Планета Уран, одна из гигантских планет нашей Солнечной системы (занимающая третье место по величине после Юпитера и Сатурна), примечательна, прежде всего, своим необычным движением вокруг Солнца, а именно в отличие от всех остальных планет Уран вращается «ретроградно». Что это значит? А то, что если другие планеты, в том числе наша Земля, подобны движущимся крутящимся волчкам (за счет кручения происходит смена дня и ночи), то Уран, подобен катящемуся шару, и как результат смена дня/ночи, а также времена года на этой планеты существенно отличаются.

Кто открыл Уран

Но давайте начнем наш рассказ об этой необычной планете с истории ее открытия. Планета Уран был открыта английским астрономом Уильямом Гершелем в 1781 году. Что интересно, наблюдая ее необычное движение, астроном сперва принял ее за комету, и лишь спустя пару лет наблюдений она таки получила планетный статус. Гершель хотел назвать ее «Звездой Георга», но научному сообществу больше пришлось по вкусу название, предложенное Иоганном Боде – Уран, на честь античного бога Урана, являющегося олицетворением неба.

Бог Уран в античной мифологии является самым старым из богов, создателем всего и всея (в том числе других богов), и также дедушкой верховного бога Зевса (Юпитера).

Особенности планеты Уран

Уран тяжелее нашей Земли в 14,5 раз. Тем не менее, это самая легкая планета среди планет-гигантов, так соседняя с ним планета Нептун, хотя и имеет меньшие размеры, масса ее больше, нежели у Урана. Относительная легкость этой планеты обусловлена ее составом, значительную часть которого составляет лед, причем лед на Уране самый разнообразный: есть лед аммиачный, водный, метановый. Плотность Урана составляет 1.27 г/см кубичных.

Температура Урана

Какая температура на Уране? Ввиду удаленности от Солнца, разумеется, весьма холодная и дело здесь не только в ее удаленности, но и в том, что внутреннее тепло Урана в разы меньше, чем у других планет. Тепловой поток планеты чрезвычайно маленький, он меньше чем у Земли. Как следствие на Уране была зарегистрирована одна из самых низких температур Солнечной системы –224 С, что даже ниже чем у Нептуна, находящегося еще дальше от Солнца.

Есть ли жизнь на Уране

При температуре, описанной абзацем выше, очевидно, что зарождение жизни на Уране не возможно.

Атмосфера Урана

Какая атмосфера на Уране? Атмосфера этой планеты делится на слои, которые определяются температурой и поверхностью. Внешний слой атмосферы начинается на расстоянии 300 км от условной поверхности планеты и называется атмосферной короной, это самая холодная часть атмосферы. Далее ближе к поверхности идет стратосфера и тропосфера. Последняя – самая нижняя и самая плотная часть атмосферы планеты. Тропосфера Урана имеет сложное строение: она состоит из водных облаков, облаков аммиака, метановых облаков перемешанных между собой в хаотическом порядке.

Состав атмосферы Урана отличается от атмосфер других планет по причине высокого содержания гелия и молекулярного водорода. Также большая доля в атмосфере Урана принадлежит метану, химическому соединению, составляющему 2,3% всех молекул тамошней атмосферы.

Фото планеты Уран

Поверхность Урана

Поверхность Урана состоит из трех слоев: скалистого ядра, ледяной мантии и внешней оболочки из водорода и гелия, которые пребывают в газообразном состоянии. Также стоит отметить еще один важный элемент, который входит в состав поверхности Урана – это метановый лед, который создает, что называется фирменный, голубой окрас планеты.

Также ученые средствами спектроскопии обнаружили окись и двуокись углерода в верхних слоях атмосферы.

Кольца Урана

Да, и у Урана тоже есть кольца (впрочем, как и других планет-гигантов), пускай и не такие большие и красивые как у его коллеги Сатурна.
оборот, кольца Урана тусклые и почти не заметные, так как состоят из множества очень темных и маленьких частиц, диаметром от микрометра до долей метров. Что интересно, кольца у Урана были обнаружены раньше колец других планет за исключением Сатурна, еще первооткрыватель планеты У. Гершель утверждал, что видел у Урана кольца, но тогда ему не поверили, так как телескопы того времени не обладали достаточной мощностью, чтобы другие астрономы могли подтвердить увиденное Гершелем. Лишь спустя два века, в 1977 году американскими астрономами Джеймсоном Элиотом, Дагласом Минкомым и Эдвардом Данемом с помощью бортовой обсерватории Койпера удалось воочию наблюдать кольца Урана. Причем произошло это случайно, так как ученые просто собирались заниматься наблюдениями за атмосферой планеты и сами того не ожидая обнаружили наличие у нее колец.

На данный момент известно 13 колец Урана, самым ярким из которых является кольцо эпсилон. Кольца этой планеты являются сравнительно молодыми, они были образованы уже после ее рождения. Есть гипотеза, что кольца Урана образованы из остатков какого-то разрушенного спутника планеты.

Спутники Урана

К слову о спутниках, как думаете, сколько спутников у Урана? А их у него аж целых 27 штук (по крайней мере, известных на данный момент). Самыми большими считаются: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Все спутники Урана представляют собой смесь горных пород со льдом, за исключением Миранды, которая полностью состоит из льда.

Так выглядят спутники Урана по сравнению с самой планетой.

У многих спутников нет атмосферы, также часть из них движется внутри колец планеты, через что их также называют внутренними спутниками, и все они обладают прочной связью с кольцевой системой Урана. Ученые полагают, что многие спутники были захвачены гравитацией Урана.

Вращение Урана

Вращение Урана вокруг Солнца, пожалуй, является самой интересной особенностью этой планеты. Так как мы писали выше, Уран вращается иначе, чем все другие планеты, а именно «ретроградно», подобно тому, как катится по земле шар. В результате этого смена дня и ночи (в нашем привычном понимании) на Уране происходит только вблизи экватора планеты, притом, что Солнце там расположено очень низко над горизонтом, примерно как в полярных широтах на Земле. Что же касается полюсов планеты, то там «полярный день» и «полярная ночь» сменяют друг друга раз в 42 земных года.

Что же касается года на Уране, то один тамошний год равен нашим 84 земным годам, именно за такое время планета делает круг по своей орбите вокруг Солнца.

Сколько лететь до Урана

Сколько лететь до Урана от Земли? Если при современных технологиях полет к ближайшим нашим соседкам Меркурию, Венере, Марсу занимает по несколько лет, то полет к таким отдаленным планетам как Уран может растянуться на десятилетия. На данный момент лишь один космический аппарат совершил подобное путешествие: Вояджер-2, запущенный НАСА в 1977 году, долетел до Урана в 1986 году, как видите полет в одну сторону занял почти десятилетие.

Также предполагалось отправить к Урану аппарат Кассини, занимавшийся изучением Сатурна, но потом было принято решение оставить Кассини возле Сатурна, где тот и погиб совсем недавно – в сентябре прошлого 2017 года.

Интересные факты о планете Уран

• Через три года после своего открытия планета Уран стала местом действия сатирического памфлета. Часто эту планету упоминают в своих научно-фантастических произведениях писатели фантасты.
• Уран можно увидеть в ночном небе и невооруженным глазом, надо лишь знать, куда смотреть, и небо должно быть идеально темным (что, к сожалению, не возможно в условиях современных городов).
• На планете Уран есть вода. Вот только вода на Уране пребывает в замороженном виде, как лед.
• Планете Уран можно со всей уверенностью присвоить лавры «самой холодной планеты» Солнечной системы.

Источник: www.poznavayka.org

Открытие планеты Уран

Открыл седьмую планету Солнечной системы английский астроном Уильям Гершель (1738-1822) в 1781 году. Однако, ради исторической правды надо сказать, что первым человеком, увидевшим это космическое тело, являлся английский астроном Джон Флемстид (1646-1719). Он наблюдал Уран в 1690 году и принял его за далёкую звезду в созвездии Тельца. Таковой планета и была нанесена на одну из карт атласа звёздного неба и пребывала в этом почётном качестве целых 50 лет.

Уильям Гершель тоже поначалу не вник в истинную сущность далёкого и загадочного голубовато-зеленоватого космического объекта. Ночное небо он рассматривал через телескоп собственной конструкции, скрупулёзно изучал глубины космоса и, наткнувшись на планету Уран, окрестил её кометой. Астроном известил об этом Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе, сделав своё открытие достоянием общественности.

Другие астрономы также стали наблюдать за этим космическим телом. Многие из них сошлись на том, что всё-таки это не комета, а скорее планета. У вновь открытого образования не было свойственного для кометы хвоста, к тому же оно находилось на расстоянии 19 а. е. от Солнца. Подобные тела, как правило, становятся различимыми на гораздо более близком расстоянии от жёлтой звезды. Для них нормой считалось в то время 4 а. е, а тут пятикратное превышение.

Прошло два года тщательных наблюдений, прежде чем Уильям Гершель вынес окончательный вердикт. Он признал в 1783 году открытый им космический объект планетой. Среди астрономов это стало сенсацией. Многие сотни лет люди даже не подозревали о наличии седьмой планеты в пределах Солнечной системы. И вот в тёмных глубинах Космоса был обнаружен очередной собрат дружного семейства. Сразу возник вопрос, как его назвать.

По общепринятой практике планеты называли именами древнеримских богов. В данном случае первооткрыватель решил отступить от устоявшегося правила и назвать планету именем короля Великобритании. На троне в это время сидел Георг III (1738-1820). Уильям Гершель назвал своё детище планетой Георга.

Надо сразу сказать, название не прижилось. Как-то не принято называть вечно-живущие космические тела именами простых смертных. Жизнь человека искромётна, Космос же вечен. Кто в наши дни знает Георга III, чем он себя проявил? Зато всем хорошо известны имена древнеримских и древнегреческих богов. Они пережили тысячелетия, тем самым доказав свою состоятельность и бессмертие в памяти людей.

Вот поэтому немецкий астроном Иоганн Элерт Боде (1717-1826) предложил назвать вновь открытую планету Ураном. Уран в древнегреческой мифологии супруг Геи – матери-земли. Он являлся отцом Кроноса (Сатурн в древнеримской мифологии) и дедом Зевса (Юпитер в древнеримской мифологии). Название было логически закономерным – сын, отец, дед. Никто спорить не стал. Так с лёгкой руки немецкого коллеги седьмая планета Солнечной системы и получила название Уран.

Строение планеты Уран

Верхние слои атмосферы планеты Уран окутывают голубовато-зеленоватые облака, состоящие из крошечных кристаллов метана. Именно это великолепие и придаёт планете такой приятный, ласкающий глаз цвет. Нижние слои атмосферы содержат в себе жидкий водород и гелий. Водорода присутствует 83%, гелия 15%, метана 1,99%, остальные 0,01% забирает себе аммиак.

Ниже атмосферы располагается мантия. Она представляет из себя жидкую с высокой плотностью смесь, состоящую из растворённого в воде аммиака. Вся эта масса плотно окутывает твёрдое ядро из кремния и металлов. Ядро обладает плотностью в два раза большей чем у Земли. В то же время своими размерами оно совпадает с Землёй, а вот его масса в 5 раз больше массы голубой планеты.

На границе ядра и мантии имеет место огромное давление – оно равно 8 миллионам бар (1 бар равен 750 мм рт. столба). Чем выше к поверхности планеты, тем давление ниже. Причём уменьшается оно быстро и на определённой высоте достигает величины в 1 бар. Именно этот уровень и принято считать условно-выбранной поверхностью газового гиганта. От неё рассчитываются экваториальный и полярный радиусы, а также все остальные величины, связанные с размерами планеты Уран.

Данная модель, в наши дни, берётся за исходную, но не является единственной. Есть предположение, что у планеты Уран отсутствует твёрдое ядро, также идут споры о соотношении атмосферы, мантии и твёрдых пород. Как понимает каждый, истину установить сложно – для этого нужны многолетние тщательные исследования. Так что сенсационные сюрпризы, касающиеся строения планеты, ещё впереди.

Что же касается температурных режимов, то здесь сразу надо сказать, Уран – самая холодная планета из всех газовых гигантов. Температура в его тропопаузе (переходный слой от тропосферы к стратосфере) равняется минус 224° по Цельсию, или 49К (1С = К – 273,15). Это атмосферный слой, отстоящий от условно-выбранной поверхности на расстоянии в 10-50 километров.

Ниже тропопаузы находится тропосфера – нижний слой атмосферы. На её границе с условно-выбранной поверхностью температура составляет 47° по Цельсию (320К). То есть с высотой температурный режим явно портится и приятная теплота переходит в страшный холод. В глубинах же планеты, на границе мантии и ядра, совсем иные тепловые показатели. Температура держится в этих областях на отметке 5000К.

Для того, чтобы составить полное впечатление о температурных режимах космических тел, придумали такое понятие как эффективная температура планеты. Под ней понимается температура абсолютно чёрного тела (тело, поглощающее все излучения и ничего не отражающее), равного по размерам планете и излучающего точно такое же количество энергии в единицу времени.

К примеру, эффективная температура Земли соответствует минус 24° по Цельсию (249К). У планеты Уран ситуация несколько иная. Здесь эффективная температура равна минус 214,15° по Цельсию (59К). Что же касается газовых собратьев, то эффективная температура Юпитера соответствует минус 143° по Цельсию (130К), а соответственно Сатурна минус 178° по Цельсию (95К).

Выше тропопаузы простирается стратосфера на высоту до 4000 км. Здесь температурный режим начинает расти, причём очень значительно. В центральных слоях стратосферы он достигает величины в 520° по Цельсию. Такая жара объясняется активным поглощением солнечных радиационных излучений, которые и нагревают эту часть атмосферы до такой температуры.

Самое же интересное то, что и выше стратосферы, в термосфере, температура вовсе не падает, а остаётся на том же уровне. Такие температурные значения распространяются на 50000 км. в окружающую планету Уран космическую даль. Всё это раскалённое пространство принято называть короной. Почему в ней так жарко – наука пока объяснить не может.

Кольца планеты Уран

Планета Уран обладает системой колец. Их насчитывается целых 13. Это конечно не то великолепие, которое окружает Сатурн, так как данные образования имеют очень тёмный цвет. Они практически невидимы как и все чёрные тела, а первые пять из них были открыты только в 1977 году американскими учёными.

Они наблюдали закрытие газовым гигантом одной из далёких звёзд бескрайнего Космоса. Это делалось для того, чтобы посредством изучения интенсивности свечения, определить плотность атмосферы планеты.

Каково же было удивление, когда исследователи обнаружили что звезда исчезла из поля зрения ещё до того, как Уран её перекрыл. Затем свет опять возник в чёрной бездне и также неожиданно вновь пропал. Такие сюрпризы продолжались пять раз, пока газовый гигант не перекрыл звезду полностью.

Подобное мелькание света было обнаружено и тогда, когда Уран ушёл по орбите в сторону. Звезда сначала стала видима, затем пропала и вновь появилась перед удивлёнными взорами наблюдателей. Таких «исчезновений» звезды также насчитывалось ровно пять.

Вряд ли такой световой эффект могли создать спутники планеты. Иначе пришлось бы признать, что вокруг Урана вращается 10 спутников. Причём все они лежат в одной плоскости, а каждые два из них имеют к тому же одну и ту же орбиту.

Учёные вполне логически рассудили, что это очень тёмные кольца. Им дали название букв греческого алфавита: Альфа, Бета, Гамма, Дельта, Эпсилон. Вскоре были открыты ещё 4 кольца, а в 1986 году космический беспилотный аппарат «Вояджер-2» обнаружил 2 кольца, также принадлежащих планете Уран. Точку в этом вопросе поставил космический телескоп «Хаббл» в 2005 году. Благодаря ему были найдены, расположенные очень далеко от газового гиганта последние 2 кольца.

Вот таким образом и вышли на величину 13. Цифра конечно несчастливая, но Космос, как правило, игнорирует земные суеверия. Причём 11 колец имеют практически чёрный цвет, а два крайних отличаются по спектру. Внешнее кольцо синего цвета, внутреннее красного. Видимо такой окрас имеют частицы льда, из которых эти образования и состоят. Сами частицы различаются по размеру. Одни совсем маленькие – порядка нескольких миллиметров, другие представляют из себя огромные глыбы, достигающие нескольких метров в диаметре.

Спутники планеты Уран

У планеты Уран насчитывается 27 спутников. Состоят они изо льда вперемешку с горными породами. Соотношение здесь половина на половину. Причём лёд включает в себя соединения аммиака и углекислого газа, присутствуют также и соединения метана.

Уран обладает самой маленькой спутниковой системой по массе среди газовых гигантов. Наибольший интерес представляют из себя пять самых крупных спутников. Это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон.

Спутник Урана Миранда

Спутник Миранда расположен ближе всего к планете. Открыт малыш был в 1948 году американским астрономом Джерардом Койпером (1905-1973). Расстояние его до Урана составляет 129700 км. Он самый маленький среди своих пяти коллег. Диаметр данного космического образования составляет всего 472 километра.

Эксцентриситет орбиты равен 0,0027, а полный оборот вокруг газового гиганта малыш делает за 1,41 земных суток. Причём к Урану он всегда повёрнут одной и той же стороной.

Плотность Миранды 1,2 г/см³, температура на поверхности минус 185° по Цельсию. Состоит спутник из аммиачного льда, соединений метана и горных пород. Имеет на своей поверхности скалу, носящую название Верона Рупес. Высота этого величественного образования 20 километров.

Спутник Урана Ариэль

Спутник Ариэль открыт в 1851 году сыном первооткрывателя Урана британским астрономом Джоном Гершелем (1792-1871). Отстоит он от газового гиганта на расстоянии 191240 километров, обращён к нему всегда одной и той же стороной. Полный оборот делает за 2,52 дня.

Это самый светлый из всех 27 спутников. Объясняется это тем, что его поверхность покрыта водяным инее. Состоит из каменных пород, а также водяного и метанового льда. Причём льда гораздо больше – порядка 60%.

Эксцентриситет орбиты равен 0,0012, плотность 1,67 г/см³. Диаметр спутника 1158 километров. Поверхность покрыта каньонами и долинами. Каньоны глубокие, высота их отвесных стен доходит до 10 километров. Температура на поверхности составляет минус 215° по Цельсию.

Спутник молодой, так как на его поверхности очень мало метеоритных кратеров. Многочисленные разломы на поверхности указывают на вулканическую активность в недалёком прошлом. Что являлось источником данного геологического явления – неясно.

Спутник Урана Умбриэль

Спутник Умбриэль открыт в 1851 году. Совершил столь примечательный поступок британский астроном Уильям Лассел (1799-1880). Он сумел разглядеть в космической дали самый тёмный из объектов, вращающихся вокруг Урана.

Отстоит он от газового гиганта на расстоянии в 266 тысяч километров, диаметр имеет 585 километров, а эксцентриситет его орбиты равен 0,0039. Повёрнут спутник к Урану всегда одной и той же стороной, а полный оборот делает за 4 суток.

Поверхность Умбриэля очень тёмная, температура на ней держится на отметке минус 198° по Цельсию, плотность равняется величине в 1,39 г/см³. В этом кромешном ужасном холоде существует множество кратеров. Примечательно то, что некоторые из них имеют светлое дно. Самый крупный из кратеров явно выделяется на поверхности своей белизной. Его диаметр равен 140 километров.

Существует предположение, что данная белизна является ничем иным как чистым льдом. Мощные метеориты обнажили эту составляющую космического тела, раскидав в стороны твёрдые каменные породы. Видимо глубина залегания льда разная, поэтому только часть ударных кратеров может похвастаться таким специфическим дном, в то время как другим остаётся только завидовать.

Спутник Урана Титания

Спутник Титания открыт Уильям Гершелем в 1787 году, через 6 лет после открытия им планеты Уран. Это самый крупный спутник. Его диаметр равен 1577 километров. Отстоит он от газового гиганта на расстоянии в 436 тысяч километров, а полный оборот вокруг планеты делает за 8,71 дня.

Состоит Титания из водяного льда, соединений метана и горных пород. Последних насчитывается 50%. Эксцентриситет равен 0,0011, плотность соответственно 1,71 г/см³. Температура на поверхности составляет минус 203° по Цельсию.

На спутнике Урана не очень много кратеров. Самый крупный из них носит название Гертруда и имеет в диаметре 326 километров. Наблюдается множество долин и каньонов. Каньоны очень длинные. Никоторые из них имеют протяжённость до 1000 километров. Поверхность спутника обильно покрывает водяной иней.

Спутник Урана Оберон

Спутник Оберон также открыт Уильям Гершелем в 1787 году. Он меньше Титании. Его диаметр составляет 1526 километров. Расстояние до газового гиганта соответствует 582,6 тысячам километров. Эксцентриситет равен 0,0014, плотность 1,63 г/м³. Полный оборот вокруг Урана занимает 13,46 дня. Спутник всегда повёрнут к планете одной и той же стороной.

Температура на поверхности держится на отметке минус 198° по Цельсию. Состоит это космическое тело на 50% из горных пород. Всё остальное – водяной лёд, а также соединения метана и азота.

Поверхность спутника изрыта ударными кратерами. Самый крупный из них носит романтическое название Гамлет. Его диаметр равен 205 километрам. Вокруг многих ударных кратеров наблюдаются светлые полосы, представляющие из себя ничто иное, как мощные выбросы льда.

Дно у многих кратеров очень тёмное. Это указывает на геологическую активность в прошлом. Только вместо раскалённой лавы из недр поднималась на поверхность вода, метан, аммиак. Всё это выплёскивалось в виде жидкости или газа. Соприкасаясь с внешней средой, текучая и газообразная масса теряла свои первоначальные свойства, застывала и превращалась в твёрдый тёмный лёд.

Магнитное поле планеты Уран

Представление о магнитном поле планеты Уран исследователи получили только после того, как вблизи газового гиганта побывал космический аппарат НАСА «Вояджер-2». Случилось это знаменательное событие в далёком 1986 году. Посланец матушки-земли изучил не только магнитное поле. Он тщательнейшим образом ознакомился с атмосферой, открыл 10 новых спутников, два кольца, а также сфотографировал 5 самых больших спутников Урана.

Работа была проделана огромная, с учётом того, что космический аппарат также тщательнейшим образом проверил и структуру магнитосферы седьмой планеты. Вся эта уникальная информация благополучно достигла земли и стала достоянием специалистов.

На сегодняшний день известно: магнитное поле планеты Уран имеет определённые особенности, связанные со спецификой его вращения, но в целом соответствует аналогичным магнитным полям других планет из группы газовых гигантов.

Характерным отличительным признаком является то, что магнитная ось не соответствует оси вращения планеты. Она сдвинута относительно центра данного космического тела на 1/3 его радиуса. В дополнение к этому, магнитная ось отклонена от оси вращения и образует с ней угол в 60°. Напряжённость магнитного поля также не является величиной постоянной, а изменяется от одной области к другой. Кроме двух основных магнитных полюсов были замечены ещё два менее сильных магнитных полюса.

Все эти особенности, абсолютно несвойственные планетам земной группы, объясняются тем, что формирование магнитного поля Урана происходит не в ядре планеты, а в более близких к поверхности областях. Это жидкий аммиак, который существует между ядром и атмосферой. Именно в этой среде и формируются магнитные силовые линии, обволакивающие планету, как кокон гусеницу.

Этот кокон подвержен мощному влиянию солнечного ветра (гелиево-водородная плазма, испускаемая солнечной короной). Со стороны, обращённой к светилу, он испытывает на себе всю мощь пышущей жаром жёлтой звезды. Но силовые линии магнитного поля не уступают натиску: они выдерживают его и таким образом защищают планету от губительного и разрушающего воздействия могучей солнечной энергии.

С другой стороны планеты у магнитного поля нет противодействия. Силовые линии устремляются за текущим в космическую даль солнечным ветром и вытягиваются на многие миллионы километров. Такое образование, ограничивающее воздействие солнечной энергии, называется магнитосферой.

Магнитосфера присутствует у всех планет, имеющих магнитное поле. Везде она устремляется за солнечным ветром и тянется широкой полосой по бескрайней космической бездне. Это общепринятое правило, которому не подчиняется, только, Уран.

Его магнитосфера тянется не широкой полосой, а закручена в штопор. Это происходит из-за сильного наклона оси вращения к оси магнитного поля планеты. Планета Уран вращается, и силовые линии, подобно нитям, накручиваются друг на друга. В результате магнитосфера и приобретает такую оригинальную конфигурацию, напоминающую по форме штопор. Длина его составляет 10 миллионов километров и направлена в сторону орбиты Нептуна.

Планета Уран – одно из уникальнейших творений Космоса. Она прекрасна, загадочна и притягивает людей своими нераскрытыми тайнами. Последних же, по всей видимости, ещё очень и очень много. Видимо пройдёт немало лет, прежде чем голубовато-зелёноватая планета поделится с человеком своими основными секретами и приблизит нашу цивилизацию к разгадкам других тайн, надёжно укрытых в глубинах Вселенной.

Статью написал ridar-shakin

Источники: Издание «Планеты Солнечной системы»

Источник: www.factruz.ru

Открытие планеты

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

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

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

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

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

Название планеты

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

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

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

Вращение планеты и ее орбита

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

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

Наклон оси

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

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

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

Видимость планеты

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

Физические характеристики Урана

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

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

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

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

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

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

Атмосфера Урана

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

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

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

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

Кольца Урана

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

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

Спутники Урана

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

Самые крупные естественные спутники Урана:

• Миранда;

• Ариэль;

• Умбриэль;

• Титания;

• Обертон.

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

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

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

Источник: kvant.space

История

1. Открыт он был сравнительно недавно – в 1781 году англичанином Уильямом Гершелем. Поначалу была идея даже назвать этот космический объект Гершелем, но потом ученый остановился на имени бога неба и покровителе созвездия Водолея – Уране.
2. На протяжении 70 лет планету называли Георгом – в честь правящего короля Англии. Однако, этому названию было не суждено прижиться.
3. Это единственна планета, которая носит название древнегреческого языческого бога (все остальные – из древнеримской мифологии).
4. Изначально Гершель решил, что видит комету (настолько яркой была эта звезда), но потом, благодаря европейским математикам и их вычислениям, научный мир пришел к выводу, что это планета.
5. Большинство планет Солнечной системы были известны с самых древних времен. А вот Уран люди смогли увидеть только благодаря появлению телескопов.
6. В кинематографе о Уране упоминается в фильме «Путешествие к 7 планете».
7. Лучше всего планету видно в созвездии Водолея в августе.

Температура и погода

1. На ледяном гиганте царит вечная стужа. Хотя он находится по отношению к Солнцу ближе, чем Нептун, считается самой холодной планетой – постоянная температура ее поверхности – 224 C.
2. Массивное ядро гиганта тоже очень холодное – «планета с холодным сердцем».
3. Солнечного тепла звезда получает в 350 раз меньше, чем земная атмосфера.
4. Чтобы лучи Солнца достигли Урана, должно пройти 3 часа.
5. Несмотря на то, что атмосфера Урана несколько однообразна (в 1986 г. он назван наиболее скучным объектом во всей вселенной), его поверхность постоянно обдувается ветрами, имеющими скорость от 150 до 250 км/ч. Самые сильные ветра – на полюсах.
6. Главной загадкой планеты считается низкая теплоотдача солнечного света, ведь все космические гиганты, как правило, отдают солнечной энергии в 2,5 раза больше, чем получают.

Орбита и окружение

1. Орбита седьмой планеты имеет наклон в 98 градусов по отношению к Солнцу, поэтому Уран вращается вокруг своей оси как бы лежа на боку.
2. Из-за лежачего положения, многие ученые до сих пор не определились, какой полюс считать южным, а какой – северным.
3. Как и Сатурн, синяя планета окружена кольцами, только они не так заметны из-за более темного цвета и меньшей ширины. По возрасту кольца гораздо моложе объекта своего притяжения.
4. 13 колец гиганта составляют 2 системы и имеют следующую окраску: внешнее – синее, следующее – красное и все остальные – серые.
5. Кольца состоят из мусора и пыли, а синее еще и изо льда.
6. По количеству спутников «ледяной гигант» занимает третье место после Сатурна (62) и Юпитера (69). Их у него — 27.
7. Самым крупным спутником признана Титания, но даже если вес всех 27 лун Урана сложить, то их общая масса составит меньше 0,5 веса Тритона (самого крупного спутника Солнечной системы, находящегосяся в гравитационном поле Нептуна).
8. Есть в его окружении спутники, чьи имена им даны в честь Шекспира, а также Поупа. Есть также Джульетта, Дездемона, Офелия и другие «персонажи» шекспировских трагедий.
9. Уран входит в пару уникальных объектов Солнечной системы, которые двигаются по ретроградной орбите, то есть, по часовой стрелке. Причем орбита видится ученым круговой, что тоже встречается нечасто у других планет.

Размеры и другие параметры

1. Являясь планетой-гигантом, по массе рассматриваемый космический объект находится на четвертом месте после Юпитера, Сатурна и Нептуна, а по объему – на третьем (Нептун меньше).
2. По сравнению с Землей он тяжелее в 14,5 раз.
3. По плотности он предпоследний, меньше его только Сатурн. Отсюда и меньшее, чем земное, притяжение.
4. По диаметру – 50 тыс. км, что в четыре раза превышает земные показатели.
5. Уран имеет очень необычное магнитное поле, сосредоточенное в 4 магнитных полюсах – двух главных и двух второстепенных. На противоположных сторонах оно может отличаться в 10 раз.
6. По причине практически «лежачего положения» лето и зима на Уране длятся целых 42 года, то есть, год приравнивается к 84 земным годам.
7. Сутки составляют 17 часов.

Голубой цвет и структура

1. Голубым или даже сине-зеленым цветом планета обязана наличию метана в составе своей атмосферы.
2. Помимо метана, основу атмосферы седьмого гиганта составляет гелий и водород.
3. Лед составляет более 80% планеты.
4. На 25% планета состоит из камня, а ядро, предположительно, сформировано из силикатного магния и железа.
5. Спутники имеют аналогичный состав — камни и лед.
6. В составе «ледяного гиганта» самая большая концентрация водорода – 82, 5%.

Источник: www.interesnie-fakty.ru

Полезные статьи по теме:

Загрязнение планеты Какая самая большая планета солнечной системы ответ Планеты газовые гиганты Вес планет Особенности планет солнечной системы Розташування планет