Планета уран каким цветом – Планета Солнечной Системы, Как Выглядит с Земли, Размер и Спутники, Особенности Поверхности и Характеристика Атмосферы, Краткое Описание

Уран: планета цвета морской волны

Уран — третья по величине планета Солнечной системы. В древности люди не знали о его существовании, а открыт он был при помощи телескопа английским астрономом У. Гершелем только в 1781 году.

У Урана есть атмосфера из водорода и гелия и 27 спутников. В отличие от газовых гигантов Юпитера и Сатурна, Уран называют «ледяным гигантом», так как температура его атмосферы — минус 224 градуса.

По своей орбите вокруг Солнца Уран движется совсем не так, как другие планеты, а «лежа на боку». Поэтому астрономы могут попеременно видеть то северный, то его южный полюс.

Уран — самая холодная планета Солнечной системы, но ученые считают, что под покровом его атмосферы скрываются кипящие океаны, которые состоят из смеси воды и различных газов. У этой планеты нет твердого внутреннего ядра.

Открытие Урана

До 1781 г. никто не подозревал о существовании Урана — седьмой планеты Солнечной системы. Уран настолько удален от Солнца, что невооруженным глазом его почти невозможно заметить.

Британский астроном Уильям Гершель длительное время вел наблюдение за звездами на определенном участке неба, когда в один из дней внезапно обнаружил, что крохотная туманная звездочка изменила положение относительно других звезд.

Гершель счел ее кометой, но уже вскоре убедился, что перед ним — новая планета, первая, обнаруженная астрономами со времен античности.

И эта планета оказалась вовсе не крошкой, а четвертой по массе в системе Солнца. Гершель дал ей имя Уран — в честь греческого бога неба, отца Сатурна.

Планета «на боку»

В отличие от газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, состоящих в основном из водорода и гелия, в недрах Урана, отстоящего от Солнца на 20 а. е., отсутствует водород, но зато много различных модификаций водяного льда. Поэтому Уран относят к особому типу планет — ледяных гигантов.

Тем не менее основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Это настоящее царство холода — планету окутывают облака изо льда, твердого аммиака и водорода, а средняя температура атмосферы не превышает -224 °С. Поверхность Урана состоит в основном изо льдов и скал.

Год Урана длится 84 земных года, а по своей орбите он движется совершенно необычно — лежа «на боку». Наклон оси планеты составляет 98°, и во время движения она поворачивается к Солнцу то Северным, то Южным полюсом.

В 1986 г. американский космический аппарат «Вояджер-2» передал на Землю снимки Урана с близкого расстояния, и эта «картинка» вызвала у сотрудников центра управления полетом аппарата вздох разочарования — планета имела ровный голубой цвет без каких-либо заметных деталей на поверхности.

Этот цвет придает атмосфере Урана газ метан, и лишь последующие наблюдения позволили различить признаки сезонных изменений погоды на планете. Заодно выяснилось, что облака на Уране расположены не в верхних слоях, а в глубине атмосферы.

Анатомия «дедушки»

При диаметре более 50 тыс. км Уран тяжелее Земли всего в 14,5 раза. Среди планет-гигантов он имеет наименьшую массу, а плотность его немногим больше плотности обычной воды.

Специалисты считают, что планета состоит в основном из различных льдов — водного, аммиачного и метанового, и лишь четверть ее массы приходится на горные породы, составляющие ядро Урана.

Ледяная оболочка, покрывающая ядро, играет ту же роль, что и мантия на Земле.

Но на самом деле она как бы и не является ледяной, так как состоит из горячей и плотной жидкости — смеси воды, аммиака и метана, имеющей температуру около четырех тысяч градусов, которую давление в 5-7 млн атмосфер заставляет сохранять структуру льда. Этот «горячий лед» иногда называют «океаном водного аммиака».

Зато атмосфера у Урана поистине «царственная» — она занимает около трети диаметра планеты. В отличие от других планет-гигантов, которые излучают гораздо больше тепла, чем получают от Солнца, Уран почти ничего не отдает «наружу», что и делает его самой холодной планетой Солнечной системы.

Магнитное поле Урана имеет очень своеобразную форму — магнитный полюс отстоит от географического на целых 60°. Для сравнения: если бы так было на Земле, то стрелка компаса указывала бы не на Арктику, а на побережье Флориды.

Уран: вспоминая Шекспира

Сегодня нам известны 27 спутников, образующих «семейство» Урана.

Первые два из них были обнаружены Уильямом Гершелем в 1787 г., а названия им дал сын великого астронома в честь персонажей комедии Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь» — царя фей и эльфов Оберона и его супруги царицы Титании.

На протяжении полувека телескоп Гершеля оставался единственным инструментом, в который можно было различить спутники Урана. Лишь в середине 19 в. астроном У. Лассел обнаружил еще два спутника, также получившие «литературные» имена Ариэль и Умбриэль.

Только спустя столетие последовали новые открытия.

В 1948 г. Дж. Койпер обнаружил наименьший из пяти больших спутников планеты — Миранду, а в 1986 г. космический зонд «Вояджер-2» открыл сразу 10 внутренних спутников. Еще несколько небольших тел на «околоурановых» орбитах были обнаружены с помощью космического телескопа «Хаббл».

Большинство спутников Урана носят имена героев 13 драм, комедий и трагедий великого английского драматурга.

Спутники Урана

Между границей внешнего кольца Урана и орбитой Миранды огромный зазор — более 80 тыс. км. В этом пространстве обращаются мелкие спутники, носящие имена Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Белинда и Пэк.

Большинство из них — темные, почти черные глыбы льда и скальных обломков.

Некоторые из этих спутников попарно расположены вблизи колец планеты — один с внутренней, а другой с внешней стороны кольца.

Они играют важную роль в поддержании целостности и структуры колец. Как только какая-нибудь частица покинет кольцо и направится к Урану, спутник, скорость которого значительно больше, настигает ее, сближается и тормозит своим тяготением.

Скорость частицы падает, и она переходит на более удаленную орбиту — возвращается в кольцо. Частицы, вылетающие «вовне», подобным же образом останавливает и возвращает внешний спутник.

Этот природный механизм саморегулирования колец напоминает работу шотландских овчарок, помогающих пастухам управлять стадом. Поэтому парные спутники и окрестили «пастушьими».

«Большая пятерка»

Спутники Урана не так массивны, как члены «семейств» Сатурна или Юпитера. Крупнейший из них, Титания, имеет диаметр 1 560 км — меньше половины радиуса земной Луны.

«Луны» Урана похожи одна на другую — это, в основном, темные скопления льда и горных пород, содержащие также аммиак и углекислый газ.

Их поверхность изрыта кратерами и следами тектонических событий — сдвигов и разломов коры, древних вулканических извержений.

Самый светлый из спутников Урана — Ариэль, он отражает до 40 % солнечного света, а самый темный — Умбриэль. При этом Ариэль, очевидно, самый молодой из всех крупных спутников, а Умбриэль — самый старый.

Самый своеобразный вид среди «большой пятерки» имеет Миранда, открытая Дж. Койпером.

Этот спутник диаметром 470 км вращается ближе других к Урану, а его поверхность испещрена следами бурного прошлого — разломами, бороздами, обрывами, ущельями и хребтами.

Вблизи Южного полюса этой планетки, имеющей неправильную форму, расположен отвесный обрыв высотой в 15 км. Специалисты считают, что в прошлом Миранда, столкнувшись с другим небесным телом, распалась на части, а затем вновь «собралась», но уже не в том порядке, как раньше.

Ариэль, второй по удаленности от планеты крупный спутник — это мир глубоких ущелий. Причина образования желобов, делающих «лицо» Ариэля похожим на печеное яблоко, пока не выяснена, тем более, что эти желоба во многих местах наполовину заполнены веществом неизвестного происхождения.

Древняя поверхность Умбриэля, следующего по счету спутника, покрыта бесчисленными крупными и мелкими кратерами.

Этот спутник отражает в два раза меньше света по сравнению с другими спутниками Урана, но причину этого специалисты не знают, неизвестно также и происхождение яркого светлого кольца на «макушке» Умбриэля.

Ведь из всех космических аппаратов, предназначенных для исследования дальних окрестностей Солнечной системы, вблизи Урана побывал только «Вояджер-2», которому удалось не только сфотографировать Умбриэль, но и определить его химический состав.

Титания — самый крупный спутник из «большой пятерки», представляет собой «грязный» ледяной шар с поверхностью, обезображенной кратерами, ущельями и разломами. Как и другие спутники Урана, Титания неоднократно «переформировывалась» в прошлом, меняя облик и рельеф.

Об Обероне, хоть он был открыт одним из первых, до полета «Вояджера-2» практически ничего не было известно. Он также усеян кратерами, но, в отличие от других больших спутников, на нем есть гора, высота которой достигает 6 км.

Кольца числом тринадцать

Еще Уильям Гершель утверждал, что ему удалось наблюдать кольца у Урана, но подтвердить свое наблюдение ученому не удалось.

Открыты они были лишь в 1977 г., но не с помощью космических аппаратов, а при прохождении диска Урана перед звездой второй величины.

Исследователи рассчитывали получить данные об атмосфере планеты, а открыли первые девять колец. Самое яркое из них имеет ширину 96 км и толщину всего в несколько метров.

Считается, что кольца Урана очень молоды и сформировались не вместе с планетой, а гораздо позже. Вероятно, это остатки одного из спутников, который разрушен столкновением или приливными силами планеты.

vunderkind.info

Интересные факты о планете Уран

Уран – седьмая от Солнца планета Солнечной системы. Это довольно большая планета, она на третьем месте после Сатурна, так что ее тоже можно назвать гигантом. Но в отличие от газовых гигантов, своих соседей, в ее недрах нет металлического водорода. А вот различных комбинаций льда предостаточно. Уран даже окрестили «ледяным гигантом».

Ось вращения Урана имеет необычных наклон, на угол 90 гадусов, чем отличается от других планет. Из-за этого у Урана поворачивает к Солнцу то один, то другой бок, то северный полюс, то южный. Есть у планеты магнитное поле, 27 спутников и система колец.

Уран. Естественный цвет планеты

Атмосфера Урана

Уран имеет атмосферу, состоящую и облакахз водорода и гелия с примесью метана и углеводородов. В облаках наблюдается аммиак, водород, много ледяных частичек. Из-за своей тяжести лед сосредоточен в нижнем слое облаков, которые, как правило, имеют слоистое строение. На Уране зафиксирована самая низкая температура в Солнечной системе минус – 224°С..
Из-за удаленности от Земли, Уран исследован не так подробно, как наши ближайшие соседи. Лишь в 1986 году были переданы снимки Урана с «Вояджера-2», сделанные с близкого расстояния. Однако и на них нельзя было различить никаких выразительных деталей рельефа. Планета молчаливо подставляет объективу свои лазурные бока.
Наблюдения с Земли в телескоп дали немало новых, интересных сведений об Уране. Мощные телескопы позволили разглядеть признаки смены сезонов года на планете, следы погодных аномалий. Установлено, что скорость ветра достигает на Уране 240 м/с. В северном полушарии проглядывают слабые полосы оранжевого цвета.

Кольца Урана

Наблюдая за планетой в 1977 году, астрономы обнаружены кольца Урана. Это абсолютно черные кольца, и поэтому, не отражают свет, из-за чего их долго не могли обнаружить. Произошло это случайно. Астрономы наблюдали процесс покрытия Ураном одной из далеких звезд, что называется обсервацией. Она нужна для уточнения плотности атмосферы планеты.
Астрономы, ведущие наблюдения были сильно удивлены, когда звезда исчезла из поля зрения до покрытия ее диском Урана. Через некоторое время звезда появилась и вновь исчезла. И так пять раз. Звезда словно «мигала». На самом деле на звезду попадали черные кольца Урана, после этого ее закрыл диск. А во время его ухода процесс «мигания» звезды повторился снова. Ученые поняли, что такое явление можно объяснить только наличием колец, а не спутников. Спутники не могли быть в одной плоскости, тем более в количестве десяти и с одной орбитой на двоих.

Позже, в разные годы открыты другие кольца. Всего их у Урана на сегодняшний день тринадцать. Кольца состоят в основном из ледяных частиц. Очень разных по размеру от нескольких сантиметров до километра. Есть и такие, что похожи на пыль. Цвет колец определяет, видимо, цвет льда. Интересно, что два последние кольца красное и синее.

Нет пока комментариев.

Извините, форма комментариев сейчас закрыта.

spaceon.ru

Планета Уран. Фото. Спутники. Масса. Видео.

Уран является планетой, которая входит в состав Солнечной системы. Он занимает седьмую позицию от Солнца и имеет третий размер по радиусу среди планет Солнечной системы. По массе этот объект занимает четвертое место.

Впервые зафиксирована планета была в 1781 году астрономом с Англии Уильямом Гершелем. Название получила в честь бога неба в древней Греции Урана, который был сыном Кроноса и внуком самого Зевса.

Нужно отметить, что Уран является первой планетой, которую открыли в новое время с применением телескопа. Это открытие было первым открытием планеты с античных времен, что позволило расширить известные границы Солнечной системы. Несмотря на то что планета имеет достаточно большие размеры, ее ранее видели с Земли, но воспринимали как звезду со слабым свечением.

Сравнивая Уран с такими газовыми гигантами, как Юпитер и Сатурн, которые состоят из гелия и водорода, можно отметить, что в нем отсутствует водород в металлической форме. В составе планеты находится много льда в различных модификациях. В этом Уран очень схож с Нептуном, эти планеты ученые относят в отдельные категории под названием «ледяные гиганты». Все же атмосфера урана состоит из гелия и водорода, не так давно в атмосфере планеты был найден метан и добавки углеводородов. Атмосфера имеет ледяные облака, которые состоят из водорода и аммиака в твердой форме.

Необходимо отметить, что Уран является планетой с самой холодной атмосферой во всей Солнечной системе. Самые низкие зафиксированные данные температуры равны −224 °C. За счет этого ученые полагают, что атмосфера планеты состоит из нескольких слоев облаков, в которых водный горизонт занимает нижние слои, а верхний слой представлен метаном. Что касается недр планеты, то они состоят из горных пород и льда.

Как и все гиганты Солнечной системы, Уран также имеет магнитосферу и систему колец вокруг планеты. Этот объект имеет 27 постоянных спутников, которые отличаются диаметром и орбитами движения. Особенностью планеты является горизонтальное положение оси вращения, за счет этого планета лежит сбоку относительно Солнца.

Первые качественные снимки Урана человечество получило в 1986 году с применением аппарата «Вояжер-2». Снимки были сделаны с достаточно близкого расстояния, на них изображена невыразительная планета, на которой не видно облачных полос или штормов. Современные исследования доводят, что планета имеет сезонные изменения в атмосфере, также часто бывают штормы со скоростью движения ветра до 900 км/ч.

Открытие планеты

Наблюдение за Ураном было начато задолго до открытия У. Гершеля, поскольку наблюдатели думали, что это звезда. Первые документальные данные наблюдения за объектом датируются 1660 годом, их проводил Джон Флемстид. После этого в 1781 году изучением объекта занимался Пьер Моньер, который наблюдал планету более 12 раз.

Гершель является ученым, который впервые сделал вывод, что это планета, а не звезда. Свои наблюдения ученый начинал, изучая параллакс звезд, при этом он использовал телескоп собственного изготовления. Первое наблюдение за ураном Гершель осуществил 13.03.1781 года в саду возле собственного дома в городе Бат, который находится в Великобритании. При этом ученый в журнале сделал такую запись: «рядом со звездой ζ созвездия тельца находится туманная звезда или комета». Через 4 дня ученый сделал еще одну заметку: «при поиске наблюдаемой звезды или кометы оказалось, что объект поменял положение, а этого говорит, что это комета».

Дальнейшие наблюдения объекта при большом увеличении на телескопе показывали комету как размытое пятно, которое было слабо различимо, хотя при этом окружающие звезды были выразительными и яркими. Повторные исследования говорили, что это комета. В апреле этого же года ученый получил исследования коллеги с Королевского сообщества астрономов Н. Маскелайна, который говорил, что им не было найдено ни головы, ни хвоста в этой комете. За счет этого можно сделать вывод, что это либо комета с очень вытянутой орбитой, либо же еще одна планета.

Гершель продолжал описание как кометы, но в то же время большинство исследователей подозревали о другой природе объекта. Таким образом, Российским астрономом А.И. Лекселем было рассчитано расстояние к объекту, которое превышало расстояние от Земли к Солнцу и равно 4 астрономическим единицам. Также немецкий астроном И. Боде предположил, что открытый Гершелем объект может быть звездой, которая двигается далее орбиты Сатурна, кроме того, ученый отметил, что орбита движения очень схожа с планетарными орбитами. Окончательное подтверждение планетарной природы объекта сделал Гершель в 1783 году.

За это открытие Гершель был удостоен пожизненной стипендии от короля Георга III в размере 200 фунтов, с одним условием, что ученый переедет ближе к королю, чтобы он и его семья имели возможность наблюдать космические объекты в телескоп ученого.

Название планеты

За счет того, что Гершель является первооткрывателем планеты, он был удостоен чести от королевского сообщества астрономов назвать планету. Первоначально ученый хотел назвать планету в честь короля Георга III как «Звезда Георга», на латыни это «GeorgiumSidus». Данное название объяснялось тем, что в то время не было актуально называть планету в честь древнего бога, кроме того, это даст ответ на вопрос о том, когда была открыта планета, на который можно было ответить, что открытие выпадает на время правительства короля Георга III.

Также было предложение от французского ученого Ж. Ланда назвать планету в честь открывателя. Поступали предложения назвать в честь мифологической жены Сатурна, а именно Кибелой. Название Уран предложил немецкий астроном Боде, который мотивировал название тем, что этот бог был отцом Сатурна. Уже через год после смерти Гершеля первоначальное название «Георг» практически нигде не встречалось, хотя в Великобритании планету называли так порядка 70 лет.

Окончательно название Уран за планетой закрепилось с 1850 года, когда оно было закреплено в альманахе Его Величества. Нужно отметить, что Уран — единственная планета, название которой взято с римской мифологии, а не с греческой. 

Вращение планеты и ее орбита

Планета Уран удалена от Солнца на расстояние в 2,8 миллиардов километров. Планета делает полный оборот вокруг Солнца за 84 земных года. Уран и Землю разделяют от 2,7 и до 2,85 миллиардов лет. Полуось орбиты планеты составляет 19,2 а.е. что равно почти 3 миллиардам километров. На таком расстоянии солнечное излучение равно 1/400 от Земной орбиты. Элементы орбиты Урана впервые были исследованы Пьером Лапласом. Дополнительные уточнения в расчеты внес Джон Адамс в 1841 году, он также уточнил гравитационное воздействие.

Период, за который Уран делает оборот вокруг собственной оси, равен 17 часам и 14 минутам. Как на всех планетах-гигантах, на Уране образуются мощные ветра, которые дуют параллельно вращению планеты. Данные ветра достигают скорости в 240 м/c. В силу этого некоторые детали атмосферы, расположенные в южных широтах, делают полный оборот вокруг планеты за 14 часов.

Наклон оси

Особенностью планеты является наклон оси вращения к плоскости орбиты, этот наклон равен углу в 97,86°. За счет этого планета при вращении лежит на боку и вращается ретроградно. Это положение отличает планету от других, времена года здесь наступают совсем иным образом. Вращение всех планет Солнечной системы можно сравнить с движением волчка, а вращение Урана больше схоже с катящимся шаром. Ученые предполагают, что подобный наклон планеты был  за счет столкновения планеты с планетозималью еще во время формирования Урана.

При солнцестоянии на Уране один из полюсов повернут полностью к Солнцу, при этом на экваторе происходит очень быстрая смена дня и ночи, а противоположного полюса не достигают солнечные лучи. Через половину уранского года наступает противоположная ситуация, поскольку планета поворачивается к Солнцу другим полюсом. Интересным фактом является то, что каждый из полюсов Урана по 42 земных года находится в полной темноте, а потом 42 года освещен Солнцем.

Несмотря на то что полюса планеты получают максимальное количество тепла, все же на экваторе температура постоянно выше. Почему так происходит, до сих пор ученым не известно. Также положение оси остается загадкой, учеными выдвинуты только несколько гипотез, которые так и не подтверждены научными фактами. Наиболее популярной гипотезой наклона оси Урана является то, что во время формирования планет Солнечной системы в Уран врезалась так называемая протопланета, которая имела размер приблизительно такой же, как и Земля. Но это не объясняет, почему ни один спутник планеты не имеет такого наклона оси. Также существует теория, по которой планета имела большой спутник, раскачавший ось планеты, а в дальнейшем он был утерян.

Видимость планеты

На протяжении более десяти лет, с 1995 года по 2006 год, визуальная звездная величина планеты Уран колебалась от +5,6m  и до +5,9 m, это позволяло созерцать планету с Земли без применения оптических приборов. В это время угловой радиус планеты колебался от 8 и до 10 угловых секунд. При чистом ночном небе Уран можно обнаружить невооруженным глазом, при использовании бинокля планета видна даже с городских условий. Наблюдая за объектом с применением любительского телескопа, можно рассмотреть диск бледно-голубого цвета, который имеет потемнение по краям. Используя мощные телескопы с объективом в 25 сантиметров, можно разглядеть даже самый большой спутник планеты под названием Титан.

Физические характеристики Урана

Планета в 14,5 раза тяжелее Земли, при этом Уран является наименее массивным среди всех планет-гигантов, которые входят в Солнечную систему. Но плотность планеты незначительна и равна 1,270 г/см³, что позволяет занять второе место среди планет с наименьшей плотностью после Сатурна. Несмотря на то что диаметр планеты больше чем у Нептуна, масса Урана все же меньше. Это в свою очередь подтверждает выдвинутую учеными гипотезу, что Уран состоит изо льдов метана, аммиака и воды. Гелий и водород в составе планеты занимают незначительную часть от основной массы. По гипотезам ученых горные породы составляют ядро планеты.

Говоря о строении Урана, принято разделять его на три основные составляющие части: внутренняя часть (ядро) представлено каменными породами, средняя состоит из нескольких ледяных оболочек, а наружная представлена гелиево-водородной атмосферой. На ядро планеты выпадает приблизительно 20% радиуса Урана, на ледяную мантию – 60%, остальные 20% занимает атмосфера. Наибольшую плотность имеет ядро планеты, где она достигает показателя в 9 г/см³, кроме того, эта область имеет большое давление, доходящее до отметки в 800 Гпа.

Необходимо уточнить, что ледяные оболочки не имеют общепринятой физической формы льда, они состоят из плотной жидкости, которая имеет очень высокую температуру. Это вещество является смесью метана, воды и аммиака, оно обладает отличными электропроводными качествами. Описанная схема строения не является однозначно принятой и доказанной на 100%, в силу этого выдвигаются и другие варианты строения Урана. Современная техника и методы изучения не могут однозначно дать ответ на все интересующие человечество вопросы.

Все же планету принято воспринимать как сфероид сплющенной формы, который имеет радиус у полюсов около 24,55 и 24,97 тысяч километров.

Особенностью Урана также являются значительно меньшие показатели внутреннего тепла, чем у других планет-гигантов. Ученым еще не удалось выяснить причину низкого теплового потока этой планеты. Даже во многом схожий и меньший Нептун излучает в 2,6 раза больше тепла в космическое пространство, чем поступает от Солнца. Тепловое излучение Урана очень слабое и достигает показателя в 0,047 Вт/м², это в 0,075 Вт/м² меньше, чем излучает Земля. Более детальные исследования показали, что планета излучает около 1% тепла, которое получает от Солнца. Самые низкие температуры на Уране были зафиксированы в тропопаузе и равны 49 К, данный показатель делает планету самой холодной во всей Солнечной системе.

В силу отсутствия большого теплового излучения ученым очень сложно высчитать температуру недр планеты. Все же выдвигаются гипотезы о подобности Урана к другим гигантам Солнечной системы, в недрах этой планеты может быть вода в жидком агрегатном состоянии. За счет этого можно делать выводы, что на Уране возможно существование живых организмов.

Атмосфера Урана

Несмотря на то что планета не имеет привычной твердой поверхности, достаточно сложно говорить о распределении на поверхность и атмосферу. Все же наиболее удаленную часть от планеты считают атмосферой. По предварительным подсчетам ученых следует полагать, что атмосфера удалена от основной части планеты на расстояние в 300 километров. Температура данного слоя равна 320 К при давлении в 100 бар.

Корона атмосферы Урана в два раза превышает диаметр планеты от поверхности. Атмосфера планеты разделена на три слоя:

• Тропосфера с давлением около 100 бар, занимает промежуток от -300 и до 50 километров.
• Стратосфера имеет давление от 0,1 до 10−10 бар.
• Термосфера, или корона, удалена от поверхности планеты на 4-50 тысяч километров.

В составе атмосферы Урана находятся такие вещества, как водород в молекулярном состоянии и гелий. Нужно отметить, что гелий находится не в середине планеты, как у других гигантов, а в атмосфере. Третьей основной составляющей атмосферы планеты является метан, который можно увидеть в инфракрасном спектре, но с высотой его доля значительно снижается. Верхние слои также имеют такие вещества, как этан, диацетилен, углекислый и угарный газ, частицы водяной пары.

Кольца Урана

Эта планета имеет целую систему колец, которые слабо выражены. Они состоят из темных частиц очень малого диаметра. Современные технологии позволили ученым более детально ознакомиться с планетой и ее структурой, при этом было зафиксировано 13 колец. Наиболее ярким является кольцо ε. Кольца планеты относительно молоды, данный вывод можно сделать за счет малого расстояния между ними. Формирование колец проходило параллельно с формированием самой планеты. Существуют предположения, что кольца могли быть сформированы из частиц спутников Урана, которые были разрушены при столкновении между собой.

Первые упоминания о кольцах были сделаны Гершелем, но это вызывает сомнения, поскольку на протяжении двух веков никто не видел колец вокруг планеты. Официальное подтверждение присутствия колец в Уране было сделано только 10.03.1977 года.

Спутники Урана

Уран имеет 27 постоянных естественных спутников, которые отличаются меду собой диаметром, составом и орбитами вращения вокруг планеты.

Самые крупные естественные спутники Урана:

• Миранда;

• Ариэль;

• Умбриэль;

• Титания;

• Обертон.

Названия спутников планеты были подобраны из произведений А. Поупа и У. Шекспира. Несмотря на большое количество спутников, их общая масса очень мала. Масса всех спутников Урана наполовину меньше массы Тритона — спутника Нептуна. Самый большой спутник Урана под названием Титания имеет радиус всего в 788,9 километров, а это половина радиуса нашей Луны. Большинство спутников имеют низкое альбедо, за счет того, что они состоят изо льдов и горных пород в соотношении 1:1.

Среди всех спутников самым молодым считают Ариэль, поскольку его поверхность имеет наименьшее количество ударных кратеров от метеоритов. А самым старым спутником считают Умбриэль. Интересным спутником является Миранда из-за большого количества каньонов глубиной до 20 километров, которые меняются хаотическими террасами.

Современные технологии не позволяют человечеству обрести ответы на все вопросы, касающиеся Урана, но все же нам уже много известно, и на этом исследования не заканчиваются. В ближайшем будущем планируется запуск космических аппаратов к планете. В планах НАСА существует проект запуска в 2020 году под названием Uranusorbiter.

kvant.space

Уран – самая медленная планета

25.10.2012

Уран является планетой, которая довольно сильно отличается от других планет нашей необъятной Солнечной системы. Знаете ли вы, что Уран оборачивается вокруг Солнца за 82 земных года. Он может по праву получить статус «медленный, как черепаха». Кроме этого, наклон оси планеты составляет 99 градусов, поэтому планета обращена к Солнцу только одной стороной, вернее обращается однобоко, и поэтому в районе полюсов Солнца практически нет.

Ученые считают, что сдвиг оси планеты произошел в результате столкновения с космическим объектом. Планета Уран была открыта 13 марта 1781 года. Сделал это открытие сэр Уильям Гершель и назвал планету в честь греческого бога Урана. Это единственная планета, которая названа на честь римского бога, все другие названы на честь греческих богов. На самом деле, планету хорошо видно невооруженным глазом, но, что интересно, она была обнаружена только после изобретения телескопа.

Это уникальная планета, которая состоит со льдов, аммиака, воды и метана. Уран с Нептуном назвали «ледяными гигантами». Также уран – это самая холодная планета нашей Солнечной системы с минимальными температурами до 224 градусов Цельсия ниже нуля. Уран является седьмой планетой от Солнца, это и объясняет такие низкие температуры на поверхности планеты. Ее плотность составляет 1,27 г/cм³. Уран имеет кольца. Сколько же колец есть у этой планеты?

Они были обнаружены только в 1977 году. Обнаружены они были командой астрономов, состоящей из Едварда В. Дунхама, Джеймса Л. Эллиота и Дугласа Дж. Норки. Эти кольца начинаются с расстояния около 38000 км от центра Урана и расширяются до 98000 км. Кольцам Урана около 600 миллионов лет, и образовались они в результате космического столкновения. В настоящее время установленный факт, что вокруг планеты обращается 13 колец, которые видны только в телескоп.

Кольца очень узкие, по сравнению с кольцами Сатурна, и имеют несколько километров в толщину.  Они состоят изо льда. Синий цвет всегда ассоциируется с Ураном. Внешне планета не насколько привлекательна как другие планеты, например, Венера, она имеет синий цвет. Уран имеет целых 27 спутников. Но эти крошечные небесные тела составляют менее половины от общего веса Урана.

На поверхности Урана сильные ветры, которые являются обычной вещью, они дуют с большой скоростью (200 миль в час) и имеют необычный цвет. Они зеленые из-за метана, который присутствует в атмосфере планеты. Фотохимический смог также является другой причиной, определяющей цвет атмосферы. Уран также имеет магнитное поле, источником которого является геометрический центр планеты.

Информация о планете была полученной после того, как космический корабль Voyager 2, присланный NASA, 24 января 1986 года прошел в 81,5 тысяч километрах от атмосферы Урана. Изображения, полученные с Voyager 2, были важным источником для изучения этой планеты. В будущем тоже запланировано несколько космических путешествий к Уране, полученные данные дополнят существующие сведения о ней.

Рейтинг статьи: 6270 просмотров

Автор: Оксана Кравец

geo-storm.ru

Уран — седьмая планета Солнечной системы

Содержание страницы:

Уран — седьмая по счету планета Солнечной системы. Находясь на удалении в 2,8 млрд. км от светила, эта планета является газовым гигантом. Имея радиус экватора 26,6 тыс. км, а массу в 14,6 раза больше земной, Уран мчится по почти круговой орбите, развивая скорость 6,8 км/сек. Плотность планеты в 4,4 раза меньше плотности Земли.

Оборот вокруг оси Уран совершает за 17 часов. Но удалённые от экватора области оборачиваются за 14 часов. Получается, что газовая структура поверхности не является единым целым. Она следует своим законам, представляя собой неуправляемую массу.

Строение

Атмосфера

Мельчайшие кристаллы метана в верхних слоях атмосферы придают планете зеленоватый оттенок. Нижние состоят из жидких водорода (83%) и гелия (15%). Под атмосферой жидкая, очень плотная аммиачно-водная мантия.

Ядро

Точно неизвестно, есть ли у Урана твердое ядро, Большинство ученых полагает, что ядро все таки имеется, и состоит оно из кремния и металлов.

Кольца

Колец у Урана 13. Их не сравнить с великолепными кольцами Сатурна, и имеют они тёмные цвета, поэтому практически невидимы. Открытие их произошло в 1977 году по косвенным признакам – они перекрывали свечение наблюдаемых звёзд.
Кольца не все одинаковы. Средние 11 имеют почти чёрный цвет, а крайние выгодно отличаются от них. Внешнее колечко окрашено в синий колер, а внутреннее в красный. Состоят кольца из каменистых частичек, мельчайших и размерами в несколько метров. Ширина колец от 1 до 10 км, и лишь самое широкое, внешнее, распухло до 96 километров.

Схема колец Урана

Спутники

Всего спутников 27, основными считаются 5. Их состав: лёд (состоящий из аммиака, углекислого газа и метана), перемешанный с горными породами. А обращаются спутники вокруг своего хозяина, повернувшись к нему одной стороной, подобно нашей Луне.

Миранда

Самый маленький из основных спутников имеет плотность меньше, чем сам Уран. Расстояние до планеты составляет почти 130000 км, при диаметре в 472 км, а облетает он её за 1,41 земных суток. Температура поверхности Миранды — 185°С.

Ариэль

Самый светлый спутник Урана. Это объясняется водяным инеем, покрывающим его поверхность. Ариэль расположен в 191240 км от планеты. Диаметр спутника 1158 км, плотность 1,67 г/см³, и один оборот вокруг Урана совершается за 2,52 дня. Поверхность Ариэля испещрена каньонами глубиной до 10 км и имеет температуру — 215°С.

Умбриэль

Это самый тёмный спутник Урана, отстоящий от него на расстояние 266000 км. Его диаметр всего 585 км, а период обращения вокруг планеты 4 суток. На очень тёмной поверхности температура опускается до – 198°С. Плотность Умбриэля 1,4 г/см³. Вся поверхность густо изрыта кратерами. Крупнейший кратер, диаметром 140 км, отличается особой белизной. Считается, что это чистый лёд, до которого смог пробиться ударивший в Умбриэль метеорит.

Титания

Самый крупный спутник Урана, имеет диаметр 1 577 км и отстоит от планеты на 436 000 км, оборачиваясь вокруг неё за 8,71 дня. Плотность 1,71 г/см³, а поверхностная температура – 203°С. На Титании очень мало кратеров. Но достаточно каньонов и долин. Некоторые каньоны растянулись на расстояния до 1000 км.

Оберон

Он меньше Титании – в диаметре 1526 км, и удалён на 582 600 км. Плотность 1,63 г/см³, а температура поверхности – 198°С. Поверхность спутника носит следы интенсивной метеоритной бомбардировки. Крупнейший кратер Гамлет в диаметре достигает 205 км.

Магнитосфера

В магнитном поле Урана свои особенности. Основная состоит в несоответствии осей вращения и магнитной, сдвиг достигает трети радиуса планеты. Плюс ко всему, магнитная ось наклонена под углом в 60 градусов к оси вращения. Напряжённость магнитного поля тоже не стабильна, в разных областях различная. Помимо главных магнитных полюсов имеются два менее мощных. Сама магнитосфера Урана свёрнута в штопор, тогда как у других планет она вытягивается широкой полосой вслед солнечному ветру. Это обусловлено именно наклоном магнитной оси.

Внутреннее тепло

По температурным показателям Уран самый холодный из газовых гигантов, имея в тропопаузе – 224°C. В тропосфере температура уже 47°C, и чем ниже, тем нагрев всё больше, доходя до 5000°C. Самое любопытное, что в стратосфере, температура растёт, достигая 520°C, и не падает до высоты 50000 км.

Тепловой поток Урана очень низок. Даже похожий на него Нептун излучает в 2,6 раза больше тепловой энергии, чем получает от Солнца. Уран же почти ничего не отдаёт. Возможно, некая прослойка в верхних слоях задерживает внутреннее тепло планеты.

Времена года

Ось вращения гиганта наклонена на 98°, поэтому он как бы лежит на боку. Из-за такого расположения к Солнцу обращены попеременно один из полюсов, экватор или средние широты.

Быстрая смена дня и ночи происходит только на экваторе, когда солнце находится низко над горизонтом. Получается, что по 42 года поочерёдно на каждом из полюсов либо день, либо ночь. И лишь в периоды равноденствия, когда Солнце расположено перед экватором, возможны привычные смены дня и ночи.

Климат

Атмосфера Урана необычайно спокойна в сравнении с атмосферами остальных планет-гигантов. «Вояджер-2» обнаружил только 10 полосок облаков на видимом южном полушарии. Скорости ветров на экваторе (тут они направлены против вращения планеты) 50 – 100 м/сек. Удаляясь от экватора к широтам ±20°, ветры утихают, практически обнуляясь. А выше начинается постепенный рост скорости ветра до широт ±60°, где направление их уже прямое. На полюсах ветра почти нет.

Говорить о сезонных изменениях на Уране пока рано, но ясно одно: структура и толщина облаков в некоторые периоды заметно изменяются.

Загадки

Боковое вращение. Это, пожалуй, главная загадка планеты. Почему она лежит на боку? Существует предположение, что в далёкие времена зарождения Солнечной системы Уран столкнулся с протопланетой, положившей его на бок, что изменило направление магнитной оси. Оно же остудило и тепловой поток планеты.

Шеврон. Это загадка Миранды. При обработке снимков со спутника на нём выявилась область правильной формы, почти не атакованная метеоритами. Эта «галочка» размером 140х200 км получила название «шеврон», происхождение его пока неизвестно.

Изучение

Исследования этого гиганта впереди. Единственным космическим аппаратом, посетившим окрестности Урана в 1986 году, стал «Вояджер-2». Он приблизился к нему на расстояние 81 500 км. Была изучена атмосфера, аппарат открыл 10 новых спутников. Стало возможным увидеть ещё два кольца планеты и сфотографировать основные спутники.

Мы узнали о прекрасной зелёно-голубой планете так мало. Но наверняка её тайн и загадок не счесть. Вероятно, ещё не скоро эти тайны откроются исследователям. Но от этого они становятся только желаннее и важнее.

comments powered by HyperComments

light-science.ru

Уран (планета)

Уран — седьмая от Солнца большая планета Солнечной системы, относится к планет-гигантов. Третья по диаметру и четвертая по массе планета Солнечной системы. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем. Планета названа именем античного божества Урана, олицетворение неба и поднебесной пространства. Уран был отцом Кроноса (или Сатурна — в римском пантеоне).

Уран стал первой планетой, открытой в Новое время и с помощью телескопа. Об открытии Урана Уильям Гершель сообщил 13 марта 1781 года, тем самым впервые со времен античности, расширил пределы Солнечной системы. Хотя порой Уран заметен невооруженным глазом, ранние наблюдатели никогда не признавали Уран за планету из-за его тусклость и медленное движение по орбите.

В отличие от других газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, состоящие в основном из водорода и гелия, в недрах Урана и схожего с ним Нептуна, отсутствует металлический водород. Однако у них есть много высокотемпературных модификаций льда — по этой причине специалисты выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов». Однако в отличие от Нептуна, недра Урана состоят в основном из льдов и горных пород. Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Кроме того, в ней обнаружены следы метана и других углеводородов, а также облака изо льда, твердого аммиака и водорода. Уран имеет холодную планетарную атмосферу в Солнечной системе с минимальной температурой в 49 К (-224 ? C). Считается, что Уран имеет сложную слоистую структуру облаков, где вода составляет нижний слой, а метан — верхний.

Как и в других газовых гигантов Солнечной системы, у Урана есть система колец и магнитосфера. Кроме того, вокруг него вращаются 27 спутников. Ориентация Урана в пространстве отличается от других планет Солнечной системы — его ось вращения лежит как бы «на стороне» относительно плоскости вращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие этого планета бывает обращена к Солнцу то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.

В 1986 году американский космический аппарат «Вояджер-2» передал на Землю снимки Урана, которые он сделал пролетая на расстоянии в 81 500 километров от планеты. На них видно «невнятная», в видимом спектре, планета без облаков и атмосферных штормов, характерных для других планет-гигантов. Однако пока наземными наблюдениями удалось различить признаки сезонных изменений и увеличения погодной активности на планете, вызванных приближением Урана к точке своего равноденствия. Скорость ветров на Уране может достигать 240 м / с.

1. История открытия Урана

В течение многих веков астрономы Земли знали только пять ?блуждающих звезд? — планет. Английский астроном Вильям Гершель, который приступил к реализации грандиозной программы упорядочения полного систематического каталога звездного неба, 13 марта 1781 года заметил вблизи одной из звезд созвездия Близнецов интересный объект, очевидно, не был звездой: его видимые размеры менялись в зависимости от увеличения телескопа, а главное — менялось его положение на небе. Гершель первоначально решил, что открыл новую комету (его доклад на заседании Королевского общества 26 апреля 1781 года так и назывался — «Сообщение о комете?), но от кометной гипотезы вскоре пришлось отказаться. В благодарность Георгу III, который назначил Гершеля королевским астрономом, он предложил назвать планету «Георгиева звезда?, однако, чтобы не нарушать традиционной связи с мифологией, было принято название «Уран».

Первые немногочисленные наблюдения еще не позволяли достаточно точно определить параметры орбиты новой планеты, но, во-первых, число этих наблюдений (в частности, в России, Франции и Германии) быстро увеличивалось, а во-вторых, внимательное исследование каталогов прошлых наблюдений позволило убедиться, что планета неоднократно фиксировалась и прежде, но ее считали звездой, что также заметно увеличивало число наблюдений.

В течение 30 лет после открытия Урана острота интереса к нему то падала, то росла. Дело в том, что повышение точности наблюдений выявило загадочные аномалии в движении планеты: он то «отставал» от расчетного, то начинал «опережать» его. Теоретическое объяснение этих аномалий привело к новому открытию — открытие Нептуна.

2. Движение, размеры, масса

Уран движется вокруг Солнца почти круговой орбите ( эксцентриситет 0,047), среднее расстояние от Солнца в 19 раз больше, чем в Земли, и составляет 2871 млн км. Плоскость орбиты наклонена к эклиптики под углом 0,8 ?. Один оборот вокруг Солнца Уран совершает за 84,01 земного года. Период собственного вращения Урана составляет приблизительно 17 часов. Неточность определения значения этого периода обусловлена ​​несколькими причинами, из которых основными являются две: газовая поверхность планеты не вращается как единое целое и, кроме того, на поверхности Урана не обнаружено заметных локальных неоднородностей, которые помогли бы уточнить длительность суток на планете.

Вращение Урана обладает рядом отличительных особенностей: ось его вращения почти горизонтальная (наклонена под углом 98 ? к плоскости орбиты), а направление вращения обратное направлению обращения вокруг Солнца (из всех других планет обратное направление вращения наблюдается только у Венеры).

Уран относится к числу планет-гигантов: его экваториальный радиус (25600 км) почти в четыре раза больше, а масса (8,7 ? ^{25 октября}кг) — в 14,6 раз больше, чем у Земли. Средняя плотность Урана (1,26 г / см ?) в 4,38 раза меньше, чем плотность Земли. Сравнительно малая плотность типична для планет-гигантов: в процессе формирования из газово-пылевой протопланетного облака легкие компоненты ( водород и гелий) стали для них основным «строительным материалом», тогда как планеты земной группы в значительной мере их потеряли и поэтому заметно большую долю тяжелых элементов.

3. Состав и внутреннее строение

Подобно другим планетам-гигантам, атмосфера Урана состоит в основном из водорода, гелия и метана, хотя их доли несколько ниже по сравнению с Юпитером и Сатурном.

Теоретическая модель строения Урана такова: его поверхностный слой является газожидкую оболочкой, под которой находится ледяная мантия (смесь водяного и аммиачного льоду), а ще глибше — ядро з твердих порід. Маса мантії та ядра становить приблизно 85-90% усієї маси Урана. Зона твердої речовини сягає 3/4 радіуса планети.

Температура в центрі Урана — близько 10 000 ?C, тиск 7-8 млн атмосфер. На межі ядра тиск приблизно на два порядки нижчий.

Эффективная температура, визначена за тепловим випромінюванням з поверхні планети, становить близько 55 К.

3.1. Внутрішня будова

Уран тяжелее Земли в 14,5 раз, что делает его наименее массивным из планет-гигантов Солнечной системы. Плотность Урана, равная 1,270 г / см ?, ставит его на второе место после Сатурна по наименьшей плотностью среди планет Солнечной системы. Несмотря на то, что радиус Урана немного больше радиуса Нептуна, его масса несколько меньше, что свидетельствует в пользу гипотезы, согласно которой он состоит в основном из различных льдов — водного, аммиачного и метанового. Их масса, по разным оценкам, составляет от 9,3 до 13,5 земных масс. Водород и гелий составляют лишь малую часть от общей массы (между 0,5 и 1,5 земных масс), остальная доля (0,5 — 3,7 земных масс) приходится на горные породы (которые, как полагают, составляют ядро планеты).

Стандартная модель Урана предполагает, что Уран состоит из трех частей: в центре — каменное ядро, в середине — ледяная оболочка, внешне — водородно-гелиевая атмосфера. Ядро является относительно маленьким, с массой примерно от 0,55 до 3,7 земных масс и радиусом в 20% от радиуса всей планеты. Мантия (льды) составляет большую часть планеты (60% от общего радиуса, до 13,5 земных масс). Атмосфера при массе, что составляет всего 0,5 земных масс (или, по другим оценкам, 1,5 земной массы), простирается на 20% радиуса Урана. В центре Урана плотность должна повышаться до 9 г / см ?. Давление на границе ядра и мантии должно достигать 8 млн барр (800 ГПа) при температуре в 5000 К. Ледяная оболочка фактически не является ледяной в общепринятом смысле этого слова, потому что состоит из горячей и плотной жидкости, который является смесью воды, аммиака и метана .

Эту жидкость обладает высокой электропроводностью, иногда называют «океаном водного аммиака». Состав Урана и Нептуна сильно отличается от состава Юпитера и Сатурна благодаря ?льдам», преобладающим над газами, оправдывая помещение Урана и Нептуна в категорию ледяных гигантов.

Несмотря на то, что описанная выше модель наиболее распространена, она не является единственной. На основании наблюдений можно построить и другие модели — например, в случае если существенное количество водородного и скального материала смешивается в ледяной мантии, то общая масса льдов будет ниже, и соответственно, полная масса водорода и скального материала — выше. В настоящее время доступны данные не позволяют определить, какая модель правильная. Жидкая внутренняя структура означает, что у Урана нет никакой твердой поверхности, поскольку газообразная атмосфера плавно переходит в жидкие слои. Однако, ради удобства за «поверхность» было решено условно принять сплющенный сфероид вращения, где давление равно 1 бару. Экваториальный и полярный радиус этого сплющенного сфероида составляют 25 559 ? 4 и 24 973 ? 20 км. Далее в статье эта величина и будет приниматься за нулевой отсчет для шкалы высот Урана.

3.2. Атмосфера

Хотя Уран и не имеет твердой поверхности в привычном понимании этого слова, удаленную часть газообразной оболочки принято называть его атмосферой. Считают, что атмосфера Урана начинается на расстоянии в 300 км от внешнего слоя при давлении в 100 бар и температуре в 320 K. «Атмосферная корона» простирается на расстояние, в 2 раза превышает радиус от ?поверхности? с давлением в 1 бар. Атмосферу условно можно разделить на 3 части: тропосфера (-300 км — 50 км; давление составляет 100 — 0,1 бар), стратосфера (50 — 4000 км; давление составляет 0,1 — 10-10 бар) и термосфера / атмосферная корона (4000 — 50000 км от поверхности). Мезосфера у Урана отсутствует.

4. Климат

Атмосфера Урана — необычно спокойная по сравнению с атмосферами других планет-гигантов, даже по сравнению с Нептуном, который схож с Ураном как по составу так и по размерам. Когда «Вояджер-2» приблизился к Урану, то удалось зафиксировать всего 10 полос облаков в видимой части планеты. Такая спокойная атмосфера может быть объяснена чрезвычайно низкой внутренней температурой. Она намного ниже, чем у других планет-гигантов. Самая низкая температура, зарегистрированная в тропопаузе Урана, составляет 49 К (-224 ? C), что делает планету самой холодной среди планет Солнечной системы — она ​​даже холоднее по сравнению с большим удалением от Солнца Нептуну и Плутону.

5. Формирование Урана

Многие аргументы свидетельствуют о том, что различия между ледяными и газовыми гигантами были оговорены при формировании Солнечной системы ^{[6] [7]}. Как полагают, Солнечная система сформировалась из гигантского шара из газа и пыли, так называемой тосолнечной туманности, которая вращалась. Постепенно шар становился плотнее, сформировался диск Солнцем в центре ^[6][7]. Большая часть водорода и гелия пошла на формирование Солнца. Частицы пыли стали собираться вместе, чтобы впоследствии сформировать протопланеты ^[6][7]. Поскольку планеты увеличивались в размерах, в некоторых из них образовались достаточно сильные магнитные поля, которые позволили им начать концентрировать вокруг себя остаточный газ. Чем больше газа, они получали, тем больше становились, и чем больше становились, тем больше газа получали, пока их масса не достигала критической точки, после которой начинала увеличиваться в геометрической прогрессии. Ледяным гигантам удавалось накопить меньше газа (полученный ими газ только в несколько раз превышал массу Земли), и поэтому их масса не достигала этой критической точки ^[6][7][8]. Современные теории формирования Солнечной системы имеют некоторые трудности в объяснениях формирования Урана и Нептуна. Эти планеты слишком велики для расстояния, на котором они находятся от Солнца. Возможно, раньше они были ближе к Солнцу, но потом каким-то образом изменили орбиты ^[6]. Впрочем, методы планетарного моделирования показывают, что Уран и Нептун действительно могли сформироваться на своем нынешнем месте, и, таким образом, их истинные размеры, согласно этим моделям, не мешают в теории происхождения Солнечной системы ^[7].

6. Спутники Урана

Подробнее в статье Спутники Урана

Уран имеет 27 спутников и систему колец. Все спутники получили названия в честь персонажей произведений Шекспира и Александра Поупа. Первые два спутника — Титания и Оберон — 1787 года открыл Уильям Гершель. Еще два сферические спутники ( Ариэль и Умбриэль) были открыты 1851 года Уильямом Ласселом. 1948 года Джерард Койпер открыл Миранду. Последние спутники были открыты после 1985 г., во время миссии «Вояджера-2», или с помощью усовершенствованных наземных телескопов.

Спутники Урана можно разделить на три группы:

• тринадцать внутренних,
• пять крупных
• девять нерегулярных спутников.

Внутренние спутники — небольшие, темные объекты, схожие по характеристикам и происхождению на кольца планеты.

П’ять великих супутників досить масивні, щоб гідростатична рівновага надала їм сфероїдальної форми. На чотирьох з них помічено ознаки внутрішньої і зовнішньої активності, такі як формування каньйонів і гіпотетичний вулканізм на поверхні. Найбільший з них, Титанія, має в діаметрі 1578 км і є восьмим за величиною супутником у Сонячній cистемі. Її маса у 20 разів менша земного Місяця.

Нерегулярні супутники Урана мають еліптичні і дуже нахилені (збільшого ретроградні) орбіти на великій відстані від планети.

7. Дослідження Урана

7.1. Хронологія відкриттів

8. Сноски

1. Yeomans, Donald K. (July 13, 2006). «HORIZONS System». NASA JPL . http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons . Процитовано 2007-08-08 . — At the site, go to the «web interface» then select «Ephemeris Type: ELEMENTS», «Target Body: Uranus Barycenter» and «Center: Sun».
2. Seligman, Courtney. «Rotation Period and Day Length» . http://cseligman.com/text/sky/rotationvsday.htm . Процитовано 2009-08-13 .
3. ↑ ^{а б в} Williams, Dr. David R. (January 31, 2005). «Uranus Fact Sheet». NASA . http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/uranusfact.html . Процитовано 2007-08-10 .
4. «The MeanPlane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter». 2009-04-03 . http://home.comcast.net/ ~ kpheider / MeanPlane.gif . Проверено 2009-04-10 . (Produced With Solex 10 written by Aldo Vitagliano; смотрите также неизменная плоскость)
5. Seidelmann P. Kenneth, Archinal, BA; A’hearn, MF; et al. Report of the IAU / IAGWorking Group on cartographic coordinates and rotational elements: 2006 / / Celestial Mech. Dyn. Astr.. — 90. — (2007): 155-180. DOI : 10.1007/s10569-007-9072-y.
6. ↑ ^{а б в г д} Thommes Edward W., Duncan, Martin J.; Levison, Harold F. The Formation Of Uranus AND Neptune In The Jupiter-Saturn region of the Solar System (PDF) / / Nature. — 402. — (1999) (6762): 635-638. DOI : 10.1038/45185. PMID 10604469 .
7. ↑ ^{а б в г д} Brunini Adrian, Fernandez, Julio A. Numerical Simulations Of The accretion Of Uranus AND Neptune / / Plan. Space Sci.. — 47. — (1999): 591-605. DOI : 10.1016/S0032-0633 (98) 00140-8.
8. Sheppard Scott S., Jewitt, David; Kleyna, Jan An Ultradeep Survey For Irregular Satellites Of Uranus: Limits to Completeness (PDF) / / The Astronomical Journal. — 129. — (2006): 518-525. DOI : 10.1086/426329.

nado.znate.ru

Планета Уран

Общие сведения

Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру. Интересно, что Уран хоть и больше в диаметре, но меньше массой, чем Нептун. Уран иногда едва видим невооруженным глазом в очень ясные ночи; его нетрудно отождествить в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть). Небольшой астрономический телескоп покажет небольшой диск.

Расстояние от Солнца 2870990000 км (19.218 а.е.), экваториальный диаметр: 51,118 км, в 4 раза больше земного, масса: 8.686^. 10 ²⁵ кг, 14 масс Земли. Период обращения вокруг Солнца — 84 с четвертью года. Средняя температура на Уране — около 60-ти Кельвинов.

Уран — старинное Греческое божество Неба, самый ранний высший бог, который был отцом Хроноса (Сатурна), Циклопа и Титана (предшественников Олимпийских богов).

История открытия.

Уран, первая планета, обнаруженная в новой истории, была открыта случайно В.Гершелем, когда он рассматривал небо в телескоп 13 марта 1781 года; сначала он подумал, что это была комета. Ранее, как позже выяснилось, планета неоднократно была наблюдаема, но принималась за обычную звезду (самая ранняя запись о “звезде” была сделана в 1690-м, когда Джон Флэмстид каталогизировал ее как 34-ю Тельца — одно из приинятых обозначений звезд в созвездиях).

Гершель назвал планету “Georgium Sidus” (Планета Георга) в честь его покровителя, короля Англии Георга III ; другие называли ее планетой Гершеля. Имя же “Уран” было дано временно и взято по традиции из античной мифологии, а утвердилось оно лишь в 1850-м году.

Уран был посещен только одним космическим кораблем: недалеко от Урана пролетал “Вояджер 2”. (Снимок вверху сделан с телескопа “Хаббл”). Корабль прошел в 81500 километрах от Урана 24-ого января 1986-го года. “Вояджер-2 “ предал тысячи изображений и других научных данных о планете, спутниках, кольцах, атмосфере, пространстве и магнитной среде, окружающих Уран. Различные инструменты изучали кольцевую систему, открывая мелкие детали прежде известных и двух вновь обнаруженных колец. Данные показали, что планета вращается с периодом 17 часов 14 минут. Космический корабль также обнаружил магнитосферу , которая велика настолько же, насколько и необычна.

Особенности вращения Урана.

У большинства планет ось вращения почти перпендикулярна плоскости эклиптики (эклиптика — видимый годовой путь Солнца на небсной сфере), но ось Урана почти параллельна этой плоскости. Причины “лежачего” обращения Урана неизвестны. Зато в действительности существует спор: какой из полюсов Урана — северный. Разговор этот отнюдь не подобен спору о палке с двумя концами и двумя началами. То, как же на самом деле сложилась такая ситуация с вращением Урана, очень многое значит в теории возникновения всей Солнечной системы, ведь почти все гипотезы подразумевают вращение планет в одну сторону. Если Уран образовался, лежа на боку, то это сильно не состыкуется с догадками о происхождении нашей планетной системы. Правда, сейчас все больше полагают, что такое положение Урана — результат столкновения с большим небесным телом, возможно крупным астероидом, на ранних стадиях формирования Урана.

Химический состав, физические условия и строение Урана.

Уран сформировался из первоначальных твердых тел и различных льдов (подо льдами здесь надо понимать не только водяной лед), он лишь на 15% состоит из водорода, а гелия нет почти совсем (в контраст Юпитеру и Сатурну, которые, по большей части, — водород). Метан, ацетилен и другие углеводороды существуют в значительно больших количествах, чем на Юпитере и Сатурне. Ветры в средних широтах на Уране перемещают облака в тех же направлениях, что и на Земле. Эти ветры дуют со скоростью от 40-а до 160-ти метров в секунду; на Земле быстрые потоки в атмосфере перемещаются со скоростью около 50-ти метров в секунду.

Толстый слой (дымка) — фотохимический смог — обнаруживается вокруг освещенного Солнцем полюса. Освещенный Солнцем полушарие также излучает больше ультрафиолета. Инструменты “Вояждера” обнаружили отчасти более холодную полосу между 15 и 40-ка градусами широты, где температура на 2-3 K ниже.

Синий цвет Урана является результатом поглощения красного света метаном в верхней части атмосферы. Вероятно, существуют облака других цветов, но они прячутся от наблюдателей перекрывающим слоем метана. Атмосфера Урана (но не Уран в целом!) состоит примерно из 83% водорода, 15% гелия и 2% метана. Подобно другим газовым планетам, Уран имеет полосы облаков, которые очень быстро перемещаются. Но они чрезвычайно плохо различимы и видимы только на снимках с большим разрешением, сделанные “Вояджером-2” . Последние наблюдения с HST позволили рассмотреть большие облака. Есть предположение о том, что эта возможность появилась в связи с сезонными эффектами, ведь как не трудно сообразить, зима от лета на Уране сильно разняться: целое полушарие зимой на несколько лет прячется от Солнца! Хотя, Уран получает в 370 раз меньше тепла от Солнца, чем Земля, так что летом там тоже не бывает жарко. К тому же, Уран излучает тепла не больше, чем получает от Солнца, следовательно, он холоден внутри?

Кроме того, оказывается, что Уран не имеет твердого ядра, и вещество более или менее единообразно распространено по всему объему планеты. Это отличает Уран (да и Нептун тоже) от его более крупных родственников. Возможно, эта обедненность легкими газами — следствие недостаточной массы зародыша планеты, и в ходе образования, Уран не смог удержать возле себя большее количество водорода и гелия. А может быть, в этом месте зарождающейся планетной системы вовсе не было столько легких газов, что, конечно, в свою очередь, тоже требует объяснений. Как видно, ответы на вопросы, связанные с Ураном, могут пролить свет на судьбу всей Солнечной системы!

Кольца Урана.

Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система была обнаружена в 1977-м году во время покрытия Ураном звезды. Наблюдалось, что звезда 5 раз ослабляла на краткий промежуток времени свой блеск перед покрытием и после него, что и навело на мысль о кольцах. Последующие наблюдения c Земли показали, что действительно есть девять колец. Если перебирать их, удаляясь от планеты, они названы 6, 5, 4, Альфа, Бета, Эта, Гамма, Дельта и Эпсилон. Камеры “Вояждера” обнаружили несколько дополнительных колец, и также показали, что девять основных колец погружены в мелкую пыль. Подобно кольцам Юпитера, они очень неярки, но, как и кольца Сатурна, кольца Урана содержат много довольно больших частиц, размеры их колеблются от 10 метров в диаметре до мелкой пыли. Кольца Урана были открыты первыми после колец Сатурна. Это имело большое значение, так как стало возможным предположить, что кольца — общая характеристика планет, а не удел одного Сатурна. Это еще одно прямо-таки эпохальное значение Урана для астрономии.

Наблюдения показали, что кольца Урана заметно отличаются от родственных им систем Юпитера и Сатурна. Неполные кольца с различным показателям прозрачности по длине каждого из колец сформировались, похоже, позже, чем сам Уран, возможно, после разрыва нескольких спутников приливными силами.

Количество известных колец может, в конечном счете, возрасти, судя по наблюдениям “Вояджер-2”. Приборы указывали на наличие многих узких колец (или, возможно, неполных колец или кольцевых дуг) около 50 метров шириной.

Ключом к разгадке структуры колец Урана может быть и открытие того, что два небольших спутника – Корделия и Офелия – находятся внутри кольца Эпсилон. Это объясняет неравномерное распределение частиц в кольце: спутники удерживают вещество вокруг себя. Так, используя эту теорию, предположено, что в этом кольце можно отыскать еще 16(!) спутников.

Магнитосфера.

Область вокруг небесного тела, где его магнитное поле остается сильнее суммы всех других полей близких и удаленных тел, называется магнитосферой этого небесного тела.

Уран, как многие планеты имеет магнитосферу. Она необычна тем, что ось симметрии ее наклонена почти на 60 градусов к оси вращения (у Земли этот угол составляет 12 градусов). Если бы так обстояло дело на Земле, то ориентирование с помощью компаса имело бы интересную особенность: стрелка почти совсем бы не попадала указателем на север или юг, а была бы нацелена на две противоположные точки 30-х параллелей. Вероятно, магнитное поле вокруг планеты генерируется движениями в сравнительно поверхностных областях Урана, а не в его ядре. Источник поля — неизвестен; гипотетический электропроводящий океан воды и аммиака не подтвержден исследованиями. Как на Земле, так и на других планетах, источником магнитного поля считают течения в расправленных породах, расположенных недалеко от ядра.

Интенсивность поля на поверхности Урана в общих чертах сравнима с Земной, хотя оно и сильнее изменяется в разных точках поверхности из-за большого смещения оси симметрии поля от центра Урана.

Как у Земли, Юпитера и Сатурна, у Урана есть магнитный хвост, состоящий из захваченных полем заряженных частиц, растянувшийся на миллионы километров за Уран от Солнца. “Вояждер” “чувствовал” поле, по крайней мере, в 10-ти миллионах километрах от планеты.

Спутники Урана.

Уран имеет 17 известных спутников. До недавнего времени их насчитывали 15. Они формировали два четких класса:

10 небольших внутренних, очень слабых по яркости, обнаруженных «Вояджером-2», и 5 больших внешних. Все 15 имеют почти круговые орбиты в плоскости экватора Урана (и, следовательно, они расположены под большим углом к плоскости эклиптики). В 1997-м году с помощью 5-метрового Паломарского телескопа группой канадских ученых были обнаружены еще два крохотных и слабых по яркости спутника. На комбинации снимков телескопа имени Хаббла видно движение со временем спутников Урана. Нетрудно отличить характер этого видимого движения от смещения попадающих в поле зрения звезд.

Имена всех спутников Урана были позаимствованы у героев Шекспира.

mirznanii.com