Седьмая планета от Солнца: как выглядит и сколько спутников у Урана

Как отмечалось ранее, его нельзя увидеть невооруженным глазом с Земли. Чтобы увидеть это, нужно хотя бы использовать сильный бинокль. Неудивительно, что эту планету заметили только в 1690-х гг. Например, невооруженным глазом можно увидеть Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Поэтому о существовании этих планет было известно еще в древности.

Он стал первой планетой, обнаруженной после изобретения телескопа.

Общие сведения об Уране

Рассмотрим наиболее часто задаваемые вопросы о седьмой планете Солнечной системы.

Как долго долететь до Урана с Земли? Расстояние от нашей планеты до ледяного гиганта варьируется от 2,6 млрд км до 3,15 млрд км. «Вояджер-2», двигаясь с максимальной скоростью 57,9 тыс. Км / ч, смог приблизиться к поверхности планеты только через 10 лет после запуска с Земли. Новый космический зонд, запуск которого планируется через пару лет, также займет от 10 до 15 лет.

Сколько мы знаем спутников Урана? В настоящее время открыто 27 спутников урана. Все его спутники, вместе взятые, имеют массу в 150 раз меньше, чем самая большая луна в Солнечной системе: Ганимед.

Как выглядит Уран? На фотографиях, сделанных «Вояджером-2», планета имеет бледно-голубой цвет. Атмосфера Урана богата метаном, который поглощает красную часть спектра, придавая планете цвет от синего до зеленоватого.

Особенности строения и атмосферы

Атмосфера Урана

Масса звезды 8,68х10 в 25 кг, это меньше веса расположенных рядом газовых гигантов. Это связано с минимальной плотностью планеты 1,27 г / см3, которая основана на легких компонентах. Его структура включает в себя сердечник из железа и камня; мантия — ледяное тело, из которого состоит большая часть гиганта и атмосферы. Эта модель была разработана теоретически, в ее основе лежало исследование гравитационного воздействия Урана на спутники. Эффектное голубое свечение планете придает наличие в верхних слоях частиц метана, его массовая доля составляет 2%. Основа газовой оболочки — водород — 82%, а гелий — 15%. Остальное делится на аммиак и ацетилен. Мантия не является ледяной оболочкой в ​​физическом смысле: это модифицированная смесь воды и аммиака. На планете нет твердой поверхности, этот уровень условно рассчитывается по показателям давления.

Нижние слои атмосферы динамичны и подвержены ураганным ветрам. Выше тропопауза с облаками аммиака и сероводорода. Сезоны на Уране длятся несколько лет, за это время одно полушарие лишено солнечного света. Магнитное поле планеты мощное и сложное, ее ось смещена на 60 градусов от оси вращения.

Это самая холодная атмосфера в Солнечной системе. Планета находится на очень большом расстоянии от Солнца — около 3 миллиардов километров. Это расстояние примерно в 19 раз больше расстояния от Солнца до Земли. И неудивительно, что на этой планете так холодно. У нее еще более холодная атмосфера, чем у более далекой карликовой планеты Нептун. В его атмосфере температура находится в районе -224 градусов по Цельсию. Средняя температура -196 градусов по Цельсию.

На первый взгляд эта планета выглядит абсолютно спокойной. Однако наблюдения космического корабля «Вояджер-2» показали обратное. Планета постоянно бушует из-за штормов, скорость ветра которых достигает 900 км / ч.

Как и Венера, Уран — так называемая «ретроградная» планета. Он вращается по часовой стрелке, в то время как большинство планет в нашей солнечной системе вращаются против часовой стрелки. Вот почему солнце встает над ним на западе, а не на востоке, как мы привыкли на Земле.

Но это не единственная странность на этой планете. Есть еще одна особенность. Полюса Урана расположены почти на экваторе, поэтому он кажется лежащим на боку. Возможно, Уран занял эту позицию из-за столкновения с огромным небесным телом миллиарды лет назад.

На Уране день длится около 17 часов, а «год Урана» составляет 84 года на Земле. Уран очень быстро вращается вокруг своей оси, поэтому сутки на этой планете длится около 17 часов. Что касается орбитального вращения, планете нужно 84 земных года, чтобы обойти вокруг Солнца.

Магнитное поле

У Урана структура магнитного поля не похожа на поля других планет Солнечной системы. Ударная волна дуги находится на расстоянии 23 луча планеты, а магнитопауза — на 18. Планета имеет достаточно развитый магнитный хвост в форме штопора.

Характерной чертой магнитосферы является смещение ее центра на треть радиуса относительно южного полюса. Это связано с тем, что магнитное поле на планете формируется не в ядре, а в жидком аммиаке мантии.

Крупнейший спутник — Титания

Благодаря миссиям «Вояджер», которые проходили через внешнюю часть Солнечной системы в конце 1970-х — начале 1980-х годов, ученые впервые смогли увидеть Уран и его спутниковую систему.
Из них нет ни одного больше по размеру, массе или площади, чем Титания, получившая соответствующее название. Одна из первых лун, обнаруженных вокруг Урана, эта луна в кратере и яме названа в честь вымышленной Королевы фей из сказки Шекспира «Сон в летнюю ночь.

Атмосфера и поверхностный рельеф

На седьмой планете Солнечной системы нет литосферы в обычном понимании, поэтому ярко выраженного рельефа быть не может. Между мантией и стратосферой существует нечеткая переходная граница между жидким и газовым слоями. Температура на планете Уран опускается до -49 ° K (-224 ° C), поэтому она считается самой холодной планетой в нашей звездной системе.

На изображениях в видимом свете, сделанных около 30 лет назад, Уран выглядит как космическое тело без атмосферных бурь, присущих другим планетам-гигантам. Однако сейчас, по мере приближения к точке равноденствия, метеорологическая активность на планете усиливается, и скорость ветра на замерзшем океане достигает 250 м / с (900 км / ч).

Атмосфера Урана состоит в основном из водорода и гелия.

Спектральный анализ показывает, что атмосфера Урана в основном состоит из водорода (82%) и гелия (16%), а также содержит около 2% метана. Это углеводородное соединение придает Урану зеленовато-голубой оттенок — облака метана, составляющие верхние слои атмосферы, имеют тенденцию поглощать красный цвет спектра.

Нижний слой атмосферы — тропосфера начинается на расстоянии около 300 км от жидкой мантии и простирается на 50 км в высоту. Еще 4000 км приходится на стратосферу и на высоте 50 000 км над поверхностью ледяного гиганта заканчивается последний слой — термосфера.

В тропосфере предполагается 4 слоя облаков:

• водяные облака, состоящие из кристаллов льда, находятся ближе всего к поверхности Урана;
• облака, образованные гидросульфидом аммония;
• образования аммиака и сероводорода;
• метановые облака, расположенные на краю стратосферы.

В верхних слоях, кроме метана, обнаружены следы других углеводородов: этана, метилацетилена и диацетилена, которые могли образоваться при фотолизе под действием солнечной радиации.

В 1977 году ученые обнаружили, что у него есть кольца. Кольцевая система этой планеты состоит из 13 колец. Ближайшее к звезде кольцо имеет ширину около 2,5 км. Остальные намного меньше и уже. Они состоят из частиц мусора и пыли, которые образовались в результате столкновения небесных тел и были притянуты к планете своей гравитацией.

Космический корабль «Вояджер-2» отправил изображения своих колец на Землю в 1986 году. В 2007 году ученые наблюдали кольца Урана с помощью телескопа Keck II, расположенного на Гавайях. После сравнения наблюдений выяснилось, что кольца 1986 г и кольца 2007 г были разными. То есть за этот период изменилась плотность колец и их расстояние от поверхности планеты.

Атмосфера

Из-за его ярко-синего цвета атмосферные явления Урана гораздо труднее наблюдать, чем Юпитер или даже Сатурн. К счастью, космический телескоп Хаббла предоставил гораздо больше информации о структурной природе атмосферы Урана. Используя более совершенную технологию получения изображений, он показал, что есть широтные полосы, очень похожие на те, что есть на других газовых гигантах. Кроме того, ветры, связанные с этими полосами, могут дуть со скоростью более 576 км / ч.

Причина однообразного внешнего вида атмосферы — состав верхнего слоя атмосферы. Видимые слои облака в основном состоят из метана. Он поглощает видимые длины волн, соответствующие красному цвету. Следовательно, отраженные волны имеют синий и зеленый цвет.

Под этим внешним слоем метана атмосфера состоит из примерно 83% водорода и 15% гелия, а также метана и ацетилена. Этот состав аналогичен составу других газовых гигантов. Однако атмосфера планеты принципиально отличается в другом отношении. В то время как атмосферы Юпитера и Сатурна в основном газообразные, атмосфера Урана содержит гораздо больше льда. Это говорит о том, что атмосфера Урана очень холодная. Фактически, при температуре -224 ° C его атмосфера является самой холодной в Солнечной системе. Что еще более интересно, данные показывают, что эта экстремальная температура постоянна на всей планете, даже на той стороне, которая не освещена солнцем.

это газовая планета, такая же, как Юпитер и Сатурн. Атмосфера планеты основана на водороде и гелии. Также метан является частью атмосферы. Именно благодаря метану звезда приобрела свой характерный сине-зеленый цвет.

Однако, несмотря на то, что это такая же газовая планета, как Сатурн и Юпитер, она отличается от них по строению. У Сатурна и Юпитера есть небольшое твердое ядро, окруженное оболочкой из жидкого водорода. У Урана и Нептуна оболочка вокруг ядра состоит из воды, метана и аммиака.

Физические характеристики Урана

Уран — третья по величине планета Солнечной системы и четвертая по массе.

Уран — самая холодная планета Солнечной системы с минимальной температурой -224 ° C.

Средний радиус Урана составляет 25,362 ± 7 километров, что составляет около 4 радиусов Земли.

Поверхность Урана составляет 8,1156 миллиарда квадратных километров.

Средняя плотность Урана — 1,27 грамма на кубический сантиметр.

Ускорение свободного падения на Уране составляет 8,87 метра в секунду в квадрате (0,886 г).

Масса Урана составляет 8,6832 x 1025 кг, что составляет около 14,6 массы Земли.

«Вояджер-2» обнаружил на Уране особое магнитное поле, которое на 1/3 радиуса планеты смещено от ее геометрического центра и наклонено на 59 ° к оси вращения.

Магнитосфера

Магнитное поле Урана имеет свои особенности. Основная из них заключается в несовпадении осей вращения и магнитной, смещение достигает одной трети радиуса планеты. Кроме того, магнитная ось наклонена на 60 градусов по отношению к оси вращения. Напряженность магнитного поля тоже нестабильна, в разных регионах она разная. Помимо основных магнитных полюсов есть еще два менее мощных. Сама магнитосфера Урана свернута в спираль, тогда как на других планетах она растянута широкой полосой вслед за солнечным ветром. Это связано именно с наклоном магнитной оси.

Ось вращения

Когда был открыт Уран, он увеличил радиус известной солнечной системы почти в 2 раза. Это означает, что средняя орбита планеты Уран составляет около 2,87 x 10³ км. Следствием такого большого расстояния является то, что солнечному свету требуется около 2 часов 40 минут, чтобы достичь Урана. Год на планете Уран длится почти 84 земных года.

Возможно, самое интересное в Уране — это то, как странно он вращается по сравнению со всеми другими планетами. Ось вращения каждой планеты, кроме Урана, приблизительно перпендикулярна плоскости их орбиты. Однако ось Урана наклонена почти на 98 °, что означает, что Уран поворачивается в одну сторону. В результате северный полюс Урана указывает на Солнце в течение полугода, а южный полюс указывает на Солнце в течение второй половины года. Другими словами, в течение 42 земных лет на одном полушарии Урана день, а на другом — ночь. Из-за этого экстремального вращения Солнце не восходит и не заходит, как на других планетах.

Теоретически причиной такого необычного наклона оси является удар большого тела о Уран с такой силой, что планета фактически поворачивается в одну сторону.

Климат

Считается, что климат ледяного гиганта носит сезонный характер. Но первые данные об изменении атмосферы Урана были получены менее 84 лет назад, то есть год на планете еще не закончился. Известно, что максимальная освещенность объекта Солнцем приходится на период солнцестояния, а в период равноденствия достигает минимума солнечных лучей. В этом случае полюса подсвечиваются ярче, а область экватора — довольно темная область.

По сравнению с Юпитером и Сатурном урановые ветры дуют реже и слабее. Периодически в атмосфере планеты фиксируются темные пятна — водовороты в тропосфере с большой скоростью вращения. На экваторе они дуют в направлении, противоположном осевому вращению, и их скорость не превышает 100 м / с. Следующая ветровая полоса наблюдается в пределах 20-60 ° широты, где вихри движутся со скоростью от 150 до 240 м / с.

Совершает обороты практически на боку

Уран — единственная планета, экватор которой расположен почти под прямым углом к ​​ее орбите 97,77 градусов, возможно, из-за давнего столкновения с объектом размером с Землю. Этот уникальный наклон является причиной некоторых из самых экстремальных сезонов Солнечной системы.
Почти четверть каждого уранского года Солнце светит прямо на каждый полюс, погружая другую половину планеты в темную 21-летнюю зиму.
Уран также является одной из двух планет, которые вращаются в направлении, противоположном большинству планет (другая — Венера), с востока на запад.

Хрестоматийные данные о планете

Уже в современную эпоху, когда появились мощные оптические приборы, ученым удалось получить информацию о реальных размерах седьмой планеты. Как выглядит планета Уран через объектив телескопа? Слабым местом в космосе при ближайшем рассмотрении оказался гигантский яркий сине-зеленый диск. Этот необычный цвет вызван химическим составом атмосферы планеты, состоящей из замороженных газов. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что Уран — еще один газовый гигант, по размерам уступающий только Юпитеру и Сатурну. Планета похожа на своих старших братьев Юпитер и Сатурн по составу и строению.

Планеты-гиганты

Позже, когда ученые открыли восьмую планету под названием Нептун, было решено выделить Уран и Нептун в отдельный класс: ледяные гиганты.

Диаметр планетарного диска планеты составляет 50 тысяч км. Его максимальная звездная величина — 5,32. Однако масса Урана не так велика, как его размер. Масса седьмой планеты составляет 8,7×10²⁵ кг, что меньше массы Нептуна. Причина такой незначительной массы кроется в низкой плотности объекта, которая составляет всего 1,29 г / см³. Это больше плотности Сатурна, почти равно плотности Юпитера и меньше плотности Нептуна.

Плотность планет земной группы

Для сравнения, плотность планет земной группы составляет:

• плотность Меркурия 5,42 г / см³;
• плотность Венеры 5,25 г / см³;
• плотность Земли 5,51 г / см³;
• для Марса этот параметр составляет 3,94 г / см³.

Низкая плотность — главная отличительная черта всех планет-гигантов, представляющих собой плотное газовое тело. Существует теория, что все газовые гиганты — это несостоявшиеся звезды, процесс формирования которых был прерван на раннем этапе. Спектральный анализ поверхности планетного диска планеты позволил получить данные о составе атмосферы Урана и о температурах, преобладающих в этом далеком мире. Оказалось, что седьмая планета — полюс холода Солнечной системы. Температура на поверхности Урана -1200⁰С. Это послужило причиной того, что планету считали ледяным гигантом, в котором преобладают жидкий, полужидкий и твердый органический лед.

Кольца

Они могут быть не такими яркими, как у Сатурна, но они также существуют вокруг Урана. Такие кольца типичны для газовых планет. Они темные и непрозрачные, состоят из крошечных темных частиц размером не более метра. Но эти кольца были обнаружены на секунды после аналогичных колец Сатурна.

Гершель также утверждал, что видел их, но, поскольку телескопы того времени были тусклыми, они не поверили ему. Это подтвердили американские астрономы еще в 1980-х годах. Эти кольца они увидели с помощью бортовой обсерватории, причем совершенно случайно — по плану должны были проводиться наблюдения за атмосферой Урана. На сегодняшний день подтверждено 13 колец. Они намного моложе планеты, образовавшейся после ее зарождения, согласно гипотезе, это останки захваченных спутников. Самое яркое — эпсилон-кольцо. Его можно увидеть с Земли в любительский телескоп.

Загадки

Боковое вращение

Это, пожалуй, главная загадка планеты. Почему она лежит на боку? Предполагается, что в далекие времена зарождения Солнечной системы Уран столкнулся с протопланетой, которая перевернула его на бок, изменив направление магнитной оси. Он также охладил тепловой поток планеты.

Шеврон

Это загадка Миранды. При обработке спутниковых снимков была выявлена ​​область правильной формы, практически не атакованная метеоритами. Этот «монетный двор» размером 140х200 км получил название «шеврон», его происхождение до сих пор неизвестно.

Орбита

Планета Уран расположена в 19,19 а.е от Солнца, что в 19 раз дальше Земли. Это просто огромное расстояние. В километрах это будет 2 миллиарда 800 миллионов километров. Орбита планеты Уран немного вытянута, то есть не строго круглая. Точка наибольшего расстояния от Солнца находится в 3 миллиардах километров.

Уран — седьмая планета солнечной системы

Этой планете требуется 84 земных года, чтобы совершить оборот вокруг Солнца: ее путь очень длинный. То есть с момента открытия Урана Урана Уильямом Гершелем в 1781 году эта планета завершила только свой третий оборот. Для нас это долгий срок — более двух столетий, но на Уране только третий год с момента его открытия.

Из-за большого расстояния от Солнца Уран получает от него в 400 раз меньше энергии, чем Земля.

Уран совершает полный оборот вокруг оси за 17 часов 14 минут. Но газовые гиганты вращаются не как скалистые планеты, а как жидкие, с разной скоростью на разных широтах. Поскольку в верхних слоях атмосферы дуют ветры со скоростью до 240 м / с, причем в направлении вращения планеты. Следовательно, облака, находящиеся там, могут совершить полный оборот перед планетой за 14 часов.

Уран обладает уникальным свойством: его ось вращения наклонена на 97,860, то есть он немного перевернут, как будто лежит на боку. И он будто выходит на орбиту, а другие планеты выглядят как стоячие вершины. Таким образом, в течение 42 лет одно полушарие освещено, а другое темное. Затем однажды 42 года попадает в другое полушарие. В этом случае Солнце на полюсе находится в зените, а на экваторе оно быстро восходит и быстро садится. Конечно, это можно было бы наблюдать на обычной поверхности, и если бы не густой облачный покров и туман.

Интересные факты об Уране

• Уильям Гершель открыл Уран только в 1781 году, так как планета была слишком темной, чтобы ее могли заметить представители древних цивилизаций. Сам Гершель изначально полагал, что Уран был кометой, но позже он пересмотрел свое мнение, и наука подтвердила планетарное состояние объекта. Таким образом, Уран стал первой планетой, обнаруженной в современной истории. Первоначальное название, предложенное Гершелем, было «Звезда Георгия» — в честь короля Георга III, но научное сообщество его не приняло. Название «Уран» было предложено астрономом Иоганном Боде в честь древнеримского бога Урана.
• Уран делает один оборот вокруг своей оси каждые 17 часов 14 минут. Как и Венера, планета вращается в ретроградном направлении, противоположном направлению Земли и других шести планет.
• Считается, что необычный наклон оси Урана мог вызвать серьезное столкновение с другим космическим телом. Теория состоит в том, что планета, предположительно размером с Землю, внезапно столкнулась с Ураном, который сместил свою ось почти на 90 градусов.
• Скорость ветра на Уране может достигать 900 км в час.
• Масса Урана примерно в 14,5 раз больше массы Земли, что делает его самым легким из четырех газовых гигантов в нашей Солнечной системе.
• Уран часто называют «ледяным гигантом». Помимо водорода и гелия в верхнем слое (как и у других газовых гигантов), Уран также имеет ледяную мантию, окружающую его железное ядро. Верхние слои атмосферы, состоящие из аммиака и замороженных кристаллов метана, придают Урану характерный бледно-голубой цвет.
• Уран — вторая планета Солнечной системы с наименьшей плотностью после Сатурна.

Уран — седьмая планета на расстоянии от Солнца

• «Вояджер-2» — единственный космический корабль, пролетевший над Ураном. Произошло это в 1986 году, ближайшее расстояние до планеты во время пролета составляло около 81 500 км. Благодаря этой миссии были получены самые первые изображения планеты с достаточно высоким разрешением. Исследователям удалось идентифицировать кольцевую систему планеты и спутники на орбите.
• В настоящее время считается, что Уран имеет 13 колец. Все кольца Урана, кроме двух, очень узкие, всего несколько километров в ширину. Ученые считают, что это связано с относительно молодым возрастом самих колец, которые когда-то были частью спутников Урана, но были уничтожены кометами или астероидами.
• Химический элемент уран, открытый в 1789 году, получил свое название от недавно открытой планеты Уран.
• Уран — самая холодная планета Солнечной системы. Минимальная температура поверхности Урана составляет -224 ° C, что делает его самой холодной из восьми планет. Его верхние слои атмосферы покрыты туманом, в основном метаном, который скрывает штормы, возникающие в облаках.
• Луны Урана названы в честь персонажей, созданных Александром Поупом и Уильямом Шекспиром. Например, Оберан, Титания и Миранда. Почти все эти миры покрыты льдом и имеют темную поверхность, а некоторые представляют собой смесь льда и камней. Из спутников Урана наиболее интересной является Миранда с замороженными каньонами, террасами и странной поверхностью.

Планета в разрезе: структура Урана

Структура Урана состоит из 3 компонентов:

• ядро
• пальто
• атмосфера

Внутренне структура планеты состоит из ядра и мантии. Ядро выполнено из камня с вкраплениями льда. В результате недавних исследований было определено, что ядро ​​содержит металлы и кремний. Помимо камня, количество которого составляет 25% от общей массы.

Строение Урана

Мантия легче, ее масса в 13 раз больше массы Земли, хотя ее толщина составляет тысячу километров. Мантия замерзшая, но теплая. Это раствор воды, аммиака и метана. В атмосфере много водорода и гелия.

Однако это все домыслы, часть астрономического сообщества считает, что у Урана нет ядра. Это шар из льда и жидкости под газовым покровом. Эта звезда очень быстро вращается вокруг своей оси, эта скорость сглаживает ее от полюсов.

Ядро

С развитием метода изучения небесных тел с помощью компьютерных моделей все большее число астрономов начинают верить, что Уран вообще не имеет ядра. Однако большинство ученых придерживаются ортодоксальной теории, согласно которой горные породы составляют ядро ​​планеты.

Ядро небольшое, его радиус составляет 20% от общего радиуса звезды. В центре ядра находится высокая температура 5 000 градусов Кельвина (4726,85 Цельсия) и давление более 600 000 атмосфер.

Ядро состоит в основном из силикатов. Он покрыт слоем льда и камней. У такого гиганта ядро ​​маленькое, меньше ядра Юпитера.

Строение Урана и основные компоненты

Раньше считалось, что небесный свод планеты находится глубоко в недрах Урана. На практике оказалось, что у ледяного гиганта практически нет твердой поверхности. В центре гиганта находится железно-каменное ядро ​​небольшого диаметра, размером с Марс и такой же массы. Температура в ядре Урана недостаточно высока, чтобы повлиять на геологию планеты. Плотности ядра достаточно, чтобы сформировать магнитное поле планеты, содержащее воздушно-газовую оболочку.

Строение Урана

Ядро Урана заключено в ледяную мантию, состоящую в основном из образования горячего льда, в состав которого входят метан, водяной пар и аммиак. Здесь важно отметить, что 90% всей массы планеты составляет горячий лед. Другими словами, океан воды и аммиака брызгает в недра Урана. Подобная модель была теоретически построена путем изучения сил гравитации, которыми обладает седьмая планета. Над всем этим замороженным миром поднимается атмосфера, создавая сине-зеленое свечение далекого ледяного гиганта. В отличие от глубоких слоев в атмосфере Урана преобладают водород и гелий, из которых их 82% и 15% соответственно. Остальные 13% атмосферы составляют ацетилен и аммиак.

Характеристики и описание седьмой планеты

Изначально информации о далекой планете было крайне мало. Ученым с помощью математических расчетов удалось выяснить астрофизические параметры небесного тела, установить его примерные размеры. Было обнаружено, что Уран имеет почти круговую орбиту, совершив полный оборот вокруг нашего центрального светила за 84 года. Объект находится на орбите со средней скоростью 6,81 км / с. Эксцентриситет планеты 0,0457. В перигелии он приближается к Солнцу на расстояние 2 миллиарда 748 миллионов 938 000 461 км. В афелии Уран удаляется от нашей звезды на расстояние 3 миллиарда километров. Чтобы добраться до окрестностей такой далекой планеты, космическому кораблю, запущенному с Земли, придется лететь 9 лет. Космический корабль «Вояджер-2», запущенный в 1977 году, достиг окрестностей Урана только в 1986 году. Кстати, это пока единственный космический корабль, достигший далекой планеты.

Минимальное расстояние между двумя мирами составляет 2 миллиарда 570 миллионов километров или 17,17 а.е. Для будущих миссий, запланированных в этом регионе Солнечной системы, можно будет использовать другую траекторию полета. Соответственно сократится время в пути.

Расстояние между Солнцем, Землей и Ураном

Сама седьмая планета — уникальный объект. В отличие от других объектов солнечной системы планетарного типа, Уран лежит на боку. Ось планеты расположена в плоскости эклиптики под углом 98⁰. Этот гигантский шар быстро вращается вокруг своей оси с периодом 17 часов 24 минуты.

Такое осевое положение можно назвать ненормальным. Все остальные планеты Солнечной системы имеют оси вращения, расположенные под небольшим углом к ​​плоскости вращения вокруг Солнца. Это связано с центростремительными процессами, под влиянием которых происходило формирование системы нашей звезды и самих планет. Чем вызвано столь необычное расположение седьмой планеты, для ученых остается загадкой. Сегодня существует версия, согласно которой такое положение оси планеты явилось результатом столкновения Урана с крупным небесным телом, масса которого примерно соответствовала массе Земли.

Находясь в таком положении, Уран неравномерно нагревается потоками солнечного света. Полюса Урана — самые освещенные области на планете. Следовательно, день на планете также делится, который в каждом полушарии длится 42 земных года.

Угол наклона Урана к орбите

Имеет 27 спутников. Самые большие спутники, Оберон и Титания, были открыты в 1787 году. В 1986 году, когда приблизился космический зонд «Вояджер-2», было известно 5 спутников. Корабль обнаружил еще 10 спутников меньшего размера. В последующие годы астрономы смогли обнаружить с Земли еще 12 спутников планеты с помощью высокотехнологичных телескопов.

Состав спутников этой планеты пока неизвестен. Все спутники Урана покрыты толстым слоем льда.

Самая низкая температура в Солнечной системе

Ученые не совсем уверены, почему Уран достигает таких низких температур, несмотря на то, что он намного ближе к Солнцу, чем Нептун. Некоторые предполагают, что это может иметь какое-то отношение к странной ориентации планеты.
сложно делать выводы, так как использование расстояния как причины низких температур нивелируется расстоянием между Нептуном и Ураном. Считается, что орбита Урана имеет наклон, не похожий на любую другую планету. Наклон заставляет планету изливать в космос много тепла, сохраняя при этом очень мало. В результате здесь холоднее, чем на других планетах.

Времена года

Ось вращения гиганта наклонена на 98 °, поэтому кажется, что он лежит на боку. Благодаря такому положению один из полюсов, экватор или средние широты поочередно обращены к Солнцу.

Быстрая смена дня и ночи происходит только на экваторе, когда солнце находится низко над горизонтом. Получается, что 42 года они чередуются с каждым из полюсов днем ​​и ночью. И только в периоды равноденствия, когда Солнце обращено к экватору, возможны нормальные смены дня и ночи.

Местонахождение

Уран через телескоп Хаббла

Урану удавалось так долго оставаться незамеченным из-за его исключительной удаленности от светила. Расстояние от Солнца до далекого гиганта — 2,8 миллиарда км. Это седьмая планета в нашей системе. Астрономы относят его к группе газовых гигантов. Колоссальное расстояние от источника тепла и энергии сделало Уран самой холодной планетой среди всех исследованных. Рекордные температуры были зафиксированы на поверхности гиганта, опустившись до -220 градусов по Цельсию.

Исследования автоматическими межпланетными станциями

За два столетия об Уране было очень мало информации. Всю информацию об этой загадочной планете ученые получили благодаря космическому зонду. «Вояджер-2» был запущен с мыса Канаверал в августе 1977 года. Его задачей было изучение более далеких планет, в том числе Урана. Ближайшее сближение произошло в январе 1986 года. Расстояние между ледяным гигантом и космическим кораблем составляло 81,5 тыс. Км. На Землю переданы тысячи уникальных изображений. Благодаря зонду были обнаружены новые спутники и кольца. Ученые обнаружили силу и расположение магнитных полей.

Чтобы максимально сократить время полета к Урану, необходимо использовать гравитационную силу соседних планет. Вот как «Вояджер-2» был ускорен Юпитером и Сатурном. Самое сложное и главное — правильно рассчитать время и силу торможения зонда, иначе он может просто пролететь мимо установленной цели.

В 2030 году Юпитер окажется в очень удобном положении для ускорения нового зонда, способного относительно быстро достичь Урана. У космического сообщества есть 10 лет, чтобы подготовиться к новому более глубокому исследованию далеких планет.

История изучения

Уран — одна из пяти планет, которые можно увидеть невооруженным глазом. Но это слабый объект, а его орбитальный путь слишком медленный, поэтому древние считали, что перед ними находится классическая звезда. Ранний обзор принадлежит Гиппарху, который указал на тело как на звезду в 128 г до н.э.

Первое точное наблюдение планеты было сделано Джоном Флемстидом в 1690 году. Он заметил ее по крайней мере 6 раз и записал ее как звезду (34 Тельца). Пьер Лемоньер наблюдал Уран примерно 20 раз в период с 1750 по 1769 год.

Телескоп, с помощью которого Уильям Гершель наблюдал Уран

Но только в 1781 году Уильям Гершель начал наблюдать Уран как планету. Правда, сам он считал, что смотрит на комету, которая в его привычках выглядит как планетарный объект. В результате к исследованию присоединились и другие астрономы, в том числе Андерс Лекселл. Он первым определил почти круговую орбиту. Это подтвердил Иоганн Боде.

В 1783 году Уран был официально признан планетой, и Гершель получил от короля 200 фунтов стерлингов. За это ученый окрестил объект Георгиевской звездой в честь нового покровителя. Но название пришло не из Великобритании.

Уран виден с космического телескопа Хаббл

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

Расстояние до Солнца

Орбита, перигелий и афелий Урана

Солнечный свет достигает поверхности Земли за 8 минут. На далекий Уран ему нужно провести около 2,7 часа. Среднее расстояние составляет 2,88 миллиарда км, что в астрономических единицах составляет 19,2 а.е.

Исследование

После открытия Урана его изучение долгое время оставалось проблематичным из-за его огромной удаленности. Ученые могли наблюдать только самые большие спутники, делать предположения о кольцах или атмосфере.

Только в двадцатом веке был запущен зонд «Вояджер-2», который был запущен в 1977 году и достиг планеты в 1986 году. Он дал первые изображения: невыразительная непрозрачная поверхность, едва видимая сквозь облака. Миссия «Вояджер-2» заключалась в изучении магнитного поля Урана и наблюдении за атмосферой. Устройство также изучило погоду, обнаружило два ранее неизвестных кольца и сфотографировало более крупные спутники. Часть планеты оставалась скрытой от ученых, когда зонд приблизился к залитой солнцем части планеты.

Более полезную информацию дали наблюдения с помощью радиотелескопа Хаббл еще в 1990-х годах. Именно он первым зарегистрировал атмосферные водовороты Урана, обнаружил «темное пятно» в облаках и асимметрию в структуре планеты.

Эти открытия позволили группе из 168 ученых начать подготовку к новому проекту. НАСА в настоящее время готовится к запуску космического корабля Uranus Pathfinder. Зонд начнет свое путешествие к Земле и закончит его в районе Урана, где он пересечет атмосферу и возьмет множество образцов. Проект предполагает масштабное исследование внешней стороны Солнечной системы. Гигантские области за пределами Урана будут изучены визуально. Предполагается, что запуск устройства начнется в 1920-х годах. Миссия может длиться до 15 лет, из которых почти 10 лет уйдет на полет к голубой планете.

Внутреннее тепло

По температуре Уран — самый холодный из газовых гигантов с тропопаузой 224 ° C. В тропосфере температура уже 47 ° C и чем она ниже, тем больше прогревается, достигая 5000 ° C. Самое любопытное, что в стратосфере температура повышается, достигая 520 ° C, и не опускается до 50 000 км.

Тепловой поток Урана очень низкий. Подобный Нептун также излучает в 2,6 раза больше тепловой энергии, чем получает от Солнца. Уран почти ничего не дает. Возможно, какой-то слой в верхних слоях улавливает внутреннее тепло планеты.

он больше Земли, но его гравитация ниже, чем у нашей планеты. Его масса примерно в 14,5 раз больше массы Земли, а его сила тяжести составляет 89% от нашей. То есть, если человек там наступит на весы, его вес будет на 11% меньше, чем был на Земле.

Движение

Прежде всего, планета отличается необычным движением вокруг Солнца, которое ученые называют «ретроградным». Все остальные планеты вращаются по орбитам как пик, из-за чего происходит смена дня и ночи. А Уран катится, как шар для боулинга, поэтому на нем времена года и день-ночь меняются совершенно по-разному. Время суток (в понимании землян) меняется только на экваторе. Солнце там очень низко, как и в приполярных широтах Земли. Это происходит каждые 17 часов 50 минут на Земле.

На полюсах Урана смена дня и ночи происходит раз в 42 года. Ученые предположили, что такой наклон оси и соответствующее изменение во времени были следствием столкновений с космическими объектами миллиарды лет назад, примерно во время появления Урана.

Год на Уране длится 84,5 земных года. При этом в полярных регионах холоднее, чем на экваторе, хотя солнечного света там больше. Ученые пока не могут это объяснить.