Los atributos inusuales del gigante de hielo Urano han desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. Todos los planetas del sistema solar giran alrededor del sol en la misma dirección y en el mismo plano, lo que los astrónomos creen que es un vestigio de cómo nuestro sistema solar se formó a partir de un disco giratorio de gas y polvo. La mayoría de los planetas también giran en la misma dirección, con sus polos orientados perpendicularmente al plano en el que giran los planetas. Sin embargo, único entre todos los planetas, Urano está inclinado a unos 98 grados.

En lugar de pensar en la realidad de las estrellas esparcidas en todas direcciones y a distintas distancias de la Tierra, es más fácil de entender imaginando la esfera celeste. Para imaginar lo que es la esfera celeste, mire hacia el cielo nocturno e imagine que todas las estrellas que ve están pintadas en el interior de una esfera que rodea el sistema solar. Entonces, las estrellas parecen elevarse y ponerse a medida que la Tierra se mueve en relación con esta "esfera". Mientras Urano gira y orbita alrededor del sol, mantiene sus polos apuntando a puntos fijos con relación a esta esfera, por lo que parece girar y tambalearse desde la perspectiva de un observador de la Tierra. Urano también tiene un sistema de anillos como el de Saturno, y una serie de 27 lunas que orbitan alrededor de su ecuador; por lo tanto, también están inclinados con respecto al plano de la eclíptica. Los orígenes del inusual conjunto de propiedades de Urano ahora han sido explicados por un equipo de investigación dirigido por el profesor Shigeru Ida del Earth-Life Science Institute (ELSI) en el Instituto de Tecnología de Tokio. Su estudio sugiere que al principio de la historia de nuestro sistema solar, Urano fue golpeado por un pequeño planeta helado aproximadamente de una a tres veces la masa de la Tierra, que volcó al joven planeta y dejó atrás su idiosincrásico sistema de anillos y luna como una pistola humeante.

El equipo llegó a esta conclusión mientras construía una novedosa simulación por computadora de la formación de la luna alrededor de planetas helados. La mayoría de los planetas del sistema solar tienen lunas de diferentes tamaños, órbitas composiciones y otras propiedades, lo que los científicos creen que puede ayudar a explicar cómo se formaron. Existe una fuerte evidencia de que la propia luna de la Tierra se formó cuando un cuerpo rocoso del tamaño de Marte golpeó la Tierra primitiva hace casi 4.500 millones de años. Esta idea explica mucho sobre la Tierra y la composición de la Luna, y la forma en que la luna orbita la Tierra.

Los científicos esperan que tales colisiones masivas fueran más comunes en el sistema solar temprano; Por supuesto, son parte de la historia de cómo se cree que se forman todos los planetas. Pero Urano debe haber experimentado impactos que fueron muy diferentes a los de la Tierra simplemente porque Urano se formó mucho más lejos del sol. Dado que la Tierra se formó más cerca del sol, donde el ambiente era más caluroso, está compuesto principalmente de lo que los científicos llaman elementos 'no volátiles', lo que significa que no forman gases a presiones y temperaturas normales de la superficie terrestre; están hechos de roca. A diferencia de, los planetas más externos están compuestos en gran parte por elementos volátiles como agua y amoníaco. Aunque estos son gases o líquidos bajo temperaturas y presiones de la superficie de la Tierra, a grandes distancias del sol, están congelados en hielo sólido.

Según el estudio del profesor Ida y sus colegas, los impactos gigantes en planetas helados distantes serían completamente diferentes de los que involucran planetas rocosos, como el impacto que los científicos creen que formó la luna de la Tierra. Debido a que el hielo de agua se forma a bajas temperaturas, los escombros del impacto de Urano y su impactador helado se habrían vaporizado principalmente durante la colisión. Esto también puede haber sido cierto para el material rocoso involucrado en el impacto de la formación de la luna en la Tierra, pero en contraste, este material rocoso tenía una temperatura de condensación muy alta, lo que significa que se solidificó rápidamente, y así la luna de la Tierra pudo recolectar una cantidad significativa de los escombros creados por la colisión debido a su propia gravedad.

En el caso de Urano, un gran, El impactador helado pudo inclinar el planeta, darle un período de rotación rápido (el día de Urano es actualmente de aproximadamente 17 horas, incluso más rápido que el de la Tierra), y el material sobrante de la colisión permaneció gaseoso por más tiempo. El cuerpo de masa más grande, que se convertiría en Urano, luego recogió la mayoría de las sobras, y por lo tanto, Las lunas de Urano son pequeñas. Para ser preciso, la relación entre la masa de Urano y las masas de las lunas de Urano es mayor que la relación entre la masa de la Tierra y su luna en un factor de más de 100. El modelo de Ida y sus colegas reproduce maravillosamente la configuración actual de los satélites de Urano.

El profesor Ida dice:"Este modelo es el primero en explicar la configuración del sistema lunar de Urano, y puede ayudar a explicar las configuraciones de otros planetas helados de nuestro sistema solar, como Neptuno. Más allá de esto, Los astrónomos han descubierto ahora miles de planetas alrededor de otras estrellas, los llamados exoplanetas, y las observaciones sugieren que muchos de los planetas recién descubiertos conocidos como super-Tierras en sistemas exoplanetarios pueden consistir principalmente en hielo de agua, y este modelo también se puede aplicar a estos planetas ".