Вес урана планеты – Планета Уран: строение, спутники, характеристики | Солнечная система

Экстремальный  осевой наклон Урана приводит к необычной погоде. Так как солнечный свет достигает поверхность в некоторых районах впервые за много лет, он, нагревая атмосферу, вызывает гигантские бури размером с Северную Америку.

Фотография ближайших спутников Урана

По иронии судьбы, когда Вояджер-2 впервые подлетел к южному полушарию Урана в 1986 году в разгар лета, он увидел только мягкую атмосферу и наличие облаков, занимающих не более 10 процентов, таким образом, Уран получил прозвище «самая скучная планета». Потребовалось десятилетия, прежде чем передовые телескопы, такие как Хаббл, вступили к исследованиям и сумели обнаружить экстремальные погодные условия.

Кольца Урана были увидены первыми после Сатурна. Они были значительным открытием, так как они помогли астрономам понять, что кольца являются общей чертой планет, а не просто особенностью Сатурна.

Уран имеет два набора колец. Внутренняя система колец состоит в основном из узких и темных колец, в то время как внешняя система, состоящая из двух более отдаленных колец. Эти кольца были обнаружены космическим телескопом Хаббл и имеют красноватый и синий оттенок. Ученые уже определили 13 известных колец вокруг Урана.

Карта поверхности Урана

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Полезные статьи:

Положение и движение Урана

Поверхность Урана

Ссылки

o-kosmose.net

самая холодная планета. Характеристика и особенности планеты

Уран – самая холодная планета Солнечной системы, хотя и не самая отдаленная от Солнца. Этот гигант был открыт ещё в XVIII веке. Кто открыл его, и какие существуют супутники Урана? Что особенного в этой планете? Описание планеты Уран читайте ниже в статье.

Особенности

Это седьмая по удаленности планета от Солнца. По диаметру она является третьей, он составляет 50 724 км. Интересно, что диаметр Урана больше, чем у Нептуна, на 1 840 км, но по массе Уран меньше, что ставит его на четвертое место среди тяжеловесов Солнечной системы.

Самая холодная планета видна и невооруженным взглядом, но телескоп со стократным увеличением позволит разглядеть её лучше. Супутники Урана рассмотреть намного тяжелее. Всего их 27, но они значительно удалены от планеты и намного тусклее её.

Уран является одним из четырех газовых гигантов, а вместе с Нептуном образует отдельную группу ледяных гигантов. По мнению ученых, газовые гиганты возникли намного раньше планет, которые входят в земную группу.

Открытие Урана

Из-за того, что его можно разглядеть на небе без оптических приборов, Уран часто принимали за тусклую звезду. Перед тем как определить, что это планета, его наблюдали на небосклоне 21 раз. Первым заметил его Джон Флемсид в 1690 году, указав как звезду под номером 34 в созвездии Тельца.

Открывателем Урана считается Вильям Гершель. 13 марта 1781 года он наблюдал за звездами из рукотворного телескопа, предположив, что Уран — это комета или туманная звезда. В своих письмах он неоднократно указывал на то, что 13 марта увидел именно комету.

Новость о новом замеченном небесном теле быстро разлетелась в научных кругах. Кто-то говорил, что это комета, хотя у некоторых ученых возникли сомнения. В 1783 году Уильям Гершель заявил, что это все-таки планета.

Новой планете решили дать название в честь греческого бога Урана. Все остальные названия планет взяты из римской мифологии, и только имя Урана — из греческой.

Состав и характеристика

Уран больше Земли в 14,5 раз. Самая холодная планета Солнечной системы не имеет привычной для нас твердой поверхности. Предполагается, что состоит она из твердого каменного ядра, покрытого оболочкой льда. А верхний слой составляет атмосфера.

Ледяная оболочка Урана не твердая. Она состоит из воды, метана и аммиака и составляет около 60% планеты. Из-за отсутствия твердого слоя возникают трудности с определением атмосферы Урана. Поэтому атмосферой считают внешний газовый слой.

Эта оболочка планеты имеет синевато-зеленый цвет из-за содержания метана, который поглощает красные лучи. Его на Уране всего 2%. Остальные газы, которые входят в атмосферный состав — это гелий (15%) и водород (83%).

Подобно Сатурну, самая холодная планета имеет кольца. Сформировались они относительно недавно. Существует предположение, что когда-то они были спутником Урана, который распался на множество мелких частиц. Всего насчитывают 13 колец, внешнее кольцо имеет синий свет, за ним идет красное, а остальные обладают серым цветом.

Движение по орбите

Самая холодная планета Солнечной системы удалена от Земли на 2,8 млрд километров. Экватор Урана наклонен к его орбите, поэтому вращение планеты происходит почти «лежа» — горизонтально. Будто бы огромный газово-ледяной шар катится вокруг нашего светила.

Вокруг Солнца планета обращается за 84 года, а ее световой день длится примерно 17 часов. День и ночь сменяются быстро только в узкой экваториальной полосе. В остальных частях планеты 42 года длится день, а затем столько же — ночь.

С такой длительной сменой времени суток предполагалось, что разница температур должна быть достаточно серьезной. Однако самое теплое место на Уране — это экватор, а не полюса (даже освещенные Солнцем).

Климат Урана

Как уже говорилось, Уран — самая холодная планета, хотя Нептун и Плутон расположены гораздо дальше от Солнца. Наименьшая его температура достигает -224 градуса в среднем слое атмосферы.

Исследователи заметили, что Урану свойственны сезонные изменения. В 2006 году было отмечено и сфотографировано образование атмосферного вихря на Уране. Ученые только начинают изучать смену сезонов на планете.

Известно, что на Уране существуют облака и ветер. С приближением к полюсам скорость ветров уменьшается. Наибольшая скорость движения ветра на планете была около 240 м/с. В 2004 году с марта до мая была зафиксирована резкая смена погодных условий: увеличилась скорость ветра, начались грозы, а облака появлялись намного чаще.

Выделяют такие сезоны на планете: южное летнее солнцестояние, северная весна, равноденствие и северное летнее солнцестояние.

Магнитосфера и исследования планеты

Единственный космический аппарат, которому удалось достичь Урана – это «Вояжер-2». Он был запущен НАСА в 1977 году специально для исследований отдаленных планет нашей Солнечной системы.

«Вояжеру-2» удалось обнаружить новые, ранее невидимые кольца Урана, изучить его структуру, а также погодные условия. До сих пор многие из известных фактов об этой планете основываются на данных, полученных с этого аппарата.

«Вояжер-2» также обнаружил, что самая холодная планета имеет магнитосферу. Было отмечено, что магнитное поле планеты не исходит из её геометрического центра. Оно находится под наклоном в 59 градусов от оси вращения.

Такие данные свидетельствуют о том, что магнитное поле Урана несимметрично, в отличие от земного. Есть предположение, что это особенность ледяных планет, так как второй ледяной гигант – Нептун — тоже обладает асимметричным магнитным полем.

fb.ru

Планета Уран: строение, спутники, характеристики | Солнечная система

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). 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 (h3), 15% гелия (Не) и около 2% метан (Ch5). 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

kosmos-gid.ru

Планета Уран и её особенности

Уран — предпоследняя по удалённости от Солнца планета нашей звёздной системы (седьмая). По размерам она значительно уступает двум самым большим планетам системы и находится лишь на третьем месте (но по массе — четвёртая).

Планета, скорее, является чем-то средним между гигантами и планетами земной группы. Хотя официально она относится к группе

Характеристика планеты Уран

Масса и размер.
Масса Урана почти в 15 раз больше земной — это самая лёгкая планета-гигант.
Его же диаметр уступает почти в 3 раза диаметру самой крупной планеты — Юпитеру, но при этом превосходит земной примерно в 4 раза.

Орбита и вращение.
В силу того, что планету и Солнце разделяет огромное расстояние (2,8 млрд км), полный оборот вокруг центральной звезды Уран совершает за 84 года.
А для оборота вокруг своей оси требуется чуть больше 17 часов.
Интересно, что вращается Уран как бы на боку. То есть, если у остальных планет плоскость экватора проходит параллельно их орбите (ну или градус наклона довольно мал), то

Строение и состав.
Ядро планеты, как полагают, составляют горные породы. На них же приходится и большая часть массы планеты. В середине планеты, вероятно, находится ледяная оболочка. А внешний слой Урана состоит из водорода (83%), гелия, метана и льда.

Интересное об Уране

На планете дуют ветра, достигающие скорости 250 м/с, а минимальная температура опускается до −224 °C (

Как и все прочие гиганты, Уран обладает системой колец (известно 13 из них, но кольца очень маленькие и невзрачные, поскольку состоят из тёмного материала).
Также вокруг планеты вращается 27 спутников, весьма маленьких. Названия они, что интересно, получили в честь различных персонажей из произведений Александра Поупа и Уильяма Шекспира.

naturae.ru

Уран (планета) — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Ура́н (астрономический знак I), планета, среднее расстояние от Солнца — 19, 18 а. е. (2871 млн. км), период обращения 84 года, период вращения ок. 17 ч, экваториальный диаметр 51 200 км, масса 8, 7·10

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. 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 10000 К 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 ок. 55 К.

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.

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.

• Гребеников Е. А., Рябов Ю. А. Поиски и открытия планет. 2-е изд. М., 1984.
• Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. 2-е изд. М., 1986.
• Burgess Eric. Uranus and Neptune The distant giants. — New York: Columbia univ. press, 1988.

megabook.ru

Уран (планета) — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Уран
Открытие
Первооткрыватель	Уильям Гершель
Место открытия	Бат, Великобритания
Дата открытия	13 марта 1781
Способ обнаружения	прямое наблюдение
Орбитальные характеристики
Эпоха: J2000
Перигелий	2 748 938 461 км 18,375 518 63 а. е.
Афелий	3 004 419 704 км 20,083 305 26 а. е.
Большая полуось (a)	2 876 679 082 км 19,229 411 95 а. е.
Эксцентриситет орбиты (e)	0,044 405 586
Сидерический период обращения	30 685,4 дней 84.01 года[1]
Синодический период обращения	369,66 дней[2]
Орбитальная скорость (v)	6,81 км/с[2]
Средняя аномалия (Mo)	142,955717°
Наклонение (i)	0,772556° 6,48° относительно солнечного экватора
Долгота восходящего узла (Ω)	73,989821°
Аргумент перицентра (ω)	96,541318°
Спутники	27
Физические характеристики
Полярное сжатие	0,02293
Экваториальный радиус	25 559 км[3][4]
Полярный радиус	24 973 км[3][4]
Средний радиус	25 362 ± 7 км[5]
Площадь поверхности (S)	8,1156·109 км²[4][6]
Объём (V)	6,833·1013 км³[4][7]
Масса (m)	8,6832·1025 кг[8] 14,6 земных
Средняя плотность (ρ)	1,27 г/см³[2][4]
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	8,87 м/с² (0,886 g)
Вторая космическая скорость (v2)	21,3 км/c[2][4]
Экваториальная скорость вращения	2,59 км/с 9 324 км/ч
Период вращения (T)	0,71833 дней 17 ч 14 мин 24 с
Наклон оси	97,77°[3]
Прямое восхождение северного полюса (α)	17 ч 9 мин 15 с 257,311°[3]
Склонение северного полюса (δ)	−15,175°[3]
Альбедо	0,300 (Бонд) 0,51 (геом.)[2]
Видимая звёздная величина	5,9[9] — 5,32[2]
Угловой диаметр	3,3″—4,1″[2]
Температура
	мин. сред. макс.
уровень 1 бара
0,1 бара (тропопауза)
Атмосфера
Состав:
Информация в Викиданных

Ура́н — планета Солнечной системы, седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана.

Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при помощи телескопа^[12]. Его открыл Уильям Гершель 13 марта 1781 года^[13], тем самым впервые со времён античности расширив границы Солнечной системы в глазах человека. Несмотря на то, что порой Уран различим невооружённым глазом, более ранние наблюдатели принимали его за тусклую звезду^[14].

В отличие от газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, состоящих в основном из водорода и гелия, в недрах Урана и схожего с ним Нептуна отсутствует металлический водород, но зато много льда в его высокотемпературных модификациях. По этой причине специалисты выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов». Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Кроме того, в ней обнаружены следы метана и других углеводородов, а также облака изо льда, твёрдого аммиака и водорода. Это самая холодная планетарная атмосфера Солнечной системы с минимальной температурой в 49 К (−224 °C). Полагают, что Уран имеет сложную слоистую структуру облаков, где вода составляет нижний слой, а метан — верхний^[11]. В отличие от Нептуна, недра Урана состоят в основном изо льдов и горных пород.

Так же, как у газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется система колец и магнитосфера, а кроме того, 27 спутников. Ориентация Урана в пространстве отличается от остальных планет Солнечной системы — его ось вращения лежит как бы «на боку» относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие этого планета бывает обращена к Солнцу попеременно то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.

В 1986 году американский космический аппарат «Вояджер-2» передал на Землю снимки Урана с близкого расстояния. На них видна «невыразительная» в видимом спектре планета без облачных полос и атмосферных штормов, характерных для других планет-гигантов^[15]. Однако в настоящее время наземными наблюдениями удалось различить признаки сезонных изменений и увеличения погодной активности на планете, вызванных приближением Урана к точке своего равноденствия. Скорость ветров на Уране может достигать 250 м/с (900 км/ч)^[16].

Открытие планеты

Люди наблюдали Уран ещё до Уильяма Гершеля, но обычно принимали его за звезду. Наиболее ранним задокументированным свидетельством этого факта следует считать записи английского астронома Джона Флемстида, который наблюдал его в 1690 году, по крайней мере, 6 раз, и зарегистрировал как звезду 34 в созвездии Тельца. С 1750 по 1769 год французский астроном Пьер Шарль ле Моньер наблюдал Уран 12 раз^[17]. Всего Уран до 1781 года наблюдался 21 раз^[18].

Во время открытия Гершель участвовал в наблюдениях параллакса звёзд, используя телескоп своей собственной конструкции^[19], и 13 марта 1781 года впервые увидел эту планету из сада своего дома № 19 на Нью Кинг стрит (город Бат, графство Сомерсет в Великобритании)^[20][21], сделав следующую запись в своём журнале^[22]:

17 марта в журнале появилась другая запись^[22]:

22 марта его письмо к сэру Уильяму Уотсону было впервые прочитано в Королевском обществе^[23]. Затем последовало ещё три письма (29 марта, 5 апреля и 26 апреля), в которых он, продолжая упоминать о том, что обнаружил комету, сравнивал вновь открытый объект с планетами^[24]:

23 апреля Гершель получил ответ от Королевского астронома Невила Маскелайна, который звучал следующим образом^[25]:

В то время как Гершель ещё продолжал осторожно описывать объект как комету, другие астрономы заподозрили, что это какой-то другой объект. Российский астроном Андрей Иванович Лексель установил, что расстояние от Земли до объекта превышает расстояние от Земли до Солнца (астрономическую единицу) в 18 раз и отметил, что нет ни одной кометы с перигелийным расстоянием более 4 астрономических единиц (в настоящее время такие объекты известны)^[26]. Берлинский астроном Иоганн Боде описал объект, открытый Гершелем, как «движущуюся звезду, которую можно считать подобной планете, обращающуюся по кругу вне орбиты Сатурна»^[27], и сделал вывод, что эта орбита более похожа на планетарную, нежели чем на кометную^[28]. Вскоре стало очевидным, что объект действительно является планетой. В 1783 году Гершель сам сообщил о признании этого факта президенту Королевского общества Джозефу Банксу^[29]:

За свои заслуги Гершель был награждён королём Георгом III пожизненной стипендией в 200 фунтов стерлингов, при условии, что он переедет в Виндзор, дабы у королевской семьи была возможность посмотреть в его телескопы^[30].

Название

Невил Маскелайн написал Гершелю письмо, в котором попросил его сделать одолжение астрономическому сообществу и дать название планете, открытие которой — целиком заслуга этого астронома^[31]. В ответ Гершель предложил назвать планету «Georgium Sidus» (с латыни «Звезда Георга»), или планетой Георга в честь короля Георга III^[32]. Своё решение он мотивировал в письме к Джозефу Банксу^[29]:

Французский астроном Жозеф Лаланд предложил назвать планету в честь её первооткрывателя — «Гершелем»^[33]. Предлагались и другие названия: например, Кибела, по имени, которое в античной мифологии носила жена бог

wiki-org.ru

ГРАВИТАЦИЯУран планета

Демократия в Космосе зависит от Закона всемирного тяготения

Поскольку данный закон, как показала практика, не совсем демократичен, то следует уточнить физические параметры.

R=2,876679082·10¹² м – большая полуось

m=8,6832·10²⁵ кг – масса

V=6,833·10²² м³– объем

r=2,5362·10⁷ м – радиус

v=6,81·10³ м/с – орбитальная скорость

g=8,87 м/с² – ускорение св. падения

Т=2,65121856·10⁹ с – сидерический период обращения

Θ=76 К – температура, уровень 1 бара [1].

По закону всемирного тяготения физические параметры планет связаны с их массой. В Космосе, где небесные тела находятся в разной удаленности от Солнца и имеют  разную температуру, данный закон работает не корректно, в этом мы убеждались неоднократно. Поэтому, прежде всего, необходимо вычислить массу планет, а затем уточнить их физические параметры. Чтобы определить массу Урана необходимо воспользоваться орбитальными параметрами одной из лун Урана. Возьмем самый крупный спутник Титанию, восьмой по величине среди всех спутников в солнечной системе. Радиус окружности, по которой движется Титания, равен 4,3591·10⁸ м, а период его обращения равен 8,71 дня (7,52544·10⁵ с) [2].

(1)

Энергетический коэффициент (G_E) для Урана с учетом его температуры 76 К, которая соответствует давлению в 1 бар.

(2)

Масса Урана увеличилась в 3,8 раза.

Отсюда плотность Урана.

ρ=M/V=3,3342·10²⁶ кг/6,833·10²² м³=4879 кг/м³                                                                     (3)

Плотность вещества Урана возросла и приблизилась к плотности планет земной группы, что дает основание полагать о массивном и плотном ядре Урана.

Уточним силу притяжения с новыми значениями масс Солнца и Урана по закону всемирного тяготения. Предварительно вычислим гравитационный коэффициент между планетой и звездой.

(4)

(5)

Ускорение свободного падения на Уране близко к земному.

(6)

Уточним силу притяжения по второму закону Ньютона

(7)

Для совпадения результатов по формулам (5) и (7) необходимо в (7) ввести поправочный (тепловой) коэффициент К [3] его значение равно 0,95.

К=5,152·10²¹/5,375·10²¹=0,95

Для сравнительного анализа сведем вновь полученные данные и справочные в таблицу 1.

Таблица1.

Уран самая холодная планета

Минимальная температура на газовой поверхности Урана составляет 49 К (-224° C), что делает его самым холодным из восьми планет. Его верхние слои атмосферы покрыты туманом, в основном из метана, который скрывает ураганные бури.

Уран рассеивает теплоту меньше других планет. Весьма характерное сравнение с Нептуном, который близок по размерам, но находится на более удаленной от Солнца орбите. Источник [4] указывает, что «Уран излучает в 1,1 раза больше энергии, чем получает от Солнца, а Нептун излучает в 2,61 раза больше». Это обстоятельство стало для ученого мира очередной загадкой. На данный момент существует две гипотезы, пытающиеся объяснить  холодный мир Урана. 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. По второй гипотезе предполагается, что внутри планеты существует некий барьер, который не позволяет внутреннему теплу планеты вырваться на поверхность [4].

На мой взгляд, обе гипотезы не состоятельны. По первой гипотезе, если Уран и подвергся ударному действию огромного космического объекта, то он бы не то что не потерял свое тепло, а наоборот, теплоты бы только прибавилось. По второй версии существования внутреннего теплового барьера. На Земле есть хорошие природные теплоизоляторы, например, кора пробкового дерева или шерсть животных. Для того чтобы опоясать подобными теплоизоляторами (схожими по тепловым свойствам) такую огромную планету, как Уран, это конечно не возможно. Но, если гипотетически представить, что в Уране присутствует тепловая барьерная сфера, то куда должно деваться внутреннее тепло данной планеты? Оно должно накапливаться, т.к. такое огромное небесное тело должно тепло генерировать. Тогда, спустя определенное время, тепловая оболочка должна расшириться и лопнуть. Если она сверхпрочная и плотная, то Уран должен был бы давно взорваться.

Поэтому, в Уране нет никаких тепловых барьерных сфер. Тогда где теплота? Здесь также две версии: 1) либо ошиблись при измерениях, 2) либо атмосфера Урана обладает повышенной теплопроводностью, например, как на спутнике Сатурна Титане.

Магнитное поле Урана

 Рис. 1. Расположение магнитных диполей планет относительно осей вращения.

До 1986 года, перед исследованием «Вояджера-2», предполагалось, что магнитное поле Урана соответствует направлению солнечного ветра. В этом случае геомагнитные полюса должны были бы совпадать с географическими, которые лежат в плоскости эклиптики. Измерения «Вояджера-2» позволили обнаружить у планеты весьма специфическое магнитное поле, ось которого на 1/3 радиуса удалена от геометрического центра и наклонена на 59 градусов относительно оси вращения. Т.е. магнитный диполь смещён от центра планеты к северному географическому полюсу примерно на 1/3 от радиуса планеты. Эта асимметрия приводит к тому, что напряжённость магнитного поля на поверхности в южном полушарии может составлять 0,1 гаусса, тогда как в северном полушарии может достигать 1,1 гаусса (рис. 1). [5].

Магнитное поле Урана формируется в определенной части мантии и это является очередной загадкой для астрофизиков. Необычное магнитное поле Урана работает независимо от оси вращения планеты и положения ее ядра. Кроме Урана, аналогичное смещённое и «накренившееся» магнитное поле также наблюдается и у Нептуна, в связи с этим, в ученом мире, существует мнение, что такая конфигурация является характерной для ледяных гигантов.

На мой взгляд, дело не в специфике строения ледяных гигантов. Например, у планеты Земля ось магнитного диполя также не проходит через геометрический центр вращения и также удалена от него на расстояние почти на 1/4 радиуса планеты (1545 км) [6]. Тем не менее, во всех учебниках физики представлена, как основная теория – «теория гидромагнитного динамо», которая утверждает, что магнитное поле формируется в ядре. Каким образом магнитное поле может формироваться в ядре, если магнитная ось проходит почти по касательной к данному ядру?

Относительно аномального смещения магнитного диполя Урана и его магнитосферы в целом. Аномалия возникает, в основном по двум причинам: 1) длительный период обращения вокруг Солнца (84 земных года), 2) расположение оси вращения (98° от вертикали). Период, в течение которого одно полушарие полностью и непрерывно освещено Солнцем, длится 42 года. Этот период длительного дня или лета. Другое полушарие в это время пребывает в полной темноте и при самой низкой температуре (зима). Несмотря на удаленность от Солнца освещенное полушарие подпитывается солнечной энергией, которая растягивает атмосферу этого полушария, которая становится разреженней, возможно через эту полусферу и утекает теплота планеты. В результате в расплавленной мантии вокруг ядра возникает температурный градиент и разность давлений, что заставляет магму перемещаться по тороиду вокруг ядра. В процессе движения происходит трибозарядка в смежных слоях магмы, вызывая пульсирующий ток в виде разрядных молний, которые индуцируют магнитное поле.

Кроме того, структура магнитного поля имеет ярко выраженный квадрупольный характер. То есть фактически магнитное поле Урана имеет 4 полюса,  два северных и два южных полюса. Такая необычная геометрия приводит к очень асимметричному распределению напряженности магнитного поля в разных полушариях планеты.

Смещение диполя в сторону южного магнитного полюса означает, что ядро с расплавленной магмой смещено относительно геометрического центра в сторону неосвещенного полушария. Точнее сказать, смещена атмосфера относительно массивного ядра. Т.е. из-за продолжительного нагрева одного полушария возникает дисбаланс атмосферы относительно массивного ядра. На это указывает аномальное расположение магнитного диполя планеты Уран.

Источники

1. Уран, Википедия /URL: https://goo.gl/LGUCf1
2. Титания, Википедия / URL: https://goo.gl/oZcZvJ
3. Ершов Г.Д., Меркурий планета, Гравитация / URL: https://gennady-ershov.ru/planety/merkurij-planeta.html
4. Pearl J.C., Conrath B.J., Hanel R.A., Pirraglia J.A. The Albedo, Effective Temperature, and Energy Balance of Uranus as Determined from Voyager IRIS Data. Icarus 84: 12-28, 1990
5. Магнитосфера Урана, Galspace / URL: http://galspace.spb.ru/index416.html
6. Ершов Г.Д., Магнитное полюса Земли, Гравитация / URL: https://gennady-ershov.ru/zemlya/magnitnye-polyusa-zemli.html

Назад  Вперед

gennady-ershov.ru