Радиус от солнца до урана

Расстояние от Урана до Солнца

Расстояние от Солнца до Урана было рассчитано учеными теоретическим путем. Предварительно была найдена дистанция между этой планетой и Землей: к небесному объекту отправили радиоволны, а после проанализировали вернувшееся радиоэхо.

Общие сведения об Уране

Это седьмая по счету планета от Солнца, четвертая по массе и третья по диаметру среди планетарных объектов нашей системы. Она была открыта английским астрономом У. Гершелем в 1781 г. Свое имя космическое тело получило в честь персонажа древнегреческой мифологии. Ураном звали бога неба, он был отцом многих титанов, в том числе Кроноса, отца верховного бога-олимпийца Зевса.

Среди ее основных параметров:

радиус экватора — 25,56 тыс. км;
масса — 8,68×10²⁵ кг;
средняя плотность поверхности — 1,3 г/см³;
ускорение свободного падения (значение на экваторе) — 8,43 м/с²;
продолжительность уранианского дня — 7,24 часа;
средняя температура на поверхности — минус 216℃.

Уран — одна из двух планет Солнечной системы, принадлежащих к классу ледяных гигантов. Его отличия от газовых гигантов — отсутствие в составе мантии металлического водорода, но наличие водяного льда в разных модификациях. Внешняя воздушная оболочка похожа по составу на атмосферу Сатурна или Юпитера и состоит из 83% водорода и 15% гелия. Характерный голубой цвет планете придает метановый лед: его концентрация достигает 2,3%. Также в атмосфере содержатся оксиды углерода, аммиак, этан, ацетилен и его производные (например, метилацетилен).

В центре Урана ученые предполагают наличие скалистого ядра. Между ним и атмосферой раскинулась мантия. Ее принято называть ледяной, но это горячая и плотная жидкость, состоящая из воды и аммиака.

Орбита планеты

Уран движется вокруг Солнца по вытянутой эллиптической орбите. Планета летит в космосе со скоростью 6,81 км/с, совершая 1 полный оборот вокруг светила за 84 земных года. При этом она одновременно вращается вокруг своей оси, и вращение происходит в положении «лежа». Такой необычный наклон оси может быть результатом столкновения Урана с большим астероидом много миллионов лет назад.

Расстояние между Ураном и Солнцем

Планета регулярно отдаляется от нашей звезды на 3 млрд километров — это точка афелия. В перигелии Уран приближается к светилу на 2,75 млрд км. Для расчетов принято усредненное значение большой полуоси 2,877 млрд км — это почти 19,23 а.е. Солнечный свет добирается до планеты примерно за 2,5 часа.

Удаленность Урана от Земли

К Урану приближался только 1 земной космический корабль — станция «Вояджер-2» в 1986 г. Направляясь к границам Солнечной системы, этот аппарат пролетел в 81,5 тыс. км от планеты, затратив на путь от Земли до уранианских окрестностей почти 8,5 года.

В ближайшее время NASA планирует запуск исследовательских миссий Uranus orbiter and probe и Uranus Pathfinder, целью которых является детальное изучение планеты № 7. Чтобы достичь места назначения, кораблям миссии, в зависимости от их размеров и других технических параметров, понадобится от 8 до 15 лет.

Стартовое окно для ракет (благоприятный период для запуска, когда путь к пункту назначения займет минимум времени и будет проходить по энергетически оптимальной траектории с минимально возможным расходом топлива) открывается каждый год на 21 день. В это время Уран подходит к Земле на наименьшее расстояние — 2,6 млрд км. Максимальная дистанция между этими двумя планетами — 3,15 млрд км.

Источник

Каковы размеры планеты Уран? Радиус, площадь, масса и объем

Уран входит в тройку крупнейших планет Солнечной системы, и его габариты действительно впечатляют.

Радиус Урана оценивается в 25362 км. Это среднее значение, так как Уран немного «сплюснут» у своих полюсов. Его полярный радиус равен 24973 км, а экваториальный достигает 25559 км. Это означает, что Уран примерно в 4 раза больше Земли, радиус которой равен 6371 км.

Поверхность Урана имеет площадь 8,12 трлн кв. км, то есть она в 16 раз больше площадь земной поверхности. Это число легко объясняется разницей в радиусе планет и элементарными формулами геометрии. Площадь сферы пропорциональна квадрату ее радиуса, и поэтому, если радиус Урана больше в 4 раза, то и площадь как раз должна быть больше в 4•4=16 раз.

По такой логике можно ожидать, что объем Урана (а объем пропорционален уже кубу радиуса) будет больше уже в 4 3 =64 раза по сравнению с Землей. И это почти так. Объем Урана равен 68,33 трлн куб. км, что в 63,3 раза больше земного объема.

Так как Уран состоит из довольно легких элементов, то его масса не столь велика, хотя, конечно, она больше земной. Масса урана оценивается в 8,68•10 25 кг, то есть в 14,5 земных масс.

Читайте также: Чтобы солнце грело slow

Главной особенностью Урана считаются не его размеры, а положение оси его вращения. Она почти лежит в плоскости орбиты планеты. Из-за этого вращение Урана вокруг своей оси почти не приводит к смене дня и ночи на планете, они сменяют друг друга только на узкой полосе вблизи экватора. На большей же части планеты наблюдается либо полярная ночь, либо полярный день. С учетом того факта, что Урану необходимо 84 года для совершения одного оборота вокруг Солнца, длительность полярной ночи на Уране может достигать 42 лет. Правда, во время равноденствия Уран поворачивается к Солнцу таким образом, что привычная смена дня и ночи все же имеет место быть.

Список использованных источников

Источник

Какое расстояние от Солнца до планеты Уран — минимальное, максимальное и среднее

Уран – первая планета, для открытия которой пришлось использовать телескоп. Насколько далека она от Солнца?

Орбита Урана – это не окружность, а эллипс, поэтому дистанция, отделяющая его от звезды, не является постоянной. Когда планета находится в перигелии, то расстояние между ней и Солнцем сокращается до минимума в 2,749 млрд км, или 18,4 а.е. Когда же Уран оказывается в афелии, расстояние увеличивается до 3,004 млрд км, или 20,1 а. е. В среднем же дистанция между Ураном и Солнцем составляет 2,877 млрд км, или 19,2 а. е.

Хотя Уран и находится очень далеко от Земли, его всё же можно увидеть невооруженным взглядом. Его видимая звездная величина равна + 5,5, то есть он находится вблизи предела видимости. Почему же он не был открыт ещё в древности, как и другие планеты? Дело в том, что, с одной стороны, из-за своей тусклости он не привлекал внимания людей – на небе были десятки тысяч других, более ярких объектов. С другой стороны, Уран совершает оборот вокруг Солнца за 84 земных года, то есть очень медленно, поэтому в древности люди просто не замечали его движения по небосводу.

До Урана доходит очень мало солнечного света, а его недра выделяют немного тепла, поэтому планета является самой холодной в Солнечной системе. Температура в его тропосфере опускается –224° С (температуру у поверхности измерить нельзя, так как Уран – газовый гигант, не имеющий твердой поверхности).

Особенностью Урана является наклон его оси, которая почти лежит в плоскости орбиты. В результате нормальная смена дня и ночи, как на других планетах, на Уране происходит только вблизи экватора. Вся остальная поверхность периодически погружается в полярную ночь. На полюсах ее длительность достигает 42 лет!

Из-за удаленности Урана вблизи него проходил только один аппарат – «Вояджер-2» в 1986 г. На полет к планете он потратил 9 лет. Новых миссий к Урану пока не отправляли.

Список использованных источников

Источник

Планета Уран

Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру планета в Солнечной система после Юпитера и Сатурна. Обладает коллекцией спутников и кольцевой системой.

Хотя его можно отыскать без использования увеличительных приборов, планетарный статус выявили лишь в 18-м веке. Давайте внимательнее изучим интересные факты об Уране для детей и взрослых.

Интересные факты

Это тусклая планета, поэтому была недоступной древним людям. Сначала Гершель посчитал, что видит комету, но спустя пару лет объект получил планетарный статус. Ученый хотел назвать ее «Звездой Георга», но вариант Иоганна Боде подошел лучше.

Планета Уран характеризуется ретроградностью, что не сходится с общей направленностью.

Но некоторые участки направлены прямо к Солнцу и так длится примерно по 42 года. Остальное время отведено на тьму.

Подобно остальным газовым гигантом, верхний слой Урана представлен водородом с гелием. Но ниже идет ледяная мантия, сосредоточенная над ледяным и скалистым ядром. Верхняя атмосфера – вода, аммиак и кристаллы метанового льда.

При показателе температуры в -224°C считается самой холодной планетой. Периодически Нептун остывает еще сильнее, но большую часть времени мерзнет Уран. Верхний атмосферный слой укрыт метановой дымкой, скрывающей бури.

Частички крайне маленькие. Есть 11 внутренних и 2 наружных кольца. Сформировались при крушении древних спутников. Первые кольца заметили лишь в 1977 году, а остальные – на снимках телескопа Хаббл в 2003-2005 гг.

Все спутники Урана названы по героям Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Самой интересной считается Миранда с ледяными каньонами и странным видом поверхности.

К Урану в 1986 году наведывался Вояджер-2 на удаленности в 81500 км.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 25360 км, объеме – 6.833 × 10 13 км 3 и массе – 8.68 × 10 25 кг, планета Уран в 4 раза крупнее Земли и в 63 раза превосходит её по объему. Но не забывайте, что это газовый гигант с плотностью в 1.27 г/см 3 , поэтому здесь он уступает нам.

Физические характеристики планеты Уран

Экваториальный
Полярное сжатие	0,02293

радиус 25 559 км Полярный радиус 24 973 км Площадь поверхности 8,1156·10 9 км² Объём 6,833·10 13 км³ Масса 8,6832·10 25 кг
14,6 земных Средняя плотность 1,27 г/см³ Ускорение свободного

падения на экваторе 8,87 м/с² Вторая космическая скорость 21,3 км/c Экваториальная скорость

вращения 2,59 км/с
9 324 км/ч Период вращения 0,71833 дней Наклон оси 97,77° Прямое восхождение

северного полюса 257,311° Склонение северного полюса −15,175° Альбедо 0,300 (Бонд)
0,51 (геом.) Видимая звёздная величина 5,9 — 5,32 Угловой диаметр 3,3″—4,1″

Уран отличается наибольшим переменным расстоянием от Солнца. По сути дистанция колеблется между 2 735 118 110 км и 3 006 224 700 км. При среднем расстоянии в 3 млрд. км на один орбитальный проход уходит 84 года.

Вращение оси длится 17 часов и 14 минут (столько занимает день на Уране). На верхнем атмосферном слое заметен сильный ветер в сторону вращения. На некоторых широтах массы движутся быстрее и выполняют оборот за 14 часов.

Орбита и вращение планеты Уран

Эксцентриситет
Афелий	3 004 419 704 км 20,083 305 26 а. е.
Большая полуось	2 876 679 082 км 19,229 411 95 а. е.

орбиты 0,044 405 586 Сидерический период

обращения 30 685,4 дней
84.01 года Синодический период

обращения 369,66 дней Орбитальная

скорость 6,81 км/с Средняя аномалия 142,955717° Наклонение 0,772556° Долгота восходящего узла 73,989821° Аргумент перицентра 96,541318° Спутники 27

Удивительно то, что эта планета совершает обороты практически на боку. Пока у одних наблюдается небольшой осевой наклон, показатель Урана достигает 98°. Из-за этого планета проходит сквозь кардинальные перемены. На экваторе ночь и день длятся нормально, но на полюсах они охватывают по 42 года!

Состав и поверхность

Планетарная структура представлена тремя слоями: скалистое ядро, ледяная мантия и внешняя оболочка из водорода (83%) и гелия (15%) в газообразном состоянии. Есть еще один важный элемент – 2.3% метанового льда, который влияет на голубой окрас Урана. В составе стратосферы можно найти различные углеводороды, среди которых этан, диацетилен, ацетилен и метилацетилен. На нижнем фото можно внимательно изучить строение Урана.

Внутреннее строение Урана

При помощи спектроскопии обнаружили окись углерода и двуокись углерода в верхних слоях, а также ледяные облака водяного пара и аммиак с сероводородом. Именно поэтому Уран вместе с Нептуном именуют ледяными гигантами.

Ледяная мантия представлена горячей и плотной жидкостью, в составе которой присутствуют вода, аммиак и прочие летучие вещества. Жидкость (водно-аммиачный океан) характеризуется высокой электропроводностью.

Масса ядра достигает всего 0.55 земной, а по радиусу – 20% от общего планетарного размера. Мантия – 13.4 земной массы, а верхний атмосферный слой – 0.5 земной массы.

Плотность ядра – 9 г/см 3 , где давление в центре поднимается до 8 млн. бар, а температура – 5000К.

Спутники

Семья состоит из 27 известных нам спутников Урана, разделенных на крупные, внутренние и нерегулярные. Наибольшими считаются Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Их диаметр превосходит 472 км, а масса – 6.7 х 10 19 кг для Миранды, а также 1578 км и 3.5 х 10 21 кг у Титании.

Сравнение размеров крупнейших спутников Урана с размером планеты

Есть мнение, что все крупные луны появились в аккреционном диске, который присутствовал вокруг планеты еще долгое время с момента ее формирования. Каждая представлена практически равным соотношение горной породы и льда. Выделяется лишь Миранда, которая почти полностью создана из льда.

Можно отметить также наличие аммиака, диоксида углерода, а скалистая порода – углеродистый материал и органические соединения. Полагают, что в Титании и Обероне на черте между ядром и мантией может существовать жидкий водяной океан. Поверхность щедро усеяна кратерами. Самой молодой и «чистой» считается Ариэль, а вот Умбриэль – старушка со шрамами.

У главных спутников нет атмосферы, а орбитальный путь приводит к сильным сезонным колебаниям. Внутренних лун насчитывают 13: Корделия, Офелия, Биянка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Купидон, Белинда, Пердита, Пак и Маб. Все они получили свои имена в честь героев творений Шекспира. На фото продемонстрированы спутники и кольца Урана.

Спутники и кольца Урана

Внутренние спутники обладают прочной связью с кольцевой системой планеты. С диаметром в 162 км Пак считается в этой группе крупнейшей луной и единственная, чей снимок удалось добыть Вояджеру-2.

Все они выступают темными телами. Сформированы из водяного льда с темным органическим материалом. Система лишена стабильности и модели показывают, что может произойти столкновение. Особенное беспокойство вызывают Дездемона и Крессида.

Есть 9 нерегулярных спутников, чья орбита расположена дальше Оберона. Они были захвачены уже после формирования самой планеты: Франциско, Калибан, Стефано, Тринкуло, Сикоракс, Маргарита, Просперо, Сетебос и Фердинанд. Они охватывают 18-150 км. Все вращаются в ретроградном направлении, кроме Маргариты.

Атмосфера и температура

Атмосфера Урана также делится на слои, определяемые температурой и давлением. Это газовый гигант, поэтому лишен твердой поверхности. Дистанционные зонды способны опускаться до 300 км вглубь.

Можно выделить тропосферу (300 км ниже поверхности и 50 км над ней с давлением в 100-0.1 бар) и стратосферу (50-4000 км и 0.1-10 10 бар).

Зависимость температуры на Уране от высоты атмосферы и давления

Наиболее плотный слой – тропосфера, где нагрев достигает 46.85°C и опускается до -220°C. Верхняя область считается самой морозной в системе. Большая часть ИК-лучей создаются в тропопаузе.

Здесь располагаются облака: водные, ниже идут аммиачные и сероводородные, а сверху – тонкие метановые. В стратосфере температура меняется от -220°C до 557°C, к чему приводит солнечная радиация. На этом слое отмечают этановый смог, создающий внешний вид планеты. Есть ацетилен и метан, которые прогревают этот шар.

Термосфера и корона охватывают 4000-50000 км от точки «поверхности», где температура держится на 577°C. Пока никто точно не знает, как планете удается так прогреваться, ведь она удалена от Солнца, а внутреннего тепла недостаточно.

По погоде напоминает старших газовых гигантов. Есть полосы, совершающие обороты вокруг планеты. В итоге, ветры разгоняются до 900 км/ч, приводя к масштабным штормам. В 2012 году телескоп Хаббл заметил Темное пятно – гигантский вихрь, простирающийся на 1700 км х 3000 км.

Кольца

Кольца планеты Уран состоят из темных частичек, чей размер от микрометра до доли метра, поэтому их не так легко разглядеть. Сейчас удается выделить 13 колец, среди которых наиболее яркое – эпсилон. Если не считать двух узких, то тянутся в ширину на несколько км.

Это цветное изображение колец Урана было сделано Вояджером 21 января 1986 года, на расстоянии 4.17 млн. км (2.59 млн миль). На этой фотографии видны все 9 его колец

Кольца молодые и сформировались уже после самой планеты. Есть мнение, что выступают частью разрушенной луны (или нескольких). Одно из первых наблюдений за кольцами выполнили Джеймс Эллиот, Джессика Минк и Эдвард Данхем в 1977 году. В период затмения звезды HD 128598 они отыскали 5 формирований.

Кольца появились и на снимках Вояджера-2 в 1986 году. А новые обнаружил уже телескоп Хаббл в 2005 году. Крупнейшее вдвое шире планеты. В 2006 году обсерватория Кека показала кольца в цвете: внешнее – синее, а внутреннее – красное. Остальные кажутся серыми.

История изучения

Уран входит в список пяти планет, которые можно было разглядеть невооруженным глазом. Но это тусклый объект, а орбитальный путь проходит слишком медленно, поэтому древние считали, что перед ними классическая звезда. Ранний обзор принадлежит Гиппарху, указавшему на тело как на звезду в 128 г. до н. э.

Первое точное наблюдение за планетой выполнил Джон Фламстид в 1690-м году. Он заметил ее минимум 6 раз и записал в качестве звезды (34 Тельца). Примерно 20 раз за Ураном следил Пьер Лемоньер в 1750-1769 гг.

Телескоп, при помощи которого Уильям Гершель наблюдал за Ураном

Но лишь в 1781 году Уильям Гершель начал наблюдать за Ураном как за планетой. Правда сам он считал, что смотрит на комету, которая по повадкам смахивает на планетный объект. В итоге, к изучению подключились и другие астрономы, среди которых был Андерс Лекселл. Ему первому удалось определить почти круговую орбиту. Это подтвердил и Иоганн Боде.

В 1783 году Уран официально признали планетой, а Гершель получил 200 фунтов от короля. За это ученый прозвал объект звездой Георга в честь нового покровителя. Но за пределы Великобритании наименование не вышло.

Уран, запечатленный космическим телескопом Хаббл

Современное наименование предложил Иоганн Боде. Это была латинская версия греческого бога неба. Название прижилось и стало официальным в 1850-м году. Ниже представлена карта Урана.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник