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【天王星为何“躺着”转?一场远古撞击,可能改写了整颗行星的命运】 太阳系的行星

【天王星为何“躺着”转?一场远古撞击,可能改写了整颗行星的命运】

太阳系的行星大多像陀螺一样,转轴大致竖在公转轨道上。天王星却很特别,它的自转轴倾角达到97.77度,几乎是横着绕太阳转。连它的主要卫星和光环,也沿着这个倾斜的方向排列,那么,天王星的自转轴究竟是怎么变得这么倾斜的?

最常见的解释是太阳系形成早期发生过一次巨大撞击,那时行星的轨道还没有今天这样稳定,一个接近地球大小的天体可能斜着撞上年轻的天王星,改变了它的自转方向。研究人员通过计算机模拟发现,合适角度的撞击确实有机会造成接近今天的倾斜,并留下形成卫星的物质。

然而,如果天王星原本就有卫星,它们为何没有各走各的,而是与如今倾斜的赤道面大体一致?撞击产生的碎片,能否形成我们看到的卫星系统?

还有一种更出人意料的解释,天王星过去可能有一颗如今已经消失的大卫星。随着它的轨道缓慢向外移动,卫星的引力长期牵动天王星的转轴,使倾角一步步增大。等到运动变得不稳定,这颗卫星又可能撞回天王星,让转轴停在接近今天的位置。模拟表明这条路径可行,但我们还没有找到那颗古卫星存在过的直接证据。

天王星绕太阳一圈约需84个地球年,在接近至日时,一个极区长时间朝向太阳,另一侧则陷入漫长黑暗。背阳的一侧可经历约21年的极夜,它的季节是一套相当极端的光照变化。