Краткая справка
Уран является седьмой планетой по расположению относительно Солнца. Диаметр планеты составляет 50724 километра (третье место). По диаметру гигант больше Нептуна, а по массе находится на четвертой строчке гигантов Солнечной системы.
Самую холодную планету можно увидеть невооруженным глазом. Если вооружиться телескопом с увеличением в 100 раз, можно в деталях изучить необычного гиганта.
У Урана обнаружено 27 спутников, которые располагаются на существенном расстоянии от планеты (по массе они больше). Планета является ледяным газовым гигантом.
Как был открыт Уран
Так как планету можно наблюдать на звездном небосводе без использования специальных оптических приборов, долгое время Уран называли тусклой звездой.
До того как перевести ее в список планет Солнечной системы, на земном небосклоне Уран появлялся 21 раз.
Во второй половине 17 века Д. Флемсид предложил дать «звезде» 34 номер, отнес новый небесный объект к созвездию Тельца. Официально первооткрывателем Урана считается Гершель. Им весной 1781 года был замечен из самодельного телескопа необычный небесный объект.
Ученый предположил, что ему удалось обнаружить туманную звезду или неизвестную комету. В научных кругах быстро распространилась эта новость. Одни ученые решили, что речь идет о комете, а другие ставили эту версию под сомнения. Спустя два года Гершель уточнил, что ему удалось увидеть планету. Новый объект был назван Ураном (в честь древнегреческого бога). Интересен тот факт, что другие планеты Солнечной системы названы по римской мифологии.
Особенности планеты
Планета превосходит Землю в 14,5 раз по размерам. Самой холодной планетой Солнечной системы является именно Уран. У объекта нет привычной землянам твердой поверхности. Состав планеты — каменное твердое ядро, которое покрыто льдом. В верхнем слое есть атмосфера.
Оболочка Урана не твердая, она состоит из:
- аммиака;
- метана;
- воды
Отсутствие твердого слоя негативно отражается на исследованиях состава атмосферы планеты (под ней подразумевают газовый внешний слой). Из-за существенного процентного содержания в атмосфере метана, «атмосферой» поглощаются красные лучи, планета имеет зеленовато-синий цвет. Помимо метана (около 2 %) на Уране обнаружены:
- водород (83%);
- гелий (15%)
У Урана (аналогично Сатурну) существуют кольца, которые появились у планеты относительно недавно. Есть гипотеза, согласно которой у планеты 13 колец. Внешнее имеет синюю окраску, потом обнаружено красное, а далее следуют серые цвета.
Передвижение по орбите
От Земли самая холодная планета Солнечной системы удалена на 2,8 миллиардов километров. Экватор имеет некоторый наклон в орбите планеты, поэтому вращение Урана происходит практически горизонтально (создается впечатление, что большой ледяной шар из газа передвигается вокруг Солнца).
Период обращения Урана вокруг оси составляет 84 года. Продолжительность светового дня на планете составляет 17 часов. Смена дня и ночи происходит в районе экватора достаточно быстро. В других местах Урана день длится 42 суток, затем на такое же время наступает ночь.
Теплее всего на экваторе, несмотря на большую освещенность полюсом Солнцем.
Особенности климата
Несмотря на то, что Плутон и Нептун находятся дальше от Солнца, самой холодной планетой является Уран. В средних слоях его атмосферы температуры не превышает -224 градусов. В результате многолетних астрономических наблюдений было установлено, что на планеты происходят сезонные изменения климата.
На Уране уже доказано наличие ветра и облаков. По мере приближения к полюсам планеты происходит существенное уменьшение ветров (максимальная величина скорости ветра на Уране достигает 240 м/с).
В начале двадцать первого века в ходе астрономических исследований были обнаружены резкие изменения погодных условий:
- увеличение скорости ветра;
- начало гроз;
- появление облаков
В настоящее время на Уране выделяют следующие сезонные периоды:
- северная весна;
- летнее южное солнцестояние;
- равноденствие;
- летнее северное солнцестояние
Исследования планеты
В настоящее время Уран считается одним из самых малоизученных небесных тел. До планеты сумел долететь только «Вояджер-2», несмотря на то, что между Землей и и Ураном существенное расстояние.
Многие вопросы, которые возникают у астрономов, пока остаются неразгаданными. Важное значение для формирования на планете ветров имеет гравитационное поле. Астрономами с помощью снимков, полученных с помощью телескопа «Хаббла», «Вояджера-2», была установлена связь между мощными ветрами а разных атмосферных слоях и мощными ветрами.
Наличие у планеты магнитного поля является неопровержимым фактом. Из-за отклонения в 60 градусов между осью вращения и магнитной осью планеты, магнитные полюса не совпадают на Уране с географическими. Напряженность магнитного поля в разных местах атмосферы отличается в несколько раз (5-10 кратные отличия). Из-за вращения магнитного поля вместе с Ураном при наличии оси наклона к лини вращения планеты, происходит закручивание силовых магнитных линий, образуется сложная структура магнитной сфера на Уране.
Из-за электромагнитного солнечного изучения (солнечного ветра) происходит вытягивание магнитной сферы планеты за пределы траектории (в сторону Нептуна) на десять миллионов километров.
Интересные факты о планете
Уран, который является седьмой от светила планетой, по своим размерам находится на третьем месте рейтинга планет-гигантов.
Несмотря на то, что астрономы говорят о возможности ее визуального изучения, на практике ситуация обстоит иначе.
Планета располагается настолько далеко от Земли, что ее тусклый свет делает ее подобной звезде. У Урана очень невысокая орбитальная скорость. Остановимся на некоторых фактах, которые являются прямым подтверждением необычности Урана.
- Обнаружена планета была абсолютно случайно. Астроном Гершель вел наблюдения за звездами, которые можно было рассмотреть без применения оптических приборов. Только через год после первой фиксации нового небесного тела, астроном установил, что объект вращается по планетарной орбите.
- Свое название планета получила от греческого бога Ураноса (остальные планеты названы по римской мифологии).
- Планета имела сразу несколько вариантов названий:
- Минерва (в честь римского божества мудрости);
- Гиперкроний (планета над Сатурном);
- Георгиум Сидум (астроном Гершель хотел назвать обнаруженную планету в честь английского короля Георга 3)
Предложения не были рассмотрены, и планету назвали по предложению немецкого астронома И. Боде.
- В январе 1986 года искусственному спутнику удалось сфотографировать вид Урана, двигающегося к Нептуну. Несмотря на освещенность края, планете удалось сохранить необычную зеленоватую окраску (в атмосфере содержится много углеводорода метана, поглощающего инфракрасные волны).
- Так как около 4/5 массы планеты — жидкая смесь метана, аммиака в твердом состоянии, Уран именуют ледяным гигантом.
- В атмосфере самой холодной планеты порядка 4/5 частей водорода. Именно он придает максимальный объем Урану.
- Мантия гиганта включает в себя лед из метана, аммиака, воды. В ядре обнаружены силикаты железа и магния.
- У планеты непривычный наклон. Урановая ось направлена практически на Солнце. Астрономы убеждены в том, что причиной подобного наклона является столкновение планеты (на заре своего существования) с иным планетарным объектом.
- Из-за движения Урана по круговой орбите, объект в любое время располагается от светила на одинаковом расстоянии. Ось наклона составляет 82 градуса. На планете продолжительность сезона составляет 20 лет. В конце 20 века автоматическому аппарату Вояджер-2 удалось сблизиться с Ураном и сделать снимки седьмой от Солнца планеты.
- У ледяного гиганта обнаружено 27 спутников. Они получили названия в честь героев Уильяма Шекспира. Самыми большими по размерам признаны Оберон и Титания. Их обнаружил в конце восемнадцатого века У. Гершель. Умбриэль и Ариэль открыты астрономом У. Ласселлом.
- В 1948 году ученые обнаружили пятый спутник ледяного гиганта. Ему было дано необычное имя — Миранда.
- По плотности Уран занимает второе место среди планет Солнечной системы (уступает только Сатурну, плотность которого составляет 1,23 г/см3, что меньше воды).
- Несмотря на то, что планета в 14,53 раза больше нашей планеты, низкая плотность объясняет меньший показатели гравитации (примерно 89% в сравнении с Землей).
- Уран часто сравнивают с большим синим шаром. Но такое впечатление складывается только при наблюдениях в телескоп. В инфракрасном спектре можно разглядеть полосы и облака на ледяной планете. Некоторые урановые облака «живут» считанные часы. К примеру, их удалось сфотографировать Вояджеру-2, пролетающему вблизи планеты.
Благодаря телескопу Хаббла был сделан снимок четырех основных колец планеты и десяти его крупных спутников (фото получены при использовании многоцелевого спектрометра и инфракрасной камеры).
- Ученым из центра космических полетов Годдарда удалось заметить двадцать облаков атмосферы ледяного гиганта.
- Кольца планеты уступают по светимости Сатурну, но признаны по размерам вторыми в Солнечной системе. Они созданы из темных осколков, поэтому увидеть их гораздо сложнее (ширина 13 колец не превышает нескольких километров).
- Планета довольна яркая (звездная величина составляет 5,30, поэтому ее можно наблюдать даже в бинокль.
- Изучен Уран пока недостаточно. Единственный космический корабль, которому удалось сфотографировать поверхность ледяного гиганта, был Вояджер-2 (выполнял миссию НАСА). Аппарат облетел планету, затем приблизился на расстояние в 81 км от Урана.
Заключение
Самой холодной в Солнечной системе является ледяной гигант Уран. У планеты экваториальная окружность 159354 км. От Солнца его отделяет 19,22 а.е. Благодаря Вояджеру-2 достоверно известно о существовании двух спутников-пастухов, которые связаны с кольцами (1986U8 и 1986U7).
Кадр с космического аппарата (разрешение которого составляет 36 км) был обработан с помощью специальных компьютерных программ. Это дало возможность ученым в деталях разглядеть узкие формирования. Вокруг кольца эпсилон находится темный ореол с кольцами дельта, гамма, эта, затем бета и альфа. Наблюдения за ними осуществлялись с 1977 года, и теперь можно увидеть четкое фото с девятью кольцами Урана (ширина его составляет сто километров).
Атмосферная температура на Уране составляет в атмосфере -224 градуса, на поверхности немного теплее -197 градусов. На планете существуют экстремальные климатические характеристики. После продолжительных холодных зим, когда солнечным лучам удается достигнуть темных участков ледяного гиганта, происходит нагревание атмосферных слоев, в результате начинают страшные весенние штормы.
В настоящее время разгаданы далеко не все тайны Урана. Для того чтобы поближе познакомиться с этим ледяным гигантом Солнечной системы, нужны новые космические исследования.
