Etwas Großes stürzte auf Uranus und veränderte den Planeten für immer

Eine neue Studie bestätigte, dass eine Kollision von Uranus mit einem riesigen Objekt – welches ungefähr doppelt so groß war wie die Erde – zur extremen Neigung des Planeten und auch zu anderen seltsamen Eigenschaften geführt haben könnte.

„Uranus ist in vielerlei Hinsicht einzigartig. Alle Planeten im Sonnensystem drehen sich mehr oder weniger auf dieselbe Weise – doch Uranus liegt fast komplett auf der Seite, seine Rotationsachse ist um 98° gegen die Bahnebene geneigt“ sagte Jacob Kegerreis, Hauptautor der neuen Studie und Forscher am Institut für Computer-Kosmologie an der Universität Durham, Großbritannien, Und das ist nicht das einzige, was den Planeten so seltsam macht.

Uranus hat auch ein sehr seltsames Magnetfeld und ist extrem kalt, obwohl er laut Kegerreis „wärmer“ sein sollte. In dieser Studie versuchen der Forscher und sein Team viele der seltsamen Merkmale des Planeten zu erklären, indem sie diese der Kollision mit einem massiven, eisigen Objekt vor 4 Milliarden Jahren zuschreiben.

Um besser zu verstehen, wie sich der Einschlag auf die Entwicklung von Uranus auswirkte, nutzte das Team einen leistungsstarken Supercomputer, um eine Simulation von massiven Kollisionen durchzuführen, etwas, das noch nie zuvor gemacht wurde. Diese Studie bestätigt eine ältere Studie, die nahelegte, dass die erhebliche Neigung von Uranus durch eine Kollision mit einem massiven Objekt verursacht wurde. Die Forscher vermuten, dass es sich bei diesem Objekt um einen jungen Protoplaneten aus Gestein und Eis handelte.

Erstaunlicherweise behielt Uranus nach diesem Einschlag seine Atmosphäre. Die Forscher denken, dass dies daran liegt, dass das Objekt nur den Planeten streifte und ihn zwar hart genug traf, um seine Rotationsachse zu ändern, aber nicht hart genug, um seine Atmosphäre zu beeinflussen,

Wahrscheinlich sind solche Ereignisse im Universum nicht allzu selten.

Aber dieses riesige Objekt, das in Uranus eindrang, tat mehr als nur seine Rotationsachse zu verändern. Laut dieser Untersuchung, könnte es sein, dass einige der Trümmer aus dem Aufprall eine dünne Hülle um Uranus bildeten, die weiterhin die Wärme absorbiert die vom Kern des Planeten ausgeht. Dies könnte zumindest teilweise erklären, warum die äußere Atmosphäre von Uranus so extrem kalt ist.

Laut Kegerreis könnte diese Kollision auch zwei andere Merkwürdigkeiten des gekippten Planeten erklären. Erstens könnte es erklären, wie und warum sich einige der Monde des Uranus gebildet haben. Die Forscher meinen, dass der Einschlag Gesteinstrümmer und Eis in die Umlaufbahn des jungen Planeten geschleudert hat – Trümmer, die später zu einigen von den 27 Monden des Uranus wurden. Außerdem könnte die Kollision die Rotation von Monden, die zu jener Zeit bereits existierten, verändert haben. Vergangenes Jahr hat eine separate Studie diesen Aspekt der Kollision ebenfalls untersucht.

Die Forscher vermuten auch, dass durch die Kollision im Inneren des Planeten geschmolzenes Eis und Gesteinsklumpen entstanden sind, wodurch das Magnetfeld kippte.

Nach dieser Studie hoffen die Forscher, diese Kollision mit noch höher aufgelösten Simulationen untersuchen zu können, um die Entwicklung des Uranus noch besser zu verstehen, meinte Kegerreis. Er wies auch darauf hin, dass das Team die Chemie von Uranus untersuchen möchte und wie sich ein solcher Einschlag auf seine Atmosphäre ausgewirkt haben könnte.

Diese Arbeit wurde am 2. Juli 2018 im „The Astrophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Wissenschaftler verwendeten eine hochauflösende Simulation um zu bestätigen, dass ein Objekt, doppelt so groß wie die Erde, mit Uranus kollidierte und dadurch die Rotationsachse des Planeten gekippt wurde. Bild: Jacob Kegerreis/Durham University.