Необычный наклон оси вращения Урана - одна из самых впечатляющих его характеристик, однако астрономы до сих пор точно не знают, почему объект оказался в таком положении.
    В момент рождения нашей Солнечной системы из вращающегося диска из газа и пыли 4,6 млрд лет назад все главные планеты разместились на орбитах вблизи ее расплющенной плоскости - эклиптики. Это было неизбежным результатом законов больших чисел и сохранения импульсов.
    Поскольку планеты сформировались в результате столкновения бесчисленного количества частичек, любые случайные движения должны были уравновеситься, чтобы планеты продолжали вращаться в строго вертикальном положении относительно их орбит. Однако вполне очевидно, что это не так: если Меркурий и Юпитер, действительно, более или менее вертикальны, то Земля, Марс, Сатурн и Нептун наклонены под углом примерно в 25њ, а Уран - в 98њ. В зависимости от точки обзора Венера также может показаться наклоненной под углом в 177њ. Получается, планета перевернута вверх ногами или же близка к строго вертикальному положению, только вращается в обратную сторону.


    Но что же сбило многие крупные планеты Солнечной системы со своих осей? Касательно скальных планет, таких как Венера, ответом будут, вероятно, межпланетарные столкновения. Столкновения с более крупной планетой могли легко сбить их в наклонные траектории или изменить момент вращения планеты.

ПЛАНЕТА УРАН

    Однако гиганты велики по размеру, поэтому, чтобы сбить их оси, требуется большая сила. Так, для столкновения, которое могло бы сбить ось Урана на 98њ, а Сатурна - на 26њ, потребовалась бы норовистая планета размером с Землю, однако математические модели не указывают на возможность существования некоего объекта такого размера во внешней части Солнечной системы.
    Другая проблема состоит в том, что все гиганты окружены большими семьями из колец и спутников. Катастрофическое столкновение некоего объекта с родительской планетой должно было бы разбросать все эти маленькие тела в космосе. То, что они держатся экваториальной плоскости, позволяет предположить, что они либо сформировались именно в таком положении, либо же изменение оси наклона каждой планеты происходило настолько медленно, что приливным силам удавалось держать в узде спутники.
    Если говорить о проблеме спутников, то нельзя исключать, что сам удар извне мог вызвать извержение материала из недр планеты, из которого и образовались спутники. Однако различия в химическом составе спутников и их родительских планет говорят о том, что они, скорее всего, появились на свет из внешних частей 'подтуманности', сформировавшей каждую из этих планет.
    Иная гипотеза гласит, что нечто (возможно, гравитация проходящей мимо звезды) вызвало 'выпячивание' внешней части Солнечной системы. Но, даже если такое гипотетическое 'выпячивание' действительно имело место, в компьютерных симуляционных моделях при таких условиях не удается воссоздать Солнечную систему такой, какой мы ее знаем сегодня.
    В 2006 году аргентинский астроном Адриан Брунини предположил, что оси наклона внешних планет являются результатом хаотичного периода, возникшего вскоре после формирования этих планет, когда их орбиты на краткий период сблизились (смотрите вставку "Орбитальная миграция").

1 ФОРМИРОВАНИЕ:     Планеты-гиганты преобразуются в довольно плотное скопление вокруг и позади орбиты Юпитера.     2 ДРЕЙФ СНАРУЖИ:     Приливные силы заставили Сатурн, Уран и Нептун раскручиваться по наружной спирали.     3 УВЕЛИЧЕННЫЙ ЭФФЕКТ:     Сатурн в конце концов формирует резонанс с Юпитером, что усиливает гравитационное воздействие этих двух планет на их внешних соседей.     4 ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИЕ ОРБИТЫ:     Уран и Нептун под действием сил притяжения выходят на эксцентрические орбиты, что вызывает частые близкие встречи между ними и Сатурном.     5 ПРИЛИВНЫЕ СИЛЫ:     Повторные близкие встречи формируют приливные силы, стягивающие планеты с их первоначальных осей наклона.     6 СЕГОДНЯШНИЕ ОРБИТЫ:     По мере того как Сатурн раскручивается по спирали, он теряет резонанс с Юпитером. Уран и Нептун вращаются на своих сегодняшних орбитах, расположенных намного дальше, чем изначально.

ОРБИТАЛЬНАЯ МИГРАЦИЯ

    Ударной теории наклона оси Урана противоречит тот факт что например, орбиты лун Урана и его кольца наклонены к плоскости Солнечной системы аналогичным образом (когда столкновение должно было затронуть только саму планету).
    В 2009 году была предложена новая теория в рамках новой работы ученые провели компьютерное моделирование процесса изменения оси вращения Урана под воздействием гравитации другого небесного тела. Для этого ученые предположили, что у гиганта была луна, которая позже оказалась выброшена за пределы орбиты планеты. Прогнав симуляцию планетарной эволюции около 10 тысяч раз, исследователи получили результаты, хорошо согласующиеся с фактическими данными.
    У каждой из этих теорий есть свои преимущества и слабые стороны, но мы, вероятно, так и не узнаем, какая же 'травма' привела Уран в такое накрененное положение.

---