План
V Загальні відомості
V Історія відкриття.
V Особливості обертання Урана.
V Хімічний склад, фізичні умови і будова Урана.
V Кільця Урана.
V Магнітосфера .
V Супутники Урана.
Загальні відомості
Уран - сьома планета від Сонця і третій за розміром. Цікаво, що
Уран хоч і більше в діаметрі, але менше масою, ніж Нептун. Уран іноділедь бачимо неозброєним оком у дуже ясні ночі; його неважкоототожнити в бінокль (якщо Ви знаєте точно, куди дивитися). Невеликийастрономічний телескоп покаже невеликий диск.
Відстань від Сонця 2870990000 км (19.218 а.е.), екваторіальнийдіаметр: 51,118 км, в 4 рази більше земного, маса: 8.686.10 25 кг, 14 мас
Землі. Період обертання навколо Сонця - 84 із чвертю року. Середнятемпература на Урані - близько 60-ти кельвінів.
Уран - стародавнє Грецьке божество Неба, самий ранній вищий бог,який був батьком Хроноса (Сатурна), Циклопа і Титана (попередників
Олімпійських богів).
Історія відкриття.
Уран, перша планета, виявлена в новій історії, була відкритавипадково В. Гершелем, коли він розглядав небо в телескоп 13 березня 1781року; спочатку він подумав, що це була комета. Раніше, як пізніше з'ясувалося,планета неодноразово була наблюдаема, але приймалася за звичайну зірку
(найраніша запис про "зірку" була зроблена в 1690-му, коли Джон Флемстідкаталогізував її як 34-ю Тельця - одне з пріінятих позначень зірок усузір'я).
Гершель назвав планету "Georgium Sidus" (Планета Георга) на честь йогозаступника, короля Англії Георга III; інші називали її планетою
Гершеля. Ім'я ж "Уран" було дано тимчасово й узяте за традицією з античноїміфології, а утвердилося воно лише в 1850-му році.
Уран був відвідано тільки одним космічним кораблем: недалеко від Уранапролітав "Вояджер 2". (Знімок вгорі зроблений з телескопа "Хаббл"). Корабельпройшов в 81500 кілометрів від Урана 24-ого січня 1986-го року. "Вояджер-2"зрадив тисячі зображень і інших наукових даних про планету, супутники,кільцях, атмосфері, просторі і магнітному середовищі, що оточують Уран.
Різні інструменти вивчали кільцеву систему, відкриваючи дрібні деталіраніше відомих і двох знову виявлених кілець. Дані показали, щопланета обертається з періодом 17 годин 14 хвилин. Космічний корабель такожвиявив магнітосферу, яка велика настільки ж, наскільки і незвичайна.
Особливості обертання Урана.
У більшості планет вісь обертання майже перпендикулярна до площиниекліптики (екліптика - видимий річний шлях Сонця на небсной сфері), алевісь Урана майже паралельна цій площині. Причини "лежачого" звернення
Урану невідомі. Зате в дійсності існує суперечка: який з полюсів
Урана - північний. Розмова ця аж ніяк не подібна до суперечки про палиці з двомакінцями і двома початками. Те, як же насправді склалася така ситуаціяз обертанням Урана, дуже багато що означає в теорії виникнення всієї
Сонячної системи, адже майже всі гіпотези мають на увазі обертання планет уодин бік. Якщо Уран утворився, лежачи на боці, то це сильно незістикується з припущеннями про походження нашої планетної системи. Правда,зараз все більше думають, що таке положення Урана - результатзіткнення з великим небесним тілом, можливо великим астероїдом, наранніх стадіях формування Урана.
Хімічний склад, фізичні умови і будова Урана.
Уран сформувався з початкових твердих тіл і різних льодів
(піді льодами тут треба розуміти не тільки водяний лід), він лише на 15%складається з водню, а гелію немає майже зовсім (в контраст Юпітера і
Сатурна, які, здебільшого, - водень). Метан, ацетилен і іншівуглеводні існують в значно більшій кількості, ніж на Юпітері і
Сатурні. Вітри в середніх широтах на Урані переміщують хмари в тих женапрямках, що і на Землі. Ці вітри дмуть зі швидкістю від 40-а до 160-тиметрів на секунду; на Землі швидкі потоки в атмосфері переміщуються зшвидкістю близько 50-ти метрів за секунду.
Товстий шар (серпанок) - фотохімічний зміг - виявляється навколоосвітленого Сонцем полюса. Освітлений Сонцем півкуля також випромінюєбільше ультрафіолету. Інструменти "Вояждера" виявили почасти більшхолодну смугу між 15 і 40-ка градусами широти, де температура на 2-3 Kнижче.
Синій колір Урана є результатом поглинання червоного світламетаном у верхній частині атмосфери. Ймовірно, існують хмари іншихкольорів, але вони ховаються від спостерігачів перекривають шаром метану.
Атмосфера Урана (але не Уран в цілому!) Складається приблизно з 83% водню, 15%гелію і 2% метану. Подібно до інших газових планетах, Уран має смугихмар, які дуже швидко переміщаються. Але вони надзвичайно поганопомітні і видимі тільки на знімках з великою роздільною здатністю, зроблені
"Вояджером-2". Останні спостереження з HST дозволили розглянути великіхмари. Є припущення про те, що ця можливість з'явилася у зв'язку зсезонними ефектами, адже як не важко здогадатися, зима від літа на Уранісильно відрізняються: ціле півкулю взимку на кілька років ховається від
Сонця! Хоча, Уран отримує в 370 разів менше тепла від Сонця, ніж Земля,так що влітку там теж не буває жарко. До того ж, Уран випромінює тепла небільше, ніж отримує від Сонця, отже, він холодний всередині?
Крім того, виявляється, що Уран не має твердого ядра, і речовинабільш-менш одноманітно поширене по всьому об'єму планети. Цевідрізняє Уран (та й Нептун теж) від його більш великих родичів.
Можливо, ця збіднення легкими газами - наслідок недостатньої масизародка планети, і в ході утворення, Уран не зміг утримати біля себебільшу кількість водню й гелію. А може бути, в цьому місцізароджується планетної системи зовсім не було стільки легких газів, що,звичайно, у свою чергу, теж вимагає пояснень. Як видно, відповіді напитання, пов'язані з Ураном, можуть пролити світло на долю всієї Сонячноїсистеми!
Кільця Урана.
Подібно до інших газових планетах, Уран має кільця. Кільцева системабула виявлена в 1977-му році під час покриття Ураном зірки. Спостерігалося,що зірка 5 разів послаблювала на короткий проміжок часу свій блиск передпокриттям і після нього, що і наштовхнуло на думку про кільцях. Наступніспостереження c Землі показали, що дійсно є дев'ять кілець. Якщоперебирати їх, віддаляючись від планети, вони названі 6, 5, 4, Альфа, Бета, Ця,
Гама, Дельта і Епсілон. Камери «Вояждера» виявили декількадодаткових кілець, і також показали, що дев'ять основних кілець зануренів дрібний пил. Подібно кілець Юпітера, вони дуже неяскраві, але, як і кільця
Сатурна, кільця Урана містять багато досить великих часток, розміри їхколиваються від 10 метрів в діаметрі до дрібного пилу. Кільця Урана буливідкриті першими після кілець Сатурна. Це мало велике значення, тому щостало можливим припустити, що кільця - загальна характеристика планет, ане доля одного Сатурна. Це ще одне прямо-таки епохальне значення Уранадля астрономії.
Спостереження показали, що кільця Урана помітно відрізняються відродинних їм систем Юпітера і Сатурна. Неповні кільця з різнимпоказникам прозорості по довжині кожного з кілець сформувалися, схоже,пізніше, ніж сам Уран, можливо, після розриву декількох супутниківприливними силами.
Кількість відомих кілець може, у кінцевому рахунку, зрости, судячи зспостереженнями «Вояджер-2». Прилади вказували на наявність багатьох вузьких кілець
(або, можливо, неповних чи кілець кільцевих дуг) близько 50 метрів шириною.
Ключем до розгадки структури кілець Урана може бути і відкриття того,що два невеликих супутники - Корделія і Офелія - знаходяться усередині кільця
Епсілон. Це пояснює нерівномірний розподіл часток у кільці:супутники утримують речовину навколо себе. Так, використовуючи цю теорію,припущено, що в цьому кільці можна відшукати ще 16 (!) супутників.
Магнітосфера.
Область навколо небесного тіла, де його магнітне поле залишаєтьсясильніше суми всіх інших полів близьких і вилучених тіл, називаєтьсямагнітосфери цього небесного тіла.
Уран, як багато хто планети має магнітосферу. Вона незвичайна тим, що вісьсиметрії її нахилена майже на 60 градусів до осі обертання (у Землі цейкут складає 12 градусів). Якщо б так було на Землі, тоорієнтування за допомогою компаса мало б цікаву особливість: стрілкамайже зовсім би не попадала покажчиком на північ чи південь, а була б спрямованана дві протилежні точки 30-х паралелей. Імовірно, магнітне поленавколо планети генерується рухами в порівняно поверхневихобластях Урана, а не в його ядрі. Джерело поля - невідомий; гіпотетичнийелектропровідний океан води і аміаку не підтверджений дослідженнями. Якна Землі, так і на інших планетах, джерелом магнітного поля вважаютьтечії в розправлені породах, розташованих недалеко від ядра.
Інтенсивність поля на поверхні Урана в загальних рисах можна порівняти з
Земний, хоча воно і сильніше змінюється в різних точках поверхні черезвеликого зміщення осі симетрії поля від центру Урана.
Як у Землі, Юпітера і Сатурна, в Урана є магнітний хвіст,що складається з захоплених полем заряджених часток, що розтягнувся на мільйоникілометрів за Уран від Сонця. «Вояждер» "почував" поле, по крайней мере,в 10-ти мільйонах кілометрів від планети.
Супутники Урана.
Уран має 17 відомих супутників. До недавнього часу їх налічували
15. Вони формували два чітких класу:
10 невеликих внутрішніх, дуже слабких по яскравості, виявлених "Вояджером-
2 ", і 5 великих зовнішніх. Усі 15 мають майже кругові орбіти в площиніекватора Урана (і, отже, вони розташовані під великим кутом доплощині екліптики). У 1997-му році за допомогою 5-метрового Паломарскоготелескопа групою канадських учених було виявлено ще два крихітних іслабких по яскравості супутника. На комбінації знімків телескопу імені Хабблавидно рух з часом супутників Урана. Не важко відрізнити характерцього видимого руху від зсуву що потрапляють у поле зору зірок.
Імена всіх супутників Урана були запозичені у героїв Шекспіра.
| Супутник | Відстань | Радіус | Маса | | Хто | | Рік |
| | Від Урана | (км) | (кг) | | відкрив | | Відкриття |
| | (Тис. км) | | | | | | |
| Корделія | 50 | 13 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Офелія | 54 | 16 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Бьянка | 59 | 22 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Кресcідія | 62 | 33 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Дездемона | 63 | 29 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Джульєтта | 64 | 42 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Портія | 66 | 55 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Росалінда | 70 | 27 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Белінда | 75 | 34 |? | | 1986 | | "Вояджер-2" |
| Пак | 86 | 77 |? | | 1985 | | "Вояджер-2" |
| Міранда | 130 | 236 | 6.30. | | 1948 | | Койпер |
| | | | 1019 | | | | |
| Ариель | 191 | 579 | 1.27. | | 1851 | | Лассель |
| | | | 1021 | | | | |
| Умбріель | 266 | 585 | 1.27. | | 1851 | | Лассель |
| | | | 1021 | | | | |
| Титанія | 436 | 789 | 3.49. | | 1787 | | скупчення |
| | | | 1021 | | | | |
| Оберон | 583 | 761 | 3.03. | | 1787 | | скупчення |
| | | | 1021 | | | | |
| Калібан (?) | 7 200 (?) | 60 (?) |? | | 1997 | | Гледмен і ko |
| Сікоракс | 12 200 (?) | 120 (?) |? | | 1997 | | Гледмен і ko |
| (?) | | | | | | | |
| Місяць | 387 | 1600 | 7.4.1 | |---------| |---------- |
| | | | 022 | | - | | |
Зображення вже відкритих п'яти найбільших супутників, отримані
"Вояждером", виявили складні поверхні, що характеризують бурхливийгеологічне минуле цих космічних тіл. Камери також відшукали 10 першневідомих супутників.
Попередній аналіз показує, що п'ять великих супутників --сукупність льодових брил. Великі супутники Урана на 50 відсотків складаютьсяз водяного льоду, на 20 відсотків - з вуглецевих і азотних сполук, на
30 відсотків - із різних сполук кремнію - силікатів. Їх поверхні,майже монотонно темно-сірі, носять сліди геологічної історії.
Титанія, наприклад, виділяється величезними системами тріщин і каньйонами,що вказує на деякий період активної геологічної діяльності вМинулого цього супутника. Ці деталі можуть бути результатом тектонічнихпереміщень кори.
Ариель має найяскравішу і, можливо, геологічно наймолодшуповерхню у супутниковій системі Урана. Вона, в основному, позбавлена кратерів,більших, ніж 50 кілометрів у діаметрі. Це вказує на те, що наявні воколоурановом просторі дрібні метеори згладжують, при падінні наповерхню, великі рельєфні освіти.
Поверхня Умбріель древня і темна, очевидно, вона була підданатрохи геологічним процесам. Темні тони поверхні Умбріель можутьбути наслідком покриття пилом і невеликими уламками колисьщо знаходилися в околицях орбіти цього супутника.
Оберон, самий зовнішній з п'яти великих супутників, також маєстару, покриту кратерами поверхню, з неяскравими слідами внутрішньоїдіяльності.
Уран у цифрах:
Маса 14,53 маси Землі
(8,68.1025 кг)
Діаметр 4,00 діаметра Землі
(51 118 км)
Щільність 1,29 г/см3
Температура поверхні -220 ° С
Тривалість зіркових діб 15,35 години (зворотне обертання)
Середня відстань від Сонця 19,19 а.е. (2 871 млн. км)
Період обертання по орбіті 84,01 земних років
Нахил екватора до орбіти 97,86 °
Ексцентриситет орбіти 0,046
Нахил орбіти до екліптики 0,77 °
Довгота висхідного вузла 74 ° 13 `
Середня швидкість руху по орбіті 6,81 км/сек
Відстань від Землі від 2,6 до 3,2 млрд. км
Число супутників 17
< br>
