Millisesse kosmiliste kehade rühma kuulub uraan? Titania, Oberon, Miranda, Ariel

Ja Saturn), on tähelepanuväärne ennekõike oma ebatavalise liikumise poolest ümber Päikese, nimelt erinevalt kõigist teistest planeetidest pöörleb Uraan "tagasi". Mida see tähendab? Ja tõsiasi on see, et kui teised planeedid, sealhulgas meie Maa, on nagu liikuvad pöörlevad tipud (väändumise tõttu toimub päeva ja öö vaheldumine), siis Uraan on nagu veerev pall ja sellest tulenevalt päevade muutumine/ öö, samuti aastaajad sellel planeedid on oluliselt erinevad.

Kes avastas Uraani

Aga alustame oma lugu sellest ebatavaline planeet selle avastamise ajalooga. Planeet Uraan avastas inglise astronoom William Herschel 1781. aastal. Huvitaval kombel pidas astronoom selle ebaharilikku liikumist jälgides seda esmalt ekslikuks ja alles pärast paariaastast vaatlust sai see planeedi staatuse. Herschel tahtis seda nimetada "George'i täheks", kuid teadusringkond Mulle meeldis rohkem Johann Bode pakutud nimi - Uraan, iidse jumala Uraani auks, kes on taeva kehastus.

Jumal Uraan iidne mütoloogia on jumalatest vanim, kõige ja kõigi (ka teiste jumalate) looja ning ka kõrgeima jumala Zeusi (Jupiteri) vanaisa.

Uraani planeedi omadused

Uraan on 14,5 korda raskem kui meie Maa. Sellegipoolest on see hiiglaslike planeetide seas kergeim planeet, kuna selle naaberplaneedil on küll väiksem mass kui Uraan. Selle planeedi suhteline kergus tuleneb selle koostisest, millest olulise osa moodustab jää ja Uraani jää on kõige mitmekesisem: seal on ammoniaaki, vett ja metaanjääd. Uraani tihedus on 1,27 g/cm3.

Uraani temperatuur

Mis on temperatuur Uraanil? Päikesest kauguse tõttu on seal muidugi väga külm ja siin pole mõtet mitte ainult kauguses, vaid ka selles, et Uraani sisesoojus on kordades väiksem kui teistel planeetidel. Planeedi soojusvoog on äärmiselt väike, väiksem kui Maa oma. Selle tulemusena registreeriti Uraanil üks Päikesesüsteemi madalamaid temperatuure - 224 C, mis on isegi madalam kui Päikesest veelgi kaugemal asuval Neptuunil.

Kas Uraanil on elu

Ülaltoodud lõigus kirjeldatud temperatuuril on ilmne, et elu tekkimine Uraanil pole võimalik.

Uraani atmosfäär

Milline on atmosfäär Uraanil? Selle planeedi atmosfäär on jagatud kihtideks, mille määravad temperatuur ja pind. Väliskiht Atmosfäär algab planeedi tavapärasest pinnast 300 km kaugusel ja seda nimetatakse atmosfääri krooniks. Maapinnale lähemal on stratosfäär ja troposfäär. Viimane on planeedi atmosfääri madalaim ja tihedaim osa. Uraani troposfääris on keeruline struktuur: koosneb kaootiliselt kokku segatud veepilvedest, ammoniaagipilvedest, metaanipilvedest.

Uraani atmosfääri koostis erineb teiste planeetide atmosfäärist heeliumi ja molekulaarse vesiniku kõrge sisalduse tõttu. Samuti kuulub suur osa Uraani atmosfääris metaanile, keemiline ühend, mis moodustab 2,3% kõigist sealse atmosfääri molekulidest.

Foto planeedist Uraan

Uraani pind

Uraani pind koosneb kolmest kihist: kivine südamik, jäine vahevöö ning vesinikust ja heeliumist koosnev väliskest, mis asuvad gaasiline olek. Samuti väärib märkimist veel üks oluline element, mis on osa Uraani pinnast, on metaanjää, mis loob planeedile nn iseloomuliku sinise värvi.

Teadlased kasutasid spektroskoopiat ka süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiidi tuvastamiseks atmosfääri ülemistes kihtides.

Jah, ka Uraanil on rõngad (nagu ka teistel hiidplaneetidel), kuigi mitte nii suured ja ilusad kui tema kolleegil. Vastupidi, Uraani rõngad on tuhmid ja peaaegu nähtamatud, kuna koosnevad paljudest väga tumedatest ja väikestest osakestest, mille läbimõõt ulatub mikromeetrist mõne meetrini. Huvitav on see, et Uraani rõngad avastati varem kui teiste planeetide rõngad, välja arvatud Saturn, isegi planeedi avastaja W. Herschel väitis, et nägi Uraanil rõngaid, kuid siis ei uskunud nad teda, sest tollastel teleskoopidel ei olnud piisavalt jõudu, et teised astronoomid kinnitaksid Herscheli nähtut. Vaid kaks sajandit hiljem, 1977. aastal, said Ameerika astronoomid Jameson Eliot, Douglas Mincom ja Edward Dunham Kuiperi observatooriumi abil Uraani rõngaid oma silmaga vaadelda. Pealegi juhtus see juhuslikult, kuna teadlased kavatsesid lihtsalt planeedi atmosfääri vaadelda ja avastasid seda ootamata rõngaste olemasolu.

Sees hetkel Uraani rõngaid on teada 13, millest heledaim on epsiloni rõngas. Selle planeedi rõngad on suhteliselt noored, need tekkisid pärast selle sündi. On olemas hüpotees, et Uraani rõngad on moodustatud mõne planeedi hävitatud satelliidi jäänustest.

Uraani kuud

Kui rääkida kuudest, siis mitu kuud Uraanil teie arvates on? Ja neid on tal koguni 27 (vähemalt need, mis hetkel teada). Suurimad on: Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon ja Titania. Kõik Uraani kuud on kivimite ja jää segud, välja arvatud Miranda, mis on valmistatud täielikult jääst.

Sellised näevad Uraani satelliidid planeedi endaga võrreldes välja.

Paljudel satelliitidel puudub atmosfäär ja osa neist liigub planeedi rõngaste sees, mille kaudu neid nimetatakse ka sisemisteks satelliitideks ning kõigil neil on tugev seos Uraani ringsüsteemiga. Teadlased usuvad, et Uraan hõivas palju kuud.

Uraani pöörlemine

Uraani pöörlemine ümber Päikese on ehk kõige suurem huvitav omadus sellelt planeedilt. Nagu eespool kirjutasime, pöörleb Uraan teisiti kui kõik teised planeedid, nimelt "tagurpidi", täpselt nagu maa peal veerev pall. Selle tulemusena toimub päeva ja öö muutus (meie tavapärases arusaamises) Uraanil ainult planeedi ekvaatori lähedal, hoolimata asjaolust, et see asub horisondi kohal väga madalal, umbes nagu polaarlaiuskraadidel. Maal. Mis puutub planeedi poolustesse, siis "polaarpäev" ja "polaaröö" asendavad üksteist iga 42 järel maised aastad.

Mis puutub aastasse Uraanil, siis üks aasta on võrdne meie 84 maise aastaga, selle aja jooksul tiirleb planeet oma orbiidil ümber Päikese.

Kui kaua kulub Uraani lendamiseks?

Kui kaua kestab lend Maalt Uraanile? Kui tänapäevaste tehnoloogiate abil võtab lend meie lähimate naabrite Veenuse ja Marsi juurde mitu aastat, siis lend sellistele kaugetele planeetidele nagu Uraan võib kesta aastakümneid. Hetkel on ainult üks kosmoselaev tegi sarnase reisi: NASA poolt 1977. aastal teele saadetud Voyager 2 jõudis Uraanile 1986. aastal, nagu näha, kulus ühesuunaliseks lennuks ligi kümmekond aastat.

Uraanile plaaniti saata ka Saturni uurimisega tegelenud Cassini aparaat, kuid siis otsustati Saturni lähedal asuvast Cassinist lahkuda, kus see üsna hiljuti - 2017. aasta septembris - suri.

• Kolm aastat pärast avastamist sai planeet Uraan satiirilise brošüüri võttepaigaks. Ulmekirjanikud mainivad seda planeeti oma ulmeteostes sageli.
• Uraani on öises taevas palja silmaga näha, tuleb vaid teada, kuhu vaadata, ja taevas peab olema täiesti tume (mis tänapäeva linnades pole kahjuks võimalik).
• Uraani planeedil on vett. Kuid vesi Uraanil on jääs nagu jää.
• Planeet Uraan võib kindlalt pärjata Päikesesüsteemi "külmema planeedi" loorberitega.

Planeet Uraan, video

Ja kokkuvõtteks huvitav video planeedi Uraani kohta.

Uraan on planeet, mis on osa päikesesüsteemist. See asub Päikesest seitsmendal positsioonil ja on Päikesesüsteemi planeetide seas suuruselt kolmas. Massi poolest on see objekt neljandal kohal.

Planeet registreeris esmakordselt 1781. aastal inglise astronoom William Herschel. Nimi anti taevajumala auks. Vana-Kreeka Uraan, kes oli Kronose poeg ja Zeusi enda lapselaps.

Tuleb märkida, et Uraan on esimene planeet, mis avastati tänapäeval teleskoobi abil. See avastus oli esimene planeedi avastus iidsetest aegadest, mis laiendas teadaolevaid päikesesüsteemi piire. Vaatamata sellele, et planeet on üsna suur, nähti seda varem Maalt, kuid tajuti nõrga helgiga tähena.

Uraani võrdlemine sellistega gaasihiiglased, nagu Jupiter ja Saturn, mis koosnevad heeliumist ja vesinikust, võib märkida, et sellel puudub metallilisel kujul vesinik. Planeet sisaldab palju jääd erinevates modifikatsioonides. Selles on Uraan väga sarnane Neptuuniga. Teadlased liigitavad need planeedid eraldi kategooriatesse, mida nimetatakse jäähiiglasteks. Siiski koosneb uraani atmosfäär heeliumist ja vesinikust, mitte nii kaua aega tagasi leiti planeedi atmosfäärist metaani ja süsivesinike lisandeid. Atmosfääris on jääpilved, mis koosnevad tahkel kujul vesinikust ja ammoniaagist.

Tuleb märkida, et Uraan on kõige külmema atmosfääriga planeet kogu päikesesüsteemis. Madalaim registreeritud temperatuur on –224 °C. Seetõttu usuvad teadlased, et planeedi atmosfäär koosneb mitmest pilvekihist, milles veehorisont hõivab alumisi kihte ja ülemist kihti esindab metaan. Mis puutub planeedi sisemusse, siis see koosneb kividest ja jääst.

Nagu kõigil päikesesüsteemi hiiglastel, on ka Uraanil magnetosfäär ja planeeti ümbritsev rõngaste süsteem. Sellel objektil on 27 püsisatelliiti, mis erinevad läbimõõdu ja orbiidi poolest. Planeedi eripäraks on pöörlemistelje horisontaalne asend, tänu sellele asub planeet Päikese suhtes küljel.

Inimkond sai esimesed kvaliteetsed pildid Uraanist 1986. aastal kosmoselaeva Voyager 2 abil. Pilte sai piisavalt tehtud lähedalt, need näitavad ilmetut planeeti, millel pole nähtavaid pilveribasid ega torme. Kaasaegne uurimustöö Väidetakse, et planeedil on atmosfääris hooajalised muutused ja sageli on tormid tuulekiirusega kuni 900 km/h.

Planeedi avastamine

Uraani vaatlemine algas ammu enne W. Herscheli avastamist, sest vaatlejad arvasid, et see on täht. Esimesed dokumenteeritud vaatlused objekti kohta pärinevad 1660. aastast, mille viis läbi John Flamsteed. Pärast seda, 1781. aastal, uuris objekti Pierre Monier, kes jälgis planeeti enam kui 12 korda.

Herschel on teadlane, kes jõudis esimesena järeldusele, et see oli planeet, mitte täht. Teadlane alustas oma vaatlusi tähtede parallaksi uurimisega ja kasutas enda valmistatud teleskoopi. Esimese uraanivaatluse tegi Herschel 13. märtsil 1781 Suurbritannias asuvas Bathi linnas oma maja lähedal aias. Samal ajal tegi teadlane ajakirjas järgmise sissekande: "Sõnni tähtkuju tähe ζ lähedal on udune täht või komeet." 4 päeva pärast tegi teadlane veel ühe märkuse: "vaadeldud tähte või komeeti otsides selgus, et objekt oli asendit muutnud ja see näitab, et tegemist on komeediga."

Objekti edasised vaatlused suure suurendusega teleskoobiga näitasid, et komeet oli udune koht, mis oli nõrgalt nähtav, kuigi ümbritsevad tähed olid ilmekad ja heledad. Korduvad uuringud ütlesid, et see oli komeet. Sama aasta aprillis sai teadlane uurimistöö kolleegilt Kuninglikust Astronoomide Seltsist N. Maskelyne’ilt, kes ütles, et ei leidnud sellelt komeedilt pead ega saba. Tänu sellele võime järeldada, et tegemist on kas väga pikliku orbiidiga komeediga või mõne muu planeediga.

Herschel jätkas kirjeldust komeedina, kuid samal ajal kahtlustas enamik teadlasi objekti teistsuguses olemuses. Seega Vene astronoom A.I. Lexel arvutas välja kauguse objektist, mis ületas kaugust Maast Päikeseni ja võrdub 4 astronoomilised ühikud. Samuti pakkus Saksa astronoom I. Bode, et Herscheli avastatud objekt võib olla täht, mis liigub Saturni orbiidist kaugemale, lisaks märkis teadlane, et liikumisorbiit on väga sarnane planeetide orbiitidega. Lõpliku kinnituse objekti planetaarse olemuse kohta andis Herschel 1783. aastal.

Selle avastuse eest pälvis Herschel kuningas George III eluaegse stipendiumi summas 200 naela ühe tingimusega, et teadlane liigub kuningale lähemale, et tema ja ta pere saaksid jälgida. kosmoseobjektid teadlase teleskoobiks.

Planeedi nimi

Kuna Herschel on planeedi avastaja, pälvis ta kuningliku astronoomide kogukonna poolt planeedile nime andmise au. Algselt tahtis teadlane nimetada planeeti kuningas George III auks "Georgi täheks", ladina keeles "GeorgiumSidus". Seda nime seletati asjaoluga, et tol ajal ei olnud asjakohane planeedi auks nimetada iidne jumal, lisaks saab see vastuse küsimusele, millal planeet avastati, millele võiks vastata, et avastus langeb kuningas George III valitsusajal.

Prantsuse teadlaselt J. Landalt tuli ka ettepanek nimetada planeet avastaja auks. On tehtud ettepanekuid nimetada see Saturni mütoloogilise naise, nimelt Cybele järgi. Nime Uraan pakkus välja saksa astronoom Bode, kes ajendas nime kandmist asjaoluga, et see jumal oli Saturni isa. Vaid aasta pärast Herscheli surma algne pealkiri"Georgi" ei leitud peaaegu kunagi, kuigi Suurbritannias kutsuti planeeti nii umbes 70 aastat.

Nimi Uraan määrati planeedile lõpuks 1850. aastal, kui see kanti Tema Majesteedi almanahhis. Tuleb märkida, et Uraan on ainus planeet, mille nimi on võetud Rooma mütoloogiast, mitte kreeka keelest.

Planeedi pöörlemine ja selle orbiit

Planeet Uraan asub Päikesest 2,8 miljardi kilomeetri kaugusel. Planeet teeb täispööreümber Päikese 84 Maa aastaga. Uraani ja Maa vahe on 2,7–2,85 miljardit aastat. Planeedi orbiidi pooltelg on 19,2 AU. mis võrdub peaaegu 3 miljardi kilomeetriga. Sellel kaugusel on päikesekiirgus 1/400 Maa orbiit. Uraani orbitaalelemente uuris esmakordselt Pierre Laplace. Täiendavaid täpsustusi tegi John Adams 1841. aastal. Ta selgitas ka gravitatsiooniefekti.

Ajavahemik, mille jooksul Uraan pöörleb ümber oma telje, on 17 tundi ja 14 minutit. Nagu kõik hiiglaslikud planeedid, tekitab Uraan võimsaid tuuli, mis puhuvad paralleelselt planeedi pöörlemisega. Need tuulekiirused ulatuvad 240 m/s. Seetõttu teevad mõned lõunalaiuskraadidel asuvad atmosfääri osad 14 tunniga täispöörde ümber planeedi.

Telje kalle

Planeedi eripäraks on pöörlemistelje kalle orbiidi tasapinna suhtes, see kalle võrdne nurgaga 97,86° juures. Tänu sellele lamab planeet pöörlemisel külili ja pöörleb tagurpidi. See asend eristab planeeti teistest aastaaegadest. Kõigi Päikesesüsteemi planeetide pöörlemist võib võrrelda tipu liikumisega ja Uraani pöörlemine sarnaneb rohkem veereva palliga. Teadlased oletavad, et selline planeedi kalle oli tingitud planeedi kokkupõrkest planetesimaaliga Uraani moodustumise ajal.

Uraanil on pööripäeval üks poolus täielikult Päikese poole pööratud, ekvaatoril toimub aga väga kiire päeva ja öö vaheldumine ning vastaspoolusele ei jõuta. päikesekiired. Pärast poole Uraani aastast tekib vastupidine olukord, kuna planeet pöördub oma teise poolusega Päikese poole. Huvitav fakt on see, et kõik Uraani poolused on 42 Maa-aastat täielikus pimeduses ja seejärel 42 aastat Päikese poolt valgustatud.

Vaatamata sellele, et planeedi poolused saavad maksimaalne kogus soojust, kuid ekvaatoril on temperatuur pidevalt kõrgem. Miks see juhtub, on teadlased siiani teadmata. Samuti jääb telje asend saladuseks, kuid teadlased on esitanud vaid üksikuid hüpoteese, mida teaduslikud faktid ei kinnita. Populaarseim hüpotees Uraani telje kalde kohta on see, et Päikesesüsteemi planeetide tekke ajal põrkas Uraaniga kokku nn protoplaneet, mis oli ligikaudu sama suur kui Maa. Kuid see ei selgita, miks ühelgi planeedi satelliidil pole sellist telje kallet. On olemas ka teooria, mille kohaselt planeedil oli suur satelliit, mis raputas planeedi telge ja hiljem kadus.

Planeedi nähtavus

Rohkem kui kümme aastat, 1995–2006, visuaalne suurusjärk planeet Uraan oli vahemikus +5,6 m kuni +5,9 m, mis võimaldas planeeti Maa pealt vaadelda ilma optilisi instrumente kasutamata. Sel ajal oli planeedi nurgaraadius vahemikus 8 kuni 10 kaaresekundit. Kui öine taevas on selge, saab Uraani binoklit kasutades palja silmaga tuvastada, planeet on nähtav isegi linnapiirkondadest. Objekti vaatlemine kasutades amatöörteleskoop, näete kahvatusinist ketast, mille servad on tumenenud. Kasutades võimsaid 25-sentimeetrise objektiiviga teleskoope, näete isegi planeedi suurimat satelliiti Titani.

Uraani füüsikalised omadused

Planeet on Maast 14,5 korda raskem, samas kui Uraan on kõigist Päikesesüsteemi kuuluvatest hiidplaneetidest väikseima massiga. Kuid planeedi tihedus on tähtsusetu ja võrdne 1,270 g/cm³, mis võimaldab tal võtta Saturni järel väikseima tihedusega planeetide seas teisele kohale. Vaatamata sellele, et planeedi läbimõõt on suurem kui Neptuuni oma, on Uraani mass siiski väiksem. See omakorda kinnitab teadlaste püstitatud hüpoteesi, et Uraan koosneb metaanist, ammoniaagist ja veest koosnevast jääst. Heelium ja vesinik planeedi koostises hõivavad väikese osa põhimassist. Teadlaste hüpoteeside järgi kivid moodustavad planeedi tuuma.

Uraani ehitusest rääkides on tavaks jagada see kolmeks põhikomponendiks: sisemist osa (südamikku) esindavad kivimid, keskmine koosneb mitmest jäisest kestast ja välimist heelium-vesiniku atmosfäär. . Ligikaudu 20% Uraani raadiusest langeb planeedi tuumale, 60% jäisele vahevööle ja ülejäänud 20% hõivab atmosfäär. Suurim tihedus sellel on planeedi tuum, kus see ulatub 9 g/cm³, lisaks on sellel alal kõrge rõhk, ulatudes 800 GPa-ni.

On vaja selgitada, et jääkarpidel ei ole üldtunnustatud füüsiline sobivus jää, koosnevad nad tihedast vedelikust, millel on väga kõrge temperatuur. See aine on metaani, vee ja ammoniaagi segu, sellel on suurepärane elektrijuhtivus. Kirjeldatud struktuuriskeem pole selgelt aktsepteeritud ja 100% tõestatud, seetõttu pakutakse välja muid Uraani struktuuri võimalusi. Kaasaegne tehnoloogia ja uurimismeetodid ei suuda üheselt vastata kõigile inimkonda huvitavatele küsimustele.

Sellegipoolest tajutakse planeeti tavaliselt lapiku sferoidina, mille pooluste raadius on umbes 24,55 ja 24,97 tuhat kilomeetrit.

Uraani eripäraks on ka teiste hiidplaneetidega võrreldes oluliselt madalam sisemine soojustase. Teadlased ei ole veel suutnud välja selgitada madala põhjuse soojusvoog sellelt planeedilt. Isegi sarnane ja väiksem Neptuun eraldab kosmosesse 2,6 korda rohkem soojust kui Päike. Uraani soojuskiirgus on väga nõrk ja ulatub 0,047 W/m², mis on 0,075 W/m² vähem kui Maa kiirgab. Täpsemad uuringud on näidanud, et planeet kiirgab umbes 1% Päikeselt saadavast soojusest. Kõige rohkem madalad temperatuurid Uraanil registreeriti tropopausi ajal ja võrdne 49 K, see indikaator muudab planeedi kogu päikesesüsteemi külmemaks.

Suure puudumise tõttu soojuskiirgus Teadlastel on väga raske arvutada planeedi sisemuse temperatuuri. Sellegipoolest esitatakse hüpoteese Uraani sarnasuse kohta teiste päikesesüsteemi hiiglastega selle planeedi sooltes võib olla vedelat vett agregatsiooni olek. Tänu sellele võime järeldada, et elusorganismide olemasolu Uraanil on võimalik.

Uraani atmosfäär

Hoolimata asjaolust, et planeedil pole tavalist tahket pinda, on üsna raske rääkida jaotumisest maapinnale ja atmosfääri. Sellegipoolest peetakse atmosfääriks planeedist kõige kaugemat osa. Esialgsete arvutuste kohaselt peaksid teadlased eeldama, et atmosfäär asub planeedi põhiosast 300 kilomeetri kaugusel. Selle kihi temperatuur on 320 K rõhul 100 baari.

Uraani atmosfääri kroon on pinnast kaks korda suurem kui planeedi läbimõõt. Planeedi atmosfäär jaguneb kolmeks kihiks:

• Troposfäär, mille rõhk on umbes 100 baari, asub vahemikus -300 kuni 50 kilomeetrit.
• Stratosfääris on rõhk vahemikus 0,1 kuni 10–10 baari.
• Termosfäär ehk koroona asub planeedi pinnast 4-50 tuhande kilomeetri kaugusel.

Uraani atmosfäär sisaldab selliseid aineid nagu molekulaarne vesinik ja heelium. Tuleb märkida, et heelium ei asu planeedi keskel, nagu teised hiiglased, vaid atmosfääris. Kolmas planeedi atmosfääri põhikomponent on metaan, milles on näha infrapuna spekter, kuid kõrgusega väheneb selle osatähtsus oluliselt. Ülemised kihid sisaldavad ka selliseid aineid nagu etaan, diatsetüleen, süsinikdioksiid ja süsinikmonooksiid ning veeauru osakesi.

Uraani rõngad

Sellel planeedil on terve nõrgalt määratletud rõngaste süsteem. Need koosnevad väga väikese läbimõõduga tumedatest osakestest. Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldas teadlastel planeedi ja selle ehitusega rohkem tuttavaks saada ning registreeriti 13 rõngast. Kõige heledam on ε rõngas. Planeedi rõngad on suhteliselt noored, selle järelduse võib teha nendevahelise väikese vahemaa tõttu. Rõngaste teke toimus paralleelselt planeedi enda tekkega. On oletatud, et rõngad võivad tekkida Uraani satelliitide osakestest, mis hävisid üksteisega kokkupõrkel.

Sõrmused mainis esmakordselt Herschel, kuid see on kaheldav, kuna kaks sajandit polnud keegi planeedi ümber rõngaid näinud. Ametlik kinnitus rõngaste olemasolu kohta Uraanis tehti alles 10. märtsil 1977. aastal.

Uraani kuud

Uraanil on 27 konstanti looduslikud satelliidid, mis erinevad läbimõõdu, koostise ja orbiitide poolest ümber planeedi.

Uraani suurimad looduslikud satelliidid:

• Umbriel;

Planeedi satelliitide nimed valiti A. Pope'i ja W. Shakespeare'i teoste põhjal. Vaatamata suurele satelliitide arvule on nende kogumass väga väike. Kõigi Uraani satelliitide mass on poole väiksem kui Neptuuni satelliidi Tritoni mass. Uraani suurima kuu Titania raadius on vaid 788,9 kilomeetrit, mis on poole väiksem kui meie Kuu raadius. Enamikul satelliitidel on madal albeedo, kuna need koosnevad jääst ja kivist vahekorras 1:1.

Kõigist satelliitidest peetakse Arieli noorimaks, kuna selle pinnal on kõige vähem meteoriitide kokkupõrkekraatreid. Ja Umbrieli peetakse vanimaks satelliidiks. Miranda on huvitav kaaslane, sest suur kogus kuni 20 kilomeetri sügavused kanjonid, mis muutuvad kaootilisteks terrassideks.

Kaasaegsed tehnoloogiad ei võimalda inimkonnal leida vastuseid kõigile Uraani puudutavatele küsimustele, kuid sellegipoolest teame juba palju ja sellega uuringud ei lõpe. Lähiajal plaanitakse planeedile kosmoselaevad saata. NASA plaanib 2020. aastal käivitada projekti nimega Uranusorbiter.

Uraan on Maast 4 korda suurem ja 14,5 korda raskem ning Päike valgustab seda 390 korda vähem. See kuulub planeetide rühma, mida nimetatakse gaasihiiglasteks. Pealegi on see üks kahest jäähiiglased lähim ruum. Selle atmosfääri peamised komponendid on vesinik ja heelium, teatud koguses leidub ka metaani ja muid lisandeid. Just metaan annab planeedile taevasinine-roheka värvuse.

Planeedi Uraani pilved on keerulise kihilise struktuuriga. Pealmine kiht koosneb metaanist, põhikiht külmutatud vesiniksulfiidist. Allpool on teine ​​pilvekiht, mis koosneb ammooniumvesiniksulfaadist. Veelgi madalamad on vesijää pilved. Raske on kindlaks teha, kus atmosfäär lõpeb ja planeedi pind algab, kuid Uraani struktuur on siiski mõnevõrra tihedam kui teistel gaasihiiglastel.

Planeedi keskosas on suhteliselt väike kivine tuum ja vahevöö koosneb metaani, ammoniaagi, heeliumi, vesiniku ja kivimite jäistest modifikatsioonidest. Teiste hiiglaslike planeetide sügavustes leiduv metalliline vesinik Uraanil puudub, mille päritolu on siiani teadmata, ja kiirgab kosmosesse palju rohkem soojust, kui Päikeselt saab.

Uraan on päikesesüsteemi kõige külmem planeet. Minimaalne siin registreeritud temperatuur on 224°C. Planeedi atmosfääris on täheldatud võimsaid ja kauakestvaid torme, mille tuule kiirus ulatub 900 km/h.

Uraani liikumine toimub peaaegu ringikujulisel orbiidil. Päikese ümber pöörlemise periood on 84 Maa aastat. Uraanil on ainulaadne omadus – selle pöörlemistelg asub orbiidi tasapinnast vaid 8° ​​kaugusel. Planeet näib veerevat ümber Päikese, õõtsudes küljelt küljele. Veel üks Uraani omadus on retrograadne või vastupidine igapäevane rotatsioon. Nii et aastal pöörleb peale tema ainult Veenus. Päev Uraanil on 17 tundi ja 14 minutit.

Kõige eelneva tulemusena on Uraanil kehtestatud ebatavaline aastaaegade vaheldumine. Aastaaegade vaheldumine planeedi poolustel ja ekvaatoril toimub erinevalt. Uraani ekvaatoril on aastaringselt 2 suve ja 2 talve. Iga perioodi kestus on peaaegu 21 aastat. Poolustel on üks talv ja üks suvi, mis kestavad 42 maa-aastat. Pööripäevade ajal toimub väikeses vööndis planeedi ekvatoriaalpiirkondade lähedal tavaline päeva ja öö tsükkel.

Uraani rõngaste süsteem ja kuud

Uraanil on 13 õhukest tumedat rõngast – 9 peamist, 2 tolmu- ja 2 välimist, moodustunud, hiljem sisemist. Esimesed 11 asuvad 40 000-50 000 km kaugusel. 2005. aastal avastatud välimised rõngad asuvad peamistest umbes 2 korda kaugemal ja ulatuvad eraldi süsteem. Rõngaste paksus ei ületa 1 km. Peamiste rõngaste vahel on täheldatud mittetäielikke kaarte ja tolmutriipe.
Laius keskne rõngas ulatub 100 km-ni, on see suuruselt kõige olulisem. Uraani rõngad on läbipaistmatud ja koosnevad jää ja mõne tumeda materjali segust. Eeldatakse, et rõngaste süsteemi vanus ei ületa 600 miljonit aastat. Võib-olla tekkis see selle ümber tiirlevate või gravitatsioonilise interaktsiooni tulemusena kinni püütud planeedi satelliitide kokkupõrke ja hävimise ajal.

Uraani 27 satelliidi orbitaaltasandid langevad praktiliselt kokku planeedi ekvatoriaaltasandiga. Ühelgi neist pole atmosfääri ja see ei ulatu väikeste planeetide suuruseni. Siserühma satelliidid on killud ebakorrapärane kuju, suurused 50 - 150 km. Need kõik on mõne tunni jooksul Uraan. Sisemiste satelliitide orbiidid muutuvad kiiresti. Nad on tõenäoliselt planeedi rõngaste materjali tarnijad.

Suurimad satelliidid on peamised. Neid on 5 Neist suurima - Titania - läbimõõt on 1158 km. Peamised kuud on valmistatud jääst ja kivist. Kolmas rühm - välised satelliidid– neil on vastupidine pöörlemine, väikesed mõõtmed ja orbiidid, millel on märkimisväärne kaldenurk planeedi ekvaatori tasapinna suhtes. Suurim, Ferdinind, teeb iga 8 aasta tagant ühe pöörde ümber Uraani. Tõenäoliselt on need kõik planeedi gravitatsioonivälja poolt avakosmosest kinni püütud.

Planeet Uraan võlgneb oma avastamise Herschelile, kes uuris taevast läbi enda projekteeritud teleskoobi.

Enne avastamist märgati planeeti Uraan korduvalt ja liigitati ekslikult täheks. Inglise astronoom märkas paigalseisvate taevakehade hulgas üht, mis liikus mööda trajektoori ja erines teistest värvi poolest. Nii avastati 18. sajandi lõpus uus planeet. Valitud nimega soovis avastaja ülistada kuningas George III, kuid tema idee ei õnnestunud. Mõni aasta hiljem pakkus tundmatu keha uurimist jätkanud sakslane Bonet välja Kreeka jumala nime Uraan, mida avalikkus tunnustas.

Asukoht

Uraan suutis nii kaua avastamata jääda tänu oma erakordsele kaugusele tähest. Kaugus Päikesest kauge hiiglaseni on 2,8 miljardit km. See on meie süsteemi seitsmes planeet. Astronoomid klassifitseerivad selle gaasihiiglaseks. Uraani tegi enim kolossaalne kaugus soojus- ja energiaallikast külm planeet kõigi uuritute seas. Hiiglase pinnal registreeriti rekordmadalad temperatuurid, see langeb -220 kraadini Celsiuse järgi.

Planeedi omadused

Uraan on oma asukoha poolest ainulaadne, selle telg on 98 kraadi nurga all, mis sunnib algse planeedi tiirlema ​​külili lamades. Selles asendis on põhivool suunatud pooluste aladele päikeseenergia, kuid vastupidiselt loogilistele järeldustele on ekvaatori temperatuur kõrgemad. Jäähiiglase pöörlemissuund on vastupidine tema orbiidi liikumisele. Uraan teeb ühe tiiru 84 Maa aastaga ja päev möödub 17 tunniga, see periood on arvutatud ligikaudu gaasilise pinna ebaühtlase liikumise tõttu.

Struktuuri ja atmosfääri tunnused

Taevakeha mass on 8,68 x 10 25 kg, mis on väiksem kui läheduses paiknevate gaasihiiglaste kaal. Selle põhjuseks on planeedi minimaalne tihedus – 1,27 g/cm3, mis põhineb kergetel komponentidel. Selle struktuur sisaldab rauast ja kivist südamikku; mantel – jäine keha, mis moodustab suurema osa hiiglasest, ja atmosfäär. See mudel töötati välja teoreetiliselt, see põhines Uraani gravitatsioonilise mõju uurimisel satelliitidele. Planeedi suurejoonelise sinise kuma annab metaaniosakeste olemasolu ülemistes kihtides, selle massiosa on 2%. alusel gaasi kest on vesinik – 82% ja heelium – 15%. Ülejäänud osa jaguneb ammoniaagiks ja atsetüleeniks. Mantel ei ole füüsilises mõttes jäine kest – see on modifitseeritud vee ja ammoniaagi segu. Tahket pinda planeedil pole, see tase arvutatakse kokkuleppeliselt rõhuindikaatorite alusel.

Atmosfääri alumine osa on dünaamiline ja allub orkaanituultele. Selle kohal on tropopaus ammoniaagi ja vesiniksulfiidi pilvedega. Aastaajad Uraanil kestavad mitu aastat, selle aja jooksul jääb üks poolkera ilma päikesevalgus. Planeedi magnetväli on võimas ja keeruline, selle telg on pöörlemisteljest nihutatud 60 kraadi võrra.

Uraani rõngad

Planeet on ümbritsetud tema enda osakestega erineva läbimõõduga. Võttes tumedat värvi, need ei paista silma ja neid on raske näha. Need vaadati üle alles 1977. aastal. Seal on 13 rõngast - 11 sisemist ja 2 välist, millel on värviline spekter.

Satelliidid

Uraan pole kosmoses üksi, tema ettevõtet jagab 27 suurt ja väikest satelliiti. Kaks neist avastas 1787. aastal William Herschel ja 80 aastat hiljem avastati järgmine paar. Viimast viiest suurest satelliidist märgati peaaegu sajand hiljem. Need kosmoseobjektid on sfäärilise kujuga, nende kehad on valmistatud jääst ja kivist. Igal neist on oma omadused: - Uraanile kõige lähemal asuv kuu, - väga tumeda pinnaga, - kõige noorem ja heledam, - kraatrite poolt lõigatud, mineviku vulkaanilise tegevuse jäljed. suuruselt sarnased ja välimus Oberonis - need on kaks suurimat satelliiti. Hiljem avastati võimsate teleskoopide ja aparatuuri abil 22 objekti. Pealkirjade jaoks on tavaks kasutada Shakespeare'i ja Pope'i teoste tegelaste nimesid.

Planeedi põhiparameetrid

Kaal: 86,832 x 10*24 kg
Maht: 6833 x 10*10 km3
Keskmine raadius: 25362 km
Keskmine läbimõõt: 50724 km
Keskmine tihedus 1,270 g/cm3
Esiteks põgenemiskiirus: 21,3 km/s
Kiirendus vabalangemine: 8,87 m/s 2
Looduslikud satelliidid: 27
Sõrmuste olemasolu - jah
Poolpeatelg: 2872460000 km
Orbitaalperiood: 30685,4 päeva
Periheel: 2741300000 km
Afelion: 3003620000 km
Keskmine orbiidi kiirus: 6,81 km/s
Orbiidi kalle: 0,772°
Orbiidi ekstsentrilisus: 0,0457
Tähtede pöörlemisperiood: 17,24 tundi
Päeva pikkus: 17.24 tundi
Telje kalle: 97,77°
Avamiskuupäev: 13. märts 1781
Minimaalne kaugus Maast: 2581900000 km
Maksimaalne vahemaa Maast: 3157300000 km
Maksimaalne nähtav läbimõõt Maast: 4,1 kaaresekundit
Minimaalne nähtav läbimõõt Maast: 3,3 kaaresekundit
Maksimaalne magnituud: 5,32

Planeet Uraan on Päikesest kõige kaugemal seitsmendal kohal, läbimõõdult kolmas ja Päikesesüsteemi massiivselt neljas planeet. Selle avastas 1781. aastal inglise astronoom William Herschel ja sai nime kreeka taevajumala Uraani, Kronose isa ja vastavalt Zeusi vanaisa järgi. Planeet Uraan on ainus planeet, mille nimi ei tulene mitte roomlastest, vaid Kreeka mütoloogia. Inimesed olid Uraani vaadelnud enne William Herschelit, kuid pidasid seda tavaliselt täheks. Erinevalt peamiselt vesinikust ja heeliumist koosnevatest gaasihiiglastest Saturnist ja Jupiterist ei leidu Uraani ja sellega sarnase Neptuuni sügavustes metallilist vesinikku, küll aga on palju kõrge temperatuuriga jää modifikatsioone – sel põhjusel. , on eksperdid tuvastanud need kaks planeeti eraldi jääplaneetide kategoorias. Uraani atmosfäär koosneb vesinikust ja heeliumist. Lisaks leiti sellest metaani ja teiste süsivesinike jälgi, samuti jääpilvi, tahket ammoniaaki ja vesinikku. See on Päikesesüsteemi kõige külmem planeedi atmosfäär minimaalne temperatuur temperatuuril 49 K (-224 °C). Arvatakse, et Uraanil on keeruline kihiline pilvestruktuur, mille alumise kihi moodustab vesi ja ülemise kihi metaan. Erinevalt Neptuunist koosneb Uraani pind peamiselt jääst ja kivist.

Planeet Uraan sai esimeseks planeediks, mis avastati tänapäeval teleskoobi abil. William Herschel teatas Uraani avastamisest 13. märtsil 1781, laiendades seeläbi Päikesesüsteemi piire inimese silmis esimest korda pärast antiikajast. Vaatamata sellele, et mõnikord on Uraan nähtav palja silmaga, varased vaatlejad ei tundnud Uraani kunagi planeedina selle hämaruse ja aegluubis orbiidil. Nii nagu teistel päikesesüsteemi gaasihiiglastel, on ka Uraanil ringsüsteem ja magnetosfäär. Uraani orientatsioon kosmoses erineb teistest Päikesesüsteemi planeetidest - selle pöörlemistelg asub selle planeedi pöörlemistasandi suhtes ümber Päikese justkui "küljel". Selle tulemusena pöördub planeet vaheldumisi Päikese poole põhjapoolus, siis lõuna, siis ekvaator, siis keskmised laiuskraadid. Uraani süsteemis on avastatud 27 looduslikku satelliiti. Nende nimed valiti William Shakespeare'i ja Alexander Pope'i teoste tegelaste nimede järgi. Suurimaid satelliite on viis: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania ja Oberon. Uraani satelliidisüsteem on kõige vähem massiivne satelliitsüsteemid gaasihiiglased. Isegi kõigi nende viie satelliidi kogumass ei moodusta poolt Neptuuni kuu Tritoni massist.

1986. aastal edastas Ameerika kosmoseaparaat Voyager 2 Maale lähivõtteid Uraanist. Need näitavad nähtavas spektris "ekspressiivset" planeeti ilma pilveribadeta ja atmosfääritormideta, mis on iseloomulikud teistele hiidplaneetidele. Praegu on aga maapealsete vaatlustega suudetud märke eristada hooajalised muutused ja planeedi ilmastikuaktiivsuse suurenemine, mille põhjustas Uraani lähenemine pööripäevapunktile. Planeedi Uraan atmosfäär on teiste hiidplaneetide atmosfääriga võrreldes tavatult rahulik, isegi kui võrrelda Uraaniga nii koostiselt kui ka suuruselt sarnanevat Neptuuni. Planeet Uraan on Maast 14,5 korda raskem, mistõttu on see hiiglaslikest planeetidest kõige väiksema massiga. Uraani tihedus, mis on võrdne 1,270 g/cm³, asetab selle Päikesesüsteemi planeetide madalaima tiheduse poolest Saturni järel teisele kohale. Hoolimata asjaolust, et Uraani raadius on veidi suurem kui Neptuuni raadius, on selle mass mõnevõrra väiksem, mis räägib hüpoteesi kasuks, et see koosneb peamiselt erinevad jäätised- vesi, ammoniaak ja metaan. Nende mass on erinevad hinnangud, jääb vahemikku 9,3–13,5 maamassi. Vesinik ja heelium moodustavad vaid väikese osa kogumass, ülejäänud osa pärineb kivimitest, mis arvatavasti moodustavad planeedi tuuma.

Uraani täieliku pöörde ümber Päikese periood on 84 Maa aastat. Orbiidi poolsuurtelg on 19 229 AU ehk umbes 3 miljardit km. Intensiivsus päikesekiirgus sellel kaugusel on 1/400 Maa orbiidi väärtusest. Uraani orbitaalelemendid arvutas esmakordselt 1783. aastal prantsuse astronoom Pierre Simon Laplace, kuid aja jooksul ilmnesid need vastuolud planeedi vaadeldud liikumisega. 1841. aastal oli britt John Couch Adams esimene, kes väitis, et arvutusvead on põhjustatud veel avastamata planeedi gravitatsioonilisest mõjust. Ja 23. septembril 1846 avastas Johann Gottfried Halle uus planeet, hiljem kutsuti . Planeedi Uraan pöörlemisperiood ümber oma telje on 17 tundi 24 minutit. Kuid nagu ka teistel hiidplaneetidel, on ka Uraani atmosfääri ülemistes kihtides väga tugevad tuuled. tugevad tuuled pöörlemissuunas, saavutades kiiruse 240 m/s. Seega 30. lõunalaiuskraadi lähedal tiirlevad mõned atmosfääri osad ümber planeedi juba 14 tunniga.

Kuigi planeedil Uraan pole tahket pinda selle sõna tavapärases tähenduses, nimetatakse gaasilise kesta kõige kaugemat osa tavaliselt selle atmosfääriks. Arvatakse, et Uraani atmosfäär saab alguse väliskihist 300 km kaugusel rõhul 100 baari ja temperatuuril 320 K. „Atmosfääri kroon“ ulatub 2-kordse raadiuse kaugusele „pinnast“. ” rõhuga 1 bar. Atmosfääri võib laias laastus jagada 3 ossa: troposfäär, stratosfäär ja termosfäär/atmosfäärikroon (4000 - 50000 km kaugusel pinnast). Uraanil ei ole mesosfääri. Uraanil on nõrk rõngassüsteem, mis koosneb mõnest millimeetrist kuni 10 meetri läbimõõduga osakestest. See on teine ​​Päikesesüsteemis avastatud ringsüsteem. Praegu on Uraanil teada 13 rõngast, millest eredaim on epsilonrõngas. Planeedi Uraani rõngad on tõenäoliselt väga noored, nagu näitavad nendevahelised tühimikud ja ka erinevused nende läbipaistvuses. See viitab sellele, et rõngad ei tekkinud koos planeediga. Võimalik, et varem olid rõngad üks Uraani satelliitidest, mis hävis kas kokkupõrkes teatud taevakeha või loodete jõudude mõjul.

Argumente on palju selle poolt, et jää- ja gaasihiiglaste erinevused tekkisid Päikesesüsteemi tekke ajal. Usutakse päikesesüsteem moodustatud hiiglaslikust pöörlevast gaasi- ja tolmupallist, mida tuntakse protosolaarse uduna. Seejärel muutus pall tihedamaks ja tekkis ketas, mille keskel oli Päike. Enamik vesinik ja heelium läksid Päikese tekkeks. Ja tolmuosakesed hakkasid kokku kogunema, moodustades seejärel protoplaneete. Planeetide suuruse kasvades muutusid mõned neist üsna tugevaks magnetväli, võimaldades neil kontsentreerida jääkgaasi enda ümber. Nad jätkasid gaasi juurdekasvu, kuni jõudsid piirini, ja seejärel suurenes nende suurus plahvatuslikult. Jäähiiglastel õnnestus "vastu võtta" oluliselt vähem gaasi - saadud gaasi mass oli vaid mitu korda suurem kui gaasi mass.