Седьмая планета от солнца спутники

Седьмая планета от Солнца — Уран. Это одна из гигантских внешних планет, не имеющих твердой поверхности. Хотя Уран не так велик, как Юпитер или Сатурн, внутри него поместилось бы более 60 планет. Планета больше всего похожа по размеру и составу на Нептун, своего внешнего соседа. Как и Нептун, Уран сине-зеленый из-за небольшого количества метана в его атмосфере или окружающем слое газов.

Планета Уран

Уран не был известен древним астрономам. В самом ярком своём проявлении планета едва видна невооруженным глазом. Её несколько раз видели в первые телескопы, но считали просто еще одной звездой.

В 1781 году в рамках телескопического исследования звезд английский астроном Уильям Гершель обнаружил “любопытную либо туманную звезду, либо, возможно, комету”. Этот необычный объект вскоре оказался планетой, первой идентифицированной в наше время. Позднее он был назван Ураном, олицетворением небес в древнегреческой мифологии.

Даже с помощью более мощных телескопов, доступных в 21 веке, далекую планету трудно наблюдать в мельчайших деталях. Многое из того, что известно о нем, взято из фотографий крупным планом и измерений, сделанных в 1986 году «Вояджером-2», единственным космическим аппаратом, посетившим Уран.

Уран вращается вокруг Солнца между орбитами Сатурна и Нептуна. Эти три планеты плюс Юпитер являются четырьмя внешними планетами, называемыми Юпитерианскими, или Юпитероподобными. Состоящие в основном из жидкостей и газов, они гораздо менее плотны, чем четыре внутренние планеты. Как и другие внешние планеты, Уран имеет систему колец и множество спутников.

Размер Урана

Уран — третья по величине планета в Солнечной системе после Юпитера и Сатурна. Уран примерно в четыре раза больше Земли. Его диаметр на экваторе составляет около 51 118 километров, если измерять на уровне атмосферы, где давление такое же, как на уровне моря на Земле.

Масса и плотность Урана

Планета немного больше Нептуна, но Нептун примерно в 1,2 раза массивнее. Плотность Урана довольно низкая — всего в 1,3 раза больше, чем у воды, по сравнению с 1,6 для Нептуна и 5,5 для скалистой Земли.

Орбита Урана

Как и все планеты, Уран вращается вокруг Солнца по слегка эллиптической или овальной орбите. При среднем расстоянии от Солнца около 2 870 990 000 километров, Уран примерно в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Расстояние от Урана до Земли

Самое близкое расстояние от Земли, составляет около 2,7 миллиарда километров. Урану требуется около 84 земных лет, чтобы совершить всего один оборот вокруг Солнца. Это означает, что год на Уране примерно в 84 раза длиннее, чем год на Земле.

Вращение Урана

Однако день на Уране короче, чем на Земле. Уран совершает один оборот вокруг своей оси примерно за 17 земных часов, по сравнению с примерно 24 часами для Земли. Это быстрое вращение приводит к тому, что его полярные области слегка сглаживаются, а экватор выпячивается. Диаметр его полюсов примерно на 2 процента меньше, чем у экватора.

Планета Уран на боку

Технически, Уран вращается вокруг своей оси в ретроградном движении, или направлении, противоположном большинству других планет. Тем не менее, это немного вводит в заблуждение, чтобы описать его вращение таким образом, так как Уран лежит почти на боку. В отличие от любой другой планеты, его ось вращения наклонена на необычайно большие 97,9 градуса относительно плоскости, в которой он вращается. Ученые полагают, что Уран, возможно, был сбит с этого пути в начале своей истории одним или несколькими сильными столкновениями с другими телами.

Времена года на Уране

Каждый сезон на Уране длится около 21 земного года. Поскольку планета почти накренилась на бок, то, вращаясь по орбите, она указывает сначала один полюс на солнце, затем на его экватор, а затем на другой полюс. В результате, лето и зима являются экстремальными, когда одно полушарие купается в солнечном свете в течение многих лет в течение лета, в то время как другое полушарие погружено в постоянную темноту в течение своей долгой зимы.

Солнечный свет более равномерно распределяется весной и осенью, когда экватор направлен к Солнцу. Однако тепло, по-видимому, довольно равномерно распределяется круглый год. Эти два полушария, вероятно, всегда имеют примерно одинаковую температуру, вероятно, потому, что атмосфера хорошо переносит и накапливает тепло.

Атмосфера Урана

Как и другие внешние планеты, Уран имеет массивную атмосферу с составом, сходным с составом Солнца и других звезд. Ученые считают, что это примерно три четверти водорода и четверть гелия по массе, плюс небольшое количество метана и, вероятно, следовые количества воды, аммиака и других веществ.

Облака Урана

Самые высокие облака очень яркие и состоят из замерзшего метана. Дальше внизу, возможно, есть облака замерзшей воды и гидросульфида аммония. Нижние части атмосферы, в которых образуются облака, довольно холодные, и температура там снижается с увеличением высоты.

Температура на Уране

Самая холодная часть атмосферы составляет около — 221° C. Однако в верхних слоях атмосферы температура заметно повышается, достигая 480° C.

В отличие от Юпитера и Сатурна, Уран в видимом свете выглядит почти безликим. Слабые полосы облаков видны на снимках, сделанных на других длинах волн света или обработаны, чтобы показать крайний контраст. Полосы облаков параллельны экватору.

Ветры на Уране

Как на Земле и Нептуне, ветры движутся на запад в зоне вблизи экватора и на восток в зонах более высоких широт. Ветры здесь в несколько раз сильнее земных, но слабее нептуновых. Атмосфера Урана кажется более спокойной, чем на других внешних планетах. Пятна, наблюдаемые на планете, считаются штормами, но они меньше, чем те, которые наблюдаются на Юпитере, Сатурне и Нептуне.

Внутреннее строение и состав Урана

Давление и температура внутри планеты очень высоки, поэтому её внутренности должны быть жидкими. Ученые считают, что Уран состоит в основном из расплавленных льдов воды, метана и аммиака, с некоторыми расплавленными силикатными породами и металлами, а также меньшим количеством водорода и гелия. В центре планеты могло находиться ядро из камня и металла. Однако ученые считают, что горная порода и металл с большей вероятностью распространятся по всему флюидному интерьеру, чем в отдельном слое.

Внутренности Урана больше похожи на внутренности Нептуна, чем на внутренности Юпитера и Сатурна, которые в основном состоят из водорода и гелия. Как и на Нептуне, расплавленный лед, камень и металл составляют гораздо большую часть массы. По какой-то неизвестной причине Уран не производит столько внутреннего тепла, как три другие внешние планеты. Эти планеты излучают почти в два раза больше тепла, чем получают от Солнца, но Уран излучает лишь немного больше тепла, чем получает.

Как и большинство других планет Солнечной системы, Уран создает собственное магнитное поле. Он похож на стержневой магнит, с Северным полюсом и Южным полюсом. Как и на Земле, компас будет показывать на север. Однако магнитный Северный полюс Урана наклонен на исключительно большие 58,6 градуса от его вращательного Северного полюса, по сравнению с наклоном 11,5 градуса для Земли. Только магнитное поле Нептуна имеет такой же наклон.

Кольцевая система Урана

Уран имеет систему из примерно дюжины узких колец. Подобно кольцам Сатурна, они состоят из бесчисленных частиц, каждая из которых вращается вокруг планеты, как маленькая Луна. Частицы в кольцах Урана намного темнее, чем те, что находятся в ярких ледяных кольцах Сатурна. Кроме того, в кольцах Сатурна гораздо больше пыли и мельчайших частиц.

Большинство объектов, образующих кольца Урана, имеют размеры более 1,4 метра в поперечнике. Небольшое количество пыли в его кольцах, кажется, постоянно пополняется. Пыль может быть сбита с маленьких спутников, когда объекты ударяются о их поверхность.

Спутники Урана

«Вояджер-2» зафиксировал две маленькие луны, Корделию и Офелию, которые вращались по обе стороны одного из колец. Гравитация двух лун ограничивает кольцевые частицы узкой полосой, поэтому они называются пастушьими лунами. Другие маленькие луны, еще не открытые, также могут быть пастухами для других колец.

27 спутников Урана

Уран имеет 27 известных спутников: пять главных и более 20 меньших. Главные спутники, от ближайших до самых дальних от Урана, — это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Некоторые из малых спутников вращаются вокруг колец, в то время как другие — за крупными лунами.

Крупные спутники Урана

Внешние малые спутники нерегулярны, что означает, что они имеют сильно вытянутые или наклоненные орбиты, или и то, и другое. Внутренние малые спутники и пять больших Лун имеют почти круговые орбиты, лежащие примерно в той же плоскости, что и Орбита Урана.

Пять главных спутников планеты изменяются в размерах от Миранды, с диаметром около 470 километров, до Титании, с диаметром около 1578 километров. Пять спутников, вероятно, в основном состоят из водяного льда и камня. Четыре самых крупных, как полагают, состоят из около 60 процентов льда и 40 процентов камня.

Миранда имеет меньшую плотность, поэтому у неё, вероятно, больше процент льда. Поверхности всех пяти главных лун, по-видимому, содержат грязный водяной лед. Умбриэль и Оберон имеют много кратеров, больших и маленьких, как нагорья земной Луны. Как и у Луны, их большие кратеры, вероятно, датируются более чем 4 миллиардами лет.

У Титании и Ариэля меньше крупных кратеров, но примерно столько же мелких. Это говорит о том, что Титания и Ариэль имеют более молодые поверхности. Узкие каньоны встречаются на всех крупных спутниках. Возможно, они образовались в результате растрескивания коры при расширении лун.

Спутник Урана — Миранда

Миранда имеет самые большие каньоны, некоторые из которых достигают 80 километров в ширину и 15 километров в глубину. Ученые считают, что вся вода в её недрах когда-то могла быть жидкой. Когда вода замерзала, Миранда расширялась, вызывая разрушение земной коры.

У Миранды есть странная мешанина различных типов местности. Она в основном имеет сильно изрытые кратерами, древние поверхности. В других районах кратеры встречаются реже, они представляют собой наборы извилистых канавок, извилистых долин или крутых утесов.

Миранда, возможно, была разбита на части столкновениями с другими объектами, а затем вновь собрана, чтобы сформировать странное лоскутное одеяло ландшафтов, наблюдаемое сейчас. Вместо этого различные ландшафты могли образоваться в результате извержений и другой внутренней геологической активности.

Читайте также: Юбка два солнце клеша

Полёты на Уран

В августе 1977 года НАСА запустило беспилотный зонд Voyager -2 для полета к Юпитеру и Сатурну с надеждой, что позже он может быть отправлен на Уран и Нептун. После того, как космический корабль посетил две ближайшие планеты-гиганта, его курс действительно был изменен, чтобы отправить его на две внешние планеты-гиганта. «Вояджер-2» стал первым и пока единственным космическим аппаратом, который столкнулся с Ураном в январе 1986 года и Нептуном в августе 1989 года.

Пройдя через кольцевую систему Урана, «Вояджер-2» приблизился к центру планеты примерно на 107 000 километров. Он измерил размеры и массу Урана и его главных спутников, обнаружил и измерил магнитное поле, а также определил скорость вращения внутренней части планеты. На Уране было сделано около 8000 снимков, включая первые крупные планы планеты, её колец и спутников. На этих снимках были обнаружены погодные условия в атмосфере Урана и на поверхности крупных спутников, а также впервые было обнаружено много меньших спутников.

Источник

Уран получил статус самой странной планеты в Солнечной системе. Почему?

Несмотря на то, что все планеты Солнечной системы известны, это отнюдь не означает, что ученые знают о них все. Более того, благодаря данным, полученным с различных спутников и зондов, специалисты едва ли не каждый день продолжают делать новые открытия. Рассказываем, что ученым известно об Уране и как эта планета получила статус самой странной.

Что нам известно об Уране?

Уран — седьмая планета от Солнца и первая открытая учеными. Хотя он виден невооруженным глазом, его долгое время ошибочно считали звездой из-за тусклости планеты и медленной орбиты. Планета также отличается резким наклоном, из-за которого ее ось направлена почти прямо на Солнце.

Британский астроном Уильям Гершель открыл Уран 13 марта 1781 года в свой телескоп, изучая все звезды вплоть до тех, которые примерно в 10 раз тусклее, чем можно увидеть невооруженным глазом. Одна звезда казалась другой, и через год Гершель понял, что звезда движется по планетарной орбите.

Уран (как его обычно называли после 1850 года) назван в честь греческого небесного божества Урана, самого раннего из владык небес. Это единственная планета, названная в честь греческого бога, а не римского. До того, как название было принято, для новой планеты было предложено множество названий, в том числе Гиперкроний («над Сатурном»), Минерва (римская богиня мудрости) и Гершель в честь ее первооткрывателя. Чтобы польстить королю Англии Георгу III, Гершель предложил название «Георгиум Сидус» («Грузинская планета»), но эта идея была непопулярна за пределами Англии и родного короля Георга Ганновера, Германия.

Немецкий астроном Иоганн Боде, подробно описавший орбиту Урана, дал планете ее окончательное название. Боде утверждал, что, поскольку Сатурн был отцом Юпитера, новая планета должна быть названа в честь отца Сатурна.

Топ-5 странных фактов об Уране

У Урана странное вращение и наклон

В отличие от других планет Солнечной системы, Уран наклонен настолько сильно, что вращается вокруг Солнца на своей стороне, а ось его вращения почти направлена на звезду. Эта необычная ориентация может быть связана со столкновением с телом размером с планету или несколькими небольшими телами вскоре после его образования. Исследование 2018 года показало, что сталкивающийся мир мог быть вдвое больше Земли.

Этот необычный наклон порождает экстремальные сезоны, которые длятся около 20 лет. Это означает, что почти четверть уранского года, равного 84 земным годам, солнце светит прямо над каждым полюсом, оставляя другую половину планеты переживать долгую, темную и холодную зиму.

Чрезвычайный наклон оси Урана может вызвать необычную погоду. По данным НАСА, когда солнечный свет достигает некоторых областей впервые за многие годы, он нагревает атмосферу, вызывая гигантские весенние бури.

Однако, когда «Вояджер-2» впервые сфотографировал Уран в 1986 году в разгар лета на его юге, космический корабль увидел безвкусную сферу с примерно 10 видимыми облаками, что привело к тому, что его окрестили «самой скучной планетой». астроном Хайди Хаммель в «Ледяных гигантских системах Урана и Нептуна», главе в «Обновлении Солнечной системы» (Springer, 2007), сборнике обзоров в области науки о солнечной системе. Десятилетия спустя в игру вступили передовые телескопы, такие как «Хаббл», и сменились долгие сезоны на Уране, прежде чем ученые стали свидетелями экстремальной погоды на Уране.

В 2014 году астрономы впервые увидели летние бури, бушующие на Уране. Как ни странно, эти массивные штормы произошли через семь лет после того, как планета приблизилась к Солнцу, и остается загадкой, почему гигантские штормы произошли после того, как солнечное нагревание на планете было максимальным.

Другая необычная погода на Уране включает алмазный дождь , который, как считается, опускается на тысячи миль под поверхностью ледяных планет-гигантов, таких как Уран и Нептун. Считается, что углерод и водород сжимаются под действием экстремальной температуры и давления глубоко в атмосфере этих планет, образуя алмазы, которые затем, как считается, опускаются вниз, в конечном итоге оседая вокруг ядер этих миров.

Читайте также: Кто такие солнце ночные

Кольца Урана были замечены первыми после колец Сатурна. Так астрономы поняли, что кольца — общая черта планет, а не просто особенность Сатурна.

У Урана есть два набора колец. Внутренняя система состоит в основном из узких темных колец, а внешняя система из двух более удаленных колец, обнаруженных космическим телескопом Хаббла, ярко окрашена: одно красное, одно синее. Ученые определили 13 известных колец вокруг Урана.

Исследование 2016 года показало, что кольца Урана, Сатурна и Нептуна могут быть остатками карликовых планет, похожих на Плутон, которые давным-давно отклонились слишком близко к мирам-гигантам. Эти карликовые планеты были разорваны на части из-за их огромной силы тяжести и сегодня сохранились в виде колец.

У Урана 27 известных спутников. Вместо того, чтобы называться в честь фигур из греческой или римской мифологии, его первые четыре луны были названы в честь магических духов в английской литературе, таких как «Сон в летнюю ночь» Уильяма Шекспира и «Похищение локона» Александра Поупа. С тех пор астрономы продолжили эту традицию, рисуя названия лун из произведений Шекспира или Поупа.

Оберон и Титания — самые большие спутники Урана, и они были первыми, которые были открыты Гершелем в 1787 году. Уильям Лассел, который также первым увидел луну, вращающуюся вокруг Нептуна, открыл следующие две луны Урана, Ариэль и Умбриэль. Прошло почти столетие, прежде чем голландско-американский астроном Джерард Койпер, прославившийся в поясе Койпера, нашел Миранду в 1948 году.

В 1986 году «Вояджер-2» посетил систему Урана и обнаружил еще 10 лун, все диаметром от 26 до 154 км: Джульетта, Пак, Корделия, Офелия, Бьянка, Дездемона, Порция, Розалинда, Крессида и Белинда. Каждая из этих лун примерно наполовину состоит из водяного льда и наполовину из камня.

С тех пор астрономы, использующие «Хаббл» и наземные обсерватории, увеличили общее количество известных спутников до 27, и обнаружить их было непросто — они всего от 12 до 16 км в поперечнике, чернее асфальта и почти 4,8 млрд км.

Между Корделией, Офелией и Мирандой находится рой из восьми маленьких спутников, тесно сбитых вместе, что астрономы еще не понимают, как маленьким спутникам удалось избежать столкновения друг с другом. Аномалии в кольцах Урана заставляют ученых подозревать, что лун может быть больше.

В дополнение к спутникам Уран может иметь набор троянских астероидов — объектов, находящихся на той же орбите, что и планета, — в особой области, известной как точка Лагранжа . Первый был обнаружен в 2013 году, несмотря на заявления о том, что точка Лагранжа планеты будет слишком нестабильной для размещения таких тел.

Уран — не самая дальняя планета, но самая холодная

Как известно многим школьникам, Уран — внешняя планета Солнечной системы. Нептун — следующая известная планета, лежащая за пределами его досягаемости, и, возможно, еще дальше может быть другая большая планета (которую астрономы, предложившие ее существование, прозвали «Девятой планетой»). К удивлению планетологов оказалось, что Нептун — не самая холодная планета из известных в нашей солнечной системе; это Уран. Это потому, что Уран не имеет внутреннего источника тепла, дополняющего солнечное тепло.

Новое исследование Урана

Даже в контексте Солнечной системы образование Урана и Нептуна остается загадкой. Ученые из университетов Цюриха и Кембриджа, связанных со швейцарской NCCR PlanetS, предложили интересное объяснение, подкрепленное всесторонним моделированием. Их результаты опубликованы в научном журнале Nature Astronomy.

В 1977 года НАСА запустило космический зонд «Вояджер-2», предназначенный для исследований дальних планет Солнечной системы. В 1986 году он достиг Урана, и в руках ученых оказались невероятные данные об этой планете. Причем изучение этих данных даже сегодня позволяет астрономам делать новые открытия.

Недавно Уран в очередной раз подтвердил свой статус оригинальной планеты, передает Planet Today. Его вращение вокруг собственной оси происходит ретроградно. Если другие планеты похожи при вращении на волчок, то Уран скорее представляет собой катящийся на месте мяч. Такое положение вещей влияет не только на особенную смену дня и ночи на планете, но и на ее магнитные полюса.

Одно из последних исследований астрономов в Джорджии показало, что магнитное поле Урана вращается вместе с ним. Проще говоря, на планете происходит ежедневная смена магнитных полюсов. Если предположить, что на Земле произойдет смена полюсов, то планете грозит полный коллапс. На Уране такая катастрофа происходит ежедневно.

Для подробного изучения этой и других особенностей самой необычной планеты Солнечной системы ученые НАСА планируют разработать проект об организации беспилотной миссии к Урану.

Точки Лагранжа, точки либрации или L-точки — точки в системе из двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой массой, не испытывающее воздействия никаких других сил, кроме гравитационных со стороны двух первых тел, может оставаться неподвижным относительно этих тел.

Источник