Charakteristika Uranu: Struktura, měsíce, kuriozity a další

Uran je sedmá planeta, která obíhá kolem Slunce, není viditelná pouhým okem a stala se první planetou objevenou pomocí dalekohledu, v tomto článku vás naučíme vše o Charakteristika Uranu.

Uran má velmi unikátní a poměrně překvapivou meteorologii vzhledem k tomu, že se pohybuje po velmi vzdálené dráze, kam ze Slunce dopadá málo světla a tepla, což způsobuje, že Uran je extrémně chladný a jeho průměrná teplota je nižší než -200 stupňů Celsia, od Stejným způsobem , což nebrání velkému množství jevů v jeho atmosféře.

Jeho rotační osa je prakticky v rovině jeho oběžné dráhy, zatímco osa planet je oproti této rovině téměř kolmá nebo alespoň silně nakloněná, tento sklon osy rotace Uranu vede k tomu, jaké jsou póly, nejchladnější oblasti se nacházejí v zeměpisných šířkách, které na Zemi odpovídají tropům a pól ponořený do tmy dokáže být dokonce o něco teplejší než pól vystavený Slunci.

Charakteristika planety Uran

Uran má svou vlastní charakteristiku, rovník planety je velmi nakloněný vzhledem k rovině oběžné dráhy, a to natolik, že se jeho rotace jeví jako rotace planety. Planeta Venuše, retrográdní. Uran má asi dvacet satelitů a na rozdíl od ostatních těles ve sluneční soustavě, která mají jména převzatá z klasické mytologie. 

Mezi nejdůležitější vlastnosti Planeta Uran jsou:

• Uran je znám jako třetí největší planeta sluneční soustavy a čtvrtá největší z hlediska hmotnosti.
• Je to nejchladnější planeta sluneční soustavy s minimální teplotou -224°C.
• Průměrný poloměr Uranu je 25 362 ± 7 kilometrů, tedy asi 4 poloměry Země.
• Povrch Uranu je 8.1156 miliardy kilometrů čtverečních.
• Průměrná hustota Uranu je 1.27 gramu na centimetr krychlový.
• Gravitační zrychlení na Uranu je 8.87 metrů za sekundu na druhou (0.886 g).
• Voyager 2 objevil na Uranu specifické magnetické pole, které je o 1/3 poloměru planety posunuto od jejího geometrického středu a nakloněno o 59° vzhledem k ose rotace.

Jiné fyzikální vlastnosti

• Hmotnost: 8.69 * 1025 kg (14krát větší než Země)
• Průměr na rovníku: 51118 km (čtyřnásobek velikosti Země)
• Průměr na pólu: 49 946 km
• Náklon hřídele: 98°
• Teplota horních vrstev: přibližně –220 °C
• Doba otáčení kolem osy (den): 17 hodin 15 minut
• Vzdálenost od Slunce (průměr): 19 ae nebo 2.87 miliardy k
• Doba oběhu kolem Slunce na oběžné dráze (rok): 84.5 let
• Rychlost otáčení na oběžné dráze: 6.8 km/s
• Excentricita oběžné dráhy: e = 0.044
• Sklon dráhy k ekliptice: i = 0.773°
• Zrychlení volného pádu: asi 9 m/s²
• Satelity: je 27 kusů.

struktura

Podle satelitních pozorování je v něm přítomno železné jádro o teplotě asi 7000 K Uran, ale nejsou pozorovány žádné řeky ani oceány, nepřítomnost kovového vodíku snižuje množství tepla generovaného planetou na 30 %, takže Uran přijímá 70 % tepelné energie Slunce.

Za jádrem okamžitě začíná velmi hustá atmosféra s tloušťkou asi 8 tisíc km, chemické složení atmosféry Uranu je následující:

• 83 % vodíku (H2),
• 15% helium (He)
• 2 % methanu (CH4).

Metan se stejně jako vodík aktivně podílí na absorpci slunečního záření a tím i infračerveného a červeného spektra, to vysvětluje modrozelenou barvu planety, větry ve středních vrstvách, pohybující se rychlostí 250m / ano 

Uran je jedinečná planeta ve sluneční soustavě, sklon osy rotace je asi 98 stupňů, což znamená, že planeta je na jedné straně téměř plná odpadků, pro názornost, pokud jsou všechny planety jako rotující vichřice, tak Uran připomíná spíše bowlingovou kouli.

Kvůli takové neobvyklé situaci, střídání dne, noci a ročních období na planetě, postupuje mírně řečeno nestandardně, ukazuje se, že 42 let je jeden pól ve tmě, slunce svítí na druhý , a pak změna, vědci vysvětlují tak zvláštní polohu planety, srážku s jiným nebeským tělesem, ke které došlo před miliony let.

Atmosféra

Uran potřebuje uvnitř stabilní a dobře definovanou oblast, avšak nejvzdálenější část planety obklopená parami schopnými dálkového průzkumu Země je známá jako atmosféra, kapacita umístění je vyvinuta až do vzdálenosti asi 300 kilometrů s úměrným tlakem 100 barů a teplotu 47°C.

Jeho atmosféra se skládá hlavně z molekulárního vodíku:

• Heliograf
• Metan
• Amoniak
• Voda
• Sirovodík
• různé uhlovodíky
• Vodní pára
• Kysličník uhelnatý
• Oxid uhličitý

Možná kvůli externímu zdroji, jako je padající prach a komety.

Jeho atmosféru lze rozdělit do tří vrstev:

Troposféra: Mezi výškami -300 a 50 km, s tlaky 100 až 0.1 bar, je nejnižší a nejhustší část atmosféry, teplota s výškou klesá.

Stratosféra: Pokrývá nadmořské výšky mezi 50 a 4.000 0.1 km, s tlaky mezi 10 a XNUMX ^-10 bar, teploty postupně rostou s nadmořskou výškou 53 K.

Termosféra: Rozkládá se od 4,000 50,000 km do 800 850 km a jedná se o nejvzdálenější vrstvu atmosféry a koróny s rovnoměrnou teplotou kolem XNUMX až XNUMX K.

oběžné dráze uranu

Uran obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 2.875 miliardy km, v rozmezí od 2.742 miliardy km v perihéliu do 3.000 miliard km v aféliu, jiný způsob, jak se na to dívat, by bylo říci, že obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 19.2184 AU, což je více než 19krát větší vzdálenost mezi Zemí. a Slunce.

Rozdíl mezi jeho minimální a maximální vzdáleností od Slunce je 269.3 milionů km, což je nejstrmější ze všech slunečních planet, snad s výjimkou Pluta a s průměrná oběžná rychlost 6.8 km, Uran má oběžnou dobu rovnou 84.0205 30,688.5 pozemských let, to znamená, že jeden rok na Uranu trvá až XNUMX XNUMX pozemského dne.

Protože však Uran trvá 17 hodin 14 minut 24 sekund, než se jednou otočí kolem své osy, a vzhledem k jeho obrovské vzdálenosti od Slunce je jeden sluneční den na Uranu přibližně stejný, znamená to, že jeden rok na Uranu trvá 42.718 XNUMX slunečních paprsků. dnů Uranu a stejně jako Venuše, i Uran rotuje v opačném směru své oběžné dráhy kolem Slunce, což je jev známý jako retrográdní rotace.

měsíce uranu

Uran má 27 známých měsíců, místo aby byl pojmenován po postavách z řecké nebo římské mytologie, jeho první čtyři měsíce jsou pojmenovány po magických duších v anglické literatuře, jako je „Sen noci svatojánské“ od Williama Shakespeara a „Únos zámku“ od Alexandra Popea. “, od té doby astronomové pokračují v této tradici a čerpají názvy měsíců z děl Shakespeara nebo Popea.

William Lassell, přední vědec a první, kdo pozoroval měsíc na oběžné dráze kolem Neptunu, odhalil další dva měsíce Uranu, Ariel a Umbriel, bylo to téměř století, než holandsko-americký astronom Gerard Kuiper našel Mirandu v roce 1948.

V roce 1986 navštívil Voyager 2 uranový systém a objevil deset dalších měsíců, všechny o průměru od 26 do 154 km:

• Juliet
• Puk
• Cordelia
• Ofélie
• Bianca
• Pohrdání
• Portia
• Rosalind
• Cressida
• Belinda

Všechny měsíce Uranu jsou vyrobeny z ledu a hornin, každý rozdělený na polovinu, což znamená, že výzkumníci využívající HST a pozemních observatoří rozrostli celkem na dvacet sedm odlišných měsíců a jsou pouze 12 až 16 km široké, mají černou barvu a téměř 4.8 miliardy km daleko.

Kromě měsíců může mít Uran sbírku trojských asteroidů, objektů, které sdílejí stejnou oběžnou dráhu jako planeta, ve speciální oblasti známé jako Lagrangeův bod, z nichž první byl objeven v roce 2013, navzdory tvrzení, že Lagrangeův bod planety by byla příliš nestabilní na to, aby hostila taková tělesa.

průzkum uranu

Uran je mezi klasickými planetami jedinou, která je v rovině svého rovníku skloněna k rovině oběžné dráhy pod úhlem 98 stupňů, proto se planeta otáčí kolem jedné osy, jako by ležela na boku.

V důsledku toho Uran ke Slunci střídavě směřuje od severního pólu, pak od jihu, pak od rovníku, pak ze středních zeměpisných šířek a také trvání dne a noci na něm výrazně přesahuje axiální periodu rotace planety, na 30 šířce stupně, den a noc trvají 14 let, v zeměpisné šířce 60 stupňů - 28 let a na pólech - 42 let.

Směr rotace planety je opačný než směr rotace kolem Slunce, tedy opačný, teoretický model struktury Uranu je následující, jeho povrchová vrstva je plynokapalinová vrstva, pod kterou je ledový příkrov, směs vody a čpavkového ledu, a ještě hlouběji jádro z tvrdé horniny.

Stejně jako ostatní obří planety se atmosféra Uranu skládá převážně z vodíku, hélia a metanu, planeta má slabě výrazný prstencový systém, skládající se z částic o průměru od několika milimetrů do deseti metrů.

Uran je obklopen soustavou satelitů, jejichž dráhy se téměř všechny shodují s rovinou rovníku planety, satelity Uranu se nepohybují v rovině jejich Obíhat, jak se to stává u satelitů všech ostatních planet, ale jsou k němu téměř kolmé, až do roku 1986 bylo známo pouze pět satelitů planety.

Průzkum Uranu je obtížný vzhledem k jeho odlehlosti, nová data o planetě a jejím satelitním systému umožnila získat poměrně blízký sestup americké vesmírné sondy Voyager 2, uskutečněný 24. ledna 1986, byl Voyager-2 první a zatím jediná kosmická loď, které se podařilo dostat co nejblíže k Uranu.

Během cesty Voyageru 2 na Uran museli vědci a inženýři vyřešit řadu problémů spojených s provozem palubního zařízení stanice, které bylo dvakrát tak velké, než bylo projektováno z velitelského stanoviště.

Palubní počítače byly kompletně přeprogramovány. Jeden z nich měl za úkol komprimovat videosignály, aby se zkrátil čas přenosu na Zemi, aby mohl přijímat extrémně slabý rádiový signál Voyager 2, různé antény ze sítě rádiových stanic. Sledování hlubokého vesmíru bylo elektronicky spojeno do takzvané pole pro zlepšení jejich přijímací síly.

Kosmická loď překročila oběžnou dráhu Uran po dráze letu byla většina informací o planetě získána během několika hodin, zatímco Voyager 2 byl poblíž a letěl ve vzdálenosti 81.5 tisíce kilometrů od povrchu mraků.

Kamery namontované na otočné platformě neustále zkoumaly planetu a satelity a otáčely se automaticky podle předem stanoveného plánu. Kvůli velké vzdálenosti od Slunce dostává Uran velmi málo slunečního světla, takže průzkum byl proveden s extrémně nízkou expozicí. snímky planety a jejích satelitů.

Pro takový záběr se stanice otáčela s kamerou s otevřenou závěrkou po planetě, jako kameraman režírující panorama rychle se pohybujícího objektu.

10 zábavných faktů o Uranu

Uran je plný zajímavých a překvapivých detailů, od jeho mnoha měsíců po jeho prstencový systém a složení jeho vodní atmosféry, zde je jen deset věcí o tomto plynném a ledovém obrovi.

• Je to nejchladnější planeta: Nejvyšší teploty mraků na Uranu jsou v průměru -197.2 stupňů Celsia, ale mohou klesnout až na -226 stupňů Celsia, je to způsobeno skutečností, že na rozdíl od jiných velkých planet ve sluneční soustavě Uran ve skutečnosti vyzařuje méně tepla, které absorbuje z planety. Slunce.

Zatímco ostatní velké planety mají ohromně horká jádra, která vyzařují infračervené záření, jádro Uranu se ochladilo do té míry, že už nevyzařuje mnoho energie.

• Oběh kolem Slunce bokem: Axiální pohyb Uranu je devadesát devět stupňů, to znamená, že se planeta převaluje na bok, všechny planety mají stejnou podobnost s vrcholem v okamžiku, kdy se otáčí kolem Slunce, ale Uran je podobný. na kouli, která se kutálí v kruhovém vzoru a to je další vzácný jev na Uranu.

• Sezóna trvá dlouhý den: Hvězdný den v Uran Trvá jen asi 17 hodin, ale sklon Uranu je tak strmý, že jeden nebo druhý pól obvykle míří ke Slunci.To znamená, že den na severním pólu Uranu trvá půl uranového roku, tedy 84 pozemských let.

Takže pokud byste mohli stát na severním pólu Uranu, viděli byste Slunce vycházet na obloze a obíhat 42 let, na konci tohoto dlouhého léta by Slunce konečně kleslo pod obzor, následovalo by 42 let temnoty, známé také jako jediné zimní období na Uranu.

• Druhá planeta s nejnižší hustotou: S průměrnou hustotou 1.27 g/cm ³Uran má druhou nejnižší hustotu ze všech planet ve Sluneční soustavě, tato nízká hustota má zajímavý vedlejší efekt.
• Má prsteny: Uran je druhý nejdramatičtější soubor prstenců ve Sluneční soustavě, tyto prstence se skládají z extrémně tmavých částic o velikosti od mikrometrů po zlomek metru, a proto nejsou tak viditelné jako u Planeta Saturn.

• Atmosféra Uranu obsahuje led: Nejzajímavější je přítomnost určitých „ledů“ v atmosféře Uranu, třetím nejbujnějším zařízením v atmosféře Uranu je metan, který vysvětluje akvamarínovou barvu Uranu.
• Má 27 měsíců: V současné době astronomové potvrdili existenci 27 přirozených satelitů, ale z velké části jsou tyto měsíce malé a nepravidelné.
• Byla to první planeta objevená v moderní době: Uran byl první planetou odhalenou po vytvoření dalekohledu, poprvé byl natočen v roce 1690 Johnem Flamsteedem, který si myslel, že jde o hvězdu v souhvězdí Tauri.
• Uran můžete vidět pouhým okem: Uran byl v minulosti mnohokrát viděn starověkými a předmoderními astronomy, ale vzhledem k jeho nízké svítivosti ve srovnání s ostatními planetami je často mylně považován za hvězdu.
• Byla navštívena pouze jednou: Sonda NASA Voyager 2 se nejblíže přiblížila k Uranu 24. ledna 1986, přičemž prolétla do vzdálenosti 81,000 XNUMX km od vrcholků mraků Uranu, žádná jiná kosmická loď nebyla nikdy vyslána k Uranu a v současné době se neplánuje poslat plus.