Масса урана в массах земли


Масса Урана.

 

 

Масса Урана составляет 14,54 масс Земли. Среди всех планет Солнечной системы Уран стоит на четвертом месте по массе.

 

Масса и плотность Марса

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Марсе

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Марсе

Масса Солнца, Меркурия, Венеры, Земли, Луны, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна

 

Масса и плотность Урана:

Масса Урана составляет 8,68 · 1025 кг или, если быть точнее, 8,6813 ⋅ 1025 кг. Она равна 14,54 массам Земли.

Среди всех планет Солнечной системы Уран стоит на четвертом месте по массе (после Юпитера, Сатурна, Нептуна).

Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.


Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).

Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния:

F = G · m1 · m2 / r2 ,

где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10−11 м³/(кг·с²).

При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.

Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).

Исходя из массы Урана, как физической величины рассчитываются и другие параметры планеты: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.

Средняя плотность Урана (ρ) – 1,271 г/см³ или 1 271 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.

 

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Уране:


Ускорение свободного падения на экваторе Урана (g) равно 8,87 м/с² или 0,904 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет  9,81 м/с2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Сила тяжести на Уране в 1,1 раза меньше, чем на Земле, т.е. практически равна земной. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Уране всего 65,09 кг, т.е. около 65 кг. Каждый шаг потребует в 1,1 раза меньше усилий, чем на Земле. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с2 = 706,32 Н, а вес на Уране равен 72 кг · 8,87 м/с2 = 638,64 Н. В то время масса человека на Уране (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

где

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с2.

 

Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Атмосфера Урана


Атмосфера Урана

Из-за темно-синего цвета Урана атмосферную модель планеты оказалось составить гораздо сложнее, нежели модели того же Юпитера или даже Сатурна. К счастью, снимки, полученные с космического телескопа «Хаббл» позволили получить более широкое представление. Более современные технологии визуализации телескопа дали возможность получить гораздо более детальные снимки, нежели чем у Voyager 2. Так благодаря фотографиям «Хаббл» удалось выяснить, что на Уране существуют широтные полосы как и на других газовых гигантах. Кроме того, скорость ветров на планете может достигать более 576 км / час.

Считается, что причиной появления однообразной атмосферы является состав самого верхнего ее слоя. Видимые слои облаков состоят в основном из метана, который поглощает эти наблюдаемые длины волн, соответствующие красному цвету. Таким образом, отраженные волны представлены в виде синего и зеленого цветов.

Под этим наружным слоем метана, атмосфера состоит из примерно 83% водорода (H2) и 15% гелия, где присутствует определенное количество метана и ацетилена. Подобный состав аналогичен другим газовым гигантам Солнечной системы. Однако атмосфера Урана резко отличается в другом отношении. В то время как у атмосферы у Юпитера и Сатурна в основном газообразные, атмосфера Урана содержит гораздо больше льда. Свидетельством тому являются экстремально низкие температуры на поверхности. Учитывая тот факт, что температура атмосферы Урана достигает -224 °С, ее можно назвать самой холодной из атмосфер в Солнечной системе. Кроме того, имеющиеся данные указывают на то, что такая крайне низкая температура присутствует практически вокруг всей поверхности Урана, даже на той стороне которая не освещается Солнцем.


Структура Урана

Структура Урана

Уран, по мнению планетологов, состоит из двух слоев: ядра и мантии. Современные модели позволяют предположить, что ядро в основном состоит из камня и льда и примерно в 55 раз превышает массу Земли. Мантия планеты весит 8,01 х 10 в степени 24 кг., или около 13,4 масс Земли. Кроме того, мантия состоит из воды, аммиака и других летучих элементов. Основным отличием мантии Урана от Юпитера и Сатурна является то, что она ледяная, пусть и не в традиционном смысле этого слова. Дело в том, что лед очень горячий и толстый, а толщина мантии составляет 5,111 км.

Что самое удивительное в составе Урана и то, что отличает его от других газовых гигантов нашей звездной системы, является то, что он не излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Учитывая тот факт, что даже Нептун, который очень близок по размеру к Урану, производит примерно в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца, ученые сегодня очень заинтригованы в столь слабой мощности генерируемой Ураном энергии.
данный момент существует два объяснения данному явлению. Первая указывает на то, что Уран подвергся воздействию объемного космического объекта в прошлом, что привело к потере большей части внутреннего тепла планеты (полученной во время формирования) в космическое пространство. Вторая теория утверждает, что внутри планеты существует некий барьер, который не позволяет внутреннему теплу планеты вырваться на поверхность.

Орбита и вращение Урана

Орбита Урана

Само открытие Урана позволило ученым расширить радиус известной Солнечной системы почти в два раза. Это означает, что в среднем орбита Урана составляет около 2,87 х 10 в степени 9 км. Причиной столь огромного расстояния является длительность прохождения солнечного излучения от Солнца до планеты. Солнечному свету необходимо около двух часов и сорока минут чтобы достичь Урана, что почти в двадцать раз дольше, чем требуется солнечному свету для того, чтобы достигнуть Земли. Огромное расстояние влияет и на продолжительность года на Уране, он длится почти 84 земных года.

Эксцентриситет орбиты Урана составляет 0.0473, что лишь немногим меньше, чем у Юпитера — 0,0484. Данный фактор делает Уран четвертым из всех планет Солнечной системы по показателю круговой орбиты. Причиной столь небольшого эксцентриситета орбиты Урана является разница между его перигелием 2,74 х 10 в степени 9 км и афелием 3,01 х 109 км составляет всего 2,71 х 10 в степени 8 км.


Самым интересным моментом в процессе вращения Урана является положение оси. Дело в том, что ось вращения для каждой планеты, кроме Урана, примерно перпендикулярна их плоскости орбиты, однако ось Урана наклонена почти на 98°, что фактически означает, что Уран вращается на боку. Результатом такого положения оси планеты является то, что северный полюс Урана находится на Солнце половину планетарного года, а другая половина приходится на южный полюс планеты. Другими словами, дневное время на одном полушарии Урана длится 42 земных года, а ночное, на другом полушарии столько же. Причиной, по которой Уран «повернулся на бок», ученые опять же называют столкновение с огромным космическим телом.

Кольца Урана

Кольца Урана

Учитывая тот факт, что самыми популярными из колец в нашей Солнечной системе длительное время оставались кольца Сатурна, кольца Урана не удавалось обнаружить вплоть до 1977 года. Однако причина не только в этом, есть еще две причины столь позднего обнаружения: расстояние планеты от Земли и низкая отражательная способность самих колец. В 1986 году космический аппарат Voyager 2 смог определить наличия у планеты еще двух колец, помимо известных на то время. В 2005 году космический телескоп «Хаббл» заметил еще два. На сегодняшний день планетологам известно 13 колец Урана, самым ярким из которых является кольцо Эпсилон.


Кольца Урана отличаются от сатурнианских практически всем — от размеров частиц до из состава. Во-первых, частицы, составляющие кольца Сатурна маленькие, немногими больше, чем несколько метров в диаметре, тогда как кольца Урана содержат множество тел до двадцати метров в диаметре. Во-вторых, частицы колец Сатурна в основном состоят изо льда. Кольца Урана, тем не менее, состоят как изо льда так и значительной пыли и мусора.

Интересные факты об Уране

Интересные факты Уран

• Уильям Гершель открыл Уран в только 1781 году, так как планета была слишком тускла для того, чтобы ее могли заметить представители древних цивилизаций. Сам Гершель поначалу полагал, что Уран это комета, однако позже пересмотрел свое мнение и наука подтвердила планетарный статус объекта. Так Уран стал первой планетой, открытой в современной истории. Оригинальное название предложенное Гершелем было «Звезда Георга» — в честь короля Георга III, но научное сообщество не приняло его. Название «Уран» было предложено астрономом Иоганном Боде, в честь древнеримского бога Урана.
• Уран делает оборот вокруг своей оси один раз за каждые 17 часов и 14 минут.
добно Венере, планета вращается в ретроградном направлении, противоположном направлению Земли и остальным шести планетам.
• Считается, что необычный наклон оси Урана могло вызывать грандиозное столкновение с другим космическим телом. Теория состоит в том, что планета, размеры которой были предположительно с Землю резко столкнулась с Ураном, что сдвинуло его ось практически на 90 градусов.
• Скорость ветра на Уране может достигать до 900 км в час.
• Масса Урана составляет около 14,5 раз масс Земли, что делает его самым легким из четырех газовых гигантов нашей Солнечной системы.
• Уран часто упоминается как «ледяной гигант». Помимо водорода и гелия в верхнем слое (как у других газовых гигантов), Уран также имеет ледяную мантию, которая окружает его железное ядро. Верхние слои атмосферы, состоят из аммиака и кристаллов ледяного метана, что дает Урану характерный бледно-голубой цвет.
• Уран является второй наименее плотной планетой в Солнечной системе, после Сатурна.

• Voyager 2 — единственный космический аппарат, пролетевший мимо Урана. Это произошло в 1986 году, самое близкое расстояние до планеты во время пролета составило около 81500 км. Благодаря этой миссии были получены самые первые изображения планеты в достаточно высоком разрешении. Исследователям удалось выявить кольцевую систему планеты и орбитальные спутники.
• В настоящее время считается, что Уран имеет 13 колец.
е, кроме двух колец Урана, очень узкие — всего лишь несколько километров в ширину. Ученые полагают, что это связано с относительно молодым возрастом самих колец, которые в прошлом были частями от спутников Урана, но были разрушены кометами или астероидами.
• Химический элемент уран, обнаруженный в 1789 году, был назван в честь недавно обнаруженной планеты Уран.
• Уран является самой холодной планетой в Солнечной системе. Минимальная температура поверхности на Уране составляет -224 °C — что делает его самым холодным из восьми планет. Его верхние слои атмосферы покрыты туманом, в основном из метана, который скрывает бури, происходящие в облаках.
• Спутники Урана названы в честь персонажей, созданных Александром Поупом и Уильямом Шекспиром. Например, Оберан, Титании и Миранда. Почти все эти миры покрыты льдом и имеют темную поверхность, а некоторые представляют собой смесь льда и камней. Из спутников Урана наиболее интересным является Миранда, которая имеет ледяные каньоны, террасы и странно выглядящую поверхность.

Источник: mks-onlain.ru

Основные характеристики


Масса: 8,69*1025 кг (в 14 раз больше Земли)
Диаметр на экваторе: 51118 км (в 4 раз больше Земли);

на полюсе: 49946 км

Наклон оси: 98°
Плотность: 1,27 г/см³
Температура верхних слоев: около –220 °C
Период обращения вокруг оси (сутки): 17 часов 15 минут;

вокруг Солнца по орбите (год): 84,5 года

Расстояние от Солнца (среднее): 19 а. е. или 2,87 млрд. км
Скорость вращения по орбите:

Наклон орбиты к эклиптике:

6,8 км/с

i = 0,773°

Ускорение свободного падения около 9 м/с²
Спутники: есть 27 шт.

Планета Уран относится к классу газовых гигантов. Экваториальный радиус примерно составляет 25 560 км, полярный радиус 24973. Планета имеет шарообразную форму, на полюсах сплюснутую.

Масса урана в массах земли

В чем состоит уникальность Урана, так это в оси вращения, наклон которой составляет практически 98 градусов к орбитальной плоскости и в движении вокруг своей оси, подобно Венере, он двигается по часовой стрелке. К примеру, земная ось имеет наклон 66 градусов к плоскости орбиты и вращается с запада на восток, против часовой стрелки. Получается, что по орбите Уран движется на боку, катясь как шарик, и вращается с востока на запад.

История открытия

Первое упоминание планеты — запись английского ученого Джона Флемстида. В течение 1690 года он несколько раз наблюдал это небесное тело, но зафиксировал его только как звезду 34 созвездия Тельца. Уже в 18-ом веке французский астроном ле Моньер вел наблюдения за планетой почти 20 лет, по — прежнему считая ее звездой.

Уран — первая планета, обнаруженная при помощи телескопа. Модель этого телескопа находится в музее города Бат в Великобритании.

Уильям Гершель вообще вначале счел Уран кометой.  Изучая открытое небесное тело с разными линзами, Гершель пришел к выводу, что это не звезда, так как при приближении ее размер менялся. Но он не обнаружил ни хвоста, ни головы, что свойственно кометам.

Масса урана в массах земли

В это же время астроном из России А. И. Лексель определил расстояние от Земли до объекта. Оно превысило в 18 раз расстояние от Солнца до Земли. Ни одной кометы на таком расстоянии в то время известно не было. Немецкий ученый Боде рекомендовал считать объект скорее планетой. Что и подтвердил окончательно в 1783 году сам Гершель.

Это открытие принесло ему пожизненную стипендию в 200 тысяч фунтов и приглашение переехать в Виндзорский дворец. Король Англии желал лично разглядывать звезды в телескопы ученого.

Встал вопрос о названии новой планеты. Гершель, пользуясь правом первооткрывателя, предложил назвать ее планетой Георга, в честь английского короля, в эпоху правления которого и была обнаружена планета. Его коллеги-астрономы предлагали другие названия: Кибела, Гершель. Потом вспомнили, что новая планета вращается за Сатурном. По греческой мифологии отцом бога Сатурна являлся Уран, бог неба. Это название прижилось, хотя в Англии еще почти 70 лет планету называли Георгом. Окончательно название Уран официально принято в 1860 году Всемирным астрономическим обществом.

Видимость

С 1995 по 2006 год видимая звёздная величина Урана колебалась между +5,6m и +5,9m, то есть планета была видна невооружённым глазом на пределе его возможностей . Угловой диаметр планеты был в промежутке между 3,4 и 3,7 угловыми секундами (для сравнения: Сатурн: 16-20 угловых секунд, Юпитер: 32-45 угловых секунд). При чистом тёмном небе Уран в противостоянии виден невооружённым глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в городских условиях.

В большие любительские телескопы с диаметром объектива от 15 до 23 см Уран виден как бледно-голубой диск с явно выраженным потемнением к краю. В более крупные телескопы с диаметром объектива более 25 см можно различить облака и увидеть крупные спутники (Титанию и Оберон).

Строение Урана

Ученые выдвигают несколько версий внутреннего строения планеты от двухярусной модели до классической трехярусной. За основу большинство принимают стандартную модель.

Магнитное поле Урна

Магнитное поле нашего Урана имеет ряд своих характерных особенностей по сравнению с остальными планетами и по всей вероятности связано с его особенностями вращения и отсутствию внутреннего источника собственной энергии.

  • Первая особенность – магнитная ось планеты сдвинута с центра оси планеты на треть его радиуса и при этом образуется угол в 60 градусов.
  • Вторая особенность это непостоянство напряженности магнитных полей.
  • Третье – имеется несколько разных пар магнитных полюсов, кроме основных двух еще 2 других более слабых.

Своеобразное магнитное поле Урана формируется не в ядре, как у всех планет, а в более поверхностном слое океана водного аммиака с высокой электропроводностью. Именно здесь и начинают образовываются магнитные силовые линии, выходящие на большие расстояния за пределы планеты. Но со стороны Солнца на магнитный поток Урана давит солнечный ветер и препятствует его широкому движению.

С другой стороны выход для магнитных волн свободен и они, казалось бы должны распространяются на огромное расстояние в космическом пространстве. Но не тут то было. Для Урана это неприемлемо благодаря наклону оси вращения к магнитному полю.

Поэтому когда планета вращается, то получается что его силовые линии накручиваются друг на друга спиралевидным хвостом в длину до 10 млн км в обратную от Солнца сторону.

Кольца Урана

Масса урана в массах земли

Спутники Урана

На сегодняшний день планета Уран является обладателем 27 спутников, хотя маленьких и незамеченных спутников наверняка гораздо большее количество.

Масса урана в массах земли

Спутников у планеты много. Хотя некоторая их часть была когда — то захвачена гравитацией Урана и распалась. Самый большой спутник Титания, чуть меньше Оберон. Оба были открыты Гершелем. За ними следуют Умбриэль, Ариэль и Миранда. Из них только Миранда целиком состоит изо льда, остальные — смесь льда и горных пород. Часть спутников движется внутри колец планеты, поэтому называется внутренними.

Всем спутникам Урана достались имена в честь героев произведений Уильяма Шекспира. Это тоже дань первооткрывателю из Англии.

Исследование

После открытия Урана его изучение долгое время оставалось проблематичным из-за его громадной удаленности. Ученые могли наблюдать только самые крупные спутники, строить предположения о кольцах или атмосфере.

Масса урана в массах земли

Только в двадцатом веке был запущен зонд «Вояджер — 2», который, стартовав в 1977 году, в 1986 году достиг планеты. Он передал первые снимки— невыразительная, тусклая поверхность, едва видная сквозь облака. Миссия «Вояджера — 2» состояла в изучении магнитного поля Урана, наблюдении за атмосферой. Так же аппарат изучал погоду, обнаружил два неизвестных ранее кольца и сделал снимки наиболее крупных спутников. Часть планеты осталась вне поля зрения ученых, так как зонд приблизился к освещенной Солнцем части планеты.

Больше полезных сведений дали наблюдения с помощью радиотелескопа «Хаббл» уже в девяностые годы. Именно он первым зафиксировал атмосферные вихри Урана, обнаружил «темное пятно» в облаках и асимметрию в строении планеты.

Эти открытия позволили группе из 168 ученых начать подготовку к новому проекту. В настоящее время НАСА готовит к запуску аппарат Uranus Pathfinder. Зонд начнет путешествие на Земле и завершит его в районе Урана, где пройдет сквозь атмосферу и возьмет множество проб. Проект предполагает масштабное исследование внешней стороны Солнечной системы. Будут визуально обследованы гигантские области за Ураном. Предполагается, что аппарат стартует в 20-х годах. Миссия может растянуться до 15 лет, из которых почти 10 уйдет на полет к голубой планете.

В культуре

Масса урана в массах земли

Уже через 3 года после открытия Уран стал местом действия сатирического памфлета. С тех пор в сюжетную линию своих научно-фантастических произведений его включали Стенли Вейнбаум, Рэмси Кэмпбелл, Ларри Нивен, Сергей Павлов, Георгий Гуревич и другие.

Уран был выбран в качестве места действия фильма «Путешествие к седьмой планете», а также отдельных эпизодов сериалов «Космический патруль» и «Генеральный план далеков» (эпизод телесериала «Доктор Кто»). Также планета упоминается в нескольких комиксах, аниме и компьютерных играх.

В астрологии Уран считается управителем знака Водолея.

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.

Масса урана в массах земли

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.

 

Интересные факты о Уране

  • Уран – наименее массивный из всех планет-гигантов Солнечной системы.
  • Каждый полюс Урана 42 земных года находится в темноте, а следующие 42 года купается в солнечных лучах.
  • При чистом темном небе Уран в противостоянии виден невооруженным глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в условиях города.
  • Уран стал первой планетой, открытой с помощью телескопа.
  • Уран – единственная большая планета Солнечной системы, название которой происходит не из римской, а из греческой мифологии.
  • Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже суммарная масса крупнейших пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна.
  • Названия спутников Урана выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
  • Ученые экспериментально подтвердили, что на Нептуне и Уране небо в алмазах.

Видео



Источник: asteropa.ru

 Вторая космическая скорость — минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу, находящемуся на поверхности планеты (или иного массивного тела), чтобы оно вышло из сферы гравитационного действия.  Период вращения — промежуток времени, в течение которого точка совершает полный оборот, двигаясь по окружности.  Альбедо — (позднелат. albedo, от лат. albus — белый), характеристика отражательных свойств поверхности какого-либо тела: отношение потока излучения, рассеиваемого поверхностью, к потоку, падающему на неё.  Визуальная величина — мера освещённости, создаваемой небесным светилом (звездой, планетой, Солнцем и т.п.) на Земле на плоскости, перпендикулярной падающим лучам; мера блеска небесного светила.  Сидерический период — Сидерический период обращения, промежуток времени, в течение которого какое-либо небесное тело-спутник совершает вокруг главного тела полный оборот относительно звёзд.  Перигелий — (от пери… и греч. helios — Солнце), ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела, движущегося вокруг Солнца по одному из конических сечений — эллипсу, параболе или гиперболе.  Афелий — (от греч. аро — вдали от и helios — Солнце), точка орбиты планеты, кометы или какого-либо другого тела, обращающегося вокруг Солнца, наиболее удалённая от Солнца.  Синодический период обращения — промежуток времени, по истечении которого какая-либо планета, двигаясь вокруг Солнца по своей орбите, возвращается при наблюдении с Земли в прежнее положение.  Наклон орбиты — угол между плоскостью орбиты и основной координатной плоскостью.  Эксцентриситет орбиты — один из элементов орбиты тела, характеризующий её форму. В зависимости от величины эксцентриситета ее орбита имеет форму эллипса (е < 1), параболы (е = 1) или гиперболы.

Источник: galspace.spb.ru

Планета Уран

Планета Уран

Уран не был известен древним астрономам. В самом ярком своём проявлении планета едва видна невооруженным глазом. Её несколько раз видели в первые телескопы, но считали просто еще одной звездой.

В 1781 году в рамках телескопического исследования звезд английский астроном Уильям Гершель обнаружил “любопытную либо туманную звезду, либо, возможно, комету”. Этот необычный объект вскоре оказался планетой, первой идентифицированной в наше время. Позднее он был назван Ураном, олицетворением небес в древнегреческой мифологии.

Даже с помощью более мощных телескопов, доступных в 21 веке, далекую планету трудно наблюдать в мельчайших деталях. Многое из того, что известно о нем, взято из фотографий крупным планом и измерений, сделанных в 1986 году "Вояджером-2", единственным космическим аппаратом, посетившим Уран.

Солнечная система:

Солнечная система

Уран вращается вокруг Солнца между орбитами Сатурна и Нептуна. Эти три планеты плюс Юпитер являются четырьмя внешними планетами, называемыми Юпитерианскими, или Юпитероподобными. Состоящие в основном из жидкостей и газов, они гораздо менее плотны, чем четыре внутренние планеты. Как и другие внешние планеты, Уран имеет систему колец и множество спутников.

Размер Урана

Уран — третья по величине планета в Солнечной системе после Юпитера и Сатурна. Уран примерно в четыре раза больше Земли. Его диаметр на экваторе составляет около 51 118 километров, если измерять на уровне атмосферы, где давление такое же, как на уровне моря на Земле.

Масса и плотность Урана

Планета немного больше Нептуна, но Нептун примерно в 1,2 раза массивнее. Плотность Урана довольно низкая — всего в 1,3 раза больше, чем у воды, по сравнению с 1,6 для Нептуна и 5,5 для скалистой Земли.

Орбита Урана

Как и все планеты, Уран вращается вокруг Солнца по слегка эллиптической или овальной орбите. При среднем расстоянии от Солнца около 2 870 990 000 километров, Уран примерно в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Расстояние от Урана до Земли

Самое близкое расстояние  от Земли, составляет около 2,7 миллиарда километров. Урану требуется около 84 земных лет, чтобы совершить всего один оборот вокруг Солнца. Это означает, что год на Уране примерно в 84 раза длиннее, чем год на Земле.

Орбита Урана:

Орбита Урана

Вращение Урана

Однако день на Уране короче, чем на Земле. Уран совершает один оборот вокруг своей оси примерно за 17 земных часов, по сравнению с примерно 24 часами для Земли. Это быстрое вращение приводит к тому, что его полярные области слегка сглаживаются, а экватор выпячивается. Диаметр его полюсов примерно на 2 процента меньше, чем у экватора.

Планета Уран на боку

Технически, Уран вращается вокруг своей оси в ретроградном движении, или направлении, противоположном большинству других планет. Тем не менее, это немного вводит в заблуждение, чтобы описать его вращение таким образом, так как Уран лежит почти на боку. В отличие от любой другой планеты, его ось вращения наклонена на необычайно большие 97,9 градуса относительно плоскости, в которой он вращается. Ученые полагают, что Уран, возможно, был сбит с этого пути в начале своей истории одним или несколькими сильными столкновениями с другими телами.

Времена года на Уране

Каждый сезон на Уране длится около 21 земного года. Поскольку планета почти накренилась на бок, то, вращаясь по орбите, она указывает сначала один полюс на солнце, затем на его экватор, а затем на другой полюс. В результате, лето и зима являются экстремальными, когда одно полушарие купается в солнечном свете в течение многих лет в течение лета, в то время как другое полушарие погружено в постоянную темноту в течение своей долгой зимы.

Времена года на Уране

Солнечный свет более равномерно распределяется весной и осенью, когда экватор направлен к Солнцу. Однако тепло, по-видимому, довольно равномерно распределяется круглый год. Эти два полушария, вероятно, всегда имеют примерно одинаковую температуру, вероятно, потому, что атмосфера хорошо переносит и накапливает тепло.

Атмосфера Урана

Как и другие внешние планеты, Уран имеет массивную атмосферу с составом, сходным с составом Солнца и других звезд. Ученые считают, что это примерно три четверти водорода и четверть гелия по массе, плюс небольшое количество метана и, вероятно, следовые количества воды, аммиака и других веществ.

Атмосфера Урана

Облака Урана

Самые высокие облака очень яркие и состоят из замерзшего метана. Дальше внизу, возможно, есть облака замерзшей воды и гидросульфида аммония. Нижние части атмосферы, в которых образуются облака, довольно холодные, и температура там снижается с увеличением высоты.

Температура на Уране

Самая холодная часть атмосферы составляет около — 221° C. Однако в верхних слоях атмосферы температура заметно повышается, достигая 480° C.

В отличие от Юпитера и Сатурна, Уран в видимом свете выглядит почти безликим. Слабые полосы облаков видны на снимках, сделанных на других длинах волн света или обработаны, чтобы показать крайний контраст. Полосы облаков параллельны экватору.

Ветры на Уране

Как на Земле и Нептуне, ветры движутся на запад в зоне вблизи экватора и на восток в зонах более высоких широт. Ветры здесь в несколько раз сильнее земных, но слабее нептуновых. Атмосфера Урана кажется более спокойной, чем на других внешних планетах. Пятна, наблюдаемые на планете, считаются штормами, но они меньше, чем те, которые наблюдаются на Юпитере, Сатурне и Нептуне.

Внутреннее строение и состав Урана

Внутреннее строение и состав Урана

Давление и температура внутри планеты очень высоки, поэтому её внутренности должны быть жидкими. Ученые считают, что Уран состоит в основном из расплавленных льдов воды, метана и аммиака, с некоторыми расплавленными силикатными породами и металлами, а также меньшим количеством водорода и гелия. В центре планеты могло находиться ядро из камня и металла. Однако ученые считают, что горная порода и металл с большей вероятностью распространятся по всему флюидному интерьеру, чем в отдельном слое.

Внутренности Урана больше похожи на внутренности Нептуна, чем на внутренности Юпитера и Сатурна, которые в основном состоят из водорода и гелия. Как и на Нептуне, расплавленный лед, камень и металл составляют гораздо большую часть массы. По какой-то неизвестной причине Уран не производит столько внутреннего тепла, как три другие внешние планеты. Эти планеты излучают почти в два раза больше тепла, чем получают от Солнца, но Уран излучает лишь немного больше тепла, чем получает.

Как и большинство других планет Солнечной системы, Уран создает собственное магнитное поле. Он похож на стержневой магнит, с Северным полюсом и Южным полюсом. Как и на Земле, компас будет показывать на север. Однако магнитный Северный полюс Урана наклонен на исключительно большие 58,6 градуса от его вращательного Северного полюса, по сравнению с наклоном 11,5 градуса для Земли. Только магнитное поле Нептуна имеет такой же наклон.

Кольцевая система Урана

Кольцевая система Урана

Уран имеет систему из примерно дюжины узких колец. Подобно кольцам Сатурна, они состоят из бесчисленных частиц, каждая из которых вращается вокруг планеты, как маленькая Луна. Частицы в кольцах Урана намного темнее, чем те, что находятся в ярких ледяных кольцах Сатурна. Кроме того, в кольцах Сатурна гораздо больше пыли и мельчайших частиц.

Большинство объектов, образующих кольца Урана, имеют размеры более 1,4 метра в поперечнике. Небольшое количество пыли в его кольцах, кажется, постоянно пополняется. Пыль может быть сбита с маленьких спутников, когда объекты ударяются о их поверхность.

Спутники Урана

Спутники Урана

"Вояджер-2" зафиксировал две маленькие луны, Корделию и Офелию, которые вращались по обе стороны одного из колец. Гравитация двух лун ограничивает кольцевые частицы узкой полосой, поэтому они называются пастушьими лунами. Другие маленькие луны, еще не открытые, также могут быть пастухами для других колец.

27 спутников Урана

Уран имеет 27 известных спутников: пять главных и более 20 меньших. Главные спутники, от ближайших до самых дальних от Урана, — это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Некоторые из малых спутников вращаются вокруг колец, в то время как другие — за крупными лунами.

Крупные спутники Урана

Крупные спутники Урана - Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон

Внешние малые спутники нерегулярны, что означает, что они имеют сильно вытянутые или наклоненные орбиты, или и то, и другое. Внутренние малые спутники и пять больших Лун имеют почти круговые орбиты, лежащие примерно в той же плоскости, что и Орбита Урана.

Пять главных спутников планеты изменяются в размерах от Миранды, с диаметром около 470 километров, до Титании, с диаметром около 1578 километров. Пять спутников, вероятно, в основном состоят из водяного льда и камня. Четыре самых крупных, как полагают, состоят из около 60 процентов льда и 40 процентов камня.

Миранда имеет меньшую плотность, поэтому у неё, вероятно, больше процент льда. Поверхности всех пяти главных лун, по-видимому, содержат грязный водяной лед. Умбриэль и Оберон имеют много кратеров, больших и маленьких, как нагорья земной Луны. Как и у Луны, их большие кратеры, вероятно, датируются более чем 4 миллиардами лет.

У Титании и Ариэля меньше крупных кратеров, но примерно столько же мелких. Это говорит о том, что Титания и Ариэль имеют более молодые поверхности. Узкие каньоны встречаются на всех крупных спутниках. Возможно, они образовались в результате растрескивания коры при расширении лун.

Спутник Урана — Миранда

Спутник Урана - Миранда

Миранда имеет самые большие каньоны, некоторые из которых достигают 80 километров в ширину и 15 километров в глубину. Ученые считают, что вся вода в её недрах когда-то могла быть жидкой. Когда вода замерзала, Миранда расширялась, вызывая разрушение земной коры.

У Миранды есть странная мешанина различных типов местности. Она в основном имеет сильно изрытые кратерами, древние поверхности. В других районах кратеры встречаются реже, они представляют собой наборы извилистых канавок, извилистых долин или крутых утесов.

Миранда, возможно, была разбита на части столкновениями с другими объектами, а затем вновь собрана, чтобы сформировать странное лоскутное одеяло ландшафтов, наблюдаемое сейчас. Вместо этого различные ландшафты могли образоваться в результате извержений и другой внутренней геологической активности.

Полёты на Уран

Полёты на Уран

В августе 1977 года НАСА запустило беспилотный зонд Voyager -2 для полета к Юпитеру и Сатурну с надеждой, что позже он может быть отправлен на Уран и Нептун. После того, как космический корабль посетил две ближайшие планеты-гиганта, его курс действительно был изменен, чтобы отправить его на две внешние планеты-гиганта. "Вояджер-2" стал первым и пока единственным космическим аппаратом, который столкнулся с Ураном в январе 1986 года и Нептуном в августе 1989 года.

Пройдя через кольцевую систему Урана, "Вояджер-2" приблизился к центру планеты примерно на 107 000 километров. Он измерил размеры и массу Урана и его главных спутников, обнаружил и измерил магнитное поле, а также определил скорость вращения внутренней части планеты. На Уране было сделано около 8000 снимков, включая первые крупные планы планеты, её колец и спутников. На этих снимках были обнаружены погодные условия в атмосфере Урана и на поверхности крупных спутников, а также впервые было обнаружено много меньших спутников.

Источник: www.satellite-maps.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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