Os atributos incomuns do gigante de gelo Urano há muito intrigam os cientistas. Todos os planetas do sistema solar giram em torno do sol na mesma direção e no mesmo plano, que os astrônomos acreditam ser um vestígio de como nosso sistema solar se formou a partir de um disco giratório de gás e poeira. A maioria dos planetas também gira na mesma direção, com seus pólos orientados perpendicularmente ao plano em que os planetas giram. Contudo, unicamente entre todos os planetas, Urano está inclinado em cerca de 98 graus.

Em vez de pensar sobre a realidade das estrelas espalhadas em todas as direções e a várias distâncias da Terra, é mais fácil de entender visualizando a esfera celestial. Para imaginar o que é a esfera celestial, olhe para o céu noturno e imagine que todas as estrelas que você vê estão pintadas no interior de uma esfera ao redor do sistema solar. As estrelas então parecem subir e se pôr à medida que a Terra se move em relação a esta "esfera". Enquanto Urano gira e orbita o sol, mantém seus pólos voltados para pontos fixos em relação a esta esfera, portanto, parece rolar e oscilar da perspectiva de um observador da Terra. Urano também tem um sistema de anéis como o de Saturno, e uma série de 27 luas que orbitam ao redor de seu equador; portanto, eles também são inclinados em relação ao plano da eclíptica. As origens do conjunto incomum de propriedades de Urano foram agora explicadas por uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Shigeru Ida do Earth-Life Science Institute (ELSI) no Instituto de Tecnologia de Tóquio. Seu estudo sugere que no início da história do nosso sistema solar, Urano foi atingido por um pequeno, planeta gelado com aproximadamente uma a três vezes a massa da Terra, que derrubou o jovem planeta e deixou para trás sua lua idiossincrática e sistema de anéis como uma arma fumegante.

A equipe chegou a essa conclusão ao construir uma nova simulação de computador da formação da lua em torno de planetas gelados. A maioria dos planetas do sistema solar tem luas de diferentes tamanhos, órbitas, composições e outras propriedades, que os cientistas acreditam pode ajudar a explicar como eles se formaram. Há fortes evidências de que a própria lua única da Terra se formou quando um corpo rochoso do tamanho de Marte atingiu a Terra primitiva há quase 4,5 bilhões de anos. Esta ideia explica muito sobre a Terra e a composição da lua, e a maneira como a lua orbita a Terra.

Os cientistas esperam que essas colisões massivas sejam mais comuns no início do sistema solar; na verdade, eles são parte da história de como todos os planetas devem se formar. Mas Urano deve ter sofrido impactos muito diferentes da Terra, simplesmente porque Urano se formou muito mais longe do sol. Uma vez que a Terra se formou mais perto do sol, onde o ambiente era mais quente, é feito principalmente do que os cientistas chamam de elementos "não voláteis", o que significa que eles não formam gases nas pressões e temperaturas normais da superfície da Terra; eles são feitos de rocha. Em contraste, os planetas mais externos são em grande parte compostos de elementos voláteis como água e amônia. Mesmo que estes sejam gases ou líquidos sob as temperaturas e pressões da superfície da Terra, a grandes distâncias do sol, eles estão congelados em gelo sólido.

De acordo com o estudo do professor Ida e seus colegas, impactos gigantes em planetas gelados distantes seriam completamente diferentes daqueles envolvendo planetas rochosos, como o impacto que os cientistas acreditam ter formado a lua da Terra. Como o gelo da água se forma em baixas temperaturas, os detritos do impacto de Urano e seu impactador de gelo teriam vaporizado principalmente durante a colisão. Isso também pode ter sido verdade para o material rochoso envolvido no impacto de formação da lua da Terra, mas em contraste, este material rochoso tinha uma temperatura de condensação muito alta, o que significa que se solidificou rapidamente, e assim a lua da Terra foi capaz de coletar uma quantidade significativa de detritos criados pela colisão devido à sua própria gravidade.

No caso de Urano, um grande, O impactador de gelo foi capaz de inclinar o planeta, dar-lhe um período de rotação rápida (o dia de Urano atualmente dura cerca de 17 horas, ainda mais rápido que o da Terra), e o material restante da colisão permaneceu gasoso por mais tempo. A maior massa corporal, que se tornaria Urano, em seguida, coletou a maioria das sobras, e assim, As luas de Urano são pequenas. Para ser mais preciso, a proporção da massa de Urano para as massas das luas de Urano é maior do que a proporção da massa da Terra para sua lua por um fator de mais de 100. O modelo de Ida e seus colegas reproduz lindamente a configuração atual dos satélites de Urano.

Professor Ida diz, "Este modelo é o primeiro a explicar a configuração do sistema lunar de Urano, e pode ajudar a explicar as configurações de outros planetas gelados em nosso sistema solar, como Netuno. Além disso, astrônomos já descobriram milhares de planetas ao redor de outras estrelas, os chamados exoplanetas, e as observações sugerem que muitos dos planetas recém-descobertos conhecidos como super-Terras em sistemas exoplanetários podem consistir em grande parte de gelo de água, e este modelo também pode ser aplicado a esses planetas. "