Седьмая большая планета нашей Солнечной системы.
Краткие сведения:
- Диаметр 51120 км
- Масса 8,7*10^25 кг
- Плотность 1710 кг/м^3
- Период вращения 10 ч 49 мин
- Период обращения 84,01 года
- Среднее расстояние от Солнца 19,18 а. е.
- Наклон орбиты 0,77╟
- Ось вращения наклонена к плоскости орбиты на 98╟
- Эксцентриситет орбиты 0,047
Уран. Снимок планеты из космоса.
Уран, седьмая от Солнца большая планета Солнечной системы, относится к планетам-гигантам. Какие-либо детали на поверхности Урана с Земли различить обычно не удается из-за малых угловых размеров планеты в поле зрения телескопа. Это затрудняет его исследования, в том числе и изучение закономерностей вращения. Если планету всё-таки удаётся различить на звёздном небе, то она выглядит маленьким зеленоватым диском. Планета была открыта английским ученым В. Гершелем в 1781 году.
Спутники Урана. Герои Шекспира во всей красе.
Особенности вращения, атмосфера и климат:
По спектроскопическим наблюдениям известно, что подобно другим планетам-гигантам, атмосфера Урана в основном состоит из водорода, гелия и небольшой примеси метана и ацетилена. Относительные вклады газов несколько ниже по сравнению с Юпитером и Сатурном, но метана значительно больше над верхней границей облаков, чем у вышеперечисленных планет, и он имеет полосы поглощения в красной области спектра; следовательно, это объясняет зеленоватую окраску планеты.
Вращение Урана обладает рядом отличительных особенностей: ось вращения почти перпендикулярна (98o) к плоскости орбиты, поэтому Уран (в отличие от всех других планет) вращается вокруг своей оси как бы лежа на боку; направление вращения, как и у Венеры, противоположно направлению обращения вокруг Солнца, то есть обратное. Такой наклон экватора создает необычные условия освещения (Уран освещен сравнительно слабо): на полюсах в определенный сезон солнечные лучи падают почти отвесно, а полярный день и полярная ночь охватывают (попеременно) всю поверхность планеты, кроме узкой полосы вдоль экватора. Так как Уран обращается по орбите вокруг Солнца за 84 года, то полярный день на полюсах продолжается 42 года, а затем сменяется полярной ночью такой же продолжительности. Лишь в экваториальном поясе Урана Солнце регулярно восходит и заходит с периодичностью равномерного осевого вращения планеты.
Даже в тех участках планеты, где Солнце расположено в зените, температура на Уране (точнее, на видимой поверхности облаков), определяемая по тепловому излучению с поверхности планеты, составляет около 55 К (-220 С). В таких условиях некоторые газы замерзают. Так облака Урана состоят, по-видимому, из частиц замерзшего метана.
Спутники Урана. Ариэль (слева) и Миранда (справа).
Внутреннее строение:
На уране, как на других планетах его группы, произошла многослойная дифференциация вещества, в процессе которой образовалась протяженная ледяная оболочка.
Относительно высокую среднюю плотность Урана (1710 кг/м^3) объясняет теоретическая модель строения планеты: её 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. При давлении 7-8 млн. атмосфер температура в центре Урана близка к 10000 К. На границе ядра давление примерно на два порядка ниже и составляет около 100 килобар (один бар соответствует примерно одной атмосфере).
В 1986 г. космический аппарат "Вояджер-2" пролетел на расстоянии около 120000 км от Урана. Были переданы на Землю изображения самой планеты, ее колец и спутников, исследовалась атмосфера планеты (дистанционно) и ее магнитное поле. Напряженность магнитного поля у видимой границы облаков около 0.25 Э. Удивительной является геометрия магнитного поля Урана: эквивалентный диполь удален на расстояние 6000 км от центра планеты и наклонен на 60╟ к оси вращения.
Детали поверхности на диске Урана уверенным образом не различаются, но наблюдаются периодические колебания блеска. По этим колебаниям и по эффекту Доплера был определен период вращения вокруг оси 10 часов 49 минут.
Кольца Урана:
Одной из необычных особенностей Урана является открытая в 1977 году система опоясывающих его колец, состоящая из девяти угольно-чёрных "паутинок". Они состоят из множества отдельных непрозрачных и, по-видимому, очень темных частиц, достигающих в размерах нескольких метров и отражающих в среднем около 3% падающего на них света. В отличие от колец Сатурна кольца Урана -не видны в отраженном свете и обнаруживаются только по сильному ослаблению блеска звезд, оказавшихся для земного наблюдателя позади колец при орбитальном движении Урана. Удаленность колец от центра планеты составляет от 1,60 до 1,85 радиуса Урана.
Спутники Урана. Оберон (слева) и Титания (справа).
Спутники Урана:
Уран имеет 21 спутник. Наибольшие размеры радиуса (в километрах) и масса (в долях массы Урана) характерны для первых пяти (открытых с Земли) спутников. Это Миранда (127 км, 10^-7 ), Ариэль (565 км, 1,1T10^-5 ), Умбриэль (555 км, 1,1T10^-5 ), Титания (800 км, 3,2T10^-5 ) и Оберон (815 км, 3,4T10^-5 ). Последние два спутника, согласно теоретическим оценкам, испытывают дифференциацию, то есть перераспределение различных элементов по глубине, в результате чего произошло образование силикатного ядра, мантии из льда (водяного и аммиачного) и ледяной коры. Выделяющаяся при дифференциации теплота приводит к заметному разогреванию недр, что может вызывать даже их расплавление. Следующие 10 спутников Урана (Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Белинда, Пэк) были открыты с борта космического аппарата ╚Вояджер-2╩ в 1985-86 гг. Имена всех спутников Урана были позаимствованы у героев Шекспира.
|
|
