sillä sen pyörimisakseli on käytännössä kääntynyt yli 90 astetta. Vallitseva selitys on, että Uranukseen on osunut iso, planeetan kokoinen kappale. Uranus on pääasiassa nestemäinen ja tiheydeltään pienempi kuin Neptunus.

Onko mahdollista, että pyörimissuunnan käänsikin Uranuksen nestemäinen rakenne eli nestemäisen massan hitaus? Se olisikin itse keikahtanut alkuperäistä stabiilimpaan pyörimisasentoon niin sanotun tennis racket theorem -ilmiön mukaisesti? Jotta teoria voisi olla tosi, mitä fysiologisia ominaisuuksia se edellyttäisi Uranukselta? Onko olemassa faktoja, joiden vuoksi teoria on mahdoton? Vai onko planeetan törmäykseen perustuva selitys vallitseva yksinkertaisesti, koska se on todennäköisin? 

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen tutkimusprofessori ja Tähtitieteellinen yhdistys Ursa ry:n puheenjohtaja Markku Poutanen:

Uranuksen pyörimisakseli on tosiaan lähes planeetan ratatasossa eli planeetta on komeasti "kyljellään". 

Vielä merkillisemmäksi asian tekee, että myös Uranuksen isot kuut ovat hyvin säännöllisillä radoilla planeetan ekvaattoritasossa. Mikä selitys Uranuksen asennolle onkin, sen on samalla selitettävä myös kuiden ratojen asento.

Jos Uranus olisi keikahtanut jossain vaiheessa syystä tai toisesta kyljelleen, kuiden radat eivät olisi tätä keikausta seuranneet. Ainakaan samanlaista säännöllistä kuuperhettä ei Uranuksella voisi tätä nykyä olla.

Kun Uranus kuitenkin pyörii kokoonsa nähden suhteellisen nopeasti, se on napojen suunnassa selvästi litistynyt. Tällaisen vapaasti pyörivän kappaleen (pyörähdysellipsoidin) stabiilein asento on pyöriminen lyhimmän akselin ympäri. Mikä sitten olisi ollut se fysikaalinen syy, joka olisi saanut alkuperäisen stabiilin asennon keikahtamaan noin 90 astetta. Miksi pyöriminen olisi jatkunut uuden suunnan mukaisen epästabiilin akselin ympäri tai miksi uusia keikahduksia ei olisi enää tapahtunut?   

Aurinkokunnan synnyn loppuvaiheessa aurinkokunnassa risteili planeettojen lisäksi valtava määrä isompia ja pienempiä kappaleita, jotka eivät vielä olleet päätyneet syntyvien planeettojen rakennusaineiksi. Ne törmäilivät planeettoihin, tai jos välttivät sen kohtalon, aikaa myöten sinkoutuivat ulos aurinkokunnan sisäosista. Aurinkokunta on nykyään siisti paikka tähän alkuaikojen kaaokseen verrattuna.

Oli siis luonnollista, että törmäyksiä tapahtui paljon. Tähänhän planeettojen synty perustuu, kun eri kokoiset kappaleet törmäävät toisiinsa ja yhä suurempia protoplaneettoja muodostuu. 

Oma Kuummekin on todennäköisesti syntynyt, kun noin Marsin kokoinen kappale on törmännyt alkumaapallon kanssa. Aivan sama on voinut tapahtua Uranuksen kohdalla. 

Riittävän suuren kappaleen törmäys sopivassa kulmassa on voinut muuttaa koko Uranuksen pyörimisasennon. Samalla Uranusta kiertämään on sinkoutunut valtava määrä ainetta. Tästä on syntynyt hyvin massiivinen kiekko Uranuksen ympärille, ja Uranuksen kuut muodostuivat tästä kiekosta. Tämä selittää kuiden säännölliset, samassa tasossa olevat radat.

Voisi tosiaan sanoa, että törmäyksen perustuva selitys on eri vaihtoehdoista todennäköisin. Se selittää ilman ylimääräisiä hypoteeseja sekä Uranuksen asennon ja kuiden radat. Toki nykyisillä havainnoilla ei tätä voida varmasti todistaa, mutta mallinnukset ja aihetodisteet ovat varsin vakuuttavat.

Viimeksi muokattu 26.9.2022

uranus200.png

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:
 
Facebook logo  Twitter logo  Youtube logo

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
viestinta@aka.fi

Suomen Akatemian logo

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi

SAAVUTETTAVUUS