De ongebruikelijke attributen van de ijsreus Uranus hebben wetenschappers lang in verwarring gebracht. Alle planeten in het zonnestelsel draaien om de zon in dezelfde richting en in hetzelfde vlak, waarvan astronomen denken dat het een overblijfsel is van hoe ons zonnestelsel is gevormd uit een draaiende schijf van gas en stof. De meeste planeten draaien ook in dezelfde richting, met hun polen loodrecht op het vlak waarin de planeten draaien. Echter, uniek onder alle planeten, Uranus staat ongeveer 98 graden gekanteld.

In plaats van na te denken over de realiteit van sterren die zich in alle richtingen en op verschillende afstanden van de aarde verspreiden, het is gemakkelijker te begrijpen door je de hemelbol voor te stellen. Om je voor te stellen wat de hemelbol is, kijk omhoog naar de nachtelijke hemel en stel je voor dat alle sterren die je ziet op de binnenkant van een bol rond het zonnestelsel zijn geschilderd. Sterren lijken dan op te komen en onder te gaan als de aarde beweegt ten opzichte van deze 'bol'. Terwijl Uranus ronddraait en om de zon draait, het houdt zijn polen gericht op vaste punten met betrekking tot deze bol, dus het lijkt rond te rollen en te wiebelen vanuit het perspectief van een aardse waarnemer. Uranus heeft ook een ringsysteem zoals dat van Saturnus, en een reeks van 27 manen die rond de evenaar draaien; dus, ze zijn ook gekanteld ten opzichte van het vlak van de ecliptica. De oorsprong van de ongebruikelijke reeks eigenschappen van Uranus is nu verklaard door een onderzoeksteam onder leiding van professor Shigeru Ida van het Earth-Life Science Institute (ELSI) van het Tokyo Institute of Technology. Hun studie suggereert dat vroeg in de geschiedenis van ons zonnestelsel, Uranus werd getroffen door een kleine, ijzige planeet ruwweg één tot drie keer de massa van de aarde, die de jonge planeet kantelde en zijn eigenaardige maan- en ringsysteem achterliet als een rokend pistool.

Het team kwam tot deze conclusie tijdens het bouwen van een nieuwe computersimulatie van maanvorming rond ijzige planeten. De meeste planeten in het zonnestelsel hebben manen van verschillende grootte, banen, composities en andere eigenschappen, waarvan wetenschappers denken dat ze kunnen helpen verklaren hoe ze zijn ontstaan. Er zijn sterke aanwijzingen dat de eigen enkele maan van de aarde werd gevormd toen een rotsachtig lichaam ter grootte van Mars bijna 4,5 miljard jaar geleden de vroege aarde trof. Dit idee verklaart veel over de aarde en de samenstelling van de maan, en de manier waarop de maan om de aarde draait.

Wetenschappers verwachten dat dergelijke massale botsingen vaker voorkwamen in het vroege zonnestelsel; inderdaad, ze maken deel uit van het verhaal van hoe alle planeten worden verondersteld te worden gevormd. Maar Uranus moet inslagen hebben meegemaakt die heel anders waren dan de aarde, simpelweg omdat Uranus zo veel verder van de zon verwijderd was. Omdat de aarde dichter bij de zon is ontstaan, waar de omgeving heter was, het is meestal gemaakt van wat wetenschappers 'niet-vluchtige' elementen noemen, wat betekent dat ze geen gassen vormen bij normale druk en temperaturen op het aardoppervlak; ze zijn gemaakt van steen. In tegenstelling tot, de buitenste planeten zijn grotendeels samengesteld uit vluchtige elementen zoals water en ammoniak. Ook al zijn dit gassen of vloeistoffen onder aardoppervlaktetemperaturen en -drukken, op grote afstand van de zon, ze zijn bevroren tot vast ijs.

Volgens de studie van professor Ida en zijn collega's, gigantische inslagen op verre ijzige planeten zouden totaal anders zijn dan die met rotsachtige planeten, zoals de impact waarvan wetenschappers denken dat ze de maan van de aarde hebben gevormd. Omdat waterijs zich bij lage temperaturen vormt, het inslagpuin van Uranus en zijn ijzige botslichaam zouden tijdens de botsing grotendeels zijn verdampt. Dit kan ook het geval zijn geweest voor het rotsachtige materiaal dat betrokken was bij de maanvormende impact van de aarde, maar in tegenstelling, dit rotsachtige materiaal had een zeer hoge condensatietemperatuur, wat betekent dat het snel stolde, en dus was de maan van de aarde in staat om een ​​aanzienlijke hoeveelheid van het puin te verzamelen dat door de botsing was ontstaan ​​vanwege zijn eigen zwaartekracht.

In het geval van Uranus, een grote, ijzige impactor kon de planeet kantelen, geef het een snelle rotatieperiode (Uranus' dag is momenteel ongeveer 17 uur, zelfs sneller dan die van de aarde), en het restmateriaal van de aanvaring bleef langer gasvormig. Het grootste massalichaam, die Uranus zou worden, verzamelde vervolgens de meeste restjes, en daarom, De manen van Uranus zijn klein. Precies zijn, de verhouding van de massa van Uranus tot de massa van de manen van Uranus is een factor 100 groter dan de verhouding van de massa van de aarde tot zijn maan. Het model van Ida en collega's reproduceert prachtig de huidige configuratie van de satellieten van Uranus.

Professor Ida zegt, "Dit model is het eerste dat de configuratie van het maansysteem van Uranus verklaart, en het kan helpen bij het verklaren van de configuraties van andere ijzige planeten in ons zonnestelsel, zoals Neptunus. Achter dit, astronomen hebben nu duizenden planeten rond andere sterren ontdekt, zogenaamde exoplaneten, en observaties suggereren dat veel van de nieuw ontdekte planeten die bekend staan ​​als superaarde in exoplanetaire systemen grotendeels uit waterijs bestaan, en dit model kan ook op deze planeten worden toegepast."