Уран планета расстояние от солнца – Планета Солнечной Системы, Как Выглядит с Земли, Размер и Спутники, Особенности Поверхности и Характеристика Атмосферы, Краткое Описание

Содержание

Планета Уран. Основные сведения о Уране. Атмосфера и поверхность Урана.

Подробно:


© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».

Планета Уран

Уран — седьмая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы. Среднее расстояние Урана от Солнца составляет 2896,6 млн. км. Уран — крупная планета. Он относится к группе газообразных гигантов. Диаметр экватора планеты по уровню облаков равен 51200 км. У полюсо́в Уран сплюснут незначительно, поэтому диск Урана в телескоп виден как почти правильный круг с зеленовато-голубым оттенком. Объём Урана в 62,2 раза больше объёма Земли, а его масса больше земной только в 14,5 раза, потому что плотность вещества Урана небольшая, в среднем около 1,29 г/см³. Поэтому сила тяготения на Уране почти равна земной.

При хорошем зрении Уран можно увидеть на безоблачном ночном небе даже невооруженным глазом. Но если кому-то такая редкая возможность представится, то он увидит крошечный диск по светимости не выше звезды 6-й величины. Такая возможность скорее теоретическая, чем практическая, потому что Уран — очень далёкая планета.

Со времени открытия Урана в 1781 году и до момента посещения окрестностей планеты автоматической станцией «Вояджер-2» в 1986 году, т.е. в течение 205 лет знания астрономов об этой планете, кроме факта её существования, содержали только приблизительные сведения о её размерах, форме, составе атмосферы и траектории движения. Поэтому сразу оговоримся, что все приводимые в этой статье данные о строении, составе, физических сво́йствах, климатических условиях, особенностях движения Урана, а также сведения о его спутниках стали известны только после полёта «Вояджера-2». Результаты исследований, проведенных этим аппаратом, по праву считаются вторым открытием Урана. «Вояджер-2» стартовал 20 августа 1977 года с мыса Кана́верал (штат Флорида, США) и почти через 9 лет достиг окрестностей Урана. 24 января 1986 года «Вояджер-2» пролетел на расстоянии 81500 км от Урана (от поверхности облаков) со скоростью 46000 км/ч (13 км/с).

• В течение всего нескольких часов, пока длился пролёт «Вояджера-2» около Урана, на Землю поступил большой объём информации, которая стала основой современных знаний об этой планете.

Полёт «Вояджера-2» был спланирован в тот период, когда планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун расположились в пространстве почти на одной прямой, если смотреть с Земли. Такой феноменальный «парад планет» происходит один раз в 200 лет. Смелый до дерзости план специалистов НАСА состоял в том, чтобы за один полёт космического аппарата исследовать сразу четыре планеты. И этот план был успешно реализован. Покинув окрестности Урана, аппарат «Вояджер-2» через три с половиной года, в августе 1989 года, достиг планеты Нептун, пролетев над её северным полюсом на высоте всего 4500 км. Пролетая вблизи Юпитера и Сатурна, аппарат выполнил разгонные маневры, получив ускорение от гравитационных полей обеих этих планет. При отсутствии этих импульсов ускорения путь «Вояджера-2» до Урана вместо 9 лет продолжался бы около 30 лет.

И последнее в связи́ с миссией «Вояджера-2». В очередной раз планеты-гиганты построются для «парада» приблизительно только в 2185 году. До этого далёкого срока люди вряд ли смогут исследовать дальние планеты (Уран и Нептун) с помощью автоматических межпланетных аппаратов. Эти планеты находятся на таких огромных расстояниях от Земли, что без использования «эффекта пращи», т.е. без гравитационного разгона около Юпитера и Сатурна. Существующие в настоящее время ракетные системы не смогут дать аппарату необходимый импульс на старте, да и топлива не хватит для маневров на колоссальной по протяженности траектории движения к Урану или Нептуну.

Однако утверждать категорически это нельзя. Технический прогресс развивается на Земле стремительно, и вполне возможно, что в недалёком будущем появятся более мощные и надёжные средства исследования самых далёких планет и других космических объектов.

Атмосфера Урана достаточно плотная и состоит из молекулярного водорода (84%), гелия (14%), метана (2%) и незначительного количества окиси углерода, ацетилена и азота. Общий зеленовато-голубой оттенок атмосферы объясняется тем, что лучи красной части спектра поглощаются метаном, содержащимся в атмосфере. Высота атмосферного слоя оценивается примерно в 7000 км.

Температурный профиль тропосферы и нижней стратосферы Урана

На основании теоретических расчетов считается, что водные облака могут
находиться в промежутке с давлением от 50 до 100 бар, облака гидросульфида аммония — в диапазоне 20-40 бар, облака аммиака и сероводорода,
представляющие основной облачный слой, — в диапазоне 3-10 бар, метана — в диапазоне 1-2 бар.

Уран движется по своей орбите на очень большом (почти 3 млрд. км.) среднем расстоянии от Солнца и, естественно, получает очень мало солнечного тепла. Даже на дневной, освещенной стороне планеты температура постоянно не превышает в среднем 80° К (около минус 200°C). Тропосфера — самая нижняя и самая плотная часть атмосферы — характеризуется уменьшением температур с высотой. Температура падает от 320 К в самом начале тропосферы (на глубине в 300 км) до 53 К на высоте в 50 км.

Верхняя часть тропосферы закрыта слоем облаков. В этой части атмосферы находится слой, содержащий наибольшее, по сравнению с другими, более низкими частями атмосферы, количество метана, окиси углерода и азота. Давление здесь находится в пределах 1 — 2 бар.

Как мы увидим далее, природа распорядилась так, что за один оборот Урана вокруг Солнца оба полушария планеты в течение почти двадцати земных лет непрерывно попеременно освещены Солнцем или погружены в холодную тьму ночи. Логично предположить, что на «дневной» и «ночной» территориях разность температур должна быть если не огромной, то, во всяком случае, существенной. Но Уран человеческой логике не подчиняется. Оказалось, что разница температур на «дневной» и «ночной» сторонах планеты очень незначительная. Это стало одним из сюрпризов, которые Уран преподнёс астрономам. После таких фактов не кажется удивительным, что в верхней части атмосферы Урана над освещённым полушарием температура над различными районами от полюса до экватора практически одинакова, колебания составляют всего 4°C (от минус 208 до минус 212°C). Значит, на планете действует какой-то, пока неясный, механизм переноса тепла от более нагретых областей к менее нагретым.

Фото в условных цветах, позволяющее дифференцировать циркуляции атмосферных потоков.

В средних широтах с запада на восток дуют сильные ветры, часто с ураганной скоростью до 550-600 км/ч. В нижних широтах ветры слабее, до 350 км/ч, и дуют они вдоль экватора в обратном направлении. Судя по снимкам, переданным «Вояджером-2» и сделанным с Земли с помощью телескопов, ураганы на Уране бушуют непостоянно, временами атмосфера затихает, а потом снова «просыпается», создавая вихри и приводя в движение облака́ и более низкие слои. Возможно, это объясняется невысоким уровнем энергии внутренних источников тепла на планете. Считается, что только 30% тепла выделяется из недр планеты, остальные 70% приносит солнечная радиация. Но это очень немного. Для сравнения укажем, что Уран получает от Солнца примерно в 400 раз меньше тепла, чем Земля.

Понятие поверхности для Урана, как и для других газообразных планет, строго говоря, неприменимо. В качестве поверхности мы обычно воспринимаем верхний облачный слой атмосферы. Существует ли на Уране что-либо наподобие земной тверди, об этом можно только гадать и строить гипотезы. Думается однако, что такое занятие не очень продуктивно.

znaniya-sila.narod.ru

Далекая планета Уран – ледяная пустыня Солнечной системы

С древних времен мы наблюдаем в небе Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Соответственно определялся и состав Солнечной системы — шесть планет. Границы ближнего космоса определялись орбитой Сатурна, поэтому мало кто допускал мысль, что Солнечная система значительно больше по своим масштабам. Отсутствие технических средств не позволяло глубже заглянуть в космос и выявить другие объекты, которые имеют отношение к нашей планетарной системе. Такой чести удостоилась седьмая планета Солнечной системы — Уран.

Уран

Открытие седьмой планеты

Еще в 128 году до н.э. Гиппарх наблюдал в ночном небе тусклую точку, которая практически все время оставалась на месте. По этой причине небесное тело считали далекой звездой. В течение человеческой жизни не представляется возможным определить точную траекторию движения такого удаленного объекта. К тому же в те далекие годы отсутствовало систематизированное изучение космического пространства. Положение небесных тел на небе не фиксировалось и не отслеживалось.

Древние астрономы

К слову, продолжительность орбитального полета Урана составляет 84 земных лет.

Анализировать увиденное в ночном небе и фиксировать события, происходящие в космосе, стали гораздо позже, когда появились первые телескопы. Так произошло и с Ураном, за которым стали наблюдать только в конце XVII века. В 1690 году Джон Фламстид впервые задокументировал свои наблюдения, присвоив далекому объекту в созвездии Тельца звездный статус. Впоследствии за седьмой планетой вели наблюдения другие известные в научном мире личности — французский астроном Пьер Лемонье и англичанин Уильям Гершель.

Англичанин детально изучал увиденный объект, считая обнаруженное небесное тело кометой. Однако Гершель недолго заблуждался относительно своего открытия. Ученого смущала траектория орбиты небесного тела, которое совершало движение по небосводу по круговой орбите. Для комет характерной является эллиптическая орбита. После того, как этот факт подтвердили другие исследователи, стало понятно, что перед нами новая планета. Уильяму Гершелю предоставили право дать название седьмой планете, однако предложенный известным астрономом вариант «звезда Георга» не получил поддержки в научном сообществе.

Телескоп Гершеля

Ученые сходились во мнение, что в названиях планет Солнечной системы нужно придерживаться установившейся традиции, давать название в честь богов древнеримского пантеона. Планета, находясь за Сатурном, получила название в честь древнеримского бога Урана. Это название прижилось и стало употребляться в астрономии с середины XIX века.

Древнеримский бог Уран

Характеристики и описание седьмой планеты

Первоначально о далекой планете имелись крайне скудные сведения. Ученым путем математических расчетов удалось узнать астрофизические параметры небесного тела, установить его приблизительные размеры. Выяснилось, что Уран имеет почти круговую орбиту, совершая за 84 года полный оборот вокруг нашего центрального Светила. Объект несется по орбите со средней скоростью 6,81 км/с. Эксцентриситет планеты составляет 0,0457. В перигелии он приближается к Солнцу на расстояние 2 млрд. 748 млн. 938 тыс. 461 км. В афелии Уран удаляется от нашей звезды на расстояние в 3 млрд. километров. Чтобы достичь окрестностей столь далекой планеты, космическому кораблю, стартовавшему с Земли, придется лететь 9 лет. Космический зонд «Вояджер-2», стартовавший в 1977 году достиг окрестностей Урана только 1986 году. К слову, эта пока единственный космический аппарат, достигший далекой планеты.

Минимальная дистанция между двумя мирами составляет 2 млрд. 570 млн. километров или 17,17 а.е. Для будущих миссий, планируемых в эту область Солнечной системы, можно будет использовать другую траекторию полета. Соответственно сократиться и время пути.

Расстояние между Солнцем, Землей и Ураном

Сама седьмая планета представляет собой уникальный объект. В отличие от других объектов Солнечной системы планетарного типа, Уран лежит на боку. Ось планеты располагается к плоскости эклиптики под углом 98⁰. Этот гигантский шар резво вертится вокруг собственной оси с периодом 17 часов и 24 минуты.

Такое осевое положение можно назвать аномальным. Все остальные планеты Солнечной системы имеют оси вращения, расположенные под небольшим углом к плоскости обращения вокруг Солнца. Это объясняется центростремительными процессами, под воздействием которых шло формирование системы нашей звезды и самих планет. Что стало причиной столь необычного положения седьмой планеты, остается загадкой для ученых. Сегодня имеет место версия, согласно которой такое положение оси планеты стало результатом столкновения Урана с крупным небесным телом, масса которого примерно соответствовала массе Земли.

Находясь в таком положении, Уран неравномерно разогревается потоками солнечного света. Полюса Урана — самые освещаемые области планеты. Соответственным образом поделены и сутки на планете, которые в каждом полушарии длятся 42 земные года.

Угол наклона Урана к орбите

Хрестоматийные данные о планете

Уже в современную эпоху, когда появились мощные оптические приборы, ученым удалось получить информацию о реальных размерах седьмой планеты. Как выглядит планета Уран в объектив телескопа? Тусклая точка в космосе при близком рассмотрении оказалась ярким гигантским диском сине-зеленой расцветки. Такой необычный цвет вызван химическим составом атмосферы планеты, которая состоит из замерших газов. При детальном рассмотрении выяснилось, что Уран является очередным газовым гигантом, размер которого уступает только размерам Юпитера и Сатурна. Планета схожа со своими старшими братьями Юпитером и Сатурном по составу и структуре.

Планеты-гиганты

Позже, когда ученые открыли восьмую планету, получившую название Нептун, было решено выделить Уран и Нептун в отдельный класс — ледяные гиганты.

Диаметр планетарного диска планеты составляет 50 тыс. км. Его максимальная звездная величина – 5,32. Однако масса Урана не такая большая, как ее размеры. Масса седьмой планеты составляет 8,7х10²⁵ кг, что меньше массы Нептуна. Причина столь незначительной массы кроется в невысокой плотности объекта, которая составляет всего 1,29 г/см³. Это больше, чем плотность Сатурна, почти одинаково с аналогичными параметрами Юпитера и меньше, чем плотность Нептуна.

Плотность планет земной группы

Для сравнения, плотность планет земной группы составляет:

  • плотность Меркурия 5,42 г/см³;
  • плотность Венеры составляет 5,25 г/см³;
  • плотность Земли равняется 5,51 г/см³;
  • у Марса этот параметр равен 3,94 г/см³.

Невысокая плотность является главным отличительным признаком всех планет-гигантов, которые представляют собой плотное газообразное тело. Существует теория, что все газовые гиганты — это несостоявшиеся звезды, процесс формирования которых был прерван на начальной стадии. Спектральный анализ поверхности планетарного диска планеты позволил получить данные о составе атмосферы Урана и температурах, царящих в этом далеком мире. Выяснилось, что седьмая планета является полюсом холода Солнечной системы. На поверхности Урана отмечена температура -1200⁰С. Это и послужило поводом считать планету ледяным гигантом, в котором преобладает органический лед в жидком, полужидком и твердом состоянии.

Строение Урана и основные компоненты

Ранее считалось, что твердь планеты находится глубоко в недрах Урана. На практике оказалось, что у ледяного гиганта практически нет твердой поверхности. В центре гиганта имеется небольшое по диаметру железно-каменное ядро, размером с Марс и с такой же массой. Температура в ядре Урана недостаточно высокая, чтобы оказывать влияние на геологию планеты. Плотности ядра достаточно для формирования магнитного поля планеты, удерживающего воздушно-газовую оболочку.

Строение Урана

Ядро Урана заключено в ледяную мантию, которая в основном состоит из горячего ледяного образования, в состав которого входят метан, водяной пар и аммиак. Здесь важно отметить, что 90% всей массы планеты приходится на горячий лед. Другими словами, в недрах Урана плещется океан из воды и аммиака. Подобная модель была построена теоритически благодаря изучению сил гравитации, которыми обладает седьмая планета. Над всем этим ледяным миром возвышается атмосфера, обеспечивающая сине-зеленое сияние далекого ледяного гиганта. В отличие от глубинных слоев, в атмосфере Урана преобладает водород и гелий, которых имеется 82% и 15% соответственно. Остальные 13% атмосферы — это ацетилен и аммиак.

Атмосфера ледяной планеты

Атмосфера Урана

Как и в истории с другими газовыми гигантами, атмосфера на Уране является самой динамичной частью планеты. На планете нет четкой границы между ледяной поверхностью и воздушно-газовой оболочкой. Примерно на высоте 50 км над мнимой поверхностью начинается тропосфера, которая простирается в высоту на 250-300 км. В этом слое атмосферное давление составляет 100 бар при температурах 320К. На этом горизонте царствуют плотные аммиачные облака и скопления сероводородов. Быстрое вращение планеты вокруг собственной оси, причем в противоположную сторону орбитальному движению планеты, приводит к интенсивному возмущению атмосферы. В атмосфере Урана бушуют гигантские ураганы, а скорость ветров на этой планете является рекордной для Солнечной системы – более 900 км/ч. В 2012 году с борта космического телескопа Хаббл был замечен гигантский шторм, бушующий на поверхности седьмой планеты. Параметры этого урагана по-настоящему апокалиптические: длина штормовой области составляла 3000 км и 1700 км в поперечнике.

Ураганы на Уране

Выше этого слоя начинается стратосфера, простирающая на 4000 км. ввысь. Здесь давление подходит к нулевой отметке и к аммиаку добавляется метан. Облачность принимает разреженные формы и мало влияет на формирования планетарного климата. Температура в стратосфере постоянно варьируется, в зависимости от времени суток. Ночью здесь ледяной холод с температурой -200 градусов Цельсия. Днем в стратосфере начинается настоящее пекло, когда под воздействием солнечной радиации температура растет до отметки 550⁰С.

В химический состав стратосферы добавляется этан, придающий облику планеты характерный сине-зеленый оттенок. Присутствие ацетилена и метана в стратосфере, способствует образованию парникового эффекта, удерживающего то солнечное тепло, которое доходит до далекой планеты.

Исследования Урана сегодня и завтра

Как и другие газовые гиганты, Уран имеет свою свиту. У этой планеты есть даже своя система колец. Эти образования не столь яркие, как у Сатурна, однако достаточно плотные. Из 13 колец 2 имеют четко выраженный цветовой оттенок. Окольцованный ледяной гигант бежит в космическом пространстве в соседстве с 27 спутниками. Первые два самых крупных спутника Титанию и Оберон открыл еще Уильям Гершель в 1787 году. Впоследствии оказалось, что за ними расположены орбиты еще 25 естественных спутников, среди которых Умбриэль, Ариэль и Миранда имеют довольно крупные размеры.

«Вояджер» возле Урана

Изучение Урана осложняется тем, что планета лежит на значительном удалении от нашей планеты. Имеющиеся данные об этой планете и ее спутниках, не дают основания считать эту область Солнечной системы привлекательной с точки зрения практического освоения. Прикладная наука сосредоточена главным образом на спутниках Юпитера и Сатурна, которые имеют уникальные геофизические характеристики и могут быть интересны для последующего изучения. Этим объясняется отсутствие миссий, в программе которых предусматривается изучение Урана и его окрестностей. Единственным кораблем, который сумел приблизиться к Урану на расстояние вытянутой руки, стал аппарат «Вояджер-2», достигший далекой планеты в 1986 году.

warways.ru

ТОП 16 интересных фактов о планете Уран

Какое расстояние между Ураном и Солнцем?

Уран расположен на расстоянии около 2,88 млрд. км или 19,2 астрономических единиц (а. е.) от Солнца. Поскольку планета следует по эллиптической орбите вокруг Солнца, то приведенные выше цифры представляют собой среднее расстояние между планетой и Солнцем. В ближайшей точке к Солнцу, также известной как положение перигелия, Уран расположен в 2,75 млрд. км или 18,4 а. е. от Солнца. В положении афелия или в самой отдаленной точке, Уран отдаляется от Солнца на 3 млрд. км или 20,1 а. е.

Какое расстояние между Ураном и Землей?

Расстояние от Урана до Земли постоянно меняется в зависимости от движений обеих планет по своим орбитам. Ближайшее расстояние между двумя планетами составляет 2,57 млрд. км, а самое отдаленное — 3,15 млрд. км.

Кто открыл Уран?

Сэр Уильям Гершель, астроном из Британии, вел наблюдения Урана 13 марта 1781 года. Он оставил заметки об увиденном в саду своего дома в Сомерсете, Англия, и сообщил об открытии 26 апреля 1781 года, но он ошибочно принял планету за комету.

Как Уран получил свое название?

Свое название, планета получила непосредственно от имени божества неба из греческой мифологии — Урана.

Какая у Урана плотность?

Плотность Урана равна 1,27 г на см³, что является вторым наименьшим показателем плотности среди планет в Солнечной системе.

Какой диаметр Урана?

Диаметр Урана равен 51 118 км, что превосходит диаметр нашей планеты более чем в 4 раза.

Сколько Земель может вместить в себя Уран?

Общий объем Урана составляет 6,833×1013 км3 и, следовательно, он способен вместить в себя 63 наших Земли!

Из чего состоит Уран?

Уран является второй из самых неплотных плотных планет Солнечной системы после Сатурна. Этот факт дает представление о его составе. Планета представляет собой совокупность замерзшего метана, аммиака и воды. Точная масса льдов Урана не известна и, предположительно, равна от 9,3 до 13,5 масс Земли. Водород и гелий приходятся на остальную часть массы планеты. Уран состоит из трех основных слоев: внутреннего — скалистое ядро, среднего — мантия изо льда и внешнего газообразного слоя, который включает водород и гелий.

Сколько колец у Урана?

Уран окружают 13 известных колец, варьирующихся в радиусе от примерно 38 000 км до примерно 98 000 км. Они образованы, как правило, из относительно больших тел диаметром 0,2-20 м.

Атмосфера Урана

Уран обладает уникальной атмосферой, состоящей из трех слоев: тропосферы, стратосферы и термосферы. Атмосфера планеты считается холоднейшей в Солнечной системе и может охлаждаться до температуры -224º С. Нижние слои атмосферы богаты летучими веществами, такими как метан, вода и аммиак. Верхняя атмосфера в основном включает водород и гелий.

Сколько спутников у Урана?

Уран имеет 27 естественных спутников. Однако луны Урана являются самыми маленькими среди лун других гигантских планет Солнечной системы. Крупнейший спутник Урана, Титания, имеет радиус 788,9 км, что делает его восьмым по величине спутником в Солнечной системе. Спутники, как правило, состоят из горной породы и льда в соотношении около 1:1.

Какая температура Урана?

Уран — это одна из самых холодных планет Солнечной системы. Температура возле облачных вершин планеты может опускаться до -216º С. Самая низкая температура, зафиксированная в тропопаузе Урана, составляет -224º С.

Может ли Уран поддерживать жизнь?

Довольно трудно ответить на вопрос, сможет ли Уран поддерживать жизнь, так как на планете есть условия, которые одновременно способствуют, а также препятствуют выживанию живых организмов. На Уране в изобилии имеется метан, который является ключевой биосигнатурой. Существует вероятность того, что жидкий океан, состоящий из воды, присутствует вблизи ядра планеты. Хотя, плохая новость заключается в том, что в сердце планеты огромное давление, которое не способно выдержать какая-либо известная нам форма жизни. Кроме того, Уран имеет холоднейшую в Солнечной системе атмосферу. Таким образом, никакая земная жизнь не может выжить в таких экстремальных условиях, но может быть использована специально адаптированная внеземная жизнь.

Сколько длится один день на Уране?

День на Уране короче, чем на Земле, и длится 17 часов, 14 минут и 24 секунды.

Какая продолжительность года на Уране?

Урану требуется 84 земных года, чтобы сделать полный оборот вокруг Солнца.

Уран — это внутренняя или внешняя планета?

Уран — внешняя планета Солнечной системы, что определяется его удаленностью от Солнца.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

natworld.info

Путешествие по нашей вселенной: Уран

Голубая планета Уран — седьмая от Солнца, третья по диаметру и четвертая по массе планета в Солнечной системе. Был открыт при наблюдениях в телескоп английским астрономом Уильямом Гершелем в марте 1781 года. Экваториальный радиус Урана составляет порядка 25.56 тыс км, что более чем в два раза меньше чем у Юпитера и Сатурна. За счет вращения планета сплющивается в полярных точках, тем самым вертикальный радиус на 627 км меньше экваториального. Плотность Урана близка к Юпитеру, однако в два раза превышает, чем у Сатурна. Пожалуй главной особенностью планеты, является его странное вращение вокруг собственной оси. В отличии от других планет, Уран вращается «лежа на боку», и похож на катящийся шар по орбите вокруг Солнца, поскольку плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 97,86°. К примеру у Земли такой угол равен 23,4°, у Марса — 24,9°, у Юпитера всего 3,13°. Такое аномальное вращение способствует совсем иному представлению о смене времен года на планете. Каждые 42 земных года, Уран подставляет то южный то северный полюс к Солнцу. Поэтому 42 года один из полюсов находится в абсолютной темноте, а другой наоборот освещен солнечными лучами

Статуя Урана, древнейшего греческого бога неба и первого царя Вселенной

Сравнение размеров девяти планет Солнечной системы. Огромный шар с белыми и коричневыми полосами принадлежит Юпитеру, справа от него вторая по размерам планета Сатурн. Две сферы в среднем ряду (Нептун и Уран) очень похожи по размерам. Диаметр Урана больше чем у Нептуна всего на 1600 км. Планеты внизу относятся к типу планет земной группы, крупнейшие из них Земля и ее сестра Венера. С 2006 года самой мелкой планетой считается Меркурий, поскольку занимавший это положение Плутон, с этого времени перестал быть обычной планетой и перенесся в категорию карликовых планет

Основными компонентами всех газовых гигантов, в том числе и Урана, является водород и гелий. В нижний слоях атмосферы «голубой планеты» встречается 2-3 -ех процентное содержание метана, этана и других углеводородных элементов

Внутренняя структура Урана

Атмосфера (тропосфера) из водорода, гелия и аммиака, толщиной 300 км;

Жидкий водород, толщиной 5 000 км;

«Ледяная» мантия из жидкой воды, аммиака и метана, толщиной 15 150 км;

Твердое ядро из каменных пород и металлов, радиус 5 110 км. 
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 высокотемпературных модификаций льда — по этой причине специалисты выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов». На границе между твердым ядром и ледяной мантией температура достигает 5000-6000 °C, а давление может подниматься до 8 миллионов земных атмосфер

Уран движется по орбите на среднем расстоянии от Солнца 2,87 млрд. км при орибитальной скорости 24 500 км/ч. Пока Уран полностью обернется вокруг звезды, пройдет 84,32 земных года. Каждые сутки на планете длятся по 17-17,5 часов


Первый атмосферный вихрь, замеченный на Уране. Снимок получен космическим телескопом «Хаббл». Климат голубой планеты намного спокойнее его соседей (Нептуна, Сатурна и Юпитера). На экваторе ветра являются ретроградными, то есть дуют в обратном по отношению к вращению планеты направлении. Максимальная скорость ветра, зафиксированная в северном полушарии атмосферы Урана, составляет более 250 м/с

Положение колец Урана в разные периоды наблюдения

До сегодняшнего времени у Урана замечено 13 колец, состоящие из частиц диаметров от нескольких миллиметров до 10 метров. Как и кольца Сатурна, кольца Урана состоят из чистого водяного льда и имеют высокую отражательную способность. Внешнее кольцо μ состоящее из бесконечного множества мелких пылинок, вращается от центра планеты на расстоянии около 100 000 км, имея при этом толщину не более 150 м

 

Изображение в естественном цвете (слева) и в более дальних частях видимого спектра (справа), позволяющие различить облачные полосы и атмосферные зоны. Снимки получены космическим аппаратом «Вояджера-2» в 1986 году


Уран — в окружении своих крупнейших лун

 Пять крупнейших лун Урана. На рисунке они показаны в правильном расположении от планеты.  Миранда — ближайший спутник голубой «звезды» (129 400 км), Оберон — самый отдаленный (583 500 км). Близнецы Ариэль и Умбриэль имеют практически одинаковые размеры: диаметр 1158 и 1169 км соответственно. Ближайшая луна Миранда находится на расстоянии всего 105 тыс км от «голубого хозяина», продолжительность одного оборота вокруг Урана — 1,4 суток. За орбитой Оберона, так же как и до орбиты Миранды, тоже есть спутники, только они очень маленькие (диаметром до 200 км) и более века их не удавалось обнаружить


Горный ландшафт Миранды, на фоне голубого диска Урана

Изображение художником поверхности одной из крупнейших лун голубой планеты — Оберон


Снимок Титании в спектральных цветах, самого большого спутника Урана, а также восьмого по массе среди остальных спутников планет Солнечной системы. Титанию не стоит путать с крупнейшей луной Сатурна, Титан

 Снимок Урана аппаратом «Вояджер-2» при максимальном сближении с планетой на 81 500 км

В истории исследования планет, к Урану лишь один раз добралась земная космическая станция. Аппарат НАСА «Вояджер-2» пересек орбиту голубой планеты в 1986 году. Максимальное сближение составляло 81,5 тыс км. Аппарат провёл изучение структуры и состава атмосферы Урана, обнаружил 10 новых спутников, изучил уникальные погодные условия, вызванные осевым креном в 97,77°, и исследовал систему колец. 18 марта 2011 года орбиту Урана пересек зонд «Новые горизонты», запущенный с целью изучения карликовой планеты Плутон и его спутника Харон. В момент пересечения, Уран находился на противоположной стороне орбиты, поэтому аппарат не смог запечатлеть качественные снимки голубой планеты. Европейское космическое агентство планирует к 2021 году запустить проект под названием «Uranus Pathfinder», в основе которого будет положен запуск зонда к внешней границы Солнечной системы, в том числе изучение Урана и Нептуна

nashavselenaya.blogspot.com

Уран – 7-я планета-гигант Солнечной системы

Уран — седьмая по удалённости от Солнца и четвёртая по массе планета Солнечной системы. Хотя Уран — третья по величине планета Солнечной системы, он расположен настолько далеко от Земли, что практически недоступен для наблюдения невооруженным глазом. Его можно увидеть с большим трудом в виде очень маленькой звездочки, но надо точно знать место, где он находится в данный момент. Для того чтобы получше разглядеть Уран, требуется по крайней мере бинокль, а лучше — телескоп с 60-кратным увеличением, тогда будет возможно увидеть не просто светлую точку, а маленький диск. Из-за такой сложности наблюдений Уран был открыт лишь два века назад (в 1781 году) английским астрономом Уильямом Гершелем, то есть совсем недавно по сравнению с более близкими к Земле планетами, хорошо видимыми невооруженным глазом и известными людям уже несколько тысячелетий. Уран стал первой планетой, обнаруженной при помощи телескопа. Назван так в честь греческого бога неба Урана.

Голубая планета – это не о Земле, это ласковое преувеличение. Основная ее палитра включает белый (облака, льды), желто-коричневый (суша) и свинцово-серый (океан) цвета. По-настоящему голубой планетой оказался далекий Уран! Причина этого кроется в составе атмосферы Урана и ее температуре. При морозе (-218 С) в верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы сконденсировалась и теперь постоянно присутствует метановая дымка. Метан хорошо поглощает красные лучи и отражает голубые и зеленые. Поэтому Уран и приобрел красывый аквамариновый цвет.

Период полного обращения Урана вокруг Солнца составляет 84 земных года. Период вращения планеты вокруг своей оси составляет 17 часов 24 минуты. Диаметр планеты (по уровню облачного слоя) равен 51 200 км, что примерно в 4 раза больше, чем у 3емли. Ориентация Урана в пространстве отличается от остальных планет Солнечной системы. Плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 98°. То есть планета вращается как бы «лёжа на боку» относительно плоскости ее обращения вокруг Солнца, причем в направлении, противоположном тому, в котором вращаются почти все планеты. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Это даёт полностью отличный от других планет Солнечной системы процесс смены времён года — планета бывает обращена к Солнцу попеременно то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами. В качестве причины такого аномального вращения обычно называется столкновение Урана с другим планетезималем на раннем этапе его формирования, но причина этого до сих пор дискутируется.

Из-за дальнего расположения планета получает солнечной энергии в 140, а света – в 400 раз меньше, чем наша Земля. Температура на поверхности Урана очень низкая и составляет от -208 до -212 градусов по Цельсию.

В отличие от газовых гигантов — Юпитера и Сатурна, состоящих в основном из водорода и гелия, эти элементы составляют лишь малую часть от общей массы Урана. В его недрах отсутствует металлический водород. В отличие от Нептуна, недра Урана состоят в основном изо льдов (их высокотемпературных модификаций) и горных пород (камня и железа). По этой причине специалисты выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов». Стандартная модель Урана предполагает, что он состоит из трёх частей: в центре каменное ядро, в середине ледяная оболочка и снаружи водородно-гелиевая атмосфера. Жидкая внутренняя структура означает, что у Урана нет никакой твёрдой поверхности, так как газообразная атмосфера плавно переходит в жидкие слои. 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

Хотя Уран и не имеет твёрдой поверхности в привычном понимании этого слова, наиболее удалённую часть газообразной оболочки принято называть его атмосферой. Полагают, что атмосфера Урана начинается на расстоянии в 300 км от внешнего слоя. Основу атмосферы составляют водород и гелий (84% и 14%). В ней обнаружены также следы метана (2%) 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. Скорость ветров на Уране может достигать от 140 до 580 км/ч.

Так же, как и у других газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется система колец, состоящая из частиц диаметром от нескольких миллиметров до 10 метров. На данный момент известно 13 колец. В отличие от колец Сатурна кольца Урана — узкие, как бы «ниточные» образования. Они не видны в отраженном свете и обнаруживаются только по сильному ослаблению блеска звезд, оказавшихся для земного наблюдателя позади колец при орбитальном движении планеты.

Уран имеет магнитосферу. Опять-таки в отличие от нашей простой Земли, у Урана 4 магнитных полюса: 2 основных и 2 второстепенных. Они заключают планету в оболочку, центр которой не совпадает с центром самой планеты. Это уникальный случай, когда солнечный ветер так сильно искажает магнитное поле: хвост магнитосферы Урана протянулся на 10000000 км по направлению к орбите Нептуна!

У Урана 27 спутников. Названия для них выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Пять самых крупных спутников — Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Вся система в целом отличается необычайным наклоном — ее плоскость почти перпендикулярна к средней плоскости всех планетных орбит. Кроме того, система отличается необычной компактность. Ни один из спутников Урана не позволяет себе покинуть плоскость его экватора.

В 1986 году возле Урана пролетел американский космический аппарат «Вояджер-2» и передал на Землю снимки Урана с близкого расстояния.

Георгий Козулько
Беловежская пуща

(Свои отзывы, мысли, идеи, вопросы, замечания или несогласия пишите в комментариях внизу (анонимным пользователям при отправке комментария иногда необходимо еще в отдельном окошке ввести кодовый английский текст с картинки) или присылайте на мой электронный адрес: [email protected])


Ниже для любознательных некоторые ссылки с информацией и фотографиями Сатурна:


(Этот пост в Интернете находится по адресу http://bp21.livejournal.com/75207.html)

bp21.livejournal.com

Планета Уран

Планета Уран обязана своим открытием Гершелю, изучавшему небосвод в сконструированный им телескоп.

История открытия

До своего открытия, планета Уран была неоднократно замечена и ошибочно причислена к звездам. Среди неподвижных небесных тел английский астроном заметил одно, движущееся по траектории и отличающееся от остальных по цвету. Так, в конце XVIII века была обнаружена новая планета. В выбранном названии первооткрыватель хотел прославить короля Георга III, но его идея не имела успеха. Спустя несколько лет немец Боне, продолживший изучение неизвестного тела, предложил имя греческого бога – Уран, которое было признано общественностью.

Местонахождение

Уран в телескоп Хаббл

Урану так долго удавалось оставаться незамеченным из-за его исключительной отдаленности от светила. Расстояние от Солнца до далекого гиганта составляет 2,8 млрд. км. Это седьмая планета в нашей системе. Астрономы определяют ее в группу газовых гигантов. Колоссальное расстояние от источника тепла и энергии сделало Уран самой холодной планетой среди всех изученных. На поверхности гиганта зафиксированы рекордно низкие данные температуры, она опускается до -220 градусов по Цельсию.

Особенности планеты

Инфракрасный снимок Урана ESO

Уран уникален по своему расположению, его ось находится под наклоном в 98 градусов, что заставляет оригинальную планету совершать движение по орбите, лежа на боку. В таком положении на области полюсов направлен основной поток солнечной энергии, но, в разрез с логическими выводами, температура на участке экватора имеет более высокие показатели. Направление вращения ледяного гиганта обратное, по отношению к движению по орбите. Один оборот Уран делает за 84 земных года, а сутки проходят за 17 часов, этот срок вычисляется приблизительно по причине неравномерного перемещения газообразной поверхности.

Особенности строения и атмосферы

Атмосфера Урана

Масса небесного тела составляет 8,68х10 в 25 кг, она меньше, чем вес газовых гигантов, расположенных поблизости. Это обусловлено минимальной плотностью планеты – 1,27 г/см3, имеющей в основе легкие компоненты. Ее строение включает ядро из железа и камня; мантию – ледяной корпус, составляющий большую часть гиганта, и атмосферу. Эта модель разработана теоретически, ее основанием стало изучение гравитационного воздействия Урана на спутники. Эффектное голубое сияние планете придает наличие в верхних слоях частиц метана, его массовая доля составляет 2%. Основой газовой оболочки является водород – 82% и гелий – 15%. Оставшуюся часть делят аммиак и ацетилен. Мантия не является ледяной оболочкой в физическом понимании – это модифицированная смесь воды и аммиака. На планете нет твердой поверхности, этот уровень вычисляется условно исходя из показателей давления.

Нижняя область атмосферы динамична и подвержена ураганным ветрам. Над ней расположена тропопауза с облаками аммиака и сероводорода. Сезоны на Уране длятся несколько лет, в этот период одно полушарие лишено солнечного света. Магнитное поле планеты мощное и сложное, его ось смещена от оси вращения на 60 градусов.

Кольца Урана

Внутренние кольца Урана

Планета окружена собственной системой колец, состоящих из частиц различного диаметра. Имея темный цвет, они не выделяются и плохо заметны. Их рассмотрели только в 1977 году. Насчитывается 13 колец – 11 внутренних и 2 внешних, имеющих окрашенный спектр.

Спутники

Уран, кольца и спутники, снимок телескопа Кек

Уран не одинок в космических просторах, его компанию разделяют 27 крупных и мелких спутников. Два из них обнаружил в 1787 году Уильям Гершель, спустя 80 лет открыли следующую пару. Последний из пяти крупных спутников заметили почти через столетие. Эти космические объекты имеют форму шара, их тела созданы изо льда и камня. Каждый из них имеет свои особенности: Миранда – ближайшая к Урану луна, Умбриэль – имеет очень темную поверхность, Ариэль – самый молодой и светлый, Оберон – изрезан кратерами, следами прошлой вулканической деятельности. Титания похожа размерами и внешним видом на Оберон – это два крупнейших спутника. Остальные 22 объекта были открыты позднее, при помощи мощных телескопов и аппарата «Вояджер – 2». Для названий принято использовать имена персонажей произведений Шекспира и Поупа.

Основные параметры планеты

Масса: 86,832 x 10*24 кг
Объем: 6833 х 10*10 км3
Средний радиус: 25362 км
Средний диаметр: 50724 км
Средняя плотность 1,270 г/см 3
Первая космическая скорость: 21,3 км/с
Ускорение свободного падения: 8.87 м/с 2
Естественных спутников: 27
Наличие колец — да
Большая полуось: 2872460000 км
Орбитальный период: 30685.4 дней
Перигелий: 2741300000 км
Афелий: 3003620000 км
Средняя орбитальная скорость: 6.81 км/с
Наклонение орбиты: 0,772 °
Эксцентриситет орбиты: 0,0457
Звездный период вращения: 17.24 часов
Продолжительность дня: 17.24 часов
Осевой наклон: 97,77 °
Дата открытия: 13 марта 1781
Минимальное расстояние от Земли: 2581900000 км
Максимальное расстояние от Земли: 3157300000 км
Максимальный видимый диаметр с Земли: 4.1 угловых секунды
Минимальный видимый диаметр с Земли: 3.3 угловых секунды
Максимальная звездная величина: 5.32


comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 8759

spacegid.com

Планета Уран, характеристики и спутники Урана.

Планета Уран — седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе планета Солнечной системы. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана, отца Кроноса и, соответственно, деда Зевса. Планета Уран — единственная планета, название которой происходит не из римской, а греческой мифологии. Люди наблюдали Уран ещё и до Уильяма Гершеля, но обычно принимали его за звезду. 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 высокотемпературных модификаций льда — 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, поверхность Урана состоит в основном изо льдов и скал.

Планета Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при помощи телескопа. Об открытии Урана Уильям Гершель объявил 13 марта 1781 года, тем самым впервые со времён античности расширив границы Солнечной системы в глазах человека. 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. Так же, как и у других газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется система колец и магнитосфера. 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 системе Урана открыто 27 естественных спутников. Названия для них выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Можно выделить пять основных самых крупных спутников: это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже объединённая масса всех этих пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна.

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. Атмосфера планеты Уран — необычно спокойная по сравнению с атмосферами других планет-гигантов, даже по сравнению с Нептуном, который схож с Ураном и по составу, и по размерам. Планета 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 место после Сатурна по наименьшей плотности среди 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, оставшаяся доля приходится на горные породы, которые, как полагают, составляют ядро планеты.

Период полного обращения Урана вокруг Солнца составляет 84 земных года. 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 орбитальные элементы Урана были вычислены в 1783 году французским астрономом Пьером Симоном Лапласом, однако со временем у них были выявлены несоответствия с наблюдаемым движением планеты. В 1841 году британец Джон Кауч Адамс первым предположил, что ошибки в расчётах вызваны гравитационным воздействием ещё не открытой планеты. А 23 сентября 1846 года Иоганн Готфрид Галле обнаружил новую планету, позже названную Нептуном. Период вращения планеты Уран вокруг своей оси составляет 17 часов 24 минуты. 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 30 градусов южной широты некоторые части атмосферы делают оборот вокруг планеты всего за 14 часов.

Хотя планета Уран и не имеет твёрдой поверхности в привычном понимании этого слова, наиболее удалённую часть газообразной оболочки принято называть его атмосферой. Полагают, что атмосфера Урана начинается на расстоянии в 300 км от внешнего слоя при давлении в 100 бар и температуре в 320 K. «Атмосферная корона» простирается на расстояние, в 2 раза превышающее радиус от «поверхности» с давлением в 1 бар. Атмосферу условно можно разделить на 3 части: тропосфера, стратосфера и термосфера/атмосферная корона (4000 — 50000 км от поверхности). Мезосфера у Урана отсутствует. У Урана есть слабо выраженная система колец, состоящая из частиц диаметром от нескольких миллиметров до 10 метров. Это — вторая кольцевая система, обнаруженная в Солнечной системе. На данный момент у Урана известно 13 колец, самым ярким из которых является кольцо эпсилон. Кольца планеты Уран, вероятно, весьма молоды — на это указывают промежутки между ними, а также различия в их прозрачности. Это говорит о том, что кольца не были сформированы вместе с планетой. Возможно, ранее кольца были одним из спутников Урана, который разрушился либо при столкновении с неким небесным телом, либо под действием приливообразующих сил.

Имеется много аргументов в пользу того, что отличия между ледяными и газовыми гигантами зародились ещё при формировании Солнечной системы. Как полагают, Солнечная система сформировалась из гигантского вращающегося шара, состоящего из газа и пыли, и известного как Протосолнечная туманность. Потом шар уплотнился, и сформировался диск с Солнцем в центре. Большая часть водорода с гелием пошла на формирование Солнца. А частицы пыли стали собираться вместе, чтобы впоследствии сформировать протопланеты. Поскольку планеты увеличивались в размерах, некоторые из них обзавелись достаточно сильным магнитным полем, позволившим им сконцентрировать вокруг себя остаточный газ. Они продолжали набирать газ до тех пор, пока не достигали предела, и дальше их размеры увеличивались по экспоненте. Ледяным же гигантам удалось «получить» значительно меньше газа — по массе полученный ими газ только в несколько раз превосходил массу Земли. Таким образом, их масса не достигала этого предела.

Современные теории формирования Солнечной системы имеют некоторые трудности в объяснениях формирования Урана и Нептуна. Эти планеты слишком крупные для расстояния, на котором они находятся от Солнца. Возможно, ранее они были ближе к Солнцу, но потом каким-то образом поменяли орбиты. Впрочем, новые методы планетарного моделирования показывают, что Планета Уран и Нептун действительно могли сформироваться на своём теперешнем месте, и, таким образом, их настоящие размеры согласно этим моделям не являются помехой в теории происхождения Солнечной системы.

www.prozodiac.ru