7月4日消息，相比其他行星，天王星自轉軸幾乎躺倒在公轉軌道平面上，因此彷彿總是在躺著打滾。目前，科學家最新研究揭開了天王星傾斜之謎，數十億年前天王星被一顆質量大約是地球兩倍的巨大天體碰撞，從而導致天王星出現獨特的軸傾斜。
依據最新研究，這種“災難性”碰撞促進了天王星進化，並能解釋它的冰冷溫度。英國杜倫大學天文學家帶領一支國際專家小組對天王星進行專項研究，分析天王星朝向一側傾斜的真實原因，以及巨大天體碰撞對天王星進化所產生的影響。
研究小組首次使用高分辨率計算機模擬不同質量天體與天王星發生的碰撞過程，試圖計算出這顆行星是如何進化的。該研究證實之前的研究結論——天王星軸傾斜是大約40億年前太陽系形成階段中出現的，很可能是遭受一顆岩石和冰塊構成的年輕原行星碰撞所致。
同時，該計算機模擬表明，碰撞殘骸在天王星冰層邊緣形成一層薄冰殼，並捕獲天王星內核的熱量，導致這顆行星更加低溫。研究人員表示，天王星內部熱量的吸收在一定程度上有助於解釋天王星外大氣層的低溫現象(零下216攝氏度)。
研究報告主要作者、杜倫大學計算宇宙學研究所博士研究員雅各布·克格雷斯(Jacob Kegerreis)說：“天王星沿著它的一側旋轉，它的軸線幾乎與太陽系內其它行星軸線呈直角。現在可以肯定是講，天王星軸傾斜是由一次大型天體碰撞導致的，但是我們對此次碰撞的真實過程瞭解甚少，也不清楚這樣的暴力碰撞事件如何影響天王星。”
他介紹稱，我們使用一臺高性能超級計算機運行了50多次不同的天體碰撞模擬實驗，觀察我們能否重建天王星進化的原始條件。這項最新發現證實天王星年輕時期曾遭受一顆質量是地球兩倍的大型天體碰撞，如果這顆碰撞天體不是很大，撞擊在天王星上就不會形成現今觀測到的天王星傾斜軸。
然而，關於天王星如何在猛烈碰撞中將殘骸物質噴射太空仍能維持大氣層，一直是一個未解謎團。依據計算機模擬結果，這很可能是大型天體碰撞地球所導致的。
撞擊強度足以影響天王星傾斜度，但這顆行星仍能保留大部分大氣層。研究人員表示，這將有助於解釋天王星環狀結構和衛星的形成過程，這項模擬實驗表明，該碰撞將拋射岩石和冰塊至天王星軌道。
岩石和冰塊可能聚集在一起形成天王星內部衛星，並且可能改變環繞天王星現有衛星的旋轉。模擬結果表明，大型天體碰撞還會導致天王星內部熔融冰塊，形成質量不均衡的岩石塊，這將有助於解釋天王星軸傾斜，以及存在偏離中心的磁場。
天王星與最普通的系外行星十分相似(太陽系之外的行星)，研究人員希望這項發現將有助於解釋這些行星是如何進化的，以及更多地理解它們的化學成分。
研究報告合著作者、美國宇航局艾姆斯研究中心路易斯·特奧多羅(Luis Teodoro)博士稱，所有證據表明，在行星形成過程中巨大天體碰撞頻繁發生。通過這項研究，我們對觀察潛在宜居系外行星有了更深入的認識。目前，這項最新研究報告發表在近期出版的《天體物理學雜誌》上。
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