Существуют две теории о том, как были образованы планеты в Солнечной системе. Первая и общепринятая теория: последовательная аккреция, хорошо работает с образованием планет земной группы, но имеет проблемы с планетами-гигантами, такие как Уран. Вторая теория:  гравитационная неустойчивость, может объяснить образование планет-гигантов.

Базовая модель аккреции

Примерно 4,6 миллиарда лет назад, Солнечная система была облаком пыли и газа, известная как солнечная туманность.  Со временем гравитация поглощала вещество внутрь, образуя Солнце в центре туманности.

С рождением Солнца, оставшийся материал начал слипаться. Мелкие частицы сближались, связанные силой тяжести, в более крупные частицы. Более легкие элементы, такие как водород и гелий, были сметены солнечным ветром, оставляя только тяжелые, скалистые материалы для создания наземных миров. Но чем дальше, тем влияние солнечного ветра на более легкие элементы было меньше, что позволило им сливаться в газовые гиганты, такие как Уран. Таким же образом были созданы астероиды, кометы, планеты и спутники.

Модель гравитационной неустойчивости

Однако необходимость в быстром формировании газовых гигантов – одна из проблем модели аккреции. Согласно этой модели, процесс занимает на несколько миллионов лет дольше, чем легкие газы были доступны в ранней Солнечной системе. В то же время, модель аккреции сталкивается лицом с вопросом миграции, как планеты-младенцы стали вращаться по спирали вокруг Солнца в достаточно короткий промежуток времени.

Согласно новой модели гравитационной неустойчивости, скопление пыли и газа были связаны друг с другом еще на ранней стадии жизни Солнечной системы.  Со временем эти скопления медленно сжимались в гигантскую планету. Эти планеты могли образовываться быстрее, чем их конкуренты модели аккреции, иногда всего за тысячу лет, что позволило им улавливать быстро улетучивающийся газ. Эти планеты могли также быстро набрать критическую массу, которая удерживала их на орбите и не позволила быть поглощенной Солнцем.

Ученые продолжают изучать планеты в Солнечной системе, а также вокруг других, что позволит им лучше понять как сформировался Уран и его братья и сестры.

 

Опасная молодость

 

В ранней Солнечной системе было множество страшных столкновений, и Уран не избежал этой участи. В то время как Луна и Меркурий показывают нам свидетельства бомбардировки небольших камней и астероидов, Уран, по-видимому,  пострадал от столкновения с объектом размером с Землей. В результате Уран «опрокинулся» набок и теперь его полюс смотрит на Солнце в течение полугода Урана.

 

Уран является самым маленьким из газовых гигантов, возможно, отчасти потому что он потеряла часть своей массы во время удара.