Планета Уран — самая холодная в Солнечной системе

История открытия Урана

Эта планета была первой, обнаруженной в наше время с помощью телескопа. Все ближние, от Меркурия до Сатурна, прекрасно видны на небе невооруженным глазом, и известны они с древних времен. Уран был открыт Уильямом Гершелем 13 марта 1781 года с помощью телескопа собственного изготовления.

Уильям Гершель – астроном, первооткрыватель планеты Уран.

Планета Уран видна с Земли как звезда с яркостью около 5-6 м, то есть ее можно обнаружить невооруженным глазом при хорошем зрении. И, конечно же, ее много раз видели, но считали обычной звездой. Поскольку Уран находится очень далеко от Солнца, его орбитальное движение малозаметно и требует длительных наблюдений.

Так, например, в 1690 году английский астроном Джон Флемстид сделал записи, в которых отметил наблюдение Урана, и даже обозначил эту звезду как 34 Тельца. Эту звезду наблюдали и другие астрономы, но никто не заметил, что это планета.

И только Уильям Гершель заметил, что эта звезда выглядит несколько туманно, и похожа на комету. Он использовал увеличения в 227 раз, затем в 460 раз, затем в 932 раза и обнаружил, что этот объект был увеличен, в отличие от обычных звезд. Присмотревшись к ней, Гершель заметил, что она движется, и сначала решил, что это комета.

Тогда Гершеля озадачило, что у этой кометы нет хвоста, а расчетная орбита почти круговая, тогда как кометы сильно вытянуты по эллипсу. Другие астрономы также были озадачены, так как объект больше походил на планету, чем на комету, и находился слишком далеко от Солнца.

В 1783 году Уильям Гершель признал тот факт, что открытый им объект был ранее неизвестной планетой в Солнечной системе. За открытие король Георг III наградил ученого пожизненной стипендией в 200 фунтов стерлингов в год — изрядная по тем временам сумма. Кстати, в 1787 году Гершель также открыл два спутника Урана — Титанию и Оберон.

Как первооткрыватель Уильям Гершель имел право дать название открытой им планете. Он назвал его «Звезда Георгия» в честь короля. Но это название не прижилось, и астрономы решили не отступать от традиции называть планеты в честь древнеримских богов и богинь. Так планета Уран была названа в честь древнегреческого бога, отца бога Сатурна. Хотя все же немного отошли от традиции — этот бог не римский, а греческий.

Характеристики Урана

Эта планета представляет собой огромный газовый гигант, третий по величине после Юпитера и Сатурна. Она в 14,5 раз больше Земли и состоит в основном из водорода, гелия и метана. Как мы понимаем, она не имеет неподвижной поверхности, как и все газовые планеты — она ​​условна, без определенной границы.

Свойства Урана весьма впечатляют. Наиболее важные из них вы можете увидеть в таблице.

Уран не «стоит», а лежит

В отличие от других планет, Уран наклонен на бок под углом 97,77°. Это означает, что он катится на своем пути, а не вращается. Из-за этого необычного наклона получается, что полюса планеты обращены к Солнцу непрерывно в течение 42 земных лет.

В среднем в течение года полюса получают больше солнечного света и больше энергии, чем экватор. Другие планеты устроены иначе. Ученые до сих пор не знают, почему планета, а также спутники и кольца, окружающие экватор, расположены под углом. Одна из гипотез состоит в том, что в Уран врезалось неизвестное огромное тело сравнимых размеров — возможно, это произошло в ранней Солнечной системе. Но это не объясняет, как у Урана появились спутники.

Сколько лететь до Урана

Изображение аппарата «Вояджер-2

Экстремальные физические свойства Урана даже в будущем не позволят людям посещать эту планету. Но ученые рассчитали время полета голубого гиганта. Зонд «Вояджер-2», запущенный с Земли в 1977 году, достиг Урана через 8,5 лет. Скорость составила 15,4 км/с.

Гипотетически до Урана можно добраться:

• на велосипеде 15 000 лет;
• на боинге 326 лет;
• на Ан-2 на 1500 лет;
• со скоростью света за 2 часа 40 минут.

Описание планеты

Уран образовался вскоре после рождения Солнца. Произошло это примерно 4,6 миллиарда лет назад. Его часто называют ледяным великаном. Большая часть этой планеты состоит из воды, метана и аммиака. Основу атмосферы составляют молекулярный водород и атомарный гелий с небольшим количеством метана. Температура на планете считается самой холодной из всех планетных атмосфер Солнечной системы и составляет 49 К.

Пояс Койпера: где находится, как проходят исследования, характеристика основных объектов Планета Макемаке — твердая ледяная пустыня, которая никогда не будет колыбелью жизни Ганимед — крупнейший спутник Юпитера, под ледяным покровом, который брызгает океан Газ планеты-гиганты внутри и вне Солнечной системы

Уран плохо изучен учеными. Активные стратосферные измерения температуры были начаты лишь в 1970 г., а ее годовые колебания стали отслеживаться с 1950 г. С тех пор на Уране не прошло ни одного полного года, эквивалентного 84,5 земным годам. На планете происходит необычная смена дня и ночи. Сутки на нем наблюдаются только на экваторе. Происходит это из-за особого наклона оси. Он лежит почти параллельно плоскости курса. Из-за этого Уран вращается как бы лежа на боку.

Изображение в естественных цветах (слева) и изображение с более короткой длиной волны (справа), показывающее полосы облаков и атмосферную шапку (изображение «Вояджера-2»)

Северный полюс планеты находится над эклиптикой. Уран ретроградно вращается вокруг него. Ось магнитного поля планеты значительно наклонена относительно оси вращения и смещена от центра планеты. Когда космический корабль НАСА «Вояджер-2», запущенный в августе 1970 года, пролетел мимо Урана в 1982 году, северный полюс планеты был в темноте.

Ученые предполагают, что на планете может быть жидкая вода и жизнь, но не в таком виде, как на Земле. Температура, давление и материалы планеты слишком экстремальны и изменчивы для околоземной жизни. Будучи ледяным гигантом, он не имеет настоящей поверхности.

Структура Урана

Планета очень своеобразна по строению и отличается от других газовых гигантов. Конечно, требуется еще много исследований, но на основе имеющихся данных ученые построили модель строения Урана.

Масса планеты Уран в 14,5 раза больше массы Земли, но по сравнению с другими планетами-гигантами она легкая, по плотности уступает только Сатурну. Даже Нептун, который меньше, весит больше, чем Уран. Дело в том, что в состав этой планеты входят в основном лед, вода, метан и аммиак. Только в сердцевине есть камни — каменные. Недаром Уран еще называют ледяным гигантом.

Структура Урана состоит из каменистого ядра, мантии и атмосферы.

В центре находится ядро, которое состоит из камня и льда. Он занимает всего 20% радиуса планеты.

Вокруг ядра находится жидкая мантия, занимающая 60% радиуса планеты. Он ледяной, но этот лед совсем не такой, каким мы его себе представляем. Он раскален до 5000 градусов и находится под огромным давлением. Эта смесь воды, метана и аммиака находится в особом состоянии, называемом «горячий лед».

Далее идет атмосферный слой, который занимает еще 20% радиуса.

Поверхность планеты Уран как таковая отсутствует. Для него газ атмосферы просто плавно переходит в жидкость, и невозможно точно определить, где проходит граница. Поэтому поверхностью считается точка, где давление составляет 1 бар, а все, что выше, считается атмосферой.

Температура Урана

Юпитер и Сатурн тоже состоят из газа и их состав похож, но в атмосфере Урана много льда. Температура в атмосфере достигает -2240С, и это самая холодная планета Солнечной системы. Причем такая холодность наблюдается как на освещенной, так и на ночной стороне.

Другие гиганты излучают больше тепла, чем получают от Солнца. Даже Нептун, близкий по свойствам к Урану, но гораздо дальше, излучает в 2,61 раза больше тепла, чем получает. Энергия высвобождается за счет гравитационного сжатия и вращения ядра. Но Уран излучает даже меньше тепла на квадратный метр, чем Земля, то есть вообще почти не излучает тепла.

Это очень странно, и почему так происходит, ученые пока не выяснили. Есть предположение, что выделяющееся из кишечника тепло просто не может уйти из атмосферы – что-то его задерживает. Возможно, этим экраном мог быть слой атмосферы другого состава. Но тепло нужно куда-то девать. Поэтому существует и другая теория, что если Уран в остальном похож на другие планеты-гиганты, то где-то в недрах может быть слой жидкой воды, а значит, возможна жизнь.

Уран, самая холодная планета Солнечной системы, не так прост, как кажется. Не выпуская тепло наружу, он применяет его к чему-то внутри. Возможно, мы сможем найти здесь что-то похожее на парниковый эффект Венеры. Конечно, возможны и другие объяснения, но данных пока недостаточно.

Уран покрыт оболочками воды и газов

Теперь ученые считают, что Уран примерно в четыре раза больше Земли и представляет собой гигантскую сферу из плотно застывшей жидкости — воды, метана и аммиака, — покрывающую небольшое каменное ядро.

Атмосфера состоит из водорода и гелия, смешанных с аммиаком и метаном. Это придает Урану голубой цвет, а также происходит из воды и других газов. Но ученые точно не знают, как выглядят эти слои. Если астрономы поймут это, они станут ближе к ответу, почему Уран такой холодный.

Состав и поверхность

Планетарная структура представлена ​​тремя слоями: каменным ядром, ледяной мантией и внешней оболочкой из водорода (83%) и гелия (15%) в газообразном виде. Есть еще один важный элемент — 2,3% метанового льда, который влияет на голубой цвет Урана. В стратосфере можно найти различные углеводороды, включая этан, диацетилен, ацетилен и метилацетилен. На нижнем изображении вы можете внимательно изучить строение Урана.

Внутреннее строение Урана

Спектроскопия выявила окись углерода и двуокись углерода в верхних слоях, а также ледяные облака паров воды и аммиака с сероводородом. Именно поэтому Уран вместе с Нептуном называют ледяными гигантами.

Ледяная мантия представлена ​​теплой и плотной жидкостью, в составе которой есть вода, аммиак и другие летучие вещества. Жидкость (водно-аммиачная морская) характеризуется высокой электропроводностью.

Масса ядра достигает всего 0,55 земной, а по радиусу — 20% от общего размера планеты. Мантия составляет 13,4 массы Земли, а верхний слой атмосферы — 0,5 массы Земли.

Плотность ядра 9 г/см3, где давление в центре повышается до 8 млн бар, а температура 5000К.

Как Уран получил свое имя?

Уран — первая планета, открытая в наше время и с помощью телескопа. Первооткрывателем считается английский астроном Уильям Гершель. Это событие произошло в 1781 году.

Первоначально Гершель хотел назвать нового члена Солнечной системы планетой Джордж в честь короля Георга III. Однако эта идея не нашла поддержки, и в результате седьмая планета была названа в честь греческого бога неба Урана.

Самая странная планета: загадки Урана

Уран — самая загадочная и странная планета Солнечной системы. Это объясняется температурным режимом планеты, который составляет — 224 градуса по Цельсию — это самая холодная планетарная атмосфера в Солнечной системе! Этот интересный факт об Уране отличает планету от других. Он излучает минимальное количество тепла, в отличие от других гигантов Солнечной системы с горячими ядрами. Удивительны и ветровые течения на планете. Астрономы выяснили, что скорость ветра на планете может достигать до 900 километров в час.

Авторы исследования, Кэрол Пэти и Цинь Као, смогли смоделировать активность магнитного поля Урана и разгадать некоторые его загадки, в том числе то, как он пропускает солнечный ветер каждый день, используя цифровые модели, созданные на основе данных «Вояджера-2» затем блокирует его. Статья об исследовании была опубликована в Журнале геофизических исследований: космическая физика. Это открытие было сделано благодаря данным «Вояджера-2», который в 1986 году только что пролетел мимо планеты.

Особенности строения и атмосферы

Атмосфера Урана

Масса небесного тела составляет 8,68х10 в 25 кг, это меньше веса близлежащих газовых гигантов. Это связано с минимальной плотностью планеты — 1,27 г/см3, основу которой составляют легкие компоненты. Структура включает ядро ​​из железа и камня; мантия — ледяное тело, из которого состоит большая часть гиганта, и атмосфера. Эта модель была разработана теоретически, в ее основу легло изучение гравитационного влияния Урана на спутники.

Эффектное синее свечение планете придает присутствие в верхних слоях частиц метана, массовая доля которых составляет 2%. Основу газовой оболочки составляет водород — 82 % и гелий — 15 %. Остальное расщепляется аммиаком и ацетиленом. Мантия не является ледяной оболочкой в ​​физическом смысле — это видоизмененная смесь воды и аммиака. Твердой поверхности на планете нет, этот уровень условно рассчитывается на основе показателей давления.

Нижняя часть атмосферы динамична и подвержена ветру ураганной силы. Над ним находится тропопауза с облаками аммиака и сероводорода. Сезоны на Уране длятся несколько лет, в течение которых одно полушарие лишено солнечного света. Магнитное поле планеты мощное и сложное, ее ось смещена от оси вращения на 60 градусов.

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 примерно 4 радиуса Земли.

Площадь поверхности Урана составляет 8,1156 миллиарда квадратных километров.

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

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

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

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

9 внутренних и 2 наружных кольца

Уран имеет два набора колец. Внутренняя система из девяти колец состоит в основном из узких темно-серых колец. Есть два внешних кольца: внутреннее красноватое, как пыльные кольца в других частях Солнечной системы, и внешнее кольцо синее, как кольцо E Сатурна.

В порядке увеличения расстояния от планеты кольца называются Зета, 6, 5, 4, Альфа, Бета, Эта, Гамма, Дельта, Лямбда, Эпсилон, Ню и Мю. Некоторые из больших колец окружены поясами мелкой пыли.

Экстремальная погода и лето в течение 42 лет

Из-за необычного наклона планета имеет экстремальную погоду. Но по снимкам «Вояджера-2» это определить не удалось. Частично причиной были сами камеры, снимавшие Уран. Когда зонд пролетал, одна сторона была освещена, а другую вообще не было видно. По словам профессора Хорнера, если говорить о других планетах, таких как Юпитер или Нептун, то их погодные условия более выражены на экваторе. Он отметил, что когда «Вояджер-2» пролетел мимо Урана, погода была «очень пасмурной».

За 36 лет, прошедших с момента пролета «Вояджера-2», астрономы частично изучали эту погоду через линзы телескопа Кека и космического телескопа Хаббла. Благодаря им ученые узнали, что на Уране могут быть мощные бури, которые возникают из-за того, что поверхность планеты, не прогревавшаяся 42 года, начинает прогреваться в сезоны.

Но все существующие телескопы, включая новый космический телескоп Джеймса Уэбба, все еще недостаточно хорошо изучают Уран.

Вопросы-ответы

• Какой самый большой спутник Урана?

Самый большой спутник Урана – Титания.

• Какого цвета планета Уран?

Планета Уран сине-зеленого цвета

• Какие планеты-гиганты Солнечной системы имеют идентичные Урану физические характеристики?

Нептун имеет схожие физические характеристики с Ураном.

• Где расположены кольца Урана?

Плоскость колец Урана расположена почти перпендикулярно плоскости орбиты планеты.

• На сколько градусов может упасть температура на поверхности Урана?

Температура на поверхности Урана может опускаться до -226°C.

Вращение

Большой осевой наклон заставил планету двигаться вбок. Он катится как мяч и вращается по часовой стрелке. Полюса обращены к Солнцу в соответствии с периодом обращения. Когда на одном непрерывно царит день 42 года, а лето длится, то в это время на другом темно и очень холодно.

Демонстрация наклона планеты Уран

На экваторе день и ночь сменяются через 17 часов 14 минут. Именно столько времени требуется Урану, чтобы вращаться вокруг своей оси. Планета делает полный оборот вокруг звезды за 84 года.

Интересный факт: из-за осевого наклона полярные зоны получают больше солнечной энергии, чем экваториальные. Почему на экваторе намного теплее, до сих пор остается загадкой для ученых.

По мнению некоторых астрофизиков, причиной сильного наклона оси стало столкновение Урана с крупным космическим объектом, который смог перевернуть планету на бок. По другим данным, это был некий спутник, способный раскачивать свою ось вращения гравитационным полем. Самого его привлек другой космический объект крупнее Урана.

У голубого гиганта трудно определить, какой полюс северный, а какой южный. Это происходит потому, что магнитное поле движется вместе с планетой. В подобных условиях на Земле постоянно происходили бы различные погодные явления. А вот на Уране, помимо двух основных магнитных полюсов, есть еще две пары более слабых.

Выделяет тепла меньше, чем получает от Солнца

Его слабое внутреннее тепло связано с небольшим каменным ядром. Однако в этом вопросе по-прежнему много неопределенности.

На самом деле большая часть массы Урана — это лед. Хотя существуют льды с высокой температурой и высоким давлением, которые обладают различными свойствами, такими как электропроводность (что объясняет нецентральное магнитное поле этих планет). Но именно поэтому Уран излучает очень мало тепла.

Атмосфера Урана

Атмосфера Урана состоит в основном из водорода — 83 % и гелия — 15 %. Также много метана и ацетилена. Поскольку метан поглощает красную часть спектра, планета имеет зелено-голубой цвет. Теперь вы знаете, почему Уран имеет такой интересный цвет.

Голубоватый цвет Урана обусловлен присутствием метана в атмосфере.

Планета не имеет четкой границы между атмосферой и поверхностью, так как последней у нее просто нет. Поэтому очень сложно сказать, насколько плотна эта атмосфера, потому что нет точки отсчета. Если бы мы начали спускаться в него из космоса, то заметили бы, как давление увеличивается до тех пор, пока газ не перейдет в полужидкое промежуточное состояние, а затем в жидкое состояние. На какой высоте это происходит, узнать невозможно, состояние газа меняется не внезапно, а постепенно.

Хотя со стороны Уран выглядит совершенно однообразной, «мертвой» голубой планетой, на которой можно найти лишь пару облаков, на самом деле это не так. Он дует со скоростью до 240 м/с и образует большие вихри.

В самом нижнем слое — в тропосфере водяные облака располагаются ниже всех, как и привычные нам земные. Над ними — облака гидросульфида аммония, а еще выше — облака сероводорода и аммиака. Еще выше находится слой, содержащий метановые облака. Тропосфера — очень неспокойное место с сильными ветрами, большим количеством облаков и сменой времен года.

Выше находится тропопауза и стратосфера, вдоль нижнего слоя этан и ацетилен образуют слой тумана. В тропопаузе «Вояджер-2» как раз зафиксировал самую низкую температуру -249 градусов. Именно из-за низких температур и туманного слоя Уран имеет такой тусклый вид, лишенный деталей. На самом деле мы просто не можем видеть то, что находится внизу, а облаков в верхних слоях очень мало, буквально единицы.

Самые высокие слои атмосферы — термосфера и корона — странным образом имеют более высокую температуру, чем нижние. Это еще одна загадка для Урана, так как Солнце не дает достаточно энергии, чтобы нагреть эти слои до 5000С.

Еще одной особенностью Урана является то, что термосфера простирается на расстояние 50 тысяч километров, два радиуса планеты.

Орбита

Планета Уран удалена от Солнца на 19,19 а.е., то есть в 19 раз дальше Земли. Это просто огромное расстояние. В километрах 2 миллиарда 800 миллионов километров. Орбита планеты Уран немного вытянута, то есть не строго круговая. Точка с наибольшим расстоянием от Солнца находится на расстоянии 3 миллиардов километров.

Уран — седьмая планета Солнечной системы

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

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

Уран совершает полный оборот вокруг своей оси за 17 часов 14 минут. Но газовые гиганты вращаются не как каменистые планеты, а как жидкие, с разной скоростью на разных широтах. Так как в верхних слоях атмосферы ветер дует со скоростью до 240 м/с, причем в направлении вращения планеты. Поэтому находящиеся там облака могут совершить полный оборот перед планетой — за 14 часов.

У Урана есть уникальная особенность — его ось вращения наклонена на 97,860, то есть он слегка перевернут вверх ногами, как бы лежит на боку. И кажется, что она катится по своей траектории, в то время как другие планеты выглядят как стоячие вихри. Следовательно, в течение 42 лет одно полушарие освещено, а другое темнеет. Затем наступает 42-й день рождения в другом полушарии. При этом солнце на полюсе находится в зените, а на экваторе быстро восходит и быстро заходит. Конечно, это можно наблюдать и на кондиционированной поверхности, и если не мешала густая облачность и туманный покров.

Местонахождение

Уран через телескоп Хаббл

Урану удалось так долго оставаться незамеченным из-за его исключительной удаленности от звезды. Расстояние от Солнца до далекого гиганта составляет 2,8 млрд км. Это седьмая планета в нашей системе. Астрономы определяют его как группу газовых гигантов. Колоссальная удаленность от источника тепла и энергии сделала Уран самой холодной планетой из всех изученных. На поверхности гиганта зафиксированы рекордно низкие данные температуры, она опускается до -220 градусов по Цельсию.

Кольца Урана

Кольца Сатурна прекрасны, без сомнения. Но многие люди просто не знают, что подобное украшение есть и у других планет-гигантов – Юпитера, Урана и Нептуна. Конечно, кольца Урана не то чтобы впечатляют, но они вполне реальны. С Земли их могут обнаружить только крупные обсерватории, да и то не всегда, так как они тонкие и слабо отражают свет, в отличие от ярких колец Сатурна. В их состав входят мелкие темные частицы размером от микрометров до десятков сантиметров.

Вот так выглядят кольца Урана.

Всего у Урана 13 колец, самое яркое обозначается буквой эпсилон (ε). Все они не только разные по цвету и яркости, но и имеют большие отверстия. Ученые считают, что они только молодые и образовались недавно. Возможно, это остатки спутника, который столкнулся с другим телом или был разорван приливными силами планеты.

Кольца Урана были обнаружены случайно в 1977 году группой ученых, наблюдавших за покрытием планетой звезды. При анализе данных было выявлено неравномерное изменение яркости звезды, причем с обеих сторон планеты. Так было открыто 9 колец.

Кольца Урана.

В 1989 году «Вояджер-2» прислал фотографии, показывающие кольца Урана во всей их красе. Это открыло еще 2 кольца. А в 2005 году с помощью телескопа Хаббл было обнаружено еще 2 кольца, и сейчас их 13.

Любопытно, что еще в 1789 году Уильям Гершель заметил, что у Урана есть кольцо, и даже указал, что оно красного цвета. С тех пор никому из астрономов не удавалось их обнаружить, и это считалось просто ошибкой. Еще интереснее то, что предпоследнее кольцо на самом деле красного цвета. Так что слова Гершеля имели смысл. Но как он мог увидеть эти кольца? Или просто предположить, что они существуют? Это остается загадкой.

Читайте также: Титан — спутник Сатурна — Про космос

Спутники Урана

Сейчас известно 27 спутников Урана, крупнейший из которых — Титания, радиусом 788 км. Это половина размера Луны. Другие крупные включают Миранду, Ариэль, Умбриэль и Оберон. Если все сложить вместе, Тритон, спутник Нептуна, все равно будет тяжелее.

Так выглядят самые большие спутники Урана.

В состав спутников Урана входит лед и камень примерно в равных количествах. Их поверхность темная и плохо отражает свет. Однако Титания и Оберон были открыты Уильямом Гершелем в 1787 году.

Орбиты спутников Урана.

Видимость

Вид на Уран в телескоп

С 1995 по 2006 год видимые размеры Урана колебались между +5,6м и +5,9м, то есть планета была видна невооруженным глазом на пределе своих возможностей. Угловой диаметр планеты составлял от 3,4 до 3,7 угловых секунд (для сравнения: Сатурн: 16-20 угловых секунд, Юпитер: 32-45 угловых секунд). При ясном темном небе Уран в оппозиции виден невооруженным глазом, а в бинокль 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 выраженным затемнением к краю. В более крупные телескопы с диаметром объектива более 25 см можно различить облака и увидеть крупные спутники (Титания и Оберон).

Крупнейший спутник — Титания

Благодаря миссиям «Вояджер», которые прошли через внешнюю часть Солнечной системы в конце 1970-х и начале 1980-х годов, ученые смогли впервые взглянуть на Уран и его спутниковую систему.

Из них ни один не имеет большего размера, массы или площади поверхности, чем Титания, которая была удачно названа. Одна из первых лун, обнаруженных вокруг Урана, эта покрытая кратерами и ямками луна получила свое название от вымышленной Королевы фей из шекспировского «Сна в летнюю ночь.

Сезонные изменения

Снимки Урана, сделанные «Вояджером-2

Снимки крупным планом, сделанные «Вояджером-2» в 1986 году, показали Уран как спокойную, невыразительную планету без атмосферных бурь. Но позже, наблюдая за ним в современные и мощные телескопы, ученые смогли разглядеть сезонные изменения погоды.

Сильный осевой наклон Урана повлиял на необычные времена года. Если один полюс 42 земных года находится под солнечными лучами, то другой весь этот период находится в темной морозной зиме со штормовыми ветрами.

смена времен года на Уране мало изучена. В 2004 году была зафиксирована резкая смена погоды. В начале марта появилось большое количество облаков, ветер усилился до 824 км/ч, начались сильные грозы, которые продолжались до 4 июля. В 2006 году удалось сфотографировать начало формирования атмосферного вихря.

Некоторые облака на планете могут внезапно исчезнуть через несколько часов после их появления. Другие остаются неизменными десятилетиями. На Уране 4 «экстремальных» сезона:

• южное солнцестояние;
• северная весна;
• сезон равноденствия;
• северное солнцестояние.

При приближении к солнцестоянию оба полушария планеты находятся в одинаковых условиях: либо освещённые солнцем, либо во мраке космоса.

В 1783 году Уран официально признали планетой

13 марта 1781 года Уильям Гершель просканировал небо своим телескопом в поисках двойных звезд. Его первое сообщение об объекте было записано 26 апреля 1781 года. Первоначально он описал его как «туманную звезду или, возможно, комету», но позже остановился на том, что это комета, поскольку она, похоже, изменила свое положение на небе.

Хотя Гершель продолжал утверждать, что то, что он наблюдал, было кометой, его «открытие» вызвало споры в астрономическом сообществе о том, что такое Уран.

Со временем такие астрономы, как Иоганн Элерт Боде, пришли к выводу, что это планета, вращающаяся по почти круговой орбите. В 1783 году сам Гершель признал, что это планета.

Странное магнитное поле

То, что происходит в газовых оболочках, может помочь объяснить, почему у планеты очень странное магнитное поле. По-видимому, он не возникает непосредственно в центре Урана, как в случае с Землей и другими планетами, а исходит из мантии — он расположен вокруг ядра.

Одна из гипотез заключается в том, что вода и аммиак, образующие оболочки вокруг планеты, находятся под высоким давлением, поэтому субатомные частицы внутри них изменяются. Если вывести космический корабль на орбиту Урана, можно гораздо больше узнать о том, как меняется плотность оболочек, а также их состав и количество.

Интересные факты об Уране

Обобщив массу информации, мы можем выделить самые интересные факты о планете Уран.

• Уран видели многие, но принимали его за обычную слабую звезду. Только Уильям Гершель в 1781 году с помощью самодельного телескопа обнаружил, что это планета.
• Планета названа в честь немецкого астронома Иоганна Боде. Логика была проста — Сатурн — отец Юпитера, поэтому следующую планету надо назвать в честь отца Сатурна — Урана.
• Только один космический аппарат был близок к Урану, «Вояджер-2» в 1986 году. Он приблизился к планете на 81,5 тысячи километров и собрал много ценных данных.
• Сила ветра на Уране может достигать 240 м/с. И бывают сильные грозы.
• Уран имеет зеленовато-голубой оттенок из-за присутствия в его атмосфере метана, поглощающего красную часть спектра.
• Уран — самая холодная планета Солнечной системы. Температура на нем опускается до -224 градусов, совсем немного до абсолютного нуля.
• Уран практически не излучает собственного тепла, в отличие от других планет-гигантов.
• На Уране возможна жидкая вода, и в ней может жить что-то интересное.
• Уран — единственная планета, которая «катится на бок» по своей орбите из-за сильного наклона оси почти на 98 градусов.
• Уран управляет созвездием Водолея в астрологии.
• В недрах Урана возможно существование жидкости в экстремальном состоянии — жидкого льда при высокой температуре и давлении.

Атмосфера из водорода и гелия

Атмосфера Урана состоит в основном из молекулярного водорода и гелия. Третьей по распространенности молекулой после водорода и гелия является метан (СН 4). Это метан в атмосфере Урана, который поглощает красный спектр видимого света и придает ему сине-зеленый цвет.

Астрономы считают, что атмосферу Урана можно разделить на три слоя: тропосфера (-500 км и 50 км); стратосфера (50 и 4000 км) и термосфера/корона, простирающаяся от 4000 до 50 000 км от поверхности.

Совершает обороты практически на боку

Уран — единственная планета, экватор которой почти перпендикулярен ее орбите под углом 97,77 градуса, возможно, в результате давнего столкновения с объектом размером с Землю. Этот уникальный наклон вызывает самые экстремальные времена года в Солнечной системе.

Почти четверть каждого года на Уране солнце светит прямо над каждым полюсом, погружая другую половину планеты в темную зиму, которая длится 21 год.

Уран также является одной из двух планет, которые вращаются в направлении, противоположном большинству планет (вторая — Венера), с востока на запад.

Гравитация

Несмотря на большие размеры, плотность Урана очень мала, всего 1,27 г/см3. И гравитация зависит от этого параметра. Поэтому на Уране она даже немного меньше, чем на Земле, и равна 8,69 м/с2.

Исследования Урана

Уран изучать непросто — он слишком удален и даже для мощных земных телескопов представляет собой сложную цель. Поэтому большая часть данных была получена благодаря космическому телескопу Хаббл».

Единственный космический аппарат, достигший Урана, — «Вояджер-2». Он был запущен в 1977 году и пролетел мимо Урана в 1986 году. По пути он сделал снимки планеты, колец и крупнейших спутников, открыл 10 новых спутников и исследовал атмосферу и магнитосферу. Информация, переданная «Вояджером-2», бесценна. С тех пор к Урану не было отправлено ни одного зонда.

Запланированные миссии к внешним планетам, включая Уран, в следующем десятилетии. Будут ли они реализованы, пока неизвестно.

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 быть как-то связано со странной ориентацией планеты.

Трудно делать выводы, потому что использование расстояния как причины низких температур затмевается расстоянием между Нептуном и Ураном. Считается, что орбита Урана имеет наклон, не похожий ни на одну другую планету. Наклон заставляет планету отдавать много тепла в космос, сохраняя при этом очень мало. Следовательно, здесь становится холоднее, чем на других планетах.

Размер, масса и орбита

При радиусе 25360 км, объеме 6,833×1013 км3 и массе 8,68×1025 кг планета Уран в 4 раза больше Земли и в 63 раза больше по объему. Но не забывайте, что это газовый гигант с плотностью 1,27 г/см3, так что здесь он нам уступает.

История изучения

Уран — одна из пяти планет, которые можно увидеть невооруженным глазом. Но это слабый объект, и его орбита слишком медленная, поэтому древние думали, что перед ними классическая звезда. Раннее сообщение 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 замечал ее не менее 6 раз и зафиксировал как звезду (34 Тельца). Около 20 раз за Ураном следовал Пьер Лемонье в 1750-1769 гг.

Телескоп, с помощью которого Уильям Гершель наблюдал за Ураном

Но только в 1781 году Уильям Гершель начал наблюдать Уран как планету. Правда, ему самому показалось, что он смотрит на комету, которая по повадкам похожа на планетарный объект. В результате к исследованию присоединились и другие астрономы, в том числе Андерс Лекселл. Он был первым, кто определил почти круговой путь. Это подтвердил Иоганн Боде.

В 1783 году Уран был официально признан планетой, и Гершель получил от короля 200 фунтов стерлингов. За это ученый прозвал объект Георгиевской звездой в честь нового покровителя. Но за пределы Великобритании имя не вылезло.

Уран глазами 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.