Сообщение о уране


Солнечная система > Система Уран > Планета Уран

Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии

Планета Уран

  1. Введение
  2. Размер, масса и орбита
  3. Состав и поверхность
  4. Спутники Урана
  5. Атмосфера и температура
  6. Кольца Урана
  7. История изучения

Уран – седьмая планета Солнечной системы и ледяной гигант: описание с фото, размер, наклон оси, расстояние от Солнца, атмосфера, спутники, кольца, исследование.

Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру планета в Солнечной система после Юпитера и Сатурна. Обладает коллекцией спутников и кольцевой системой.

Хотя его можно отыскать без использования увеличительных приборов, планетарный статус выявили лишь в 18-м веке. Давайте внимательнее изучим интересные факты об Уране для детей и взрослых.

Интересные факты о планете Уран


Открыт Уильямом Гершелем в 1781 году

  • Это тусклая планета, поэтому была недоступной древним людям. Сначала Гершель посчитал, что видит комету, но спустя пару лет объект получил планетарный статус. Ученый хотел назвать ее «Звездой Георга», но вариант Иоганна Боде подошел лучше.

Осевой оборот занимает 17 часов и 14 минут

  • Планета Уран характеризуется ретроградностью, что не сходится с общей направленностью.

Год длится 84 лет

  • Но некоторые участки направлены прямо к Солнцу и так длится примерно по 42 года. Остальное время отведено на тьму.

Это ледяной гигант

  • Подобно остальным газовым гигантом, верхний слой Урана представлен водородом с гелием. Но ниже идет ледяная мантия, сосредоточенная над ледяным и скалистым ядром. Верхняя атмосфера – вода, аммиак и кристаллы метанового льда.

Морозная планета

  • При показателе температуры в -224°C считается самой холодной планетой. Периодически Нептун остывает еще сильнее, но большую часть времени мерзнет Уран. Верхний атмосферный слой укрыт метановой дымкой, скрывающей бури.

Есть два набора тонких колец

  • Частички крайне маленькие. Есть 11 внутренних и 2 наружных кольца. Сформировались при крушении древних спутников. Первые кольца заметили лишь в 1977 году, а остальные – на снимках телескопа Хаббл в 2003-2005 гг.

Имена лун даны в честь литературных персонажей

  • Все спутники Урана названы по героям Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Самой интересной считается Миранда с ледяными каньонами и странным видом поверхности.

Отправили одну миссию

  • К Урану в 1986 году наведывался Вояджер-2 на удаленности в 81500 км.

Размер, масса и орбита планеты Уран

При радиусе в 25360 км, объеме – 6.833 × 1013 км3 и массе – 8.68 × 1025 кг, планета Уран в 4 раза крупнее Земли и в 63 раза превосходит её по объему. Но не забывайте, что это газовый гигант с плотностью в 1.27 г/см3, поэтому здесь  он уступает нам.


Уран отличается наибольшим переменным расстоянием от Солнца. По сути дистанция колеблется между 2 735 118 110 км и 3 006 224 700 км. При среднем расстоянии в 3 млрд. км на один орбитальный проход уходит 84 года.

Вращение оси длится 17 часов и 14 минут (столько занимает день на Уране). На верхнем атмосферном слое заметен сильный ветер в сторону вращения. На некоторых широтах массы движутся быстрее и выполняют оборот за 14 часов.

Удивительно то, что эта планета совершает обороты практически на боку. Пока у одних наблюдается небольшой осевой наклон, показатель Урана достигает 98°. Из-за этого планета проходит сквозь кардинальные перемены. На экваторе ночь и день длятся нормально, но на полюсах они охватывают по 42 года!

Состав и поверхность планеты Уран

Планетарная структура представлена тремя слоями: скалистое ядро, ледяная мантия и внешняя оболочка из водорода (83%) и гелия (15%) в газообразном состоянии. Есть еще один важный элемент – 2.3% метанового льда, который влияет на голубой окрас Урана. В составе стратосферы можно найти различные углеводороды, среди которых этан, диацетилен, ацетилен и метилацетилен. На нижнем фото можно внимательно изучить строение Урана.


При помощи спектроскопии обнаружили окись углерода и двуокись углерода в верхних слоях, а также ледяные облака водяного пара и аммиак с сероводородом. Именно поэтому Уран вместе с Нептуном именуют ледяными гигантами.

Ледяная мантия представлена горячей и плотной жидкостью, в составе которой присутствуют вода, аммиак и прочие летучие вещества. Жидкость (водно-аммиачный океан) характеризуется высокой электропроводностью.

Масса ядра достигает всего 0.55 земной, а по радиусу – 20% от общего планетарного размера. Мантия – 13.4 земной массы, а верхний атмосферный слой – 0.5 земной массы.

Плотность ядра – 9 г/см3, где давление в центре поднимается до 8 млн. бар, а температура – 5000К.

Спутники планеты Уран

Семья состоит из 27 известных нам спутников Урана, разделенных на крупные, внутренние и нерегулярные. Наибольшими считаются Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Их диаметр превосходит 472 км, а масса – 6.7 х 1019 кг для Миранды, а также 1578 км и 3.5 х 1021 кг у Титании.

Есть мнение, что все крупные луны появились в аккреционном диске, который присутствовал вокруг планеты еще долгое время с момента ее формирования. Каждая представлена практически равным соотношение горной породы и льда. Выделяется лишь Миранда, которая почти полностью создана из льда.


Можно отметить также наличие аммиака, диоксида углерода, а скалистая порода – углеродистый материал и органические соединения. Полагают, что в Титании и Обероне на черте между ядром и мантией может существовать жидкий водяной океан. Поверхность щедро усеяна кратерами. Самой молодой и «чистой» считается Ариэль, а вот Умбриэль – старушка со шрамами.

У главных спутников нет атмосферы, а орбитальный путь приводит к сильным сезонным колебаниям. Внутренних лун насчитывают 13: Корделия, Офелия, Биянка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Купидон, Белинда, Пердита, Пак и Маб. Все они получили свои имена в честь героев творений Шекспира. На фото продемонстрированы спутники и кольца Урана.

Внутренние спутники обладают прочной связью с кольцевой системой планеты. С диаметром в 162 км Пак считается в этой группе крупнейшей луной и единственная, чей снимок удалось добыть Вояджеру-2.

Все они выступают темными телами. Сформированы из водяного льда с темным органическим материалом. Система лишена стабильности и модели показывают, что может произойти столкновение. Особенное беспокойство вызывают Дездемона и Крессида.

Есть 9 нерегулярных спутников, чья орбита расположена дальше Оберона. Они были захвачены уже после формирования самой планеты: Франциско, Калибан, Стефано, Тринкуло, Сикоракс, Маргарита, Просперо, Сетебос и Фердинанд. Они охватывают 18-150 км. Все вращаются в ретроградном направлении, кроме Маргариты.

Атмосфера и температура планеты Уран


Атмосфера Урана также делится на слои, определяемые температурой и давлением. Это газовый гигант, поэтому лишен твердой поверхности. Дистанционные зонды способны опускаться до 300 км вглубь.

Можно выделить тропосферу (300 км ниже поверхности и 50 км над ней с давлением в 100-0.1 бар) и стратосферу (50-4000 км и 0.1-1010 бар).

Зависимость температуры на Уране от высоты атмосферы и давления

Зависимость температуры на Уране от высоты атмосферы и давления

Наиболее плотный слой – тропосфера, где нагрев достигает 46.85°C и опускается до -220°C. Верхняя область считается самой морозной в системе. Большая часть ИК-лучей создаются в тропопаузе.

Здесь располагаются облака: водные, ниже идут аммиачные и сероводородные, а сверху – тонкие метановые. В стратосфере температура меняется от -220°C до 557°C, к чему приводит солнечная радиация. На этом слое отмечают этановый смог, создающий внешний вид планеты. Есть ацетилен и метан, которые прогревают этот шар.


Термосфера и корона охватывают 4000-50000 км от точки «поверхности», где температура держится на 577°C. Пока никто точно не знает, как планете удается так прогреваться, ведь она удалена от Солнца, а внутреннего тепла недостаточно.

По погоде напоминает старших газовых гигантов. Есть полосы, совершающие обороты вокруг планеты. В итоге, ветры разгоняются до 900 км/ч, приводя к масштабным штормам. В 2012 году телескоп Хаббл заметил Темное пятно – гигантский вихрь, простирающийся на 1700 км х 3000 км.

Кольца планеты Уран

Кольца планеты Уран состоят из темных частичек, чей размер от микрометра до доли метра, поэтому их не так легко разглядеть. Сейчас удается выделить 13 колец, среди которых наиболее яркое – эпсилон. Если не считать двух узких, то тянутся в ширину на несколько км.

Кольца молодые и сформировались уже после самой планеты. Есть мнение, что выступают частью разрушенной луны (или нескольких). Одно из первых наблюдений за кольцами выполнили Джеймс Эллиот, Джессика Минк и Эдвард Данхем в 1977 году. В период затмения звезды HD 128598 они отыскали 5 формирований.

Кольца появились и на снимках Вояджера-2 в 1986 году. А новые обнаружил уже телескоп Хаббл в 2005 году. Крупнейшее вдвое шире планеты. В 2006 году обсерватория Кека показала кольца в цвете: внешнее – синее, а внутреннее – красное. Остальные кажутся серыми.

История изучения планеты Уран


Уран входит в список пяти планет, которые можно было разглядеть невооруженным глазом. Но это тусклый объект, а орбитальный путь проходит слишком медленно, поэтому древние считали, что перед ними классическая звезда. Ранний обзор принадлежит Гиппарху, указавшему на тело как на звезду в 128 г. до н. э.

Первое точное наблюдение за планетой выполнил Джон Фламстид в 1690-м году. Он заметил ее минимум 6 раз и записал в качестве звезды (34 Тельца). Примерно 20 раз за Ураном следил Пьер Лемоньер в 1750-1769 гг.

Но лишь в 1781 году Уильям Гершель начал наблюдать за Ураном как за планетой. Правда сам он считал, что смотрит на комету, которая по повадкам смахивает на планетный объект. В итоге, к изучению подключились и другие астрономы, среди которых был Андерс Лекселл. Ему первому удалось определить почти круговую орбиту. Это подтвердил и Иоганн Боде.

В 1783 году Уран официально признали планетой, а Гершель получил 200 фунтов от короля. За это ученый прозвал объект звездой Георга в честь нового покровителя. Но за пределы Великобритании наименование не вышло.

Современное наименование предложил Иоганн Боде. Это была латинская версия греческого бога неба. Название прижилось и стало официальным в 1850-м году. Ниже представлена карта Урана.

Карта поверхности планеты Уран


Полезные статьи:


Ссылки


Источник: v-kosmose.com

Сообщение о уране

Названная в честь греческого Бога неба, планета Уран была обнаружена знаменитым астрономом Уильямом Гершелем (William Herschel) в 1781 году. Слишком тусклая, чтобы ученые древности смогли увидеть ее невооруженным глазом, она стала первой планетой, обнаруженной с помощью телескопа. В результате сначала великий астроном и его современники считали Уран звездой или кометой.

Этот загадочный, красивый, газообразный, сине-зеленый ледяной гигант, который стал известен как седьмая планета от Солнца, находится так далеко от своей звезды, что для завершения одного полного оборота вокруг нее требуется 84 земных года.

Газовые и ледяные гиганты в нашей Солнечной системе находятся так далеко от Земли, что их чрезвычайно трудно наблюдать и изучать. Полет зонда «Вояджер (Voyager)» стал единственным источником многих, если не всех, реальных исходных данных, которые у нас есть о внешних планетах.

Таким образом, эти исследования сыграли важную роль в том, как сегодня мы понимаем эти планеты.

10. Планета с собственным разумом


Сообщение о уране

Фото: universetoday.com

Подобно Венере, Уран вращается по направлению с востока на запад, что является полной противоположностью направлению вращения Земли и большинства других планет. День на Уране довольно короткий, длится всего 17 земных часов и 14 земных минут.

Ось вращения планеты наклонена под углом, почти параллельно ее орбитальной плоскости, в результате чего Уран выглядит так, как будто он вращается на собственном боку, как кусок мрамора, катящийся по полу. «Нормальная» планета похожа на баскетбольный мяч, вращающийся на пальце.

Ученые-планетологи предполагают, что эта аномалия вращения могла возникнуть в результате мощного столкновения Урана с другим небесным телом, таким как астероид. Из-за этого неординарного вращения времена года на Уране длятся 21 год. Это приводит к серьезной разнице в количестве солнечного света, который планета получает в разное время и в разных регионах в течение долгого года на Уране.

9. Система колец Урана

Сообщение о уране

Фото: space.com

В январе 1986 года космический зонд «Вояджер-2» вошел на глубину 81 500 км в верхние облака Урана, передавая при этом на Землю огромное количество данных о ледяном гиганте, включая особенности его магнитного поля, поверхности и атмосферы. Этот исторический полет НАСА также стал источником тысяч цифровых фотографий планеты, ее спутников и колец.

Да, верно, его колец. Как и у всех гигантов в Солнечной системе, у Урана есть кольца. Несколько научных приборов на зонде сосредоточились на системе колец, раскрывая мелкие детали известных колец и открыв два ранее неизвестных кольца, число которых в общей сложности составило 13.

Размер обломков внутри колец варьируются от частиц размером с пыль до твердых предметов размером с небольшие валуны. Есть два ярких внешних кольца и 11 более тусклых внутренних. Внутренние кольца Урана были впервые обнаружены в 1977 году, в то время как внешние два были обнаружены космическим телескопом Хаббла в период между 2003 и 2005 годами.

Девять из 13 колец были обнаружены случайно в 1977 году, в момент, когда ученые наблюдали за далекой звездой, которая прошла за планетой, позволив увидеть ее кольца во всей красе. На самом деле кольца Урана существуют в виде двух разных «наборов колец», или «кольцевых систем», что также довольно необычно в нашей Солнечной системе.

8. Странная и необузданная погода на Уране

Сообщение о уране

Фото: The Guardian

На планете Земля, мы наслаждаемся дождем в виде жидкой воды. Иногда, может идти дождь из странных красных организмов или даже рыбы. Но по большей части дождь на Земле безопасен.

На Титане на поверхность планеты падает метан. На Венере идет кислотный дождь, который испаряется до того, как достигнет поверхности. Но на Уране идет дождь из бриллиантов. Твердых алмазов.

Используя самый яркий источник рентгеновского излучения на планете, ученые, наконец, получили то, что они считают твердым доказательством этого давнего научного утверждения. Опубликованная в Nature Astronomy в 2017 году, работа включала исследования в Национальной Ускорительной лаборатории SLAC (SLAC National Accelerator Laboratory), для которых сочетали мощный оптический лазер, Когерентный источник света Linac (Linac Coherent Light Source) (LCLS), с рентгеновским лазером на свободных электронах, в результате чего производились рентгеновские импульсы длительностью один миллион миллиардных секунды!

Это дает возможность провести сверхбыструю и чрезвычайно точную проверку процессов вплоть до атомарного уровня. Используя эту установку, ученые зафиксировали, как крошечные алмазы образуют ударные волны, проходящие через специальный пластик. Это позволило взглянуть на процессы, происходящие в атмосферах планет, но в гораздо большем масштабе.

Пластический материал, называемый полистиролом, состоит из углерода и водорода (которые являются двумя элементами, которых на Уране в изобилии), поэтому основным направлением эксперимента было индуцирование ударных волн в материал. Теория предполагала наличие метана, состоящего из одного атома углерода и 4 атомов водорода, который содержится в атмосфере и образует углеродные цепи, в конечном счете превращающиеся в алмазы, когда температура и давление достигают определенных отметок.

Алмазы «вытягиваются» на высоте более чем 8000 километров над поверхностью планеты, и в конце концов преобразуются в алмазный дождь. Доминик Краус (Dominik Kraus), ведущий автор журнала Nature Astronomy, сказал «Когда я увидел результаты этого последнего эксперимента, это стало одним из лучших моментов моей научной карьеры». В научном мире эти крошечные алмазы известны как наноалмазы.

Полагают, что дождь из наноалмазов идет и на Нептуне.

7. Уран является самым холодным местом в Солнечной системе … иногда

Сообщение о уране

Фото: NASA

При том, что минимальная температура атмосферы планеты достигает -224 градусов по Цельсию, среднее расстояние Урана от Солнца составляет 2,9 миллиарда километров, и иногда он является самым холодным местом в Солнечной системе.

С другой стороны, среднее расстояние Нептуна от Солнца составляет 4,5 миллиарда километров, и поэтому они борются за звание самой холодной планеты. Как вы думаете, какая планета самая холодная — Нептун, со средней температурой -214 градусов по Цельсию или Уран?

Логично предположить, что это Нептун, потому что это самая далекая от Солнца планета. Но это не так. Уран переплюнул Нептун в попытке стать самым холодным телом в Солнечной системе.

В настоящее время существует две теории о том, почему Уран иногда является самой холодной планетой. Во-первых, похоже, что Уран был повален на бок в результате раннего столкновения, которое могло вызвать утечку тепла из ядра планеты в космос. Согласно второй теории, живая атмосфера Урана во время периода его равноденствия могла терять тепло.

6. Почему Уран сине-зеленый?

Сообщение о уране

Фото: space.com

Будучи одним из двух ледяных гигантов во внешней области Солнечной системы (Нептун-второй), Уран обладает атмосферой, очень похожей на атмосферу его газового брата Юпитера – состоящую в основном из водорода и гелия с некоторым количеством метана и остаточным количеством аммиака и воды. Именно метан в атмосфере придает планете прекрасный сине-зеленый оттенок.

Поглощая красную часть спектра солнечного света, метан провоцирует сине-зеленую окраску ледяного монстра. Большая часть массы Урана—до 80 процентов, если не больше—прочно удерживается в жидком ядре, которое состоит в основном из замороженных элементов и соединений, таких как аммиак, водяной лед и метан.

5. Уран может скрывать две луны

Сообщение о уране

Фото: inquisitr.com

Когда «Вояджер-2» совершил полет вокруг Урана в 1986 году, он обнаружил 10 новых лун, в результате чего всего их стало 27. Однако, если правы ученые-планетологи из Университета Айдахо (University of Idaho), во время своей исторической миссии зонд пропустил пару лун.

При рассмотрении данных «Вояджера» ученые-планетологи Роб Чансия (Rob Chancia) и Мэтью Хедман (Matthew Hedman) обнаружили, что на двух кольцах, окружающих планету, которые называются Альфа (Alpha) и Бета (Beta), есть рябь. Ранее появление подобных волнистых узоров было вызвано гравитацией двух проходящих лун, Офелии (Ophelia) и Корделии (Cordelia), а также пары десятков сфер и шаров, приближающихся к ледяному гиганту.

Считается, что кольца вокруг Урана были сформированы под действием силы тяжести этих маленьких тел, сжатых вокруг него, и заставляющих частицы космической пыли и других обломков образовывать тонкие кольца, которые мы видим сегодня. Последнее открытие таких разновидностей ряби наводит на мысль о существовании двух неизвестных спутников.

Если эти луны существуют, то по мнению Чансия, они очень маленькие, около 4,0–13,7 км в диаметре. Поэтому камера «Вояджера» либо не могла их обнаружить, либо на изображениях они появлялись в качестве фонового шума.

Марк Шоуолтер (Mark Showalter), гордость проекта SETI, сказал: «Новые открытия демонстрируют, что Уран имеет молодую и динамичную систему колец и лун. Другими словами, мы уверены, что Уран продолжит нас удивлять».

4. Таинственное магнитное поле Урана

Сообщение о уране

Фото: windows2universe.org

Это странно. Магнитные полюса планеты даже близко не совпадают с ее географическими полюсами. Магнитное поле Урана смещено вбок на 59 градусов от оси вращения планеты и смещено таким образом, что не проходит через центр планеты.

Для сравнения, магнитное поле Земли наклонено всего на 11 градусов и похоже на магнитный стержень, у которого есть северный полюс и южный полюс, а само поле называется дипольным. Магнитное поле Урана гораздо сложнее. Оно имеет дипольный компонент и еще одну часть с четырьмя магнитными полюсами.

Принимая во внимание все эти различные магнитные полюса и большой угол наклона планеты, неудивительно, что сила магнитного поля сильно варьируется в разных местах. Например, в Южном полушарии магнитное поле Урана только на треть соответствует магнитному полю Земли. Однако в северном полушарии магнитное поле Урана почти в четыре раза превосходит магнитное поле нашей планеты.

Ученые полагают, что магнитное поле планеты усиливает большой, соленый водоем на Уране. Они привыкли думать, что наклон магнитного поля Урана в 59 градусов и наклон оси его вращения в 98 градусов обеспечивают планету мощной магнитосферой. Но они оказались неправы.

Магнитосфера Урана вполне обычная и ничем не отличается от магнитосферы других планет. Ученые до сих пор пытаются выяснить, почему так происходит. Они обнаружили, что на Уране есть сияния, похожие на Северное и Южное сияние здесь, на Земле.

3. Зонд НАСА «Вояджер-2» и Уран

Сообщение о уране

Фото: uanews.arizona.edu

Запущенный 20 августа 1977 года, космический зонд НАСА «Вояджер-2» стал первым и пока единственным космическим кораблем НАСА, совершившим облет вокруг Урана и отправившим на Землю первые фотографии крупным планом большой голубой сферы.

Во время своей длительной миссии «Вояджер-2» успешно завершил облет всех четырех так называемых «газовых гигантов», начав с Юпитера в июле 1979 года, затем облетев Сатурн в августе 1981 года, Уран в январе 1986 года и Нептун в августе 1989 года.

«Вояджер-1» покинул нашу Солнечную систему и оправился в межзвездное пространство в 2012 году. Вояджер-2 все еще находится в гелиооболочке, внешней области шара Солнца (она же гелиосфера). В конце концов, «Вояджер-2» также улетит в межзвездное пространство.

2. Уран воняет

Сообщение о уране

Недавнее исследование показывает, что облака в верхней атмосфере Урана состоят в основном из сероводорода, который является химическим соединением, издающим запах тухлых яиц.

Долгое время ученых интересовал состав этих облаков, особенно то, состоят ли они в основном из сероводородного льда или аммиачного льда как на Сатурне и Юпитере.

Поскольку Уран находится так далеко, подробное изучение этого ледяного гиганта в лучшем случае затруднено. Кроме того, имея данные единственного полета «Вояджера-2» в январе 1986, на эти вопросы ответить трудно.

Ученые использовали интегральный Спектрометр Ближнего Инфракрасного Поля на Гавайях (Near-Infrared Integral Field Spectrometer in Hawaii) для изучения солнечного света, отражающегося от атмосферы чуть выше вершин облаков на Уране. Они обнаружили следы сероводорода. Ли Флетчер (Leigh Fletcher), соавтор исследования, заявил: «Над облаками остается только небольшое количество в виде насыщенного пара, и именно поэтому так сложно уловить следы аммиака и сероводорода над ярусами облаков Урана. С уникальными возможностями Gemini нам, наконец повезло».

Ученые предполагают, что облака Урана и Нептуна очень похожи. Они, вероятно, отличаются от облаков Сатурна и Юпитера из-за того, что эти планеты находятся намного дальше от Солнца, чем два газовых гиганта. Патрик Ирвин (Patrick Irwin), ведущий автор исследования, заявил: «Если несчастные люди когда-либо спустятся сквозь облака Урана, их встретит очень неприятная и дурно пахнущая окружающая среда.

Он добавил: «До того, как вы почувствуете дурной запах, вы задохнетесь и ощутите на себе воздействие температуры в -200 градусов по Цельсию, в атмосфере, состоящей в основном из водорода, гелия и метана».

1. Уран повернут в сторону из-за множества ударов

Сообщение о уране

Фото: space.com

По мнению большинства, Уран в Солнечной системе является «чудаком», и его часто называют «наклоненной планетой». Исследователи говорят, что недавние открытия проливают свет на древнюю историю ледяного гиганта, включая формирование и эволюцию всех планет-гигантов в нашей Солнечной системе.

В 2011 году тогдашний руководитель исследования Алессандро Морбиделли (Alessandro Morbidelli) сказал: «Стандартная теория формирования планет предполагает, что Уран, Нептун и ядра Юпитера и Сатурна образуются путем срастания небольших объектов в протопланетарный диск. Они не должны были пострадать от мощных столкновений».

Он продолжил: Тот факт, что Уран пережил столкновение, по крайней мере, дважды, предполагает, что планеты-гиганты сформировались в результате мощных столкновений, поэтому стандартную теорию следует пересмотреть».

Уран действительно странный. Его ось вращения расположилась под странным углом в 98 градусов. Гигантский шар из ледяного газа вращается на боку. Угол наклона оси любой другой планеты в Солнечной системе даже близко не приближается к 98 градусам.

Например, угол наклона оси Земли составляет 23 градуса, в то время как гигантский Юпитер наклонен всего на 3 градуса. Долгое время ученые считали, что такой большой угол наклона появился в результате одного сильного удара. Но после запуска серии сложных компьютерных симуляций, они, возможно, нашли более подходящее объяснение.

Они начали симуляцию, используя модель, в которой случился только один удар на самом раннем этапе появления Солнечной системы. Анализ показал, что в этом случае перекошенная плоскость экватора отразится и на спутниках, в результате чего они также наклонятся. Пока что ученые были правы, но их ждал сюрприз.

В модели «Одного удара» спутники будут вращаться в противоположном направлении от того, в котором они вращаются сегодня. Не хорошо. Поэтому исследователи изменили параметры программы, чтобы имитировать удары двух тел. Они обнаружили, что минимум два менее сильных столкновения объясняют движение лун, какое оно есть сегодня. Очевидно, что для проверки этих результатов потребуются дополнительные исследования.

[источники]Источники:
10 Incredible Scientific Facts About The Planet Uranus

Источник: masterok.livejournal.com

История открытия

Когда Гершель начал наблюдать за новой планетой, он сначала решил, что это комета. В созвездии Тельца он обнаружил небесное тело, хотя по всем астрономическим картам в этом месте должна быть пустота. Когда он сменил линзы на телескопе, то увидел, что космическое тело перемещается относительно звезд, при этом его размер увеличивается.

Гершель понял, что это не звезда и тем более не комета, так как не обнаружил ни головы, ни хвоста. Еще он обратил внимание, что все кометы просматриваются через телескоп четко, а здесь изображение было расплывчатым. Ему удалось определить форму орбиты новой планеты, она была эллипсоидной и очень вытянутой.

Одновременно с этими событиями ученый из России А. Лексель вычислил расстояние от Земли до космического тела, которое в 18 раз превысило дистанцию до Солнца. Так как на таком расстоянии комет просто не существовало, то астроном И. Боде предложил считать объект планетой.

Через два года сам Гершель подтвердил, что новое небесное тело — это планета. Это знаменательное событие принесло ему стипендию 200 тыс. фунтов до конца жизни и предложение поселиться во дворце короля Англии. Монарх хотел лично следить за небесными телами через телескопы астронома.

Чтобы назвать новую планету, ученые обратились к греческой мифологии. Так как небесное тело вращалось за Сатурном, а по мифологии его отцом был бог неба, то решили назвать планету Ураном. Это космическое тело стало единственным, чье название имело причастность не к римской, а греческой мифологии.

Описание и физическое строение планеты

В отличие от Сатурна и Юпитера, в состав которых в основном входят водород и гелий, новая планета состоит из большого количества различных модификаций льда. По этим параметрам Уран больше сходен с Нептуном, у которого тоже отсутствует металлический водород.

Поэтому астрономы рассматривают эти две планеты как отдельный класс ледяных гигантов. В состав атмосферы Урана входят водород и гелий, небольшой объем составляет метан и другие элементы. Среди всех планет он считается самым холодным, так как минимальная температура составляет -224 °C.

Объясняется это наибольшей удаленностью объекта от Солнца. Ученые полагают, что облака на планете состоят из нескольких слоев, где нижний представляет собой воду, а верхний — метан. Поверхность и недра небесного тела состоят из трех слоев:

  • ядро из горных пород;
  • ледяная мантия;
  • оболочка из гелия и водорода.

Как и газовые гиганты, планета обладает системой колец и магнитосферой. Есть и 27 спутников у Урана, сколько нет у других объектов в Солнечной системе, кроме Сатурна и Юпитера. Вращение у планеты уникальное, так как ось слегка наклонена относительно плоскости обращения. Поэтому на Уране времена года меняются по особенному графику, а днем небесное светило не поднимается высоко над горизонтом.

Орбита планеты расположена на седьмом месте от Солнца, а само космическое тело считается третьим по диаметру и четвертым по массе.

Список параметров:

  • масса — 8,6832×10 25 кг;
  • длина радиуса на экваторе — 25,559 тыс. км;
  • полярный радиус — 24,973 тыс. км;
  • плотность — 1,27 г/см³;
  • ускорение свободного падения — 8,87 м/с²;
  • осевой наклон — 97,77°;
  • средняя скорость перемещения по орбите — 6,81 км/с;
  • синодический период обращения — 369,66 дней;
  • оборот вокруг Солнца — 84 года.

В 1986 году искусственный аппарат «Вояджер-2», которому пришлось лететь до Урана почти 9 лет, достиг планеты и сделал первые фотоснимки. По полученной из космоса информации, Уран выглядел невыразительно. На снимках была видна планета сине-зеленого цвета без характерных облачных полос и атмосферных вихрей.

Подробности исследования небесного тела

Космические исследования Урана были проведены один раз с помощью аппарата «Вояджер-2». Запущен он был в 1977 году и его первоначальной целью были Юпитер и Сатурн. В конце семидесятых и начале восьмидесятых годов все планеты-гиганты распределились довольно близко друг к другу.

Это сделало возможным продлить миссию аппарата до Урана и Нептуна. Причем в управлении полетами были проведены гравитационные маневры, во время которых энергия от планет перешла к космическому аппарату. Такие действия позволили значительно сократить общее время и сэкономить топливо. «Вояджер-2», вместо расчетных 30 лет в пути, долетел до Урана в 1986 году.

Сложность ученым доставила работа с аппаратурой, которая не была рассчитана на такое удаление от пульта управления. Поэтому по ходу миссии пришлось по новой программировать бортовые компьютеры. Была введена установка на сжатие видео для быстрейшей передачи в управление, а все антенны были объединены для усиления приема.

Во время пересечения орбиты планеты телекамеры постоянно вели съемку ее поверхности и спутников. Так как Уран слабо освещался Солнцем, приходилось вести съемку с длительной экспозицией. В результате пролета аппарата удалось снять только южное полушарие, так как только оно было освещено. Исследования планеты будут продолжаться, и ближайшие запланированы на начало двадцатых годов нынешнего столетия.

Спутники Урана

Интересным фактом планеты Уран считается наименование его спутников. В отличие от других сателлитов, которые получали имена персонажей из греческой мифологии, эти обозначили героями из шедевров Шекспира и Поупа.

Самые крупные спутники открыл Гершель, их назвали Обероном и Титанией. Ариэль и Умбриэль обнаружил Лассел, а через 100 лет Койпер нашел Миранду. Остальные сателлиты были открыты в результате космических исследований ученых НАСА.

Межпланетный аппарат «Вояджер-2» во время исследования Урана обнаружил десять небесных тел диаметром от 26 до 154 км. Это были Джульетта, Пак, Корделия, Афелия, Бьянка и другие. По своим характеристикам большинство из них сходны друг с другом и в основном состоят из скал и льда. Но есть и некоторых особенности:

  1. Миранда — самый внутренний и мелкий сателлит, который отличается гигантским каньоном на поверхности.
  2. Ариэль — обладает сравнительно молодой структурой с небольшим количеством мелких кратеров. Ученые предполагают, что недавно было столкновение, которое накрыло старые повреждения.
  3. Умбриэль — из мелких спутников — самый темный и старый. На нем обнаружено большое количество кратерных образований и ярких колец.
  4. Оберон — самый удаленный объект с множеством кратерных образований, на дне которых обнаружены необъяснимые темные пятна.
  5. Корделия и Офелия — спутники, которые удерживают внешнее кольцо планеты.

Между этими двумя сателлитами и Мирандой находится восемь мелких небесных объектов. Причем они так близко расположены друг к другу, что ученые до сих пор не понимают, как спутники не столкнулись. Существует предположение, что в кольцах есть еще объекты, которые не удалось увидеть.

Интересные факты

Уран стал первым объектом, открытым в новой истории с помощью телескопа. Его полный оборот вокруг оси происходит за 17 часов и 14 минут. Космическое тело, как и Венера, вращается в обратном направлении, по сравнению с Землей и другими планетами. Ученые предполагают, что такой странный наклон оси вызван столкновением планеты с другим небесным объектом.

Они считают, что эта катастрофа привела к смещению оси почти на 90°. Во время бури на планете скорость ветра может достигать до 900 км/ч.

Вес Урана в 14,5 раза превышает массу Земли, но он считается самым легким газовым космическим телом. По плотности это небесное тело уступает только Сатурну.

Космический аппарат из США «Вояджер-2» считается пока единственным, который пролетел рядом с планетой на удалении 81,5 тыс. км. Благодаря этому, были получены первые снимки, по которым исследователям удалось обнаружить кольца.

На сегодня их насчитывается 13, из которых два широких, а остальные в ширину составляют всего несколько километров. Объясняется это небольшим сроком их образования, после разрушения спутников другими космическими телами.

Открытый в конце восьмидесятых годов XVIII века химический элемент был назван в честь новой планеты.

Источник: nauka.club

Кто, когда и каким образом открыл Уран

Планета стала первой, открытой в современной истории. Почти сто лет с конца XVII века Уран периодически наблюдали в небе астрономы, но принимали его за звезду.

И только в 1781 году астроном Уильям Гершель из Англии, прослеживая за изменениями положений звезд на своем телескопе, обнаружил и открыл планету Уран.

Официальной датой открытия планеты стало 13 марта 1781 года.

Уильям Гершель (фото из открытых источников)

Рассматривая небо на самом большом телескопе того времени, сделанном своими руками, Гершель установил, что неподвижные звезды медленно, но смещаются.

Астроном сделал вывод, что это Солнце со своими планетами движется в одном определенном направлении, а не звезды. А Уран, как раз и перемещался по небу, тем самым опровергая, что он не звезда.

Обнаружив, ученый сначала принял его за комету, звезду. Но при детальном наблюдении в свой телескоп, а так же, на основании расчетов, он понял, что нашел новую планету Солнечной системы.

За это открытие Гершель был награжден стипендией от короля Георга III пожизненно.

В честь кого дали название планете

Гершель собирался назвать планету именем короля — «Звезда Георга». Но астрономы не приняли это предложение, так как оно совершенно не соответствовало астрономическим традициям.

И все равно, для планеты было выбрано название вопреки всем правилам.

Ранее имена планетам давали исключительно из римской мифологии. Уран получил свое из греческих мифов. Символ, олицетворяющий Уран представляется гибридом из символов Солнца и Марса. Выражается это тем, что в древнегреческой мифологии Уран – небо, подчиняется властям Солнца и Марса.

Иоганн Боде астроном внес инициативу назвать планету в честь бога неба Урана, из греческих мифов и легенд, чьи сыновья были гигантами.

Он мотивировал предложение тем, что Сатурн был отцом Юпитера, следовательно, следующую планету надо назвать в честь отца Сатурна.

Легенды и мифы о планете Уран

Как говорилось выше, происхождение имени взято из мифов, где Уран — отец Сатурна. А вот согласно, этого мифа богиня Гея или Земля, могущественная, родила синее бесконечное Небо или Уран. И он распространился над ней подобно крыше.

Открывая многочисленные спутники Урана, астрономы стали давать им имена героев комедий Шекспира и Поупа.

Первые два спутника обнаружил все тот же Гершель, назвал их Оберон и Титания. По одному из мифов, Оберон являлся царем эльфов, а Титания была его женой. Они разругались, обсуждая тему верности между мужем и женой. Помериться они должны были лишь, когда отыщут хоть одну идеальную пару. Такая пара нашлась, а супруги помирились.

Расстояние от Солнца

Протяженность в солнечной системе измеряется в астрономических единицах. Одной такой единицей считается расстояние от Земли до Солнца – 1 а.е. Расстояние между Ураном и Солнцем — 19,2 а.е., по нашим меркам это очень далеко.

Среднее расстояние от Солнца до планеты Уран составляет 2,8 млрд. км.

В связи с большой удаленностью от нашего источника света, на этом космическом объекте есть много интересных и необычных фактов:

  • период обращения вокруг Солнца, то есть год на планете Уран — составляет 84 земных года;
  • полюса присутствуют под лучами Солнца по 42 года (лето) каждый, а потом такое же количество лет пребывают в холодной темноте (зиме).

Это происходит из-за того, что планета неторопливо сменяет полушария относительно Солнца. А сам космический объект лежит на боку, ось вращения отклонена на 98 градусов от вертикального положения.

Возможно это положение планета приняла после удара с космическим телом. Сутки на планете длятся чуть больше 17 часов, так как вокруг собственной оси она движется быстро.

Уран лежит на боку (фото из открытых источников)

Сколько лететь до Урана от Земли

Ученые подсчитали, чтобы посетить ближайшие к нам планеты Марс и Венеру, на современных космических скоростях, понадобится по несколько лет. А полет к удаленному Урану займет десятилетия, ведь путь от Земли составляет 2,6 – 3,15 млрд. км.

«Вояджер-2» — космический аппарат, посетивший Уран только раз, сумел преодолеть миллиарды километров. Он был запущен НАСА в 1977 году, а достиг цели через девять лет.

Уран в Солнечной системе

Этот объект отличается от других планет. Характеристики и особенности планеты:

  • Является ледяным гигантом. Она почти на 80% состоит из сочетания аммиачного льда, метана, воды. Благодаря тому, что в атмосфере есть водород (83%), гелий (15%) и метан (2%), Уран имеет красивый зелено — синий цвет.
  • Магнитное поле его сильно наклонено. От оси вращения ось магнитная уклоняется на 60 градусов, а у планет обычно эти оси совпадают. По этой причине он обладает однобоким магнитным полем. На северном полушарии магнитное поле сильнее в 10 раз, чем на южном полушарии. При движении планета напоминает катящийся шар, а все остальные планеты напоминают крутящиеся волчки.
  • У географических полюсов планета ощутимо сжата.
  • Возраст Урана составляет примерно 4,5 млрд. лет. Он такой же, как у Солнца и у всех планет.
  • Планета тяжелее Земли в 14 раз, а объем ее больше Земной в 62 раза. По плотности она уступает первенство Сатурну.
  • Уран состоит из трех частей. В центре планеты находится маленькое каменное ядро – 20% от общего радиуса. Середину занимает мантия — большая ледяная оболочка – до 60%. Наружная третья часть атмосферная из гелия и водорода – 20%. В недрах планеты отсутствует металлический водород. Экваториальный радиус планеты составляет 25 тыс. км.
  • Планета имеет вторую космическую скорость (преодоление гравитации планеты), что составляет 21,3 км/с. У Земли эта скорость равняется 11,18 км/с, разница почта в два раза. Первая космическая скорость (выход на круговую орбиту планеты) Урана – 15,3 км/с, тоже в два раза больше земной – 7,91 км/с. Если сравнивать его по этим скоростям с другими планетами, то он занимает четвертое место после Юпитера, Сатурна и Нептуна.
  • Уран самая холодная планета Солнечной системы. На нем замечена самая низкая температура — 224 градуса Цельсия, ниже, чем на Нептуне. А также дуют очень мощные ветра до 230 м/с, которые вызваны большими температурными перепадами. Наибольшая сила ураганов может достигать до 900 км/ч.
  • Уран вторая планета после Сатурна,  имеющая систему колец, их 13. Кольца сложной структуры из внутренних и внешних групп. Астрономы придерживаются мнения, что кольца это остатки одного из бывшего спутника. Планета богата и своими спутниками, их у нее 27. Они состоят из горных пород и льда.

Источник: zen.yandex.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.