Sao Thiên Vương là hành tinh thứ bảy quay quanh Mặt trời, nó không thể nhìn thấy bằng mắt thường và nó trở thành hành tinh đầu tiên được phát hiện bằng cách sử dụng kính thiên văn, trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn tất cả về Đặc điểm của sao Thiên Vương.
Sao Thiên Vương có một khí tượng rất độc đáo và khá ngạc nhiên khi nó di chuyển trên một quỹ đạo rất xa, nơi có rất ít ánh sáng và nhiệt đến từ Mặt trời, điều này làm cho Sao Thiên Vương cực kỳ lạnh và nhiệt độ trung bình của nó là dưới -200 độ C, từ đó cũng như vậy. , điều đó không ngăn cản được vô số hiện tượng trong bầu khí quyển của nó.
Trục quay của nó thực tế nằm trong mặt phẳng quỹ đạo của nó, trong khi trục của các hành tinh gần như vuông góc hoặc ít nhất là nghiêng mạnh so với mặt phẳng này, độ nghiêng này của trục quay của Sao Thiên Vương dẫn đến các cực là gì, lạnh nhất. các vùng nằm ở vĩ độ tương ứng trên Trái đất với vùng nhiệt đới và cực chìm trong bóng tối thậm chí còn ấm hơn một chút so với cực tiếp xúc với Mặt trời.
Đặc điểm của hành tinh Sao Thiên Vương
Sao Thiên Vương có đặc điểm riêng của nó, đường xích đạo của hành tinh rất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo, đến nỗi chuyển động quay của nó xuất hiện, giống như chuyển động của Hành tinh venus, ngược dòng. Sao Thiên Vương có khoảng XNUMX vệ tinh và không giống như các thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời có tên lấy từ thần thoại cổ điển.
Trong số các tính năng có liên quan nhất của Hành tinh sao thiên vương là:
- Sao Thiên Vương được biết đến là hành tinh lớn thứ ba trong hệ mặt trời và lớn thứ tư về khối lượng.
- Nó là hành tinh lạnh nhất trong hệ mặt trời với nhiệt độ tối thiểu là -224 ° C.
- Bán kính trung bình của Sao Thiên Vương là 25 ± 362 km, hay khoảng 7 bán kính Trái đất.
- Bề mặt của Sao Thiên Vương là 8.1156 tỷ km vuông.
- Mật độ trung bình của sao Thiên Vương là 1.27 gam trên một cm khối.
- Gia tốc do trọng lực của Sao Thiên Vương là 8.87 mét / giây bình phương (0.886 g).
- Tàu du hành 2 đã phát hiện ra một từ trường cụ thể trên Sao Thiên Vương có một phần ba bán kính của hành tinh dịch chuyển khỏi tâm hình học của nó và nghiêng 1 so với trục quay.
Các đặc điểm vật lý khác
- Khối lượng: 8.69 * 1025 kg (gấp 14 lần kích thước Trái đất)
- Đường kính ở xích đạo: 51118 km (gấp 4 lần kích thước Trái đất)
- Đường kính tại cực: 49 km
- Độ nghiêng trục: 98 °
- Nhiệt độ của các lớp trên: khoảng –220 ° C
- Thời gian quay quanh trục (ngày): 17 giờ 15 phút
- Khoảng cách từ Mặt trời (trung bình): 19 ae hoặc 2.87 tỷ k
- Chu kỳ quay quanh Mặt trời trên quỹ đạo (năm): 84.5 năm
- Tốc độ quay trên quỹ đạo: 6.8 km / s
- Độ lệch tâm quỹ đạo: e = 0.044
- Độ nghiêng của quỹ đạo so với quỹ đạo: i = 0.773 °
- Gia tốc rơi tự do: khoảng 9 m / s²
- Vệ tinh: có 27 mảnh.
cấu trúc
Theo các quan sát vệ tinh, một lõi đá bằng nhiệt độ khoảng 7000 K hiện diện trong Thiên vương tinh, nhưng không có sông hay đại dương nào được quan sát thấy, sự vắng mặt của hydro kim loại làm giảm lượng nhiệt do hành tinh tạo ra xuống 30%, do đó sao Thiên Vương nhận được 70% nhiệt năng của Mặt trời.
Phía sau lõi, một bầu khí quyển rất dày đặc ngay lập tức bắt đầu, với độ dày khoảng 8 nghìn km, thành phần hóa học của bầu khí quyển của Sao Thiên Vương như sau:
- 83% hydro (H2),
- 15% heli (He)
- 2% metan (CH4).
Mêtan, giống như hydro, tham gia tích cực vào quá trình hấp thụ bức xạ mặt trời và do đó của quang phổ hồng ngoại và đỏ, điều này giải thích cho màu xanh lam-xanh lục của hành tinh, uốn lượn ở các lớp giữa, di chuyển với tốc độ 250m / có.
Sao Thiên Vương là một hành tinh duy nhất trong hệ mặt trời, độ nghiêng của trục quay khoảng 98 độ, nghĩa là một bên hành tinh này gần như chứa đầy rác, nói rõ là nếu tất cả các hành tinh đều giống như một cơn lốc quay vậy. Sao Thiên Vương giống một quả bóng bowling hơn.
Do một tình huống bất thường như vậy, sự thay đổi của ngày, đêm và các mùa trên hành tinh, nói một cách nhẹ nhàng, phi tiêu chuẩn, hóa ra trong 42 năm, một cực ở trong bóng tối, mặt trời chiếu sáng ở cực kia. , và sau đó thay đổi, các nhà khoa học giải thích vị trí kỳ lạ như vậy của hành tinh, một vụ va chạm với một thiên thể khác, xảy ra hàng triệu năm trước.
Khí quyển
Thiên vương tinh nó cần một khu vực ổn định và được xác định rõ bên trong, tuy nhiên, phần ngoài cùng của hành tinh được bao quanh bởi hơi có thể viễn thám được gọi là khí quyển, khả năng định vị được phát triển lên đến khoảng 300 km, với áp suất tương ứng là 100 bar. và nhiệt độ 47 ° C.
Bầu khí quyển của nó chủ yếu bao gồm hydro phân tử:
- Thuật in ảnh chìm
- Mêtan
- Amoniac
- Nước
- Hydro sunfua
- các hydrocacbon khác nhau
- Hơi nước
- Cacbon monoxit
- Cạc-bon đi-ô-xít
Có thể do một nguồn bên ngoài như bụi rơi và sao chổi.
Bầu khí quyển của nó có thể được chia thành ba lớp:
Tầng đối lưu: Giữa độ cao -300 và 50 km, với áp suất từ 100 đến 0.1 bar, nó là phần thấp nhất và dày đặc nhất của khí quyển, nhiệt độ giảm dần theo độ cao.
Tầng bình lưu: Nó bao phủ độ cao từ 50 đến 4.000 km, với áp suất từ 0.1 đến 10 -10 thanh, nhiệt độ tăng dần theo độ cao 53 K.
Khí quyển: Trải dài từ 4,000 km đến 50,000 km, nó là lớp ngoài cùng của khí quyển và vành nhật hoa, với nhiệt độ đồng nhất vào khoảng 800 đến 850 K.
quỹ đạo của sao Thiên Vương
Sao Thiên Vương quay quanh Mặt trời ở khoảng cách trung bình là 2.875 tỷ km, từ 2.742 tỷ km ở điểm cận nhật đến 3.000 tỷ km ở điểm cận nhật, một cách nhìn khác sẽ nói rằng nó quay quanh Mặt trời ở khoảng cách trung bình là 19.2184 AU, gấp hơn 19 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời.
Sự khác biệt giữa khoảng cách tối thiểu và tối đa của nó so với Mặt trời là 269.3 triệu km, đây là hành tinh có độ dốc cao nhất so với bất kỳ hành tinh Mặt trời nào, ngoại trừ sao Diêm Vương và với tốc độ quỹ đạo trung bình là 6.8 km, Thiên vương tinh có chu kỳ quỹ đạo bằng 84.0205 năm Trái đất, điều này có nghĩa là một năm trên Sao Thiên Vương kéo dài tới 30,688.5 ngày Trái đất.
Tuy nhiên, vì sao Thiên Vương phải mất 17 giờ 14 phút 24 giây để quay một lần trên trục của nó và do khoảng cách quá xa so với Mặt trời, một ngày Mặt trời trên Thiên vương tinh là bằng nhau, điều này có nghĩa là một năm trên Thiên vương tinh kéo dài 42.718 mặt trời. ngày của Sao Thiên Vương và giống như Sao Kim, Sao Thiên Vương quay theo hướng ngược lại với quỹ đạo của nó xung quanh Mặt Trời, một hiện tượng được gọi là quay ngược dòng.
mặt trăng của sao Thiên Vương
Sao Thiên Vương có 27 mặt trăng được biết đến, thay vì được đặt tên theo các nhân vật trong thần thoại Hy Lạp hoặc La Mã, bốn mặt trăng đầu tiên của nó được đặt tên theo các linh hồn ma thuật trong văn học Anh, chẳng hạn như "Giấc mơ đêm tối mùa hè" của William Shakespeare và "Vụ bắt cóc ổ khóa" của Alexander Pope ", kể từ đó, các nhà thiên văn học đã tiếp tục truyền thống này, đặt tên cho các mặt trăng từ các tác phẩm của Shakespeare hoặc Pope.
William Lassell, là nhà khoa học hàng đầu và là người đầu tiên quan sát mặt trăng trên quỹ đạo xung quanh Sao Hải Vương, đã tiết lộ hai mặt trăng tiếp theo của Sao Thiên Vương, Ariel và Umbriel, gần một thế kỷ trước khi nhà thiên văn học người Mỹ gốc Hà Lan Gerard Kuiper, tìm thấy Miranda vào năm Năm 1948.
Vào năm 1986, Voyager 2 đã đến thăm hệ thống uranium và phát hiện thêm 26 mặt trăng, tất cả đều có đường kính từ 154 đến XNUMX km:
- Julieta
- Chim hấp gió
- Cordelia
- Ofelia
- Trắng
- Desdemona
- Portia
- Rosalind
- Cressida
- Belinda
Tất cả các mặt trăng của Sao Thiên Vương đều được tạo thành từ băng và đá, mỗi mặt trăng được chia đôi, có nghĩa là các nhà nghiên cứu sử dụng Hubble và các đài quan sát trên mặt đất đã nâng tổng số lên 12 mặt trăng phân biệt và chỉ có chiều rộng từ 16 đến 4.8 km, có màu đen và cách xa gần XNUMX tỷ km.
Ngoài các mặt trăng, Sao Thiên Vương có thể có một tập hợp các tiểu hành tinh Trojan, các vật thể có cùng quỹ đạo với hành tinh, trong một vùng đặc biệt được gọi là điểm Lagrange, vùng đầu tiên được phát hiện vào năm 2013, mặc dù tuyên bố rằng điểm Lagrange của hành tinh sẽ quá không ổn định để có những thiên thể như vậy.
khám phá sao Thiên Vương
Sao Thiên Vương trong số các hành tinh cổ điển là sao Thiên Vương duy nhất nằm trong mặt phẳng xích đạo của nó nghiêng với mặt phẳng quỹ đạo một góc 98 độ, do đó hành tinh quay quanh một trục như thể đang nằm nghiêng.
Như là kết quả của việc này, Thiên vương tinh đối mặt với Mặt trời luân phiên từ cực bắc, rồi từ nam, rồi từ xích đạo, rồi từ vĩ độ trung bình và thời gian ngày và đêm trên đó vượt quá đáng kể chu kỳ quay theo trục của hành tinh, ở vĩ độ 30. độ, ngày và đêm qua 14 năm, ở vĩ độ 60 độ - trong 28 năm, và ở hai cực - trong 42 năm.
Hướng quay của hành tinh ngược với hướng quay quanh Mặt trời, tức là ngược lại, mô hình lý thuyết về cấu tạo của Sao Thiên Vương như sau, lớp bề mặt của nó là một lớp khí-lỏng, bên dưới có một tảng băng, hỗn hợp nước và băng amoniac, và sâu hơn nữa là lõi của đá cứng.
Giống như các hành tinh khổng lồ khác, bầu khí quyển của Sao Thiên Vương chủ yếu bao gồm hydro, heli và metan, hành tinh này có hệ thống vòng rõ rệt, bao gồm các hạt có đường kính từ vài mm đến chục mét.
Sao Thiên Vương được bao quanh bởi một hệ thống các vệ tinh, quỹ đạo của chúng hầu như đều trùng với mặt phẳng xích đạo của hành tinh, các vệ tinh của sao Thiên Vương không di chuyển trong mặt phẳng của chúng. Quỹ đạo, như nó xảy ra với các vệ tinh của tất cả các hành tinh khác, nhưng gần như vuông góc với nó, cho đến năm 1986, chỉ có XNUMX vệ tinh của hành tinh này được biết đến.
Việc khám phá Sao Thiên Vương gặp nhiều khó khăn do sự xa xôi của nó, dữ liệu mới về hành tinh và hệ thống vệ tinh của nó khiến tàu thăm dò vũ trụ Mỹ Voyager 2, được thực hiện vào ngày 24 tháng 1986 năm 2, là đầu tiên và cho đến nay là tàu vũ trụ duy nhất đến gần sao Thiên Vương nhất có thể.
Trong chuyến du hành tới Sao Thiên Vương của Voyager 2, các nhà khoa học và kỹ sư phải giải quyết hàng loạt vấn đề liên quan đến hoạt động của các thiết bị trên tàu, vốn lớn gấp đôi so với dự kiến từ đài chỉ huy.
Các máy tính trên bo mạch đã được lập trình lại hoàn toàn. Một trong số chúng có nhiệm vụ nén tín hiệu video để giảm thời gian truyền về Trái đất, thu tín hiệu vô tuyến Voyager 2 cực kỳ yếu, nhiều ăng-ten khác nhau từ mạng lưới đài theo dõi không gian sâu đã được kết hợp điện tử thành một mảng được gọi là để cải thiện khả năng tiếp nhận của chúng.
Tàu vũ trụ đã vượt qua quỹ đạo của Thiên vương tinh dọc theo đường bay, hầu hết thông tin về hành tinh thu được trong vài giờ, trong khi tàu Voyager 2 ở gần đó, bay ở khoảng cách 81.5 nghìn km tính từ bề mặt của các đám mây.
Các camera gắn trên bệ quay liên tục khảo sát hành tinh và các vệ tinh, tự động quay theo lịch trình định trước Do khoảng cách rất xa với Mặt trời, sao Thiên Vương nhận được rất ít ánh sáng mặt trời nên cuộc khảo sát được thực hiện với độ phơi sáng cực lâu để chụp. hình ảnh của hành tinh và vệ tinh của nó.
Để có một cảnh quay như vậy, đài quay bằng máy ảnh với cửa trập mở sau hành tinh, giống như một người quay phim đang hướng một bức tranh toàn cảnh của một đối tượng chuyển động nhanh.
10 sự thật thú vị về sao Thiên Vương
Sao Thiên Vương chứa đựng nhiều chi tiết thú vị và đáng ngạc nhiên, từ nhiều mặt trăng, đến hệ thống vành đai và thành phần của khí quyển dưới nước, dưới đây là mười điều về người khổng lồ khí và băng này.
- Nó là hành tinh lạnh nhất: Nhiệt độ đỉnh mây trên Sao Thiên Vương trung bình là -197.2 độ C, nhưng có thể giảm xuống đến -226 độ C, điều này là do thực tế là, không giống như các hành tinh lớn khác trong Hệ Mặt Trời, Thiên Vương Tinh thực sự tỏa ra ít nhiệt hơn mà nó hấp thụ từ Mặt trời.
Trong khi các hành tinh lớn khác có lõi cực kỳ nóng, phát ra bức xạ hồng ngoại, lõi của Sao Thiên Vương đã nguội đến mức không còn tỏa ra nhiều năng lượng nữa.
- Quỹ đạo Mặt trời đi ngang: Chuyển động theo trục của sao Thiên Vương là chín mươi chín độ, điều này có nghĩa là hành tinh đang lăn nghiêng về phía nó, tất cả các hành tinh đều có cùng điểm giống với đỉnh tại thời điểm nó đang quay xung quanh Mặt trời, nhưng sao Thiên vương thì giống hơn. đến một quả bóng lăn theo hình tròn và đây là một hiện tượng hiếm gặp khác trên Sao Thiên Vương.
- Một mùa kéo dài một ngày dài: Một ngày đầy sao ở Thiên vương tinh Nó chỉ kéo dài khoảng 17 giờ, nhưng độ nghiêng của Sao Thiên Vương rất dốc nên cực này hay cực kia thường hướng về phía Mặt Trời. Điều này có nghĩa là một ngày ở cực bắc của Sao Thiên Vương kéo dài nửa năm uranium, 84 năm Trái Đất.
Vì vậy, nếu bạn có thể đứng trên cực bắc của sao Thiên Vương, bạn sẽ thấy Mặt trời mọc trên bầu trời và đi vòng quanh 42 năm, vào cuối mùa hè kéo dài này, Mặt trời cuối cùng sẽ chìm xuống dưới đường chân trời, điều này sẽ tiếp theo là 42 năm bóng tối, còn được gọi là một mùa đông duy nhất trên Sao Thiên Vương.
- Hành tinh ít mật độ thứ hai: Với mật độ trung bình 1.27 g / cm 3Sao Thiên Vương có mật độ thấp thứ hai so với bất kỳ hành tinh nào trong Hệ Mặt Trời, mật độ thấp này có một tác dụng phụ thú vị.
- Có nhẫn: Sao Thiên Vương là tập hợp các vòng ấn tượng thứ hai trong Hệ Mặt Trời, những vòng này bao gồm các hạt cực tối có kích thước từ micromet đến một phần của mét, đó là lý do tại sao chúng không thể nhìn thấy được bằng Hành tinh sao thổ.
- Bầu khí quyển của Sao Thiên Vương chứa băng: Điều thú vị nhất là sự hiện diện của một số "ices" nhất định trong bầu khí quyển của Sao Thiên Vương, thiết bị phóng thích thứ ba trong bầu khí quyển của Sao Thiên Vương là mêtan, đó là điều giải thích cho màu xanh lam của Sao Thiên Vương.
- Nó có 27 mặt trăng: Hiện tại, các nhà thiên văn đã xác nhận sự tồn tại của 27 vệ tinh tự nhiên, nhưng phần lớn, các vệ tinh này có kích thước nhỏ và không đều.
- Nó là hành tinh đầu tiên được phát hiện trong kỷ nguyên hiện đại: Sao Thiên Vương là hành tinh đầu tiên được tiết lộ sau khi kính thiên văn được tạo ra, nó được quay lần đầu tiên vào năm 1690 bởi John Flamsteed, người cho rằng nó là một ngôi sao trong chòm sao Tauri.
- Bạn có thể nhìn thấy Sao Thiên Vương bằng mắt thường: Sao Thiên Vương đã từng được các nhà thiên văn cổ đại và tiền hiện đại nhìn thấy nhiều lần trong quá khứ, nhưng do độ sáng thấp so với các hành tinh khác nên nó thường bị nhầm lẫn với một ngôi sao.
- Nó chỉ được ghé thăm một lần: Tàu Voyager 2 của NASA đã thực hiện cách tiếp cận gần nhất với Sao Thiên Vương vào ngày 24 tháng 1986 năm 81,000, đi qua trong vòng XNUMX km tính từ đỉnh mây của Sao Thiên Vương, chưa có tàu vũ trụ nào khác được gửi tới Sao Thiên Vương và hiện không có kế hoạch gửi cộng thêm.
