Седьмую планету солнечной системы – Уран – открыли лишь в 1781 году и назвали в честь древнегреческого бога, который был отцом Кроноса. Эту планету классифицируют, как одну из газообразных планет-гигантов, наряду с Юпитером, Сатурном и Нептуном.
Ульям Гершель, открывший Уран, сначала принял его за комету. Он наблюдал за созвездием Тельца, и обратил внимание на небесное тело, находившееся в том месте, которое должно было пустовать, судя по звездным картам того времени. Объект был достаточно четким и медленно двигался относительно звезд.

Планета Уран

Он рассказал о своем наблюдении коллегам астрономам, математикам и другим ученым. Европейские астрономы принялись изучать объект, его расстояние, массу, орбиту и прочие характеристики. Российский ученый Андрей Лексель, определил расстояние между Солнцем и Ураном, оно составляло, целых 18 а.


(2,8 млрд. км). Так, через 2 месяца, после ежедневных многочасовых наблюдений, ученые были убеждены, что Гершель открыл не комету, а далекую седьмую планету. За свое открытие, он был удостоен пожизненной денежной королевской выплаты в 200 фунтов стерлингов и награжден орденом. Эта была первая планета, открытая в Новое время. Уран расширил границы солнечной системы в глазах человека, со времен Античности.

Строение Урана

Атмосфера Урана

Как показывают наблюдения со спутников, железно-каменное ядро с температурой около 7000 K, на Уране присутствует, а вот рек и океанов, наблюдать не приходится. Отсутствие металлического водорода, уменьшает количество тепла, выделяемое планетой до 30%, поэтому 70% тепловой энергии Уран получает от Солнца. За ядром сразу начинается плотная очень плотная атмосфера, толщиной около 8 тыс. км. Химический состав атмосферы Урана таков: 83% водорода (H2), 15% гелия (Не) и около 2% метан (CH4). Метан, так же как и водород, принимают активное участие в поглощении солнечной радиации, и, следовательно, инфракрасного и красного спектров. Этим объясняется сине-зеленый цвет планеты. Ветры в средних слоях, движутся со скоростью 250м/с.

Наклон оси Урана


Наклон Урана

Уран – уникальная планета солнечной системы. Наклон оси вращения составляет около 98°, это значит, что планета практически завалена набок. Для наглядности: если все планеты похожи на вращающуюся юлу, то Уран, скорее похож, на катящийся шар для боулинга. Из-за такого необычного положения, смены дня и ночи и времен года на планете, протекают, мягко говоря, нестандартно. Получается, что 42 года, один полюс находится в темноте, на другой светит Солнце, а потом они меняются. Ученые объясняют такое странное положение планеты, столкновением с другим небесным телом (возможно с другой планетой), которое произошло миллионы лет назад.

Спутники Урана

В начале третьего тысячелетия открыто и исследовано 27 спутников планеты Уран. Основными, являются 5 самых крупных спутников. Самый большой спутник – Титания – имеет диаметр всего 1570 км, это очень немного, по сравнению со спутниками остальных планет. Оберон – второй по величине спутник Урана. Он и Титания, были открыты все тем же Гершелем, обнаружившим саму планету. Далее идут еще меньшие по размерам спутники: Умбриэль, Ариель и Миранда. Интересен тот факт, что имена всем спутникам Урана, давали в честь героев бессмертных произведений Уильяма Шекспира.


Характеристики Урана

• Масса: 8,69*1025 кг (в 14 раз больше Земли)
• Диаметр на экваторе: 51118 км (в 4 раз больше Земли)
• Диаметр 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
• Расстояние от Солнца (среднее): 19 а. е. или 2,87 млрд. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 84,5 года
• Скорость вращения по орбите: 6,8 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,044
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 0,773°
• Ускорение свободного падения: около 9 м/с²
• Спутники: есть 27 шт.

Источник: kosmos-gid.ru

Интересные факты о планете Уран

Открыт Уильямом Гершелем в 1781 году

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

Осевой оборот занимает 17 часов и 14 минут

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

Год длится 84 лет

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

Это ледяной гигант

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

Морозная планета

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

Есть два набора тонких колец

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

Имена лун даны в честь литературных персонажей

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

Отправили одну миссию

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

Размер, масса и орбита планеты Уран

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

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

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

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

Состав и поверхность планеты Уран

>

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

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

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

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

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

Спутники планеты Уран


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

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

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

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

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


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

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

Атмосфера и температура планеты Уран

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

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

Зависимость температуры на Уране от высоты атмосферы и давления


Зависимость температуры на Уране от высоты атмосферы и давления

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

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

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

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

Кольца планеты Уран

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


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

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

История изучения планеты Уран

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

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

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

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

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

Карта поверхности планеты Уран

Полезные статьи:


Ссылки


Источник: v-kosmose.com

Самая удивительная планета Солнечной системы

Исследуя околоземное космическое пространство в телескоп, несложно прийти к ошибочному мнению – Солнечная система представляет собой простейший гелиоцентрический механизм, в котором все остальные космические тела и объекты подчиняются известным законам физики и математики. На самом деле все далеко не так просто, как кажется на первый взгляд. Каждое небесное тело в нашем ближайшем космосе живет своей жизнью, имеет свои характерные особенности и мало чем похоже на своих соседей. Яркий тому пример – планеты земной группы, среди которых только Землю и Марс можно с большой натяжкой поставить в один ряд.

Аналогичная ситуация с другой группой планет — газовыми гигантами — которые совершают свой бег вокруг Солнца по внешнему кругу. Если Юпитер и Сатурн имеют схожие астрофизические параметры и характеристики, то Уран на их фоне выглядит «белой вороной». Несмотря на внешнее сходство и одинаковое строение, Уран является единственной планетой нашей звездной системы, которая занимает необычное положение. Спецификой особенности такого небесного тела, как Уран, является следующий аспект. Планета не просто совершает размеренный бег по гелиоцентрической орбите, а катится, словно бильярдный шар вокруг Солнца. Проще говоря, планета просто лежит на боку и перекатывается в направлении своего движения по орбите. Это поведение не только не характерно двум другим газовым гигантам Солнечной системы — Юпитеру и Сатурну, положение оси вращения Урана по отношению к плоскости его орбиты выглядит необычно.

Если говорить о том, насколько градусов наклонен экватор Урана к плоскости своей орбиты, то эта величина составляет 97,86⁰. К примеру, Земля и Марс имеют угол наклона экватора к орбитальной плоскости 23,45 и 25,19 градусов соответственно. Экватор у Меркурия и у Юпитера практически перпендикулярен орбитальной плоскости. Уран же лежит на боку и вращается ретроградно. Такое положение оси выглядит с научной точки зрения нонсенсом, так как у седьмой от Солнца планеты смена дня и ночи наблюдается только в узком секторе планетарного диска. Восход и закат далекого Солнца происходит на небосклоне Урана почти так же, как и в полярных широтах на Земле. Благодаря такому положению оси вращения планеты, существует любопытный момент — разница в длительности уранского года на полюсах и на экваторе. Полюса планеты встречают день и ночь один раз в течение 42 земных лет, а вот на экваторе год удлиняется ровно в два раза и составляет 84 земных года.

Сказывается положение оси вращения планеты и на характере магнитного поля седьмой планеты. В отличие от других небесных тел Солнечной системы, магнитное поле Урана вращается вместе с самой планетой, постоянно меняя магнитные полюса. Другими словами, магнитное поле планеты Уран периодически открывается и закрывается. Если бы подобное происходило на Земле, нас бы каждый день ожидала планетарная катастрофа.

Открытие седьмой планеты

История открытия третьего газового гиганта всецело связана с именем англичанина Уильяма Гершеля. В 1781 году англичанин обнаружил новое небесное тело, которое первоначально принял за комету, посетившую Солнечную систему. Однако спустя некоторое время, изучив особенности движения объекта по орбите вокруг Солнца, астроном Уильям Гершель принял решение классифицировать его как седьмую планету. Это событие стало знаковым в астрономии. Впервые инструментальным способом человеку удалось обнаружить планету, о существовании которой ранее ничего не было известно. До этого момента астрономы опирались на информацию о существовании шести планет, принимая Уран за звезду. Представление о размерах Солнечной системы ограничивалось орбитой Сатурна.

Англичанин на правах первооткрывателя предложил назвать седьмую планету в честь английского монарха — «звезда Георга». Это название не пришлось по вкусу членам Королевской астрономической обсерватории, которые решили дать новой планете название Уран, в честь древнегреческого божественного символа небесной сферы. Впоследствии, когда Гершель наблюдал за движением Урана, была отмечена особенность поведения этого небесного тела на орбите. Седьмая планета неравномерно двигалась по орбите, то ускоряясь, то замедляя свое движение. Уже после смерти Гершеля, другие астрономы, англичанин Адамс и француз Лаверье выдвинули предположение, что за Ураном находится еще одно крупное небесное тело, гравитация которого и отражается на поведении третьего газового гиганта. Последующие математические расчеты подтвердили правильность предположения, что дало возможность в 1846 году открыть последнюю, восьмую планету Солнечной системы Нептун.

Таким образом, открытие Урана повлекло за собой цепную реакцию в научном мире, результатом которой стало расширение границ планетарной системы. Вслед за Ураном мы получили Нептун и Плутон — объекты, открытые путем математических вычислений.

Астрофизические характеристики: краткое описание планеты Уран

Несмотря на внешнее сходство с первыми двумя газовыми гигантами Солнечной системы, седьмая планета существенно отличается от Юпитера и Сатурна. В отличие от Юпитера и Сатурна, которые можно достаточно хорошо рассмотреть в телескоп, Уран в объективе выглядит небольшой звездочкой. Это объясняется огромным расстоянием, которое разделяет этот далекий мир от нашей планеты.

На небосклоне Земли третий гигант едва заметен, представляя собой тусклую звезду, яркость которой варьируется в диапазоне 5,9 — 5,32 звездной величины. Наблюдая в телескоп за далекой звездой бледно-голубого цвета, астрономы долгое время задавались вопросом, какого цвета седьмая планета на самом деле. Ответ на этот вопрос ученые получили только в 1986 году, когда космический зонд «Вояджер-2» пролетел в 80 тыс. км. от поверхности далекой планеты. На полученных снимках был виден бледно-голубой, с едва металлическим оттенком планетарный диск.

Расстояние от Солнца составляет в среднем 2 876 679 082 км. Уран совершает бег вокруг центра звездной системы по почти эллиптической орбите с незначительным эксцентриситетом (е), который составляет 0,46. Период обращение небесного тела вокруг центральной звезды составляет 30685 земных дня или 84 года. Скорость движения этой планеты невысокая — всего 6,8 километров в секунду. Только Нептун передвигается в космосе с еще меньшей орбитальной скоростью — 5,4 км/с.

Если говорить о том, сколько займет времени путешествие от Земли до третьей планеты–гиганта, то здесь можно опираться на данные полета все того же автоматического аппарата «Вояджер-2», который летел к Урану почти 9 лет. Эта пока единственная миссия, позволившая получить землянам представления об этом далеком объекте и его окрестностях.

Несмотря на свои скромные размеры в ночном небе, в действительности размер Урана впечатляет. Диаметр планетарного диска этого гиганта составляет 50724 км. Это конечно не так много, как у Юпитера и Сатурна, диаметры которых составляют 140 тыс. км и 116 тыс. км соответственно. Однако этого вполне достаточно для того, чтобы седьмая планета Солнечной системы прочно удерживала за собой третью позицию.

Впечатляет наблюдателя и масса этого небесного тела. Уран в 14,5 раз тяжелее Земли и весит 8,6832·1025 кг. По своей массе бледно-голубой гигант проигрывает не только Юпитеру и Сатурну. Даже дальняя спутница Урана, планета Нептун имеет большую массу. Относительная легкость далекого небесного тела объясняется его составом. В отличие от двух других планет Юпитера и Сатурна, где основная масса представлена полужидким и металлизированным водородом и гелием, Уран представляет огромный ледяной шар, который имеет скорость вращения вокруг собственной оси в 2,29 м/с.

Состав седьмой планеты и ее атмосфера

Лед на Уране — это различные высокотемпературные модификации. Здесь присутствует замерший аммиак, водяной лед и метан, находящийся в твердом ледяном состоянии. Ввиду ледяной природы, седьмая планета была переведена учеными-астрофизиками в категорию ледяных гигантов. Плотность ледяного шарика незначительная, почти в три раза меньше плотности планеты Земля и составляет 1,27 г/см3. Однако благодаря своей большой массе и орбитальным параметрам, на Уране достаточно сильные гравитационные силы. Ускорение свободного падения у ледяного гиганта практически идентично земному и составляет 8,87 м/с2.

Любопытно строение далекой планеты, которое выглядит следующим образом:

  • твердое каменное ядро;
  • ледяная мантия;
  • мнимая поверхность;
  • нижняя атмосфера (стратосфера и тропосфера);
  • планетарная корона.

Поверхность небесного тела представлена соединениями водорода и гелия, пребывающими в газообразном состоянии. В состав атмосферы планеты входит метан, благодаря которому Уран имеет характерный бледно-голубой оттенок. Его концентрация уменьшается с высотой, где ввиду крайне низких температур метан вымерзает, оставляя место для водорода и гелия. Точный химический состав атмосферы седьмой планеты до конца не известен, однако судя по спектру, атмосфера в основном состоит из водорода, в ней также присутствуют соединения углеводородов, которые являются результатом воздействия на молекулы метана солнечной радиации. Слои атмосферы ледяного гиганта отличаются толщиной и температурой. Самый верхний слой — это атмосферная корона, простирающаяся далеко за пределы планеты на расстояние 8000 км. Нижние слои — это стратосфера и тропосфера, где преобладают низкие температуры. На высоте 50-300 км. от поверхности располагается слой облаков, состоящих из водяных паров, кристаллов аммиака и метана. Температуры в этом месте достигают отметки 227-250 градусов Цельсия с отметкой минус.

Заключение

Информация, которой сегодня располагают ученые о третьей планете-гиганте крайне ограниченная. Это объясняется расположением Урана. Основное внимание астрофизики и ученые уделяли изучению Юпитера и Сатурна и крайних районов Солнечной системы. Уран, расположенный в середине этого сообщества небесных тел, все время оказывался вне поля зрения научно-исследовательских программ. Космический аппарат «Voyager 2» стал пока единственным кораблем, достигшим окрестностей далекой планеты, предоставив первые документальные сведения о планете Уран, о составе ее атмосферы и окружении.

Как и всем другим газовым гигантам, которым свойственно наличие собственной системы небесных тел, ученые обнаружили урановское украшение — систему колец. Обнаружены и спутники планеты Уран, которых сегодня насчитывается 27 шт. С помощью телескопа «Хаббл» в 2005 году удалось рассмотреть подробно пять самых крупных спутников Урана — это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Последующее изучение далекой планеты и его спутников, возможно, даст новую и полезную информацию ученым, однако в ближайшее время миссии в эту часть Солнечной системы не планируются.

Источник: MilitaryArms.ru

Общее описание

Являясь седьмой планетой по удаленности от Солнца, Уран третий по величине в нашей Солнечной системе, а по своей массе — четвертый.

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

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.
Оборот вокруг собственной оси Уран совершает за 17 часов 14 минут.
По орбите вокруг Солнца пролетает за 84 года.
Расстояние от Урана до Солнца 1871,2 млн км.

Строение Урана

Предполагают, что Уран состоит из ядра, мантии и оболочки.
Ядро маленькое — каменное, его радиус примерно 20% от радиуса планеты.
Мантия состоит изо льда и составляет бо́льшую часть планеты, примерно 60%.
Оболочка состоит из плотной смеси аммиака, метана и воды. Её называют «океаном водного аммиака». Благодаря этому Уран причисляют к ледяным гигантам.

Атмосферой на Уране называют часть газовой оболочки, которая наиболее удаляется от центральной части планеты.
Эти данные были получены с помощью космического аппарата “Вояджер 2”, который смог получить снимки атмосферного спектра.
Начинается атмосфера приблизительно на расстоянии в 300 км от внешнего слоя.
Состав такой же, как и других газовых гигантах — содержит больше 70% водорода, 25 % гелия, и метан, приблизительно 2%.

Максимальная скорость ветра, которую удалось зафиксировать, на планете Уран достигает до 240 метров в секунду. Температурный минимум минус 224 градуса, это самая холодная планета в нашей системе.
Как и другие планеты, Уран имеет магнитосферу, содержащую заряженные частицы — протоны, электроны, ионы.

Магнитное поле имеет наклон в 59 градусов по отношению к оси вращения. По последним полученным данным, магнитное поле планеты вращается вместе с ней, получается, что магнитные полюса ежедневно меняются. На Уране очень хорошо видны полярные сияния.

Кольца Урана

Практически каждый знает, что кольца есть у Сатурна, но мало кто слышал про кольца Урана.
Девять колец у планеты Уран впервые обнаружил американский астроном Джеймс Элиот, в марте 1977 года.

Космический аппарат «Вояджер 2», в 1986 году, прибавил в список известных 2 кольца и, наконец, с помощью мощнейшего телескопа «Хаббл» в 2005 году обнаружились еще два.
На сегодняшний день учеными изучаются 13 колец планеты Уран.
Состав колец разнообразен и состоит из космической пыли и объектов, размерами от 19-20 см до 20-21 метра.

Внутренние кольца имеют серый цвет. Самое внешнее — синий, учеными было выдвинуто предположение, что это кольцо состоит из частичек льда и темного вещества.
Ширина колец не превышает нескольких километров, только центральное кольцо имеет внушительную ширину, около 100 км.

Расположение колец начинается, примерно на расстоянии 40000 — 50000 км. И только два внешних кольца убежали на расстояние в два раза большее.
Что именно удерживает кольца в своих границах, пока непонятно, но ученые работают над этой загадкой.

Спутники Урана

Естественные спутники планеты Уран, их количество равно 27, носят имена персонажей произведений Александра Поупа «Похищение локона» и Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь» и «Буря».

Первые 2 спутника, Титания и Оберон, в 1787 году обнаружил Уильям Гершель, первооткрыватель Урана. Последний, 27 спутник обнаружили в августе 2003 года, ученые Шепард и Джуитт, и назвали его Маргарита.
Спутники Урана подразделяют на три группы: пять крупных спутника, девять нерегулярных спутника и тринадцать внутренних спутника.
Внутренние спутники, их еще называют лунами, являются темными объектами и состоят из примеси тёмного материала и водяного льда.
Нерегулярными спутниками называют естественный спутник, который движется не по общепринятым правилам, или орбита более вытянута, либо спутник движется в обратном направлении по орбите или орбита его находится под большим наклоном к экватору.

Вот таких спутников, имеющих сильнонаклоненные орбиты, эллиптической формы, у Урана – девять.
Крупные спутники Урана сильно различаются по диаметру: Миринда — 472 км, Ариэль-1158 км, Умбриэль – 1170 км, Обертон- 1523 км, Титания 1578 км.
Спутники состоят из смеси льда и камня, на поверхностях наблюдаются кратеры. Самую молодую поверхность определили у спутника Ариэль, а самую старую у Умбриэля.

Планета Уран для детей

Уран планета, краткое описание для детей будет интересным, если на примере юлы — Земля и мячика — Уран, показать, как движутся планеты.
Детям будет интересно узнать, что планета Уран – газовый гигант, который можно увидеть с Земли, будет выглядеть как голубая звезда. А если смотреть в телескоп, то видны будут и крупные спутники.
Голубой цвет планете дает наличие метана в атмосфере.

Это первая планета, которую открыли в современной истории. И сделал это, с помощью телескопа, английский астроном Гершель Уильям, в 1781 году. Хотя вначале своего открытия он считал, что наблюдает за кометой.
Планету дважды переименовывали. Первое название было в честь английского короля — Звезда Георга, но потом все же дали название Уран, в честь бога неба.

По своим размерам планета Уран занимает третье место по величине, четвертое по массе и седьмое место по удаленности от Солнца.
При движении по орбите вокруг Солнца планета практически лежит, так как ось наклонена на 98 градусов, по отношению к плоскости орбиты. При этом Уран вращается по часовой стрелке, против своего движения по орбите.
Вокруг Солнца планета облетает за 84 года, а зима и лето длятся 21 год.
Сутки на Уране составляют 17 часов и 14 минут.

Уран состоит из маленького каменного ядра, ледяной мантии, которую называют «океаном водного аммиака» и атмосферы, состоящей из водорода, гелия и других газов.
Из-за большого количества льда, планету Уран также причисляют к ледяным гигантам.
Это очень холодная планета, минимум, который зафиксирован составляет – 224 градуса, а ветра дуют со скоростью больше, чем 240 метров в секунду.
На планете есть магнитное поле, его полюс наклоняется на 58 градусов, по отношению к оси. На полюсах отчетливо видны полярные сияния.

Также, как и у Сатурна, у Урана есть свои кольца, их всего 13. Они плохо видны, потому что состоят из каменных частиц, льда и темного вещества.
Все имеют разную ширину и удаленность от планеты. Центральное кольцо шириной в 100 км, а остальные доходят до нескольких километров. Кольца от центра располагаются на расстоянии до 50000 км, а самые крайние удаляются на 100000 км.

Вокруг планеты Уран вращается 27 спутников, их еще называют лунами. Все они получили свои названия в честь персонажей произведений английского драматурга Уильяма Шекспира (Сон в летнюю ночь и Буря) и английского поэта Александра Поупа (Похищение локона).
Их подразделяют на три группы — внутренние, нерегулярные и крупные.
Луны Урана предположительно состоят из аммиачного льда и горных пород.
Наиболее изученными являются 5 крупных — Ариэль, Миринда, Титания, Оберон и Умбириэль.

У планеты 9 нерегулярных спутника. Они имеют сильнонаклоненные орбиты, расположенные далеко от планеты, многие из них вращаются в обратном направлении.
13 внутренних, они не очень большие, состоят из темного вещества и льда.
На планете Уран побывал космический аппарат «Вояджер 2», правда, всего один раз в 1986 году. Было проведено исследование атмосферы и магнитосферы, структуры планеты, сделано много фотографий. Благодаря этому полету были обнаружены новые кольца и спутники Урана.

В планах ученых послать новую космическую экспедицию на Уран, в 2020 году.
Так что ждем новых открытий.
Продолжение следует.

Источник: CosmosPlanet.ru

    Уран — седьмая планета Солнечной системы, третья по диаметру и четвёртая по массе. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана, отца Кроноса (в римской мифологии Сатурна) и, соответственно, деда Зевса (у римлян — Юпитер).
    В отличие от газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, состоящих в основном из водорода и гелия, в недрах Урана и схожего с ним Нептуна отсутствует металлический водород, но зато много льда в его высокотемпературных модификациях. По этой причине специалисты выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов». Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Кроме того, в ней обнаружены следы метана и других углеводородов, а также облака изо льда, твёрдого аммиака и водорода. Это самая холодная планетарная атмосфера Солнечной системы с минимальной температурой в 49 К (-224 °C). Полагают, что Уран имеет сложную слоистую структуру облаков, где вода составляет нижний слой, а метан — верхний. В отличие от Нептуна, недра Урана состоят в основном изо льдов и горных пород.

Уран планета солнечной системы
Уран, 20 ноября 1997 г., телескоп Хаббл
ПЛАНЕТА УРАН

ПЛАНЕТА УРАН
Первооткрыватель Уильям Гершель
Место открытия Бат, Великобритания
Дата открытия 13 марта 1781
Способ обнаружения прямое наблюдени
Орбитальные характеристики:
Перигелий 2 748 938 461 км (18,375 а. е.)
Афелий 3 004 419 704 км (20,083 а. е.)
Большая полуось 2 876 679 082 км (19,229 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 аномалия (Mo) 142,955717°
Наклонение 0,772556° (6,48° относительно солнечного экватора)
Долгота восходящего узла 73,989821°
Аргумент перицентра 96,541318°
Физические характеристики:
Полярное сжатие 0,02293
Экваториальный радиус 25 559 км
Полярный радиус 24 973 км
Объём 6,833*1013 км3
Масса 8,6832*1025 кг (14,6 земных)
Средняя плотность 1,27 г/см3
Ускорение свободного падения на экваторе 8,87 м/с2
Вторая космическая скорость 21,3 км/c
Экваториальная скорость вращения 2,59 км/с (9 324 км/ч)
Период вращения 0,71833 дней (17 ч 14 мин 24 с)
Наклон оси 97,77°
Прямое восхождение северного полюса 17 ч 9 мин 15 с (257,311°)
Склонение северного полюса -15,175°
Видимая звёздная величина 5,9 — 5,32
Угловой диаметр 3,3″ — 4,1″
Температура:
уровень 1 бара 76 K
0,1 бара (тропопауза) мин. 49 К (-224 °C), сред. 53 К (-220 °C), макс. 57 К (-216 °C)
Атмосфера:
Состав: 83±3% Водород
15±3% Гелий
2,3% Метан
Лёд:
— аммиачный,
— водяной,
— гидросульфидно-аммиачный,
— метановый
ПЛАНЕТА УРАН

    Так же, как и у других газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется система колец, магнитосфера и 27 спутников. Ориентация Урана в пространстве отличается от остальных планет Солнечной системы — его ось вращения лежит как бы «на боку» относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие этого планета бывает обращена к Солнцу попеременно то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.
    В 1986 году американский космический аппарат «Вояджер-2» передал на Землю снимки Урана с близкого расстояния. На них видна «невыразительная» в видимом спектре планета без облачных полос и атмосферных штормов, характерных для других планет-гигантов. Однако в настоящее время наземными наблюдениями удалось различить признаки сезонных изменений и увеличения погодной активности на планете, вызванных приближением Урана к точке своего равноденствия. Скорость ветров на Уране может достигать 250 м/с (900 км/ч).

    Орбита и вращение:

    Средняя удалённость планеты от Солнца составляет 19,1914 а. е. (2,8 млрд км). Период полного обращения Урана вокруг Солнца составляет 84 земных года. Расстояние между Ураном и Землёй меняется от 2,7 до 2,85 млрд км. Большая полуось орбиты равна 19,229 а. е., или около 3 млрд км. Интенсивность солнечного излучения на таком расстоянии составляет 1/400 от значения на орбите Земли. Впервые элементы орбиты Урана были вычислены в 1783 году французским астрономом Пьером-Симоном Лапласом, однако со временем были выявлены несоответствия расчётных и наблюдаемых положений планеты. В 1841 году британец Джон Кауч Адамс первым предположил, что ошибки в расчётах вызваны гравитационным воздействием ещё не открытой планеты. В 1845 году французский математик Урбен Леверье начал независимую работу по вычислению элементов орбиты Урана, а 23 сентября 1846 года Иоганн Готфрид Галле обнаружил новую планету, позже названную Нептуном, почти на том же месте, которое предсказал Леверье. Период вращения Урана вокруг своей оси составляет 17 часов 14 минут. Однако, как и на других планетах-гигантах, в верхних слоях атмосферы Урана дуют очень сильные ветры в направлении вращения, достигающие скорости 240 м/c. Таким образом, вблизи 60 градусов южной широты некоторые видимые атмосферные детали делают оборот вокруг планеты всего за 14 часов.
    Плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 97,86° — то есть планета вращается ретроградно, «лёжа на боку слегка вниз головой». Это приводит к тому, что смена времён года происходит совсем не так, как на других планетах Солнечной системы. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Такое аномальное вращение обычно объясняют столкновением Урана с большой планетезималью на раннем этапе его формирования. В моменты солнцестояний один из полюсов планеты оказывается направленным на Солнце. Только узкая полоска около экватора испытывает быструю смену дня и ночи; при этом Солнце там расположено очень низко над горизонтом — как в земных полярных широтах. Через полгода (уранианского) ситуация меняется на противоположную: «полярный день» наступает в другом полушарии. Каждый полюс 42 земных года находится в темноте — и ещё 42 года под светом Солнца. В моменты равноденствия Солнце стоит «перед» экватором Урана, что даёт такую же смену дня и ночи, как на других планетах. Очередное равноденствие на Уране наступило 7 декабря 2007 года.

ПЛАНЕТА УРАН
Северное полушарие
Год
Южное полушарие
Зимнее солнцестояние
1902, 1986
Летнее солнцестояние
Весеннее равноденствие
1923, 2007
Осеннее равноденствие
Летнее солнцестояние
1944, 2028
Зимнее солнцестояние
Осеннее равноденствие
1965, 2049
Весеннее равноденствие
ПЛАНЕТА УРАН

    Благодаря такому наклону оси полярные области Урана получают в течение года больше энергии от Солнца, чем экваториальные. Однако Уран теплее в экваториальных районах, чем в полярных. Механизм, вызывающий такое перераспределение энергии, пока остаётся неизвестным.
    Объяснения необычного положения оси вращения Урана также пока остаются в области гипотез, хотя обычно считается, что во время формирования Солнечной системы протопланета размером примерно с Землю врезалась в Уран и изменила его ось вращения. Многие учёные не согласны с данной гипотезой, так как она не может объяснить, почему ни одна из лун Урана не обладает такой же наклонной орбитой. Была предложена гипотеза, что ось вращения планеты за миллионы лет раскачал крупный спутник, впоследствии утерянный.

Уран планета солнечной системы
Ось вращения Урана

    Самая необычная черта Урана — это его странное положение. Меркурий и Юпитер вращаются вокруг Солнца строго вертикально, Земля и Марс имеют умеренный наклон относительно своей оси примерно на 20-30°, а Уран, как выяснилось, отклонен на 98° — другими словами, его Северный полюс располагается чуть ниже относительно орбиты планеты. Если другие планеты вращаются, как юла, Уран, видимо, крутится по своей орбите подобно шарику. На планете сформировалась самая странная система сезонов года: в полярных регионах по 40 лет тянется зима вечной ночью, вслед за которой наступает лето бесконечного солнечного света, которое также длится 40 лет, а в экваториальных областях смена дня и ночи происходит в соответствии с ежедневным вращением Урана (планета совершает виток вокруг своей оси за 17 часов 14 минут). В течение года на ледяном гиганте, по-видимому, относительно равномерная температура на всей поверхности, и этот фактор, предположительно, связан с погодой на планете.
ПЛАНЕТА УРАН

    Во время первого посещения Урана «Вояджером-2» в 1986 году южный полюс Урана был обращён к Солнцу. Этот полюс называется «южным». Согласно определению, одобренному Международным астрономическим союзом южный полюс — тот, который находится с определённой стороны плоскости Солнечной системы (независимо от направления вращения планеты). Иногда используют другое соглашение, согласно которому направление на север определяется исходя из направления вращения по правилу правой руки. По такому определению полюс, который был освещённым в 1986 году, не южный, а северный. Астроном Патрик Мур прокомментировал эту проблему следующим лаконичным образом: «Выбирайте любой».

    Внутренняя структура

    Уран тяжелее Земли в 14,5 раз, что делает его наименее массивной из планет-гигантов Солнечной системы. Плотность Урана, равная 1,270 г/см3, ставит его на второе после Сатурна место среди наименее плотных планет Солнечной системы. Несмотря на то, что радиус Урана немного больше радиуса Нептуна, его масса несколько меньше, что свидетельствует в пользу гипотезы, согласно которой он состоит в основном из различных льдов — водного, аммиачного и метанового. Их масса, по разным оценкам, составляет от 9,3 до 13,5 земных масс. Водород и гелий составляют лишь малую часть от общей массы (между 0,5 и 1,5 земных масс); оставшаяся доля (0,5 — 3,7 земных масс) приходится на горные породы (которые, как полагают, составляют ядро планеты).
    Стандартная модель Урана предполагает, что Уран состоит из трёх частей: в центре — каменное ядро, в середине — ледяная оболочка, снаружи — водородно-гелиевая атмосфера. Ядро является относительно маленьким, с массой приблизительно от 0,55 до 3,7 земных масс и с радиусом в 20% от радиуса всей планеты. Мантия (льды) составляет большую часть планеты (60% от общего радиуса, до 13,5 земных масс). Атмосфера при массе, составляющей всего 0,5 земных масс (или, по другим оценкам, 1,5 земной массы), простирается на 20% радиуса Урана. В центре Урана плотность должна повышаться до 9 г/см3, давление должно достигать 8 млн бар (800 ГПа) при температуре в 5000 К. Ледяная оболочка фактически не является ледяной в общепринятом смысле этого слова, так как состоит из горячей и плотной жидкости, являющейся смесью воды, аммиака и метана. Эту жидкость, обладающую высокой электропроводностью, иногда называют «океаном водного аммиака». Состав Урана и Нептуна сильно отличается от состава Юпитера и Сатурна благодаря «льдам», преобладающим над газами, оправдывая помещение Урана и Нептуна в категорию ледяных гигантов.

Уран планета солнечной системы
Строение Урана

    В его холодной верхней атмосфере доминируют водород и гелий, к которым также подмешано где-то 2,3% метана. Слабая гравитация позволяет Урану формировать огромную корону из водорода, которая простирается на расстояние, вдвое превышающее радиус самой планеты. Над поверхностью лежат слои облаков, состоящие из различных химических элементов, включая воду. Примерно на 5000 км ниже видимой поверхности находится слой «хлюпающей» мантии, богатой водой и аммиаком. Хотя эти слои называют «льдами», они больше похожи на жидкую слякоть, смешанную с неизвестным количеством водорода и гелия. Каменистое ядро Урана размером, вероятно, с Землю.
ПЛАНЕТА УРАН

    Несмотря на то, что описанная выше модель наиболее распространена, она не является единственной. На основании наблюдений можно также построить и другие модели — например, в случае если существенное количество водородного и скального материала смешивается в ледяной мантии, то общая масса льдов будет ниже, и соответственно, полная масса водорода и скального материала — выше. В настоящее время доступные данные не позволяют определить, какая модель правильней. Жидкая внутренняя структура означает, что у Урана нет никакой твёрдой поверхности, так как газообразная атмосфера плавно переходит в жидкие слои. Однако, ради удобства за «поверхность» было решено условно принять сплющенный сфероид вращения, где давление равно 1 бару. Экваториальный и полярный радиус этого сплющенного сфероида составляют 25 559 ± 4 и 24 973 ± 20 км. Далее в статье эта величина и будет приниматься за нулевой отсчёт для шкалы высот Урана.
    Внутреннее тепло Урана значительно меньше, чем у других планет-гигантов Солнечной системы. Тепловой поток планеты очень низкий, и причина этого сейчас неизвестна. Нептун, схожий с Ураном размерами и составом, излучает в космос в 2,61 раза больше тепловой энергии, чем получает от Солнца. У Урана же избыток теплового излучения очень мал, если вообще есть. Тепловой поток от Урана равен 0,042 — 0,047 Вт/м2, и эта величина меньше, чем у Земли (примерно 0,075 Вт/м2). Измерения в дальней инфракрасной части спектра показали, что Уран излучает лишь 1,06 ± 0,08% энергии от той, что получает от Солнца. Самая низкая температура, зарегистрированная в тропопаузе Урана, составляет 49 К, что делает планету самой холодной из всех планет Солнечной системы — даже более холодной, чем Нептун.
    Существуют две гипотезы, пытающиеся объяснить этот феномен. Первая из них утверждает, что предположительное столкновение протопланеты с Ураном во время формирования Солнечной системы, которое вызвало большой наклон его оси вращения, привело к рассеянию исходно имевшегося тепла. Вторая гипотеза гласит, что в верхних слоях Урана есть некая прослойка, препятствующая тому, чтобы тепло от ядра достигало верхних слоёв. Например, если соседние слои имеют различный состав, конвективный перенос тепла от ядра вверх может быть затруднён.

Уран планета солнечной системы
Сравнение Урана и Земли
ПЛАНЕТА УРАН

    Отсутствие избыточного теплового излучения планеты значительно затрудняет определение температуры её недр, однако если предположить, что температурные условия внутри Урана близки к характерным для других планет-гигантов, то там возможно существование жидкой воды и, следовательно, Уран может входить в число планет Солнечной системы, где возможно существование жизни.

Источник: galspace.spb.ru