Планеты Солнечная система Уран

Планета Уран

Uranus

Открытие планеты Уран

Уильям Гершель открыл планету Уран в 1781 году. Планета слишком тусклая, чтобы ее могли увидеть древние цивилизации. Сам Гершель сначала считал, что Уран – это комета, но несколько лет спустя он был подтвержден как планета, сделавшая Уран первой планетой, открытой в современной истории. Первоначальное название, предложенное Гершелем, было ”Georgian Sidus”» в честь короля Георга III, но научное сообщество не приняло его. Вместо этого Уран был предложен и принят астрономом Иоганном Боде, и он происходит от древнегреческого бога Урана.

Ось вращения

Uranus

Когда Уран был открыт, он расширил радиус известной Солнечной системы почти в два раза. Это означает, что в среднем орбита планеты Уран составляет около 2,87 х 10­³ км. Следствием такого огромного расстояния является то, что солнечному свету требуется около двух часов и сорока минут, чтобы достичь Урана, то есть почти в двадцать раз больше времени, чем солнечному свету, чтобы достичь Земли! Это огромное расстояние, также означает, что год на планете Уран длится почти 84 земных лет.

При 0,0473 эксцентриситет орбиты Урана чуть меньше, чем у Юпитера 0,0484, что делает его четвертой по круговой орбите из всех планет. В результате довольно малого эксцентриситета орбиты Урана разница между его перигелием 2,74 х 109 км и афелием 3,01 х 109 км составляет всего 2,71 х 108 км.

Пожалуй, самое интересное в Уране — это то, как странно он вращается по сравнению со всеми другими планетами. Ось вращения каждой планеты, кроме Урана, приблизительно перпендикулярна их орбитальной плоскости. Однако, ось Урана наклонена почти на 98°, что фактически означает, что Уран вращается на боку. В результате Северный полюс Урана половину года указывает на Солнце, в то время как Южный — на Солнце другую половину года. Другими словами, на одном полушарии Урана день, а на другом — ночь в течение 42 земных лет. Кроме того, из-за этого экстремального вращения Уран не имеет дней, как на других планетах, то есть Солнце не поднимается и не садится, как на других планетах.

Теоретически причиной такого необычного наклона оси является удар большого тела по Урану с такой силой, что оно, по существу, перевернуло планету на бок.

Миссия на Уран

Кольца Урана

В настоящее время единственной планетной миссией для посещения планеты Уран является Вояджер 2. Эта одинокая встреча, которая произошла в 1986 году, предоставила большой объем данных и открытий. Космический аппарат сделал тысячи снимков Урана, его спутников и колец. Хотя на изображениях планеты не было ничего, кроме однородного сине-зеленого цвета, наблюдаемого в земные телескопы, другие изображения показали наличие десяти ранее неизвестных лун и двух новых колец. В настоящее время на планету Уран не запланировано никаких будущих миссий.

Атмосфера

Из-за своей ярко-синей окраски атмосферные явления Урана наблюдать гораздо труднее, чем Юпитера или даже Сатурна. К счастью, космический телескоп Хаббла дал гораздо больше информации о структурной природе атмосферы Урана. С помощью более передовых технологий визуализации, чем земные телескопы или «Вояджер-2», Хаббл показал, что существуют широтные полосы, очень похожие на те, что встречаются на других газовых гигантах. Кроме того, ветры, связанные с этими полосами, могут дуть более 576 км/ч.

Причиной монотонного атмосферного облика является состав самого верхнего слоя атмосферы. Видимые слои облака состоят в основном из метана, который поглощает те видимые длины волн, соответствующие красному цвету. Таким образом, отраженные длины волн являются синими и зелеными.

Под этим внешним слоем метана атмосфера состоит примерно из 83% водорода и 15% гелия, а так же метана и ацетилена. Этот состав похож на состав других газовых гигантов. Однако атмосфера планеты Уран кардинально отличается в другом отношении. В то время как атмосферы Юпитера и Сатурна в основном газообразны, атмосфера Урана содержит гораздо больше льда. Это говорит о том, что атмосфера Урана чрезвычайно холодная. На самом деле, при -224° C, его атмосфера является самой холодной в Солнечной системе. Что еще более интересно, данные показывают, что эта экстремальная температура постоянна по всей планете,  даже на стороне, которая не освещена Солнцем.

Uranus

Структура Урана

Считается, что внутренняя часть Урана состоит из двух слоев: ядра и мантии. Современные модели предполагают, что ядро состоит в основном из камня и льда и примерно в 55 раз больше массы Земли. Мантия планеты составляет 8,01 х 1024 кг, или примерно в 13,4 раза больше массы Земли. Кроме того, мантия состоит из воды, аммиака и других летучих элементов. Она отличается от мантии Юпитера и Сатурна тем, что более ледяная, хотя и не в традиционном смысле. Вместо этого лед очень горячий и толстый. 

Что больше всего удивляет в структуре планеты Уран и одной из самых отличительных особенностей по отношению к другим газовым гигантам, так это то, что он не излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Учитывая, что даже Нептун, который очень похож по размеру на Уран, производит примерно в 2,6 раза больше тепла, которое он получает от Солнца, ученые очень заинтригованы низким теплом, которое генерирует Уран. Есть две популярные теории этого явления. Первая гласит, что Уран был поражен большим телом, рассеявшим в пространстве большую часть тепла, которое планеты обычно сохраняют от своих образований. Вторая теория утверждает, что существует некий барьер, препятствующий проникновению внутреннего тепла на поверхность планеты.

Кольца планеты Уран

Хотя кольца Сатурна были хорошо известны в течение некоторого времени, только в 1977 году были обнаружены планетарные кольца, окружающие Уран. Причина этого двоякая: их удаленность от Земли и низкая отражательная способность света. Тем не менее в 1986 году космический аппарат «Вояджер-2» обнаружил еще два кольца, а в 2005 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил еще два кольца. Общее число известных колец в настоящее время составляет тринадцать, самым большим и ярким из которых является кольцо Эпсилона.

Кольца планеты Уран отличаются от колец Сатурна как размерами частиц, так и составом частиц. Во-первых, частицы, составляющие кольца Сатурна, невелики, их диаметр немногим превышает несколько метров, тогда как кольца Урана содержат множество тел диаметром до двадцати метров. Во-вторых, частицы колец Сатурна в основном состоят из льда. Уран, однако, состоит как из льда, так и из значительной пыли и мусора.

Кольца Урана

Спутники Урана

Уран имеет 27 известных спутников. В то время как большинство спутников, вращающихся вокруг других планет, берут свои названия из греческой или римской мифологии, спутники Урана уникальны тем, что названы в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Все внутренние луны Урана кажутся примерно наполовину ледяными, наполовину каменными. Состав внешних лун остается неизвестным, но они, скорее всего, захвачены астероидами.

Параметры спутников Урана

Название 

Средний диаметр (км)

Масса (кг)

Дата откры­тия

      

1

Уран VI

Корделия

42 ± 6

5,0⋅1016?

1986

2

Уран VII

Офелия

46 ± 8

5,1⋅1016?

1986

3

Уран VIII

Бианка

54 ± 4

9,2⋅1016?

1986

4

Уран IX

Крессида

82 ± 4

3,4⋅1017?

1986

5

Уран X

Дездемона

68 ± 8

2,3⋅1017?

1986

6

Уран XI

Джульетта

106 ± 8

8,2⋅1017?

1986

7

Уран XII

Порция

140 ± 8

1,7⋅1018?

1986

8

Уран XIII

Розалинда

72 ± 12

2,5⋅1017?

1986

9

Уран XXVII

Купидон

~ 18

3,8⋅1015?

2003

10

Уран XIV

Белинда

90 ± 16

4,9⋅1017?

1986

11

Уран XXV

Пердита

30 ± 6

1,8⋅1016?

1986

12

Уран XV

Пак

162 ± 4

2,9⋅1018?

1985

13

Уран XXVI

Маб

~ 25

1,0⋅1016?

2003

14

Уран V

Миранда

471,6 ± 1,4

(6,6 ± 0,7)⋅1019

1948

15

Уран I

Ариэль

1157,8 ± 1,2

(1,35 ± 0,12)⋅1021

1851

16

Уран II

Умбриэль

1169,4 ± 5,6

(1,17 ± 0,13)⋅1021

1851

17

Уран III

Титания

1577,8 ± 3,6

(3,53 ± 0,09)⋅1021

1787

18

Уран IV

Оберон

1522,8 ± 5,2

(3,01 ± 0,07)⋅1021

1787

19

Уран XXII

Франциско

~ 22

1,3⋅1015?

2001

20

Уран XVI

Калибан

~ 98

7,3⋅1017?

1997

21

Уран XX

Стефано

~ 20

6⋅1015?

1999

22

Уран XXI

Тринкуло

~ 10

7,5⋅1014?

2001

23

Уран XVII

Сикоракса

~ 190

5,4⋅1018?

1997

24

Уран XXIII

Маргарита

~ 11

1,3⋅1015?

2003

25

Уран XVIII

Просперо

~ 30

2,1⋅1016?

1999

26

Уран XIX

Сетебос

~ 30

2,1⋅1016?

1999

27

Уран XXIV

Фердинанд

~ 12

1,3⋅1015?

2001

Физические характеристики планеты Уран

Полярное сжатие0,02293

Экваториальный

радиус

25 559 км
Полярный радиус24 973 км
Площадь поверхности8,1156·109 км²
Объём6,833·1013 км³
Масса8,6832·1025 кг
14,6 земных
Средняя плотность1,27 г/см³

Ускорение свободного

падения на экваторе

8,87 м/с²
Вторая космическая скорость21,3 км/c

Экваториальная скорость

вращения

2,59 км/с
9 324 км/ч
Период вращения0,71833 дней
Наклон оси97,77°

Прямое восхождение

северного полюса

257,311°
Склонение северного полюса−15,175°
Альбедо0,300 (Бонд)
0,51 (геом.)
Видимая звёздная величина5,9 — 5,32
Угловой диаметр3,3″—4,1″

Орбита и вращение планеты Уран

Афелий3 004 419 704 км
20,083 305 26 а. е.
Большая полуось2 876 679 082 км
19,229 411 95 а. е.

Эксцентриситет

орбиты

0,044 405 586

Сидерический период

обращения

30 685,4 дней
84.01 года

Синодический период

обращения

369,66 дней

Орбитальная

скорость

6,81 км/с
Средняя аномалия142,955717°
Наклонение0,772556°
Долгота восходящего узла73,989821°
Аргумент перицентра96,541318°
Спутники27

Оставить комментарий

Добавить комментарий

  Подписаться  
Уведомление о