Der Uranus in Echtfarbe (li.) und in Falschfarbe (re.) - hier sieht man den sonnenzugewandten Pol des Planeten

© NASA

Science
04/07/2020

Forscher finden Erklärung für umgeworfenen Uranus

Ein neues Modell zeigt, wie der Aufprall abgelaufen ist, der Uranus so merkwürdig rotieren lässt.

Der Uranus sticht unter den Planeten des Sonnensystems durch mehrere Eigenarten hervor. Die Rotationsachse des "Eisriesen" ist um knapp 98 Grad geneigt, das um 60 Grad geneigte Magnetfeld taumelt wild herum, dazu kommt eine extrem schnelle Eigendrehung. Ein "Tag" auf dem Uranus - knapp die Hälfte des Planeten erhält niemals Sonnenlicht - dauert nur 17 Stunden. Der Planet besitzt allerdings einen viermal so großen Durchmesser wie die Erde.

Massenflucht

Ein Zusammenstoß mit einem riesigen Objekt (1 bis 3 Erdmassen) vor vier Milliarden Jahren wird schon seit Langem als wahrscheinlichste Erklärung für die Eigentümlichkeiten des Uranus angenommen. In bisherigen Simulationen hätte ein solcher Einschlag allerdings doppelt so viel Masse im Orbit von Uranus hinterlassen, als momentan in Form von Monden dort vorhanden ist. Ein Forscherteam des Tokyo Institute of Technology hat nun ein Modell enwickelt, das den Zusammenstoß und seine Folgen schlüssig erklärt, berichtet Space.com.

Mond-Enstehung

"Dieses Modell ist das erste, das die Konfiguration des Mondsystems von Uranus erklärt", meint Projektleiter Shigeru Ida. "Das könnte dabei helfen, die Konfigurationen von anderen eisigen Planeten in unserem Sonnensystem, wie Neptun, zu erklären." Bisherige Simulationsmodelle hatten ähnliche Annahmen getroffen, wie sie für die Entstehung des Erdmondes galten. Er wurde durch den Zusammenprall der Erde mit einem ca. Mars-großen Himmelskörper namens Theia geschaffen. Die japanischen Forscher fanden jedoch heraus, dass es durch die Position und die Zusammensetzung der Erde und des Uranus zu unterschiedlichen Folgen kam.

Siedepunkte

Bei der Kollision der Erde mit Theia wurde viel festes Gestein freigesetzt, das sich in einer heißen Scheibe um die Erde sammelte, sich durch hohe Siedepunkte aber bald verfestigte und relativ rasch zum Mond formte. Im Falle des Uranus wurde beim Aufprall wesentlich flüchtigeres Material (hauptsächlich Wasser und Ammoniak) freigesetzt. Das Material benötigte durch niedrigere Siedepunkte länger, um sich zu verfestigen. Rund die Hälfte des Materials entwich ins All, der Rest sammelte sich in einer Scheibe um den Uranus, wo mehrere Monde und Ringe (wie beim Saturn) entstanden.

Exoplaneten

Laut den Autoren der Studie, die im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlicht wurde, gebe es also einen signifikanten Unterschied von Zusammenstößen von felsigen Objekten in Sonnennähe und jenen von eisigen Objekten weit weg vom Zentralgestirn. Die Erkenntnis hilft Astronomen künftig auch beim Erforschen von Exoplaneten. Viele der Planeten, die außerhalb des Sonnensystems entdeckt werden, sind so genannte Supererden, die großteils aus Wassereis bestehen.