Атмосфера урана – все о космосе

Уран – все о космосе

Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру. Интересно, Уран больше в диаметре, чем Нептун, но уступает ему в массе. Его нетрудно увидеть в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть). Небольшой телескоп покажет небольшой диск. Уран, хотя и может быть увиден невооружённым глазом, требует, всё же, оптических инструментов для наблюдений.

Звёздная величина его вблизи противостояний превышает 6. Диск планеты можно разглядеть с увеличением порядка 100 и больше. Спутники, самые яркие, имеют блеск на 8 величин меньше, чем сам Уран. Увидеть их нелегко. Кольцо Урана рассмотреть вообще очень сложно, обычными оптическими средствами здесь не обойтись.

С Земли даже в самый большой телескоп он кажется зеленоватым диском, почти лишённым деталей.

Общие сведения

Расстояние от Солнца — 19.2 а.е., экваториальный диаметр — 51,1 тыс. км. Уран — один из четырёх «газовых гигантов» Солнечной системы. Его диаметр превосходит диаметр Земли в четыре раза, а масса превышает земную в пятнадцать раз.

Предполагается, что в центре планеты имеется небольшое каменное ядро, которое окружено толстой ледяной мантией из замерзших масс воды, метана и аммиака. Внешний слой планеты — водородная и гелиевая атмосфера с небольшим количеством различных молекулярных соединений.

Период обращения вокруг Солнца — 84 года. Средняя температура на Уране — около 60-ти Кельвинов. Уран — старинное Греческое божество Неба, самый ранний высший бог, который был отцом Хроноса (Сатурна), Циклопа и Титана (предшественников Олимпийских богов).

Был посещён единственным автоматическим космическим аппаратом «Вояджер 2».

История открытий

Уран, первая планета, обнаруженная в новой истории, была открыта случайно В.Гершелем, когда он рассматривал небо в телескоп 13 марта 1781 года; сначала он подумал, что это комета.

Как позже выяснилось, планета неоднократно была наблюдаема, но принималась за обычную звезду (самое ранняя запись о «звезде» была сделана в 1690-м, когда Джон Флэмстид каталогизировал её как 34-ю Тельца — одно из принятых обозначений звёзд в созвездиях).

Гершель назвал планету Georgium Sidus (Планета Георга) в честь его покровителя, короля Англии Георга III; другие называли её планетой Гершеля. Имя же «Уран» было дано временно и взято по традиции из античной мифологии, а утвердилось оно лишь в 1850-м году.

Уран был посещён только одним космическим кораблём: недалеко от Урана пролетал «Вояджер 2». Корабль прошёл в 81.500 километрах от Урана 24-ого января 1986-го года.

Он передал тысячи изображений и других научных данных о планете, спутниках, кольцах, атмосфере, пространстве и магнитной среде, окружающих планету. Различные инструменты изучали кольцевую систему, открывая мелкие детали прежде известных и двух вновь обнаруженных колец.

Данные показали, что планета вращается с периодом 17 часов 14 минут. Космический корабль также обнаружил магнитосферу, которая велика настолько же, насколько и необычна.

Современное исследование планеты затруднено из-за её удалённости. Однако крупные телескопы не оставляют её без внимания. За последние годы было открыто целых 6 новых спутников планеты.

Особенности вращения Урана

У большинства планет ось вращения почти перпендикулярна плоскости эклиптики, но ось Урана почти параллельна этой плоскости. Причины «лежачего» обращения Урана точно неизвестны. Зато в действительности существует спор: какой из полюсов Урана — северный.

Разговор этот отнюдь не подобен спору о палке с двумя концами и двумя началами. То, как же на самом деле сложилась такая ситуация с вращением Урана, очень многое значит в теории возникновения всей Солнечной системы. Почти все гипотезы подразумевают вращение планет в одну сторону.

Если Уран образовался, лежа на боку, то это сильно не состыкуется с догадками о происхождении нашей планетной системы. Правда, сейчас всё больше полагают, что такое положение Урана — результат столкновения с большим небесным телом на ранних стадиях формирования планеты.

Подобная же проблема связана и с Венерой, которая хоть и не лежит на боку, но так же вращается в обратную сторону.

Химический состав, физические условия и строение Урана

Уран сформировался из первоначальных твёрдых тел и различных льдов (подо льдами здесь надо понимать не только водяной лёд). Метан, ацетилен и другие углеводороды существуют в значительно больших количествах, чем на Юпитере и Сатурне.

Ветры в средних широтах на Уране перемещают облака в тех же направлениях, что и на Земле. Эти ветры дуют со скоростью от 40 до 160-ти метров в секунду; на Земле быстрые потоки в атмосфере перемещаются со скоростью около 50-ти метров в секунду.

Толстый слой (дымка) — фотохимический смог — обнаруживается вокруг освещённого Солнцем полюса. Освещённое Солнцем полушарие также излучает больше ультрафиолета. На представленном изображении Урана справа контраст цветов искусственно усилён для выявления разницы между ними.

Инструменты «Вояджера» обнаружили отчасти более холодную полосу между 15 и 40-ка градусами широты, где температура на 2-3 K ниже.

Синий цвет Урана является результатом поглощения красного света метаном в верхней части атмосферы. Вероятно, существуют облака других цветов, но они прячутся от наблюдателей перекрывающим слоем метана. Атмосфера Урана (но не Уран в целом!) состоит примерно на 83% из водорода, на 15% из гелия и на 2% из метана.

Подобно другим газовым планетам, Уран имеет полосы облаков, которые очень быстро перемещаются. Но они слишком плохо различимы и видимы только на снимках с большим разрешением, сделанных «Вояджером 2». Недавние наблюдения с НST позволили рассмотреть большие облака.

Есть предположение о том, что эта возможность появилась в связи с сезонными эффектами, ведь как не трудно сообразить, зима от лета на Уране сильно разняться: целое полушарие зимой на несколько лет прячется от Солнца! Однако, Уран получает в 370 раз меньше тепла от Солнца, чем Земля, так что летом там тоже не бывает жарко.

К тому же, Уран излучает тепла не больше, чем получает от Солнца, следовательно и скорее всего, он холоден внутри.

Обеднённость атмосферы планеты легкими газами — следствие недостаточной массы зародыша планеты. В ходе образования, Уран не смог удержать возле себя большее количество водорода и гелия только потому, что к моменту, когда будущий Уран собрал достаточно массивное ядро, свободного водорода и гелия в Солнечной системе оставалось мало. Зато Уран содержит больше воды, метана, ацетилена.

Кольца Урана

Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система была обнаружена в 1977-м году во время покрытия Ураном звезды. Наблюдалось, что звезда 5 раз ослабляла на краткий промежуток времени свой блеск перед покрытием и после него, что и навело на мысль о кольцах.

Последующие наблюдения c Земли показали, что действительно есть кольца, девять более или менее ярко выраженных. Если перебирать их, удаляясь от планеты, они названы 6, 5, 4, Альфа, Бета, Эта, Гамма, Дельта и Эпсилон.

Камеры «Вояджера» обнаружили несколько дополнительных колец, и также показали, что девять основных колец погружены в мелкую пыль.

Подобно кольцам Юпитера, они очень неярки, но, как и кольца Сатурна, кольца Урана содержат много довольно больших частиц, размеры их колеблются от 10 метров в диаметре до мелкой пыли.

Кольца Урана были открыты первыми после колец Сатурна. Это имело большое значение, так как стало возможным предположить, что кольца — общая характеристика планет, а не удел одного Сатурна.

Это ещё одно прямо-таки эпохальное значение Урана для астрономии.

Наблюдения также показали, что кольца Урана заметно отличаются от родственных им систем Юпитера и Сатурна. Неполные кольца с различным показателям прозрачности по длине каждого из колец сформировались, похоже, позже, чем сам Уран, возможно, после разрыва нескольких спутников приливными силами.

Количество известных колец может, в конечном счёте, возрасти, судя по наблюдениям «Вояджер 2».

Приборы указывали на наличие многих узких колец (или, возможно, неполных колец или кольцевых дуг) около 50 метров шириной. Отдельные частицы в кольцах обнаруживали низкую отражательную способность.

Например, самое яркое кольцо, Эпсилон, серого цвета. Предлагаемый снимок кольца сделан с Земли в ИК-диапазоне

Ключом к разгадке структуры колец Урана может быть и открытие того, что два небольших спутника — Корделия и Офелия — находятся внутри кольца Эпсилон. Это объясняет неравномерное распределение частиц в кольце: спутники удерживают вещество вокруг себя. Так, используя эту теорию, предположено, что в этом кольце можно отыскать еще 16(!) спутников.

Магнитосфера

Уран, как многие планеты, имеет магнитосферу. Она необычна тем, что ось симметрии её наклонена почти на 60 градусов оси вращения (у Земли этот угол составляет 12 градусов).

Если бы так обстояло дело на Земле, то ориентирование с помощью компаса имело бы интересную особенность: стрелка почти совсем бы не попадала указателем на север или юг, а была бы нацелена на две противоположные точки 30-х параллелей.

Вероятно, магнитное поле вокруг планеты генерируется движениями в сравнительно поверхностных областях Урана, а не в его ядре. Источник поля — неизвестен; существование гипотетического электропроводящего океана воды или аммиака пока не подтверждено исследованиями.

Как на Земле, так и на других планетах, источником магнитного поля считают течения в расплавленных породах, расположенных недалеко от ядра.

Интенсивность поля на поверхности Урана в общих чертах сравнима с Земной, хотя оно и сильнее изменяется в разных точках поверхности из-за большого смещения оси симметрии поля от центра Урана.

Как у Земли, Юпитера и Сатурна, у Урана есть магнитный хвост, состоящий из захваченных полем заряженных частиц, растянувшийся на миллионы километров за Уран от Солнца.

«Вояждер 2» «чувствовал» поле, по крайней мере, в 10-ти миллионах километров от планеты

http://www.zvezdi-oriona.ru

Источник: https://www.vseocosmose.ru/?p=393

Уран – планета Солнечной системы, как выглядит с Земли, размер и спутники, особенности поверхности и характеристика атмосферы, краткое описание

Исследования Солнечной системы, проводимые в последнюю четверть XX века, дали науке целый ряд удивительных открытий. С помощью новых мощных оптических телескопов астрофизики, ученые-ядерщики, представители других отраслей науки и техники сумели получить бесценные научные данные о ближнем космосе.

Читайте также:  Космонавт елисеев алексей станиславович - все о космосе

Благодаря полетам космических автоматических зондов человечеству стали известны интересные факты про состав и строение планетарной системы нашей звезды.

Наконец-то научный мир сумел получить информацию о том, как выглядит планета Уран, что представляет собой Нептун и каковы истинные размеры Солнечной системы.

Космический зонд и газовые гиганты

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.

Угол наклона экватора всех планет Солнечной системы

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.

Угол наклона Урана к орбите

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.

Уильям Гершель и Уран

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.

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.

Уран в ночном небе

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.

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.

Расстояние от Урана до Земли

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.

Строение Урана

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.

Атмосфера Урана

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.

Кольца Урана

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: https://MilitaryArms.ru/kosmos/uran-planeta/

Планета Уран

Главная / Солнечная система / Уран

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.

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. е. (2,8 млрд. км).

Читайте также:  Космонавт беляев павел иванович - все о космосе

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

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

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: http://kosmos-gid.ru/solar_system/uranus/

Атмосфера Урана

Седьмая планета в   и самая маленькая из газовых гигантов – , имеет атмосферу более сопоставимую с , нежели  с и . Известные как ледяные гиганты, две самых далеких планеты от имеют атмосферы, в составе которых преобладает лед. Странное положение планеты, которая вращается вокруг на боку, означает, что ее внутреннее ядро ​​имеет более сильное влияние на погоду, чем далекая звезда.

Состав атмосферы Урана

Атмосфера , в основном, состоит из водорода и гелия. В отличие от и , эти легкие газы доминируют  только на  внешней части атмосферы планеты, но не вносит значительный вклад в скалистый внутренний мир.

Тусклый синий цвет вызван присутствием метана, который поглощает красный свет.Следы углеводородов также присутствуют в воздухе атмосферы . Лед состоит из воды, аммиака, метана и, возможно, также существуют в атмосфере.

Состав атмосферы по объему:

Молекулярный водород: 82,5% Гелий: 15,2%

Метан: 2,3%

Расслоение в атмосфере<\p>

Как и на , атмосфера разбита на слои, в зависимости от температуры и давления. Как и другие газовые гиганты, планета не имеет твердой поверхности. Ученые определяют поверхность как уровень, где атмосферное давление превышает один бар, такое же  давление на на уровне моря.

Прямо над «поверхностью» лежит тропосфера, плотность которой очень высока. Температура в этом регионе  колеблется от минус 243 градусов по Фаренгейту (минус 153 градусов по Цельсию) до минус 370 F (минус 218 С). Это делает атмосферу Урана самой холодной в .

 В тропосфере имеются следующие слои – водяные облака и облака аммония гидросульфида над ними. Облака аммиака и сероводорода еще выше. Наконец, тонкие облака метана лежат на самом верху.

Тропосфера располагается на высоте 30 миль (50 километров) над поверхностью планеты.

Излучения от и  космоса нагревают стратосферу от минус 370 F (минус 218 С) до минус 243 F (минус 153 С). Стратосфера содержит густой туман этана, который и дает тусклый цвет планеты. Также присутствует Ацетилен и метан. Однако углеводороды менее распространены в атмосфере Урана, чем они есть в других планетах гигантах. Стратосфера достигает почти 2500 миль (4000 км) над поверхностью .

Термосфера и корона достигает температуры 1070 F (577 C).

Поскольку расстояние от до настолько велико, количество тепла, идущего от звезды, является недостаточным для получения таких высоких температур. Простирающие вдвое дальше от центра планеты в качестве поверхности, верхние слои являются уникальными для планеты . Они создают торможение для частиц колец, которые вращаются вокруг планеты.  

Облака узоров на<\p>

Хотя планета имеет  оттенок синего в атмосфере, она содержит полосы, как и . Но полосы довольно тусклые и видны только с помощью качественных фотографий. Как и на других газовых гигантах, зоны формируются в местах подъема газов, в то время как пояса, в местах их опускания.  В зонах ветра дуют с востока, в то время как за пределами зон они дуют с запада.

Когда Вояджер-2 пролетел над планетой в 1986 году, он наблюдал только 10 форм облаков на планете. По мере совершенствования технологий, более высокое разрешение снимков, сделанных с , показали слабые облака. Облака, которые существуют, прежде всего, в тропосфере, путешествуют с ветрами, достигая скорости 560 миль в час (900 километров в час).

Сезоны на<\p>

В отличие от других планет , которые вращаются в той же плоскости, что и , , открытый в 1781 году, был «сбит» на бок в результате столкновения вскоре после его формирования.

 Это означает, что только одна половины планеты смотрит в сторону во время своего 84-летнего путешествии вокруг звезды.

Планета также вращается в обратную сторону, в отличие от нашей планеты, как результат, поднимается на Западе, а не на Востоке.

На планетах  экватор получает больше солнечного света, в результате чего теплый воздух поднимается и двигается к полюсам. Но экватор почти никогда не сталкивается с солнечным светом.

Таким образом, теплый воздух должен подниматься с полюсов атмосферы , которые обращены к и возвращаться на полюс охлажденным. Но полосы и зоны показывают иное. Полосы планеты вращаются вокруг экватора, также как они это делают на и .

Таким образом, именно внутреннее тепло планеты управляет атмосферой .

Источник: http://dimanru.wixsite.com/space-/atmosphereofuranus

Уран

Планета Уран

Уран — седьмая планета в Солнечной системе и третий по счету газовый гигант. Планета является третьей по величине и четвертой по массе, а свое название получила в честь отца римского бога Сатурна.

Именно Уран удостоился чести быть первой планетой, открытой в современной истории. Однако на самом деле, его первоначальное открытие его как планеты фактически не происходило.

В 1781 году астроном Уильям Гершель при наблюдении звезд в созвездии Близнецов, заметил неких дискообразный объект, который он поначалу записал в разряд комет, о чем и сообщил в Королевское научное сообщество Англии. Однако позже самого Гершеля озадачил тот факт, что орбита объекта оказалась практически круглой, а не эллиптической, как это бывает у комет.

И только когда это наблюдения было подтверждено другими астрономами, Гершель пришел к выводу, что на самом деле открыл планету, а не комету, и открытие, наконец, получило широкое признание.

После подтверждения данных о том, что обнаруженный объект является планетой, Гершель получил необыкновенную привилегию — дать ей свое название. Не долго думая, астроном выбрал имя короля Англии Георга III и назвал планету Georgium Sidus, что в переводе означает «Звезда Георга».

Однако название так и не получило научного признания и ученые, в большинстве своем, пришли к выводу, что лучше придерживаться определенной традиции в названии планет Солнечной системы, а именно называть их в честь древнеримских богов. Так Уран получил свое современное название.

В настоящее время единственной планетарной миссией, которой удалось собрать сведения про Уран, является Voyager 2.

«Вояджер-2» и Уран

Эта встреча, которая произошла в 1986 году, позволила ученым получить достаточно большое количество данных о планете и сделать множество открытий. Космический корабль передал тысячи фотографий Урана, его спутников и колец.

Несмотря на то, что многие фотографии планеты не отобразили практически ничего, кроме сине-зеленого цвета, который можно было наблюдать и с наземных телескопов, другие изображения показали наличие десяти ранее неизвестных спутников и двух новых колец.

На ближайшее будущее никаких новых миссий к Урану не запланировано.

Атмосфера Урана

Из-за темно-синего цвета Урана атмосферную модель планеты оказалось составить гораздо сложнее, нежели модели того же Юпитера или даже Сатурна. К счастью, снимки, полученные с космического телескопа «Хаббл» позволили получить более широкое представление.

Более современные технологии визуализации телескопа дали возможность получить гораздо более детальные снимки, нежели чем у Voyager 2. Так благодаря фотографиям «Хаббл» удалось выяснить, что на Уране существуют широтные полосы как и на других газовых гигантах.

Читайте также:  Взрыв бетельгейзе - все о космосе

Кроме того, скорость ветров на планете может достигать более 576 км / час.

Считается, что причиной появления однообразной атмосферы является состав самого верхнего ее слоя. Видимые слои облаков состоят в основном из метана, который поглощает эти наблюдаемые длины волн, соответствующие красному цвету. Таким образом, отраженные волны представлены в виде синего и зеленого цветов.

Под этим наружным слоем метана, атмосфера состоит из примерно 83% водорода (H2) и 15% гелия, где присутствует определенное количество метана и ацетилена. Подобный состав аналогичен другим газовым гигантам Солнечной системы.

Однако атмосфера Урана резко отличается в другом отношении. В то время как у атмосферы у Юпитера и Сатурна в основном газообразные, атмосфера Урана содержит гораздо больше льда. Свидетельством тому являются экстремально низкие температуры на поверхности.

Учитывая тот факт, что температура атмосферы Урана достигает -224 °С, ее можно назвать самой холодной из атмосфер в Солнечной системе.

Кроме того, имеющиеся данные указывают на то, что такая крайне низкая температура присутствует практически вокруг всей поверхности Урана, даже на той стороне которая не освещается Солнцем.

Структура Урана

Уран, по мнению планетологов, состоит из двух слоев: ядра и мантии. Современные модели позволяют предположить, что ядро в основном состоит из камня и льда и примерно в 55 раз превышает массу Земли. Мантия планеты весит 8,01 х 10 в степени 24 кг., или около 13,4 масс Земли.

Кроме того, мантия состоит из воды, аммиака и других летучих элементов. Основным отличием мантии Урана от Юпитера и Сатурна является то, что она ледяная, пусть и не в традиционном смысле этого слова. Дело в том, что лед очень горячий и толстый, а толщина мантии составляет 5,111 км.

Что самое удивительное в составе Урана и то, что отличает его от других газовых гигантов нашей звездной системы, является то, что он не излучает больше энергии, чем получает от Солнца.

Учитывая тот факт, что даже Нептун, который очень близок по размеру к Урану, производит примерно в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца, ученые сегодня очень заинтригованы в столь слабой мощности генерируемой Ураном энергии.

На данный момент существует два объяснения данному явлению. Первая указывает на то, что Уран подвергся воздействию объемного космического объекта в прошлом, что привело к потере большей части внутреннего тепла планеты (полученной во время формирования) в космическое пространство.

Вторая теория утверждает, что внутри планеты существует некий барьер, который не позволяет внутреннему теплу планеты вырваться на поверхность.

Орбита и вращение Урана

Само открытие Урана позволило ученым расширить радиус известной Солнечной системы почти в два раза. Это означает, что в среднем орбита Урана составляет около 2,87 х 10 в степени 9 км.

Причиной столь огромного расстояния является длительность прохождения солнечного излучения от Солнца до планеты. Солнечному свету необходимо около двух часов и сорока минут чтобы достичь Урана, что почти в двадцать раз дольше, чем требуется солнечному свету для того, чтобы достигнуть Земли.

Огромное расстояние влияет и на продолжительность года на Уране, он длится почти 84 земных года.

Эксцентриситет орбиты Урана составляет 0.0473, что лишь немногим меньше, чем у Юпитера — 0,0484. Данный фактор делает Уран четвертым из всех планет Солнечной системы по показателю круговой орбиты. Причиной столь небольшого эксцентриситета орбиты Урана является разница между его перигелием 2,74 х 10 в степени 9 км и афелием 3,01 х 109 км составляет всего 2,71 х 10 в степени 8 км.

Самым интересным моментом в процессе вращения Урана является положение оси. Дело в том, что ось вращения для каждой планеты, кроме Урана, примерно перпендикулярна их плоскости орбиты, однако ось Урана наклонена почти на 98°, что фактически означает, что Уран вращается на боку.

Результатом такого положения оси планеты является то, что северный полюс Урана находится на Солнце половину планетарного года, а другая половина приходится на южный полюс планеты. Другими словами, дневное время на одном полушарии Урана длится 42 земных года, а ночное, на другом полушарии столько же.

Причиной, по которой Уран «повернулся на бок», ученые опять же называют столкновение с огромным космическим телом.

Кольца Урана

Учитывая тот факт, что самыми популярными из колец в нашей Солнечной системе длительное время оставались кольца Сатурна, кольца Урана не удавалось обнаружить вплоть до 1977 года.

Однако причина не только в этом, есть еще две причины столь позднего обнаружения: расстояние планеты от Земли и низкая отражательная способность самих колец. В 1986 году космический аппарат Voyager 2 смог определить наличия у планеты еще двух колец, помимо известных на то время.

В 2005 году космический телескоп «Хаббл» заметил еще два. На сегодняшний день планетологам известно 13 колец Урана, самым ярким из которых является кольцо Эпсилон.

Кольца Урана отличаются от сатурнианских практически всем — от размеров частиц до из состава.

Во-первых, частицы, составляющие кольца Сатурна маленькие, немногими больше, чем несколько метров в диаметре, тогда как кольца Урана содержат множество тел до двадцати метров в диаметре.

Во-вторых, частицы колец Сатурна в основном состоят изо льда. Кольца Урана, тем не менее, состоят как изо льда так и значительной пыли и мусора.

Интересные факты об Уране

• Уильям Гершель открыл Уран в только 1781 году, так как планета была слишком тускла для того, чтобы ее могли заметить представители древних цивилизаций. Сам Гершель поначалу полагал, что Уран это комета, однако позже пересмотрел свое мнение и наука подтвердила планетарный статус объекта. Так Уран стал первой планетой, открытой в современной истории.

Оригинальное название предложенное Гершелем было «Звезда Георга» — в честь короля Георга III, но научное сообщество не приняло его. Название «Уран» было предложено астрономом Иоганном Боде, в честь древнеримского бога Урана.
• Уран делает оборот вокруг своей оси один раз за каждые 17 часов и 14 минут.

Подобно Венере, планета вращается в ретроградном направлении, противоположном направлению Земли и остальным шести планетам.• Считается, что необычный наклон оси Урана могло вызывать грандиозное столкновение с другим космическим телом.

Теория состоит в том, что планета, размеры которой были предположительно с Землю резко столкнулась с Ураном, что сдвинуло его ось практически на 90 градусов.• Скорость ветра на Уране может достигать до 900 км в час.• Масса Урана составляет около 14,5 раз масс Земли, что делает его самым легким из четырех газовых гигантов нашей Солнечной системы.

• Уран часто упоминается как «ледяной гигант». Помимо водорода и гелия в верхнем слое (как у других газовых гигантов), Уран также имеет ледяную мантию, которая окружает его железное ядро. Верхние слои атмосферы, состоят из аммиака и кристаллов ледяного метана, что дает Урану характерный бледно-голубой цвет.

• Уран является второй наименее плотной планетой в Солнечной системе, после Сатурна.

Источник: http://mks-onlain.ru/planet/uran/

Уран

Уран
 

Уран — седьмая по удаленности от Солнца третья по диаметру и четвёртая по массе планета Солнечной системы.Была открыта в 1781 году английским астрономом и названа в честь греческого бога неба Урана.Несмотря на то, что порой Уран различим невооружённым глазом, ранние наблюдатели никогда не признавали Уран за планету из-за его тусклости и медленного движения по орбите.

Температура в ядре достигает 7000 К, а давление – 6 миллионов атмосфер. Эффективная температура Урана 59 К, что лишь чуть-чуть превышает ту температуру, которую он имел бы только под влиянием солнечного тепла.Атмосфера на Уране мощная, толщиной не менее 8000 км.

Атмосфера Урана состоит примерно из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана.Уран имеет полосы облаков, которые очень быстро перемещаются. Но они чрезвычайно плохо различимы.Ветры в средних широтах на Уране перемещают облака в тех же направлениях, что и на Земле.

Эти ветры дуют со скоростью от 40 до 160 м/с.

Судить о внутреннем строении Урана возможно лишь по косвенным признакам. Масса планеты была определена с помощью расчетов, основанных на астрономических наблюдениях за гравитационным воздействием, которое оказывает Уран на свои спутники.

Хотя по объему Уран в 60 раз больше нашей Земли, масса его лишь в 14,5 раз превышает земную (8,67х1028 г ). Это из-за того, что средняя плотность Урана 1,27 г/см3, то есть чуть больше чем у воды.Считается, что в самом центре Урана расположено каменное ядро, сложенное главным образом из окислов кремния.

Диаметр ядра в 1,5 раза больше всей нашей Земли.

Кольца Урана были случайно обнаружены в 1977 году во время покрытия Ураном яркой звезды. При этом звезда мигнула 9 раз до и 9 раз после того, как Уран ее полностью закрыл. Так были открыты девять плотных, узких и далеко отстоящих друг от друга темных колец Урана.

Ширина их всего 1–10 км, только самое широкое внешнее кольцо имеет размер 96 км.

У Урана имеется система колец и магнитосфера, а кроме того, 27 спутника.Несмотря на сложность наблюдений, астрономы прошлых веков открыли почти все крупные спутники Урана. Спутниковая система лежит в экваториальной плоскости планеты, то есть почти перпендикулярно к плоскости ее орбиты.

Внутренние 10 лун – маленькие по размерам.

Пожалуй, самая большая загадка Урана — это крайне необычное направление оси его вращения, которая наклонена на 98°, то есть ось вращения Урана лежит почти в плоскости его орбиты.

Поэтому движение Урана вокруг Солнца совершенно особенное — он катится вдоль своей орбиты, переворачиваясь с боку на бок.

Источник: https://kosmos-x.net.ru/index/0-66

Ссылка на основную публикацию