Атмосфера урана

Облака

В тропосфере существует четыре облачных слоя:

  • метановые облака на границе, соответствующей давлению примерно в 1,2 бар;
  • сероводородные и аммиачные облака в слое давлений 3-10 бар. Температура в этой области составляет около 100К (-173С)
  • облака из гидросульфида аммония при 20-40 бар,
  • водяные облака из кристалликов льда ниже условной границы давления 50 бар.

Только два верхних облачных слоя доступны прямому наблюдению, существование же нижележащих слоев предсказано только теоретически. Яркие тропосферные облака редко наблюдаются на Уране, что, вероятно, связано с низкой активностью конвекции в глубинных областях планеты. Тем не менее, наблюдения таких облаков использовались для измерения скорости зональных ветров на планете, которая доходит до 250 м/с.

Об атмосфере Урана в настоящее время имеется меньше сведений чем об атмосферах Сатурна и Юпитера. По состоянию на май 2013 года только один космический корабль, Вояджер 2, изучал Уран с близкого расстояния. Никаких других миссий на Уран в настоящее время не запланировано.

Планета Уран для детей

Уран планета, краткое описание для детей будет интересным, если на примере юлы — Земля и мячика — Уран, показать, как движутся планеты. Детям будет интересно узнать, что планета Уран – газовый гигант, который можно увидеть с Земли, будет выглядеть как голубая звезда. А если смотреть в телескоп, то видны будут и крупные спутники. Голубой цвет планете дает наличие метана в атмосфере.

Это первая планета, которую открыли в современной истории. И сделал это, с помощью телескопа, английский астроном Гершель Уильям, в 1781 году. Хотя вначале своего открытия он считал, что наблюдает за кометой. Планету дважды переименовывали. Первое название было в честь английского короля — Звезда Георга, но потом все же дали название Уран, в честь бога неба.

По своим размерам планета Уран занимает третье место по величине, четвертое по массе и седьмое место по удаленности от Солнца. При движении по орбите вокруг Солнца планета практически лежит, так как ось наклонена на 98 градусов, по отношению к плоскости орбиты. При этом Уран вращается по часовой стрелке, против своего движения по орбите. Вокруг Солнца планета облетает за 84 года, а зима и лето длятся 21 год. Сутки на Уране составляют 17 часов и 14 минут.

Уран состоит из маленького каменного ядра, ледяной мантии, которую называют «океаном водного аммиака» и атмосферы, состоящей из водорода, гелия и других газов. Из-за большого количества льда, планету Уран также причисляют к ледяным гигантам. Это очень холодная планета, минимум, который зафиксирован составляет – 224 градуса, а ветра дуют со скоростью больше, чем 240 метров в секунду. На планете есть магнитное поле, его полюс наклоняется на 58 градусов, по отношению к оси. На полюсах отчетливо видны полярные сияния.

Также, как и у Сатурна, у Урана есть свои кольца, их всего 13. Они плохо видны, потому что состоят из каменных частиц, льда и темного вещества. Все имеют разную ширину и удаленность от планеты. Центральное кольцо шириной в 100 км, а остальные доходят до нескольких километров. Кольца от центра располагаются на расстоянии до 50000 км, а самые крайние удаляются на 100000 км.

Вокруг планеты Уран вращается 27 спутников, их еще называют лунами. Все они получили свои названия в честь персонажей произведений английского драматурга Уильяма Шекспира (Сон в летнюю ночь и Буря) и английского поэта Александра Поупа (Похищение локона). Их подразделяют на три группы — внутренние, нерегулярные и крупные. Луны Урана предположительно состоят из аммиачного льда и горных пород. Наиболее изученными являются 5 крупных — Ариэль, Миринда, Титания, Оберон и Умбириэль.

У планеты 9 нерегулярных спутника. Они имеют сильнонаклоненные орбиты, расположенные далеко от планеты, многие из них вращаются в обратном направлении. 13 внутренних, они не очень большие, состоят из темного вещества и льда. На планете Уран побывал космический аппарат «Вояджер 2», правда, всего один раз в 1986 году. Было проведено исследование атмосферы и магнитосферы, структуры планеты, сделано много фотографий. Благодаря этому полету были обнаружены новые кольца и спутники Урана.

В планах ученых послать новую космическую экспедицию на Уран, в 2020 году. Так что ждем новых открытий. Продолжение следует.

Открытие планеты Уран

Открыл седьмую планету Солнечной системы английский астроном Уильям Гершель (1738-1822) в 1781 году. Однако, ради исторической правды надо сказать, что первым человеком, увидевшим это космическое тело, являлся английский астроном Джон Флемстид (1646-1719). Он наблюдал Уран в 1690 году и принял его за далёкую звезду в созвездии Тельца. Таковой планета и была нанесена на одну из карт атласа звёздного неба и пребывала в этом почётном качестве целых 50 лет.

Уильям Гершель

Уильям Гершель тоже поначалу не вник в истинную сущность далёкого и загадочного голубовато-зеленоватого космического объекта. Ночное небо он рассматривал через телескоп собственной конструкции, скрупулёзно изучал глубины космоса и, наткнувшись на планету Уран, окрестил её кометой. Астроном известил об этом Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе, сделав своё открытие достоянием общественности.

Другие астрономы также стали наблюдать за этим космическим телом. Многие из них сошлись на том, что всё-таки это не комета, а скорее планета. У вновь открытого образования не было свойственного для кометы хвоста, к тому же оно находилось на расстоянии 19 а. е. от Солнца. Подобные тела, как правило, становятся различимыми на гораздо более близком расстоянии от жёлтой звезды. Для них нормой считалось в то время 4 а. е, а тут пятикратное превышение.

Прошло два года тщательных наблюдений, прежде чем Уильям Гершель вынес окончательный вердикт. Он признал в 1783 году открытый им космический объект планетой. Среди астрономов это стало сенсацией. Многие сотни лет люди даже не подозревали о наличии седьмой планеты в пределах Солнечной системы. И вот в тёмных глубинах Космоса был обнаружен очередной собрат дружного семейства. Сразу возник вопрос, как его назвать.

По общепринятой практике планеты называли именами древнеримских богов. В данном случае первооткрыватель решил отступить от устоявшегося правила и назвать планету именем короля Великобритании. На троне в это время сидел Георг III (1738-1820). Уильям Гершель назвал своё детище планетой Георга.

Надо сразу сказать, название не прижилось. Как-то не принято называть вечно-живущие космические тела именами простых смертных. Жизнь человека искромётна, Космос же вечен. Кто в наши дни знает Георга III, чем он себя проявил? Зато всем хорошо известны имена древнеримских и древнегреческих богов. Они пережили тысячелетия, тем самым доказав свою состоятельность и бессмертие в памяти людей.

Вот поэтому немецкий астроном Иоганн Элерт Боде (1717-1826) предложил назвать вновь открытую планету Ураном. Уран в древнегреческой мифологии супруг Геи – матери-земли. Он являлся отцом Кроноса (Сатурн в древнеримской мифологии) и дедом Зевса (Юпитер в древнеримской мифологии). Название было логически закономерным – сын, отец, дед. Никто спорить не стал. Так с лёгкой руки немецкого коллеги седьмая планета Солнечной системы и получила название Уран.

Состав седьмой планеты и ее атмосфера

Лед на Уране — это различные высокотемпературные модификации. Здесь присутствует замерший аммиак, водяной лед и метан, находящийся в твердом ледяном состоянии. Ввиду ледяной природы, седьмая планета была переведена учеными-астрофизиками в категорию ледяных гигантов. Плотность ледяного шарика незначительная, почти в три раза меньше плотности планеты Земля и составляет 1,27 г/см3. Однако благодаря своей большой массе и орбитальным параметрам, на Уране достаточно сильные гравитационные силы. Ускорение свободного падения у ледяного гиганта практически идентично земному и составляет 8,87 м/с2.

Строение Урана

Любопытно строение далекой планеты, которое выглядит следующим образом:

  • твердое каменное ядро;
  • ледяная мантия;
  • мнимая поверхность;
  • нижняя атмосфера (стратосфера и тропосфера);
  • планетарная корона.

Поверхность небесного тела представлена соединениями водорода и гелия, пребывающими в газообразном состоянии. В состав атмосферы планеты входит метан, благодаря которому Уран имеет характерный бледно-голубой оттенок. Его концентрация уменьшается с высотой, где ввиду крайне низких температур метан вымерзает, оставляя место для водорода и гелия. Точный химический состав атмосферы седьмой планеты до конца не известен, однако судя по спектру, атмосфера в основном состоит из водорода, в ней также присутствуют соединения углеводородов, которые являются результатом воздействия на молекулы метана солнечной радиации. Слои атмосферы ледяного гиганта отличаются толщиной и температурой. Самый верхний слой — это атмосферная корона, простирающаяся далеко за пределы планеты на расстояние 8000 км. Нижние слои — это стратосфера и тропосфера, где преобладают низкие температуры. На высоте 50-300 км. от поверхности располагается слой облаков, состоящих из водяных паров, кристаллов аммиака и метана. Температуры в этом месте достигают отметки 227-250 градусов Цельсия с отметкой минус.

Атмосфера Урана

Элемент уран — 10 интересных фактов

Интересно, что всем известный химический элемент уран был назван в честь планеты, а не наоборот. Первооткрывателем считается немецкий ученый Мартин Генрих Клапорт, извлекший в 1789 году его из руды. Он же впоследствии открыл цирконий и титан.

  • Уран — основной «двигатель» атомной энергетики, так при своем распаде выделяет огромное количество тепла.
  • Уран обладает высокой плотностью, превосходя параметры свинца примерно на 70%, но уступая золоту. При этом металл является плохим электрическим проводником, но очень ковкий и пластичный.
  • В природе урановая руда имеет серебристо-белый оттенок и глянцевую поверхность. Природные окиси металла использовались в качестве красителя при изготовлении стеклянных витражей и керамической глазури еще в средние века. Есть сведения о практическом применении материала также и в более древние времена.
  • Для выработки атомной энергии и оружия используется изотоп урана 235U. Один килограмм 235U способен генерировать 20 терраджоулей энергии, что равносильно сжиганию 1500 т угля.

  • Атомная бомба, сброшенная на Хиросиму, содержала ядро урана. Сегодня для производства подобного оружия в большей степени используется плутоний.
  • Уран стоит на 38 месте по распространенности природных ресурсов на земле. Почти 33% его добычи сконцентрировано в Казахстане. Также месторождения присутствуют в Канаде, России, Австралии, Намибии.
  • Снаряды с урановыми сердечниками использовались в военных кампаниях, начиная с 1991 года, когда США развязали конфликт в Ираке. Тогда на бронетанковые части, базировавшиеся в Кувейте, было сброшено в общей сложности 300 т обедненного урана.
  • Дмитрий Менделеев в 1874 году определил место урану в своей таблице. Понятие же радиактивности было открыто Антуаном Беккелем. Именно он определил три типа излучения — альфа-, бета- и гамма-лучей.
  • В природе уран существует не только в чистом виде, но и в составе осадочных органических пород и примесях редкозернистых минералов (цирконий, ортит и т.д.).
  • Уран способен к самовоспламенению при условии, что находится в порошкообразном виде, а температура воздуха составляет 150-175 °С.

Атмосфера Урана

Седьмая планета в   и самая маленькая из газовых гигантов – , имеет атмосферу более сопоставимую с , нежели  с и . Известные как ледяные гиганты, две самых далеких планеты от имеют атмосферы, в составе которых преобладает лед. Странное положение планеты, которая вращается вокруг на боку, означает, что ее внутреннее ядро ​​имеет более сильное влияние на погоду, чем далекая звезда.

Состав атмосферы Урана

Атмосфера , в основном, состоит из водорода и гелия. В отличие от и , эти легкие газы доминируют  только на  внешней части атмосферы планеты, но не вносит значительный вклад в скалистый внутренний мир.

Тусклый синий цвет вызван присутствием метана, который поглощает красный свет.Следы углеводородов также присутствуют в воздухе атмосферы . Лед состоит из воды, аммиака, метана и, возможно, также существуют в атмосфере.

Состав атмосферы по объему:

Молекулярный водород: 82,5% Гелий: 15,2%

Метан: 2,3%

Расслоение в атмосфере

Как и на , атмосфера разбита на слои, в зависимости от температуры и давления. Как и другие газовые гиганты, планета не имеет твердой поверхности. Ученые определяют поверхность как уровень, где атмосферное давление превышает один бар, такое же  давление на на уровне моря.

Прямо над «поверхностью» лежит тропосфера, плотность которой очень высока. Температура в этом регионе  колеблется от минус 243 градусов по Фаренгейту (минус 153 градусов по Цельсию) до минус 370 F (минус 218 С). Это делает атмосферу Урана самой холодной в .

 В тропосфере имеются следующие слои – водяные облака и облака аммония гидросульфида над ними. Облака аммиака и сероводорода еще выше. Наконец, тонкие облака метана лежат на самом верху.

Тропосфера располагается на высоте 30 миль (50 километров) над поверхностью планеты.

Излучения от и  космоса нагревают стратосферу от минус 370 F (минус 218 С) до минус 243 F (минус 153 С). Стратосфера содержит густой туман этана, который и дает тусклый цвет планеты. Также присутствует Ацетилен и метан. Однако углеводороды менее распространены в атмосфере Урана, чем они есть в других планетах гигантах. Стратосфера достигает почти 2500 миль (4000 км) над поверхностью .

Термосфера и корона достигает температуры 1070 F (577 C).

Поскольку расстояние от до настолько велико, количество тепла, идущего от звезды, является недостаточным для получения таких высоких температур. Простирающие вдвое дальше от центра планеты в качестве поверхности, верхние слои являются уникальными для планеты . Они создают торможение для частиц колец, которые вращаются вокруг планеты.  

Облака узоров на

Хотя планета имеет  оттенок синего в атмосфере, она содержит полосы, как и . Но полосы довольно тусклые и видны только с помощью качественных фотографий. Как и на других газовых гигантах, зоны формируются в местах подъема газов, в то время как пояса, в местах их опускания.  В зонах ветра дуют с востока, в то время как за пределами зон они дуют с запада.

Когда Вояджер-2 пролетел над планетой в 1986 году, он наблюдал только 10 форм облаков на планете. По мере совершенствования технологий, более высокое разрешение снимков, сделанных с , показали слабые облака. Облака, которые существуют, прежде всего, в тропосфере, путешествуют с ветрами, достигая скорости 560 миль в час (900 километров в час).

Сезоны на

В отличие от других планет , которые вращаются в той же плоскости, что и , , открытый в 1781 году, был «сбит» на бок в результате столкновения вскоре после его формирования.

Планета также вращается в обратную сторону, в отличие от нашей планеты, как результат, поднимается на Западе, а не на Востоке.

На планетах  экватор получает больше солнечного света, в результате чего теплый воздух поднимается и двигается к полюсам. Но экватор почти никогда не сталкивается с солнечным светом.

Таким образом, теплый воздух должен подниматься с полюсов атмосферы , которые обращены к и возвращаться на полюс охлажденным. Но полосы и зоны показывают иное. Полосы планеты вращаются вокруг экватора, также как они это делают на и .

Таким образом, именно внутреннее тепло планеты управляет атмосферой .

Климат

Изображение в естественных цветах (слева) и на более коротких волнах (справа), позволяющие различить облачные полосы и атмосферный «капюшон» (снимок «Вояджера-2»)

Плутоном

Атмосферные образования, облака и ветра

Снимки, сделанные «Вояджером-2» в 1986 году, показали, что видимое южное полушарие Урана можно поделить на две области: яркий «полярный капюшон» и менее яркие экваториальные зоны. Эти зоны граничат на широте −45°. Узкая полоса в промежутке между −45° и −50°, именуемая южным «кольцом», является самой заметной особенностью полушария и видимой поверхности вообще. «Капюшон» и кольцо, как полагают, расположены в интервале давления от 1,3 до 2 бар и являются плотными облаками метана.

Зональные скорости облаков на Уране

Помимо крупномасштабной полосчатой структуры атмосферы, «Вояджер-2» отметил 10 маленьких ярких облачков, большая часть которых была отмечена в области нескольких градусов севернее «южного кольца»; во всех иных отношениях Уран выглядел «динамически мёртвой» планетой. Однако в 1990-х годах число зарегистрированных ярких облаков значительно выросло, причём бо́льшая их часть была обнаружена в северном полушарии планеты, которое в это время стало видимым. Первое объяснение этого (светлые облака легче заметить в северном полушарии, нежели в более ярком южном) не подтвердилось. В структуре облаков двух полушарий имеются различия: северные облака меньшие, более яркие и более чёткие. Судя по всему, они расположены на большей высоте. Время жизни облаков бывает самое разное — некоторые из замеченных облаков не просуществовали и нескольких часов, в то время как минимум одно из южных сохранилось с момента пролёта около Урана «Вояджера-2». Недавние наблюдения Нептуна и Урана показали, что между облаками этих планет есть и много схожего. Хотя погода на Уране более спокойная, на нём, так же как и на Нептуне, были отмечены «тёмные пятна» (атмосферные вихри) — в 2006 году впервые в его атмосфере был замечен и сфотографирован вихрь.

Первый атмосферный вихрь, замеченный на Уране. Снимок получен «Хабблом»

Сезонные изменения

Уран. 2005 год. Видно «южное кольцо» и яркое облачко на севере

Тем не менее, как показывают исследования, сезонные изменения на Уране не всегда зависят от факторов, указанных выше. В период своего предыдущего «северного солнцестояния» в 1944 году у Урана поднялся уровень яркости в области северного полушария — это показало, что оно не всегда было тусклым. Видимый, обращённый к Солнцу полюс во время солнцестояния набирает яркость и после равноденствия стремительно темнеет. Детальный анализ визуальных и микроволновых измерений показал, что увеличение яркости не всегда происходит во время солнцестояния. Также происходят изменения в меридианном альбедо. Наконец, в 1990-е годы, когда Уран покинул точку солнцестояния, благодаря космическому телескопу «Хаббл» удалось заметить, что южное полушарие начало заметно темнеть, а северное — становиться ярче, в нём увеличивалась скорость ветров и становилось больше облаков, но прослеживалась тенденция к прояснению. Механизм, управляющий сезонными изменениями, всё ещё недостаточно изучен. Около летних и зимних солнцестояний оба полушария Урана находятся либо под солнечным светом, либо под тьмой открытого космоса. Прояснения освещённых солнцем участков, как предполагают, происходят из-за локального утолщения тумана и облаков метана в слоях тропосферы. Яркое кольцо на широте в −45° также связано с облаками метана. Другие изменения в южной полярной области могут объясняться изменениями в более низких слоях. Вариации изменения интенсивности микроволнового излучения с планеты, по всей видимости, вызваны изменениями в глубинной тропосферной циркуляции, потому что толстые полярные облака и туманы могут помешать конвекции. Когда близится день осеннего равноденствия, движущие силы меняются, и конвекция может протекать снова.

Уран поглощает все и вся вокруг

Как мы уже говорили выше, атмосфера Урана наполнена огромным количеством метана. Этот газ достаточно тяжелый, потому он способен поглощать инфракрасные лучи. То есть весь свет, который исходит от Солнца, от других звезд и планет, касаясь атмосферы Урана, превращается в зеленоватый оттенок. Недавно ученые заметили, что планета также заглатывает посторонние газы, которые находятся в открытом космосе, что парадоксально с ее слабым магнитным полем. В составе средних слоев атмосферы были обнаружены углекислый и угарный газы. Считается, что они притянулись к планете от пролетающих мимо комет.

История образования атмосферы

Считается, что на внешний вид и физические данные Урана влияет именно его ядро, а также процесс его образования. По сравнению с параметрами самой планеты (25 559 км – экваториальный радиус), ядро просто миниатюрное. Следовательно, оно не является источником энергии или магнитного поля, как в случае с Юпитером, а также недостаточно сильно нагревает все газы, из которых состоит атмосфера Урана. Состав ее, в свою очередь, нельзя сравнить с составом Юпитера или Сатурна, хотя все эти планеты входят в одну категорию. Дело в том, что Уран окружают ледяные газы, лед в самых высоких своих модификациях, облака метана и прочих тяжелых элементов. Такие легкие газы, как водород и гелий, присутствуют в атмосфере лишь в малом количестве. Есть две версии такого парадокса. В соответствии с первой размер и гравитационные силы ядра в момент формирования СС были слишком малыми, чтобы притянуть легкие газы. Вторая заключается в том, что в месте, где образовался Уран, были лишь тяжелые химические компоненты, которые и стали основой планеты.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 25360 км, объеме – 6.833 × 1013 км3 и массе – 8.68 × 1025 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/см3, поэтому здесь  он уступает нам.

Полярное сжатие 0,02293
Экваториальный

радиус

25 559 км
Полярный радиус 24 973 км
Площадь поверхности 8,1156·109 км²
Объём 6,833·1013 км³
Масса 8,6832·1025 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.

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.
Эксцентриситет

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!

Орбита и вращение

Уран — его кольца и спутники

Наклон оси вращения

Плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 97,86° — то есть планета вращается ретроградно, «лёжа на боку слегка вниз головой». Это приводит к тому, что смена времён года происходит совсем не так, как на других планетах Солнечной системы. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Такое аномальное вращение обычно объясняют столкновением Урана с большой планетезималью на раннем этапе его формирования. В моменты солнцестояний один из полюсов планеты оказывается направленным на Солнце. Только узкая полоска около экватора испытывает быструю смену дня и ночи; при этом Солнце там расположено очень низко над горизонтом — как в земных полярных широтах. Через полгода (уранианского) ситуация меняется на противоположную: «полярный день» наступает в другом полушарии. Каждый полюс 42 земных года находится в темноте — и ещё 42 года под светом Солнца. В моменты равноденствия Солнце стоит «перед» экватором Урана, что даёт такую же смену дня и ночи, как на других планетах. Очередное равноденствие на Уране наступило 7 декабря 2007 года.

Северное полушарие Год Южное полушарие
Зимнее солнцестояние 1902, 1986 Летнее солнцестояние
Весеннее равноденствие 1923, 2007 Осеннее равноденствие
Летнее солнцестояние 1944, 2028 Зимнее солнцестояние
Осеннее равноденствие 1965, 2049 Весеннее равноденствие

Благодаря такому наклону оси полярные области Урана получают в течение года больше энергии от Солнца, чем экваториальные. Однако Уран теплее в экваториальных районах, чем в полярных. Механизм, вызывающий такое перераспределение энергии, пока остаётся неизвестным.

Объяснения необычного положения оси вращения Урана также пока остаются в области гипотез, хотя обычно считается, что во время формирования Солнечной системы протопланета размером примерно с Землю врезалась в Уран и изменила его ось вращения. Многие учёные не согласны с данной гипотезой, так как она не может объяснить, почему ни одна из лун Урана не обладает такой же наклонной орбитой. Была предложена гипотеза, что ось вращения планеты за миллионы лет раскачал крупный спутник, впоследствии утерянный.

Во время первого посещения Урана «Вояджером-2» в 1986 году южный полюс Урана был обращён к Солнцу. Этот полюс называется «южным». Согласно определению, одобренному Международным астрономическим союзом южный полюс — тот, который находится с определённой стороны плоскости Солнечной системы (независимо от направления вращения планеты). Иногда используют другое соглашение, согласно которому направление на север определяется исходя из направления вращения по правилу правой руки. По такому определению полюс, который был освещённым в 1986 году, не южный, а северный. Астроном Патрик Мур прокомментировал эту проблему следующим лаконичным образом: «Выбирайте любой».

Видимость

С 1995 по 2006 год видимая звёздная величина Урана колебалась между +5,6m и +5,9m, то есть планета была видна невооружённым глазом на пределе его возможностей (приблизительно +6,0m)). Угловой диаметр планеты был в промежутке между 3,4 и 3,7 угловыми секундами (для сравнения: Сатурн: 16-20 угловых секунд, Юпитер: 32-45 угловых секунд). При чистом тёмном небе Уран в противостоянии виден невооружённым глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в городских условиях. В большие любительские телескопы с диаметром объектива от 15 до 23 см Уран виден как бледно-голубой диск с явно выраженным потемнением к краю. В более крупные телескопы с диаметром объектива более 25 см можно различить облака и увидеть крупные спутники (Титанию и Оберон).

Состав атмосферы Урана — объяснение для детей

Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с то, что расскажут о главных элементах атмосферы планеты Уран: водород и гелий. Но они преобладают по количеству лишь на внешних краях, но не играют особой роли в скалистом интерьере.

Зеленые и синие слои – чистая атмосфера, позволяющая солнечным лучам проникать вглубь Урана. Желтые и серые – отражают свет.

Дети должны знать, что причиной синего цвета стал метан (он поглощает красный).

В воздухе вокруг планеты заметны следы углеводородов. В самой атмосфере Урана есть вода, аммиак и, возможно, метан.

Состав по объему:

  • молекулярный водород: 82.5%.
  • гелий: 15.2%.
  • метан: 2.3%.

Интересные факты о Уране

  • Уран – наименее массивный из всех планет-гигантов Солнечной системы.
  • Каждый полюс Урана 42 земных года находится в темноте, а следующие 42 года купается в солнечных лучах.
  • При чистом темном небе Уран в противостоянии виден невооруженным глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в условиях города.
  • Уран стал первой планетой, открытой с помощью телескопа.
  • Уран – единственная большая планета Солнечной системы, название которой происходит не из римской, а из греческой мифологии.
  • Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже суммарная масса крупнейших пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна.
  • Названия спутников Урана выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
  • Ученые экспериментально подтвердили, что на Нептуне и Уране небо в алмазах.

Видео

Источники

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Уран_(планета)https://in-space.ru/planeta-uran/https://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/uran/planeta-uran.htmlhttp://mirkosmosa.ru/solnechnaya-sistema/uran/planeta-uranhttps://astro-azbuka.ru/astronomiya/planeta-uranhttp://light-science.ru/kosmos/solnechnaya-sistema/planeta-uran.htmlhttp://galspace.spb.ru/index415.htmlhttp://kosmos-gid.ru/

Атмосфера планеты Уран

Когда «Вояджер» добрался до Урана, одной из его главных задач стало исследование атмосферы планеты. Космический аппарат уточнил размеры Урана — диаметр планеты (по уровню облачного слоя) оказался равным 51 200 км, что примерно в 4 раза больше, чем у Земли. Верхнюю границу атмосферы, мощность которой достигает около 7 000 км, составляют облака.

Атмосфера Урана содержит 84% молекулярного водорода, 14% гелия, 2% метана, а также незначительное количество ацетилена, цианида водорода и моноксида углерода. Внешняя часть атмосферы очень прозрачна. Зеленовато-голубой цвет газовой оболочки Урана является результатом того, что красные лучи поглощаются имеющимся в атмосфере метаном.

Используя различные светофильтры, «Вояджер-2» сфотографировал пояса атмосферной дымки над южным полюсом планеты, который во время съемки был расположен в центре освещенного Солнцем полушария. Эта дымка образовалась при прохождении солнечных ультрафиолетовых лучей через атмосферу Урана. Кое-где в верхнем слое атмосферы видны белые облачные образования, состоящие скорее всего из метанового инея.

Казалось бы, из-за крайне неравномерного распределения солнечного тепла на Уране должна быть колоссальная разница температуры между освещенными и погруженными во мрак областями планеты. Можно было бы ожидать, что полюс, так надолго обращенный к Солнцу, станет существенно теплее того, который находится в потемках, но похоже, что ничего подобного не происходит.

Измерения температуры верхних слоев атмосферы Урана были выполнены со станции «Вояджер-2» как раз в то время, когда зима и лето на полюсах достигли своего максимального развития. Оказалось, что температурные значения и на обоих полюсах, и на экваторе практически одинаковы! Это указывает на наличие какого-то механизма переноса тепла в атмосфере Урана от более нагретых районов к менее нагретым, и наоборот.

Не подтвердились и предположения о циркуляции атмосферы Урана. Все расчеты относительно динамики воздушной оболочки планеты исходили из того факта, что когда один из полюсов Урана обращен в сторону Солнца, он непрерывно освещен, независимо от вращения планеты вокруг оси. Следовательно, можно было ожидать, что в районе полюса, длительно обогреваемого Солнцем, теплый “воздух” будет подниматься и перемещаться к экватору, а затем далее, на неосвещенную сторону планеты, где начнет, остывая, тяжелеть и опускаться в глубь атмосферы в районе затененного полюса.

Однако если судить по снимкам «Вояджера», то в общей картине циркуляции атмосферы на Уране преобладает перенос в направлении вращения планеты — полосы облачности вытянуты здесь с запада на восток. Впрочем, определить это было довольно трудно, поскольку в атмосфере удалось заметить очень мало отдельных облачных образований, отличающихся по цвету от общей однородной облачной массы, окутывающей всю планету. Эти белые облачка состоят, вероятнее всего, из метана. Они расположены на высоте, где температура составляет 80°К (около –200°С).

Уран, как и три другие газовые планеты-гиганты –— Юпитер, Сатурн и Нептун, — расположен во внешней части Солнечной системы, чрезвычайно далеко от Солнца, поэтому даже на дневной стороне этой планеты температура очень низкая. У верхней границы атмосферы Урана над освещенным полушарием она почти одинаковая в различных районах — от полюса до экватора.

Разброс составляет всего лишь 4° (от –208 до –212°С). Это обстоятельство стало еще одним из сюрпризов, который преподнес ученым «Вояджер-2» во время исследований Урана. Как и на других планетах-гигантах, в атмосфере Урана наблюдаются признаки сильных ветров, дующих параллельно экватору планеты. В основном это ветры, несущиеся с запада на восток с ураганными скоростями от 140 до 580 км/ч. А вот вдоль экватора ветры дуют в обратном направлении, но тоже очень сильные — 350 км/ч.

Сравнительный размер планеты Уран и планеты Земля

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий