Архив рубрики «Уран»

Уран

ura

Уран (астрономический знак I) - седьмая от Солнца большая планета нашей Солнечной системы, которая относится к планетам-гигантам. Эта планета достаточно яркая. При хороших условиях  наблюдения, Уран можно увидеть невооруженным глазом. При наблюдении с Земли, даже в самый большой телескоп, он кажется зеленоватым диском, почти лишенным деталей. В 1986г,  первый и пока единственный, космический зонд "Вояджер-2" прошел недалеко от Урана и его спутников, передав на Землю их крупноплановые изображения. Космическим зондом были открыты десять небольших спутников Урана (к этому времени были уже известны пять больших спутников планеты - Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон- название последним четырем дал У. Ласселл). Сравнительно недавно (1997-1999гг) были открыты еще 6 небольших спутников планеты. Их количество сейчас достигло 21 спутника.
Уран является одним из четырех "газовых гигантов" Солнечной системы. Его экваториальный радиус почти в четыре раза, а масса  в 14,6 раза больше, чем у Земли. Сжатие поверхности составляет почти сороковую часть (650км). При этом средняя плотность Урана  в 4,38 раза меньше, чем плотность Земли. Относительно малая плотность Является типичной для планет-гигантов. В процессе их формирования из газово-пылевого протопланетного облака наиболее легкие компоненты (в первую очередь, водород и гелий) стали для них основным «строительным материалом». Тогда как планеты относящиеся к земной группе,  включают заметную долю более тяжелых элементов.

История открытия Урана

В течение многих веков астрономы Земли знали только пять «блуждающих звезд» — планет. 1781г был ознаменован открытием еще одной планеты, названной Ураном. Это произошло, когда английский астроном У. Гершель приступил к реализации грандиозной программы: составлению полного систематического обзора звездного неба. Систематические планомерные обзоры начал с 1775г по новому, предложенному им «методу черпков».

В ходе второго планомерного обзора 13 марта 1781г в 10 часов вечера вблизи одной из звезд созвездия Близнецов Гершель заметил любопытный объект, который явно не был звездой: его видимые размеры менялись в зависимости от увеличения телескопа, а главное, менялось его положение на небосводе. Гершель первоначально решил, что открыл новую комету (его доклад на заседании Королевского общества 26 апреля 1781 так и назывался — «Сообщение о комете»), но от кометной гипотезы вскоре пришлось отказаться. Через 4 месяца российский астроном А.И. Лексель доказал, что это планета. В благодарность Георгу III, назначившему Гершеля королевским астрономом, последний предложил назвать планету «Георгиева звезда», однако, чтобы не нарушать традиционной связи с мифологией, было принято название «Уран», предложенное И. Боде. Окончательно данное название было утверждено в 1850г.

Первые немногочисленные наблюдения еще не позволяли достаточно точно определить параметры орбиты новой планеты, но, во-первых, число этих наблюдений (в частности, в России, Франции и Германии) быстро увеличивалось, и во-вторых, внимательное исследование каталогов прошлых наблюдений позволило убедиться, что планета неоднократно фиксировалась и прежде, но принималась за звезду, что также заметно увеличивало число данных. Так например Джон Флемстид в 1690г катализировал Уран как звезду 34 Тельца.

В течение 30 лет после открытия Урана острота интереса к нему периодически падала, но только на время. Дело в том, что повышение точности наблюдений выявило загадочные аномалии в движении планеты: оно то «отставало» от расчетного, то начинало «опережать» его. Теоретическое объяснение этих аномалий привело к новым открытиям — обнаружению заурановых планет.

1705-2

Уран почти полностью состоит из водорода и гелия. Подобно другим планетам-гигантам, атмосфера Урана в основном состоит из водорода (Н2-65%), гелия (Не-15%) и метана (СН4-15%), хотя их относительные вклады несколько ниже по сравнению с Юпитером и Сатурном с небольшим количеством различных молекулярных соединений. Атмосфера отражает около 85% падающего солнечного света. Атмосфера спокойна, мало течений, слабый ветер. Даже на крупных планах планеты, полученных "Вояджером", Уран имеет "спокойный", почти лишенный деталей вид, хотя и имеются некоторые намеки на слабые полосы, параллельные экватору. Инструменты "Вояджера" обнаружили отчасти более холодную полосу между 15 и 40-ка градусами широты, где температура на 2-3 K ниже.

img34343i

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.  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 HST 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!

Теоретическая модель строения Урана такова: его поверхностный слой представляет собой газожидкую оболочку, под которой находится ледяная (смесь водяного и аммиачного льда) мантия, а еще глубже — ядро из твердых пород ( по видимому каменное). Масса мантии и ядра составляет примерно 85-90% от всей массы Урана. Зона твердого вещества простирается до 3/4 радиуса планеты. Температура в центре Урана близка к 10000К при давлении 7-8 млн. атмосфер (одна атмосфера примерно соответствует одному бару). На границе ядра давление примерно на два порядка ниже (около 100 килобар). Эффективная температура, определяемая по тепловому излучению с поверхности планеты, составляет около 55К.

Вращение Урана обладает рядом отличительных особенностей: ось вращения почти перпендикулярна (98°) к плоскости орбиты, а направление вращения противоположно направлению обращения вокруг Солнца, то есть обратное. Северный полюс планеты ниже плоскости орбиты и в течение 20лет обращен к Солнцу.

Период собственного вращения Урана составляет приблизительно 17 час 14 мин. Существующий разброс при определении значений этого периода обусловлен несколькими причинами, из которых основными являются две: газовая поверхность планеты не вращается как единое целое и, кроме того, на поверхности Урана не обнаружено заметных локальных неоднородностей, которые помогли бы уточнить длительность суток на планете.

Магнитное поле планеты слабее чем у Земли (5/6) и со смещенным центром на 55º относительно центра планеты. Имеет радиационные пояса слабее земных.  Она необычна тем, что ось симметрии ее 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.   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.

В 1977г у Урана была открыта серия узких колец, лежащих в экваториальной плоскости во время покрытия Ураном звезды 8-й звездной величины. Кольца вызвали небольшое падение наблюдаемой яркости этой звезды непосредственно до и сразу после ее покрытия диском планеты. Более поздние покрытия Беты Скорпиона и Сигмы Стрельца подтвердили полученный результат. Система колец впоследствии (в 1986г) была сфотографирована "Вояджером-2", когда были обнаружены еще два кольца, а общее их количество достигло одиннадцати.

uran_art_1

Уран имеет естественные спутники. Известно 27 спутников. Они все получили названия в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Два первых спутника — Титанию и Оберон — открыл в 1787 году  Уильям Гершель. Ещё два сферических спутника (Ариэль и Умбриэль) открыты были  в 1851 году Уильямом Ласселом. В 1948 Джерард Койпер открыл Миранду. Остальные спутники были открыты после 1985 года, во время миссии «Вояджера-2», или с помощью усовершенствованных наземных телескопов.

Ura2

Уран, по данным на 2008 год, обладает 13 внутренними лунами. Внутренние спутники — это небольшие, тёмные объекты, схожие характеристиками и происхождением с кольцами планеты. Орбиты их лежат за внутренней стороной орбиты Миранды. Все внутренние луны глубоко связанны с Кольцами Урана, которые, возможно, представляют из себя результат распада одной или нескольких маленьких внутренних лун. Две самые внутренние луны (Корделия и Офелия) служат кольцу ε «пастухами», а небольшая луна Маб, возможно, источник наиболее удалённого кольца μ. Пак кружит на орбите между Пердитой и Мабом, и, возможно, представляет собой нечто вроде переходного объекта между внутренними лунами и крупными спутниками Урана.

Все внутренние луны — тёмные объекты; их геометрическое альбедо не превышает 10 %. Внутренние луны состоят из водяного льда с примесью тёмного материала—возможно преобразованной радиацией органикой. Небольшие внутренние спутники постоянно выступают друг для друга в качестве возмущающих факторов. Система является хаотичной и, вероятно, непостоянной.

Расчёты показывают, что внутренние спутники выступают в роли возмущающих факторов друг для друга в случае, если их орбиты пересекаются; в конечном счёте, это может привести к столкновениям между ними. Дездемона может столкнуться с Крессидой или Джульеттой в последующие 100 миллионов лет[10].

Архивы
Календарь
Май 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031