Uranus träffades av ett massivt föremål som var ungefär dubbelt så stort som jorden som fick planeten att luta och kunde förklara dess minusgrader, enligt ny forskning.

Astronomer vid Durham University, STORBRITANNIEN, ledde ett internationellt team av experter för att undersöka hur Uranus kom att lutas på sidan och vilka konsekvenser en gigantisk påverkan skulle ha fått på planetens utveckling.

Teamet körde de första högupplösta datorsimuleringarna av olika massiva kollisioner med isjätten för att försöka ta reda på hur planeten utvecklades.

Forskningen bekräftar en tidigare studie som sa att Uranus lutande position orsakades av en kollision med ett massivt föremål - troligen en ung protoplanet gjord av sten och is - under bildandet av solsystemet för cirka 4 miljarder år sedan.

Simuleringarna antydde också att skräp från stötkroppen kunde bilda ett tunt skal nära kanten av planetens islager och fånga in värmen som kommer från Uranus kärna. Infångningen av denna inre värme kan delvis hjälpa till att förklara Uranus extremt kalla temperatur på planetens yttre atmosfär (-216 grader Celsius, -357 grader Fahrenheit), sa forskarna.

Resultaten publiceras i The Astrophysical Journal .

Huvudförfattare Jacob Kegerreis, Ph.D. forskare vid Durham University's Institute for Computational Cosmology, sa:"Uranus snurrar på sidan, med sin axel som pekar nästan i rät vinkel mot alla andra planeter i solsystemet. Detta orsakades nästan säkert av en enorm påverkan, men vi vet väldigt lite om hur detta faktiskt hände och hur annars en sådan våldsam händelse påverkade planeten.

"Vi körde mer än 50 olika nedslagsscenarier med en kraftfull superdator för att se om vi kunde återskapa de förhållanden som formade planetens utveckling.

"Våra fynd bekräftar att det mest sannolika resultatet var att den unge Uranus var inblandad i en katastrofal kollision med ett föremål som är dubbelt så stort som jorden, om inte större, slå den på sidan och sätta igång händelserna som hjälpte till att skapa den planet vi ser idag."

Det har funnits ett frågetecken över hur Uranus lyckades behålla sin atmosfär när en våldsam kollision kunde ha förväntats få den att rusa ut i rymden.

Enligt simuleringarna, detta kan med största sannolikhet förklaras av att stötobjektet slår ett betande slag mot planeten. Kollisionen var tillräckligt stark för att påverka Uranus lutning, men planeten kunde behålla majoriteten av sin atmosfär.

Forskningen kan också hjälpa till att förklara bildandet av Uranus ringar och månar, med simuleringarna som tyder på att nedslaget kan kasta sten och is i omloppsbana runt planeten. Denna sten och is kunde sedan ha klumpat ihop sig för att bilda planetens inre satelliter och kanske ändrat rotationen av alla redan existerande månar som redan kretsar kring Uranus.

Simuleringarna visar att nedslaget kunde ha skapat smält is och sneda stenklumpar inuti planeten. Detta kan hjälpa till att förklara Uranus lutande och off-center magnetiska fält.

Uranus liknar den vanligaste typen av exoplaneter – planeter som finns utanför vårt solsystem – och forskarna hoppas att deras fynd kommer att hjälpa till att förklara hur dessa planeter utvecklades och förstå mer om deras kemiska sammansättning.