Планета Уран, Детальна інформація

Склад і внутрішня будова

Подібно іншим планетам-гігантам, атмосфера Урана в основному складається з водню, гелію і метану, хоча їхні відносні внески трохи нижче в порівнянні з Юпітером і Сатурном.

Теоретична модель будівлі Урана така: його поверхневий шар являє собою газорідинну оболонку, під якою знаходиться крижана (суміш водяного й аміачного льоду) мантія, а ще глибше - ядро з твердих порід. Маса мантії і ядра складає приблизно 85-90% від усієї маси Урана. Зона твердої речовини простирається до 3/4 радіуса планети.

Температура в центрі Урана близька до 10000 К при тиску 7-8 млн. атмосфер (одна атмосфера приблизно відповідає одному бару). На границі ядра тиск зразковий на два порядки нижче (близько 100 кілобар).

Ефективна температура, обумовлена по тепловому випромінюванню з поверхні планети, складає близько 55 К.

Хімічний склад, фізичні умови і будова Урана

Уран сформувався з первісних твердих тіл і різних льодів (під льодами тут треба розуміти не тільки водяний лід), він лише на 15% складається з водню, а гелію немає майже зовсім (у контраст Юпітерові і Сатурну, що, по більшій частині, - водень). Метан, ацетилен і інші вуглеводні існують у значно великих кількостях, чим на Юпітері і Сатурні. Вітри в середніх широтах на Урані переміщають хмари в тих же напрямках, що і на Землі. Ці вітри дують зі швидкістю від 40-а до 160-ти метрів у секунду; на Землі швидкі потоки в атмосфері переміщаються зі швидкістю біля 50-ти метрів у секунду. На цих малюнках Ви бачите темну пляму у верхніх хмарах Урана. Малюнки зроблені після наземних спостережень травні і червні 1993-го року. Імовірно, це атмосферний вихор (JPL)

Товстий шар (димку) - фотохімічний смог - виявляється навколо освітленого Сонцем полюса. Освітлений Сонцем півкуля також випромінює більше ультрафіолету. На представленому зображенні Урана контраст квітів штучно посилений для виявлення різниці між ними

Прилади "Вояджера" знайшли більш холодну смугу між 15 і 40-ка градусами широти, де температура на 2-3 K нижче

Синій колір Урана є результатом поглинання червоного світла метаном у верхній частині атмосфери. Імовірно, існують хмари інших кольорів, але вони ховаються від спостерігачів за шаром метану, що перекривається. Атмосфера Урана (але не Уран у цілому!) складається приблизно на 83% з водню, на 15% з гелію і на 2% з метану. Подібно іншим газовим планетам, Уран має смуги хмар, що дуже швидко переміщаються. Але вони занадто погано помітні і видимі тільки на знімках з великим розширенням, зроблених "Вояджером 2" . Недавні спостереження з HST дозволили розглянути великі хмари. Є припущення про те, що ця можливість з'явилася в зв'язку із сезонними ефектами, адже як не важко обміркувати, зима від літа на Урані сильно відрізняються: ціле півкуля взимку на декілька років ховається від Сонця! Однак, Уран одержує в 370 разів менше тепла від Сонця, чим Земля, так що влітку там теж не буває пекуче. До того ж, Уран випромінює тепла не більше, ніж одержує від Сонця, отже і швидше за все, він холодний всередині

Збіднення атмосфери планети легкими газами - наслідок недостатньої маси зародка планети. У ході утворення, Уран не зміг утримати біля себе велику кількість водню і гелію тільки тому, що до моменту, коли майбутній Уран зібрав досить масивне ядро, вільного водню і гелію в Сонячній системі залишалося мало. Зате Уран містить більше води, метану, ацетилену

Кільця Урана

Подібно іншим газовим планетам, Уран має кільця. Кільцева система була виявлена в 1977-м року під час покриття Ураном зірки. Спостерігалося, що зірка 5 разів послабляла на короткий проміжок часу свій блиск перед покриттям і після нього, що і навело на думку про кільця. Наступні спостереження c Землі показали, що дійсно є кільця, дев'ять більш-менш яскраво виражених. Якщо перебирати їх, віддаляючись від планети, вони названі 6, 5, 4, Альфа, Бета, Ця, Гама, Дельта і Эпсилон. Камери "Вояджера" знайшли кілька додаткових кілець, і також показали, що дев'ять основних кілець занурені в дрібний пил. Подібно кільцям Юпітера, вони дуже неяскраві, але, як і кільця Сатурна, кільця Урана містять багато досить великих часток, розміри їхні коливаються від 10 метрів у діаметрі до дрібного пилу. Кільця Урана були відкриті першими після кілець Сатурна. Це мало велике значення, тому що стало можливим припустити, що кільця - загальна характеристика планет, а не доля одного Сатурна. Це ще одне прямо-таки епохальне значення Урана для астрономії

Спостереження показали, що кільця Урана помітно відрізняються від родинних їм систем Юпітера і Сатурна. Неповні кільця з різним показникам прозорості по довжині кожного з кілець сформувалися, схоже, пізніше, ніж сам Уран, можливо, після розриву декількох супутників приливними силами

Кількість відомих кілець може, у кінцевому рахунку, зрости, судячи зі спостережень "Вояджер 2". Прилади вказували на наявність багатьох вузьких кілець (чи, можливо, неповних чи кілець кільцевих дуг) близько 50 метрів шириною

Окремі частки в кільцях виявляли низьку відбивну здатність. Наприклад, саме яскраве кільце, Эпсилон, сірого кольору. Пропонований знімок кільця зроблений із Землі в Ик-диапазоне

Ключем до розгадки структури кілець Урана може бути і відкриття того, що два невеликих супутники - Корделія й Офелія - знаходяться усередині кільця Эпсилон. 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

Уран, як багато планет має магнітосферу. Вона незвичайна тим, що вісь симетрії її нахилена майже на 60 градусів осі обертання (у Землі цей кут складає 12 градусів). Якби так було б на Землі, то орієнтування за допомогою компаса мало б цікаву особливість: стрілка майже зовсім би не попадала покажчиком на чи північ південь, а була б націлена на дві протилежні крапки 30-х паралелей. Імовірно, магнітне поле навколо планети генерується рухами в порівняно поверхневих областях Урана, а не в його ядрі. Джерело поля - невідомий; існування гіпотетичного электропроводящего океану чи води аміаку поки не підтверджено дослідженнями. Як на Землі, так і на інших планетах, джерелом магнітного полючи вважають плину в розплавлених породах, розташованих недалеко від ядра

Інтенсивність поля на поверхні Урана загалом подібна з Земною, хоча вона сильніше змінюється в різних точках поверхні через великий зсув 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 розтягся на мільйони кілометрів за Уран від Сонця. "Вояждер 2" "почував" поле, принаймні , у 10-ти мільйонах кілометрів від планети

Про супутники

Ue

a

o

# h!

h!

# h!

h!

*Уран - перша планета, виявлена в наш час Вільямом Гершелем під час його систематичного огляду неба телескопом 13 березня 1781 року. Ця планета фактично була примічена багато разів і колись, але її вважали просто зіркою (самий ранній запис про неї відноситься до 1690 року, коли Джон Фламстид каталогізував її як 34 Taurі). Гершель назвала її "Georgіum Sіdus " (Планета Джорджа) на честь його патрона, короля Англії Джорджа ІІІ; інші назвали її "Гершель". Назва "Уран" запропонував Боде відповідно до найменувань інших планет іменами з класичної міфології, але воно стало широко використовуватися тільки в 1850 році.