Планета уран

Состав планеты

Состав планеты Уран отличается от больших планет Сатурна и Юпитера тем, что в его недрах нет металлического водорода. Зато много необычных модификаций льда высокой температуры.

Атмосфера состоит из гелия и водорода, в ней много аммиака и метана. Есть ацетилен и другие углеводороды, которых у Урана значительно больше, чем у Сатурна и Юпитера.

Легких газов планета содержит немного. Ученые считают это следствием дефектов формирования небесного тела. Когда Уран смог сформировать свое ядро, в солнечной системе осталось мало свободных гелия и водорода.

Состав Урана и Нептуна сильно отличается от состава Юпитера и Сатурна, поэтому их выделили в группу ледяных гигантов.

У Урана гелий не локализован в центре планеты, как у других больших планет, а сосредоточен в атмосфере. Что находится во внутренних слоях атмосферы, ученые знают плохо, а в верхних слоях обнаружили этан и метилацетилен. Считается, что это продукты фотосинтеза метана под воздействием солнечного ультрафиолета.

В верхних слоях атмосферы обнаружили также углекислый и угарный газы. Ученые полагают, что это воздействие пролетающих мимо комет.

Интересные факты об Уране

• Уильям Гершель открыл Уран в только 1781 году, так как планета была слишком тускла для того, чтобы ее могли заметить представители древних цивилизаций. Сам Гершель поначалу полагал, что Уран это комета, однако позже пересмотрел свое мнение и наука подтвердила планетарный статус объекта. Так Уран стал первой планетой, открытой в современной истории. Оригинальное название предложенное Гершелем было «Звезда Георга» — в честь короля Георга III, но научное сообщество не приняло его. Название «Уран» было предложено астрономом Иоганном Боде, в честь древнеримского бога Урана.• Уран делает оборот вокруг своей оси один раз за каждые 17 часов и 14 минут. Подобно Венере, планета вращается в ретроградном направлении, противоположном направлению Земли и остальным шести планетам.• Считается, что необычный наклон оси Урана могло вызывать грандиозное столкновение с другим космическим телом. Теория состоит в том, что планета, размеры которой были предположительно с Землю резко столкнулась с Ураном, что сдвинуло его ось практически на 90 градусов.• Скорость ветра на Уране может достигать до 900 км в час.• Масса Урана составляет около 14,5 раз масс Земли, что делает его самым легким из четырех газовых гигантов нашей Солнечной системы.• Уран часто упоминается как «ледяной гигант». Помимо водорода и гелия в верхнем слое (как у других газовых гигантов), Уран также имеет ледяную мантию, которая окружает его железное ядро. Верхние слои атмосферы, состоят из аммиака и кристаллов ледяного метана, что дает Урану характерный бледно-голубой цвет.• Уран является второй наименее плотной планетой в Солнечной системе, после Сатурна.

Уран — седьмая планета по удалённости от Солнца

• Voyager 2 — единственный космический аппарат, пролетевший мимо Урана. Это произошло в 1986 году, самое близкое расстояние до планеты во время пролета составило около 81500 км. Благодаря этой миссии были получены самые первые изображения планеты в достаточно высоком разрешении. Исследователям удалось выявить кольцевую систему планеты и орбитальные спутники.• В настоящее время считается, что Уран имеет 13 колец. Все, кроме двух колец Урана, очень узкие — всего лишь несколько километров в ширину. Ученые полагают, что это связано с относительно молодым возрастом самих колец, которые в прошлом были частями от спутников Урана, но были разрушены кометами или астероидами.• Химический элемент уран, обнаруженный в 1789 году, был назван в честь недавно обнаруженной планеты Уран.• Уран является самой холодной планетой в Солнечной системе. Минимальная температура поверхности на Уране составляет -224 °C — что делает его самым холодным из восьми планет. Его верхние слои атмосферы покрыты туманом, в основном из метана, который скрывает бури, происходящие в облаках.• Спутники Урана названы в честь персонажей, созданных Александром Поупом и Уильямом Шекспиром. Например, Оберан, Титании и Миранда. Почти все эти миры покрыты льдом и имеют темную поверхность, а некоторые представляют собой смесь льда и камней. Из спутников Урана наиболее интересным является Миранда, которая имеет ледяные каньоны, террасы и странно выглядящую поверхность.

Самая большая планета — Юпитер

Юпитер представляет собой крупнейшую по размеру газовую планету. По удаленности от Солнца он выступает пятой планетой, а его орбита расположилась сразу за астероидным поясом Марса.

По своему составу он напоминает Солнце: 89% его атмосферы занимает водород, а 11% — гелий.

Согласно предположениям ученых, у Юпитера есть твердое ядро, которое составляет в объеме 1,5 диаметра Земли. Тем не менее, оно как минимум в 20 раз плотнее. Даже если бы на Юпитере существовала твердая поверхность, опуститься на нее было бы невозможно из-за давления атмосферы.

Скорость ветра на нем может превышать 600 км/ч. Ими в большей степени управляет внутреннее тепло, а не солнечное, как на Земле.

Благодаря своей сильной магнитосфере Юпитер имеет множество спутников, из которых были открыты только 70. Все они имеют разные размеры.

Самые крупные из них:

  • Европа;
  • Ио;
  • Ганимед;
  • Каллисто.

Всех их открыл Галилео Галилей в 1610 г.

Расстояние между Землей и Юпитером меняется от 588 до 967 млн км.

На нем не наблюдается смены времен года, т. к. ось его вращения перпендикулярна орбите. Он отличается самым быстрым вращением вокруг своей оси, период которого у экватора составляет почти 10 часов.

Крупнейшая газовая планета. Credit: sciencepop.ru.

Поражающие габариты

Его диаметр по экватору — 143 000 км (земной — 12 742 км). Вторая по величине планета, Сатурн, также является газовым гигантом. Ее диаметр составляет 120 000 км.

Масса Юпитера составляет 1,9×10^27 кг. Эта третья по величине и весу планета из всех изученных во Вселенной. Самой крупной планетой считается НАТР-Р-32b, которая была открыта в 2011 г. Она расположена в созвездии Андромеды, как и Tres-4b, — вторая по величине после НАТР-Р-32b.

Юпитер составляет 318 масс Земли. Для сравнения, Солнце весит как 1050 Юпитеров.

Площадь этого газового гиганта в 122 раза превышает земную. При этом нужно учитывать, что ее поверхность состоит из газов, которые при приближении к ядру уплотняются, переходя в жидкое состояние, а затем в металл.

Эфемерная поверхность

Юпитер имеет самую мощную атмосферу и магнитосферу, которая в 20 000 раз превышает земную.

Атмосфера его состоит из гелия и водорода.

В ней в малых количествах присутствуют такие элементы, как:

  • метан;
  • аммиак;
  • вода;
  • сероводород.

У этой планеты отсутствует твердая поверхность. Вглубь этого газового шара можно спускаться долго, при этом давление будет постоянно нарастать.

Газ постепенно переходит из одного состояния в другое:

  • превращается в туман;
  • переходит в промежуточное полужидкое состояние;
  • становится жидким водородом;
  • уплотняется до металлического состояния.

Но четкие границы перехода из одного состояния в другое отсутствуют, т. к. между ними существует много промежуточных стадий. Атмосфера Юпитера простирается в высоту на 5 000 км (отсчет ведется от условной поверхности, где водород имеет жидкую консистенцию).

Состав Юпитера. Credit: v-kosmose.com.

Облака и пятна

Полосы, которые видны на нем из космоса, созданы благодаря скоплениям облаков. Они закручиваются в спирали под воздействием мощных ветров (поясов), движущихся в различных направлениях.

В состав облаков входят такие химические компоненты:

  • сульфид аммония;
  • вода;
  • кристаллизованный аммиак.

Благодаря такому составу они приобретают различные оттенки. Кроме того, они располагаются на различной высоте в атмосфере. Между этих облаков проходят удары мощных молний, которые не могут сравниться по силе с земными.

Главная особенность Юпитера

Кроме того, атмосфера этого гиганта достаточно агрессивная: на ней буйствуют вихри и ураганы разных масштабов. Крупнейший ураган во всей Солнечной системе называется Глаз Юпитера, или Большое Красное Пятно. Его размеры позволяют разглядеть его даже в телескоп средней мощности (любительский). Он активен на протяжении нескольких столетий, но в последний период наблюдается небольшой спад его активности. Размер его составляет 15×30 тыс. км, что в 2 раза превышает размер Земли.

Красновато-оранжевый оттенок этого пятна ученые объясняют наличием в нем фосфора и других химических соединений.

Кольца Урана

Кольца Сатурна прекрасны, спору нет. Но многие люди просто не знают, что подобное украшение есть и у остальных планет-гигантов – у Юпитера, Урана и Нептуна. Конечно, кольца Урана не столь впечатляющие, однако вполне реальные. С Земли их можно обнаружить разве что на крупных обсерваториях, 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.

Примерно так выглядят кольца Урана.

Всего Уран имеет 13 колец, самое яркое обозначается буквой эпсилон (ε). Все они не только отличаются цветом и яркостью, но и имеют широкие промежутки. Ученые считают, что они просто молоды, и сформировались недавно. Возможно, это остатки какого-нибудь спутника, который столкнулся с другим телом или был разорван приливными силами планеты.

Кольца Урана были открыты случайно в 1977 году группой ученых, которые наблюдали покрытие планетой звезды. При анализе данных выявилось неравномерное изменение яркости звезды, причем с обоих сторон планеты. Так открыли 9 колец.

Кольца Урана.

В 1989 году «Вояджер-2» прислал фотографии, на которых кольца Урана видны во всей красе. Так открыли еще 2 кольца. А в 2005 году с помощью телескопа «Хаббл» открыли еще 2 кольца и теперь их стало 13.

Что любопытно, еще в 1789 году Уильям Гершель отметил, что Уран имеет кольцо, и даже указал, что оно красное. С тех пор никто из астрономов не смог их обнаружить и это посчитали просто ошибкой. Еще интереснее, что предпоследнее кольцо действительно имеет красный цвет. Так что слова Гершеля имели смысл. Но как он смог увидеть эти кольца? Или только предположил их наличие? Это остаётся загадкой.

Состав и поверхность

Планетарная структура представлена тремя слоями: скалистое ядро, ледяная мантия и внешняя оболочка из водорода (83%) и гелия (15%) в газообразном состоянии. Есть еще один важный элемент – 2.3% метанового льда, который влияет на голубой окрас Урана. В составе стратосферы можно найти различные углеводороды, среди которых этан, диацетилен, ацетилен и метилацетилен. На нижнем фото можно внимательно изучить строение Урана.

Внутреннее строение Урана

При помощи спектроскопии обнаружили окись углерода и двуокись углерода в верхних слоях, а также ледяные облака водяного пара и аммиак с сероводородом. Именно поэтому Уран вместе с Нептуном именуют ледяными гигантами.

Ледяная мантия представлена горячей и плотной жидкостью, в составе которой присутствуют вода, аммиак и прочие летучие вещества. Жидкость (водно-аммиачный океан) характеризуется высокой электропроводностью.

Масса ядра достигает всего 0.55 земной, а по радиусу – 20% от общего планетарного размера. Мантия – 13.4 земной массы, а верхний атмосферный слой – 0.5 земной массы.

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

Какого цвета планета

Разберемся, как выглядит планета Уран. На космических фотографиях сделанных «Вояджером» и телескопом «Хаббл» гигант имеет сине-зеленый цвет. Так выглядит его атмосфера.

Наличие газообразного метана окрашивает атмосферу в яркие цвета. Солнечные лучи поглощаются атмосферными слоями и, отражаясь от облаков, возвращаются в космическое пространство.

Газ метан, из которого состоит верхний слой облаков, поглощает красные части спектра, в результате обратное излучение солнечного света приобретает сине-зеленый  оттенок.

Кроме метана синие части спектра отражаются также от высотного фотохимического смога. Вероятно наличие в более низких слоях атмосферы облаков другого цвета, но их закрывают метановые облака.

Уран называют планетой цвета морской волны. Особенность облаков этого гиганта в том, что они находятся не в верхних слоях атмосферы, а в ее глубине.

Основной цвет Урана и Земли почти одинаковый, только гигант бледнее. Но если Земля выглядит голубой из-за ее водных просторов, то цвет другой планеты определяется особенностью отражения ее облаков.

Недавно американские астрономы установили, что внешнее кольцо Урана Эпсилон окрашено в синий цвет. До этого открытия считалось, что синее кольцо есть только у Сатурна. Их цвет определяется крохотными частицами, размер которых меньше микрона. Они отражают синюю часть спектра.

Самая горячая планета Солнечной системы — Topkin

Наверняка многим еще со школы известно, что около небесного светила вращается восемь планет, одна из которых – самая горячая планета Солнечной системы. И таковой является вовсе не Меркурий, расположенный поблизости от Солнца. Самой горячей считается планета Венера, которая расположена второй от нашего небесного светила.

Какова температура на Венере?

Самой горячей планетой солнечной системы Венера считается за температуру на поверхности, которая может составлять от 460-ти до 480-ти градусов. В среднем получается, что температура на этой планете равна 475-ти градусам (хватит, чтобы с легкостью плавить свинец либо олово). Причем на более близко расположенном к небесному светилу Меркурии средняя температура равняется лишь 426-ти градусам. Поскольку на поверхности данной планеты нет атмосферы, то температурный режим там способен отклоняться на сотни градусов.

Поддерживать более-менее среднюю температуру на поверхности Венеры позволяет углекислый газ. Плотная атмосфера планеты позволяет температуре поверхности быть на пятьсот градусов больше, чем, если бы такая атмосфера отсутствовала.

Как была открыта Венера?

В давние времена люди думали, что эта планета – это две звезды, которые появлялись утром и вечером. Однако потом стало ясно, что она является одной планетой, вращающейся вокруг нашего небесного светила. Когда Солнце еще не было столь ярким, Венера тоже не была слишком горячей. На ней даже присутствовали океаны жидкости. Однако живительная влага испарялась, способствуя возникновению парникового эффекта. Таковому сейчас способствует солнечное излучение и углекислый газ. В настоящее время Венера очень сильно перегрета из-за такого эффекта, и процесс нагревания продолжается. Сегодня всем известно, что жизни на планете нет, ведь при отсутствии кислорода невозможно жить.

Что означает название планеты?

Эта планета была названа в честь древнеримской богини любви. Довольно любопытен тот факт, что это единственная планета, которую назвали женским именем. Возможно, Венеру назвали так за то, что она светила гораздо ярче всех планет, известных на тот момент астрономам. В переводе с латинского название «Венера» означает «Вечерняя звезда» или «Люцифер» (сатана в христианстве).

Каковы особенности планеты?

Вторая по расположению к Солнцу планета Венера совсем немного поменьше нашей планеты Земля. Из-за почти одинаковых размеров, плотности, массы и составу эти планеты даже именуются близнецами. Однако на данных параметрах их сходство заканчивается.

Самая горячая планета Солнечной системы расположилась в ста восьми миллионах километров от Солнца. Вокруг нее нет никаких спутников. День здесь длится примерно 243 земных суток. За 225 таких же суток планета делает оборот около небесного светила. Поверхность Венеры отличается твердостью, большим числом кратеров и вулканическими пейзажами. Вращается она в обратном направлении, из чего следует, что восход Солнца происходит на западе, а заход – на востоке.

Атмосфера Венеры очень тяжелая и даже «адская». Давление на ней превышает в девяносто раз давления, присутствующего на Земле. Поверхность Венеры не имеет никакой жидкости, а объясняется все высочайшей температурой, которая вызывает процесс выкипания и испарения. Также планета имеет горные хребты и долины, которые, по мнению ученых, образовались при поднятии на поверхность горячих материалов, что и привело к деформации поверхности.

Исследования планеты

Поскольку Венера – горячая планета, то может сложиться мнение, что исследовать ее практически невозможно. Однако ученым удалось получить сведения о планете – исследовали Венеру свыше сорока космических аппаратов. Интересные снимки удалось «добыть» советскому космическому аппарату, который имел одноименное с планетой название. Аппарат «Венера13» смог пробыть на планете в течение 127-ми минут (было это в 1981г.). С его помощью были сделаны цветные изображения поверхности Венеры.

Все аппараты, которые отправлялись для изучения Венеры, могли находиться на поверхности не более двух часов. По истечении этого времени зонды уничтожались высочайшей температурой. Представление о 98-ми процентах поверхности Венеры было получено в девяностых годах. Но и сегодня планета создает немалый интерес для ученых, которые продолжают исследовать крупные объекты Солнечной системы.

Химический состав атмосферы

Основным элементом в атмосфере Урана является водород. Он заполняет почти три четверти всего объёма газов. Также присутствует большое количество гелия.

Интересно, что если брать массовую часть гелия на Уране, её значение очень близко к такому же параметру у Солнца.

Третий газ, который можно легко найти на планете – это метан. Благодаря химическим свойствам метана, о присутствии этого элемента в атмосфере Урана знали eже давно. Метан поглощает красные волны видимого спектра. Поэтому перед сторонним космическим наблюдателем Уран предстаёт в красивом аквамариновом цвете.

Химический состав

В тропосфере присутствуют и другие газы. За слоем метана обнаружено скопление аммиака и сероводорода. Оба эти газа имеют специфический резкий запах, неприятный для человека. Аммиак – это, по сути, нерастворённый нашатырь. А сероводород легко идентифицировать по характерному запаху тухлых яиц.

В более глубокие слои атмосферы с современным оборудованием человеку проникнуть не удаётся. Но косвенные доказательства свидетельствуют о том, что за покровом из сероводорода и аммиака скрывается ещё слой гидросульфида аммония. А ещё дальше располагаются залежи воды в виде супер переохлаждённого льда.

Верны ли догадки учёных, покажет время.

Исследования автоматическими межпланетными станциями

На протяжении двух веков об Уране было очень мало информации. Все сведения об этой таинственной планете ученые получили благодаря космическому зонду. «Вояджер-2» был запущен с мыса Канаверал в августе 1977 года. В его задачу входило исследование самых отдаленных планет, в том числе и Урана. Максимальное сближение произошло в январе 1986 года. Расстояние между ледяным гигантом и аппаратом составляло 81,5 тыс. км. На Землю были переданы тысячи уникальных снимков. Благодаря зонду удалось обнаружить новые спутники и кольца. Ученые выяснили силу и расположение магнитных полей.

Чтобы максимально сократить время полета к Урану, надо использовать силу притяжения соседних планет. Так «Вояджер-2» ускоряли Юпитер и Сатурн

Самое трудное и важное – это правильно рассчитать время и силу торможения зонда, иначе он может просто пролететь мимо заданной цели

В 2030 году Юпитер будет находиться в очень удобном положении для ускорения нового зонда, способного относительно быстро достичь Урана. У космического сообщества есть 10 лет на подготовку нового, более тщательного исследования дальних планет.

Меркурий

Если брать во внимание только тот показатель, который оказывает решающее влияние на формирование времен года на Земле, наклон оси вращения, то на Меркурии не должно быть привычных нам времен года. Однако Меркурий движется по очень вытянутой орбите, приближаясь в перигелии к Солнцу на 46 млн км и отдаляясь на 70 млн км в афелии, что вносит заметное влияние в формировании меркурианской погоды

Находясь на небольшом удалении от Солнца, освещенная сторона Меркурия нагревается в среднем до +300°C(максимум: +427 °C) и наступает меркурианское лето. В дальнем участке орбиты наступает зима, даже днем в это время температура не поднимается выше 107°C, а ночью опускается до -193°C.

Рассвет на Меркурии происходит лишь раз в два года (раз в 176 дней), но это самый горячий рассвет во всей системе.

В то же время на полюса Меркурия практически не попадает солнечный свет по причине минимального наклона оси вращения к плоскости эклиптики (0,01°). В этих темных и холодных областях были обнаружены ледяные полярные шапки, правда достигающие всего 2-х метров в толщину.

Интересно, что сутки (175,94 земных суток) на Меркурии длятся в два раза больше чем год (87,97 земных суток).

Вращение

Большой осевой наклон стал причиной того, что планета движется боком. Она катится как шарик, вращаясь по часовой стрелке. Ее полюса обращены к Солнцу согласно орбитальному периоду. Когда на одном в течение 42 лет непрерывно царит день, и длится лето, то в это время на другом темно и очень холодно.

Демонстрация наклона планеты Уран

На экваторе день и ночь сменяют друг друга через 17 час 14 мин. Именно за столько времени Уран делает виток вокруг своей оси. Полный оборот вокруг светила планета совершает за 84 года.

Интересный факт: благодаря осевому наклону, полярные зоны получают больше солнечной энергии, чем экваториальные. Почему на экваторе гораздо теплее, остается загадкой для ученых.

По мнению одних астрофизиков, причиной сильного наклона оси стало столкновение Урана с большим космическим объектом, который смог перевернуть планету на бок. По мнению других – существовал некий спутник, который смог раскачать ось вращения своим гравитационным полем. Сам же он был притянут к другому космическому объекту, размером превышающим Уран.

У голубого гиганта трудно определить, какой полюс северный, какой южный. Так происходит, потому что магнитное поле движется вместе с планетой. При аналогичных условиях на Земле постоянно происходили бы разные погодные явления. Но на Уране кроме двух основных магнитных полюсов существуют еще две пары более слабых.

Облачные узоры Урана — объяснение для детей

Стоит объяснить для самых маленьких детей, что, хотя Уран и выглядит единым синим пятом, но на нем также есть полосы. Но они настолько слабы, что видны только при профессиональной съемке. Эти зоны формируются, когда газы внутри участка нагреваются и поднимаются, а в поясах возвращаются обратно и остывают. В районе поясов ветер дует в восточном направлении, а полосы перемещаются в западном.

Темное пятно в атмосфере Урана

Вояджер-2 в 1986 году различил лишь 10 узоров. Но более усовершенствованная земная техника обнаружила и слабые облака. Они расположены в тропосфере, а ветра в них разгоняются до 900 км/ч.

Климат

Изображение в естественных цветах (слева) и на более коротких волнах (справа), позволяющие различить облачные полосы и атмосферный «капюшон» (снимок «Вояджера-2»)

Плутоном

Атмосферные образования, облака и ветра

Снимки, сделанные «Вояджером-2» в 1986 году, показали, что видимое южное полушарие Урана можно поделить на две области: яркий «полярный капюшон» и менее яркие экваториальные зоны. Эти зоны граничат на широте −45°. Узкая полоса в промежутке между −45° и −50°, именуемая южным «кольцом», является самой заметной особенностью полушария и видимой поверхности вообще. «Капюшон» и кольцо, как полагают, расположены в интервале давления от 1,3 до 2 бар и являются плотными облаками метана.

Зональные скорости облаков на Уране

Помимо крупномасштабной полосчатой структуры атмосферы, «Вояджер-2» отметил 10 маленьких ярких облачков, большая часть которых была отмечена в области нескольких градусов севернее «южного кольца»; во всех иных отношениях Уран выглядел «динамически мёртвой» планетой. Однако в 1990-х годах число зарегистрированных ярких облаков значительно выросло, причём бо́льшая их часть была обнаружена в северном полушарии планеты, которое в это время стало видимым. Первое объяснение этого (светлые облака легче заметить в северном полушарии, нежели в более ярком южном) не подтвердилось. В структуре облаков двух полушарий имеются различия: северные облака меньшие, более яркие и более чёткие. Судя по всему, они расположены на большей высоте. Время жизни облаков бывает самое разное — некоторые из замеченных облаков не просуществовали и нескольких часов, в то время как минимум одно из южных сохранилось с момента пролёта около Урана «Вояджера-2». Недавние наблюдения Нептуна и Урана показали, что между облаками этих планет есть и много схожего. Хотя погода на Уране более спокойная, на нём, так же как и на Нептуне, были отмечены «тёмные пятна» (атмосферные вихри) — в 2006 году впервые в его атмосфере был замечен и сфотографирован вихрь.

Первый атмосферный вихрь, замеченный на Уране. Снимок получен «Хабблом»

Сезонные изменения

Уран. 2005 год. Видно «южное кольцо» и яркое облачко на севере

Тем не менее, как показывают исследования, сезонные изменения на Уране не всегда зависят от факторов, указанных выше. В период своего предыдущего «северного солнцестояния» в 1944 году у Урана поднялся уровень яркости в области северного полушария — это показало, что оно не всегда было тусклым. Видимый, обращённый к Солнцу полюс во время солнцестояния набирает яркость и после равноденствия стремительно темнеет. Детальный анализ визуальных и микроволновых измерений показал, что увеличение яркости не всегда происходит во время солнцестояния. Также происходят изменения в меридианном альбедо. Наконец, в 1990-е годы, когда Уран покинул точку солнцестояния, благодаря космическому телескопу «Хаббл» удалось заметить, что южное полушарие начало заметно темнеть, а северное — становиться ярче, в нём увеличивалась скорость ветров и становилось больше облаков, но прослеживалась тенденция к прояснению. Механизм, управляющий сезонными изменениями, всё ещё недостаточно изучен. Около летних и зимних солнцестояний оба полушария Урана находятся либо под солнечным светом, либо под тьмой открытого космоса. Прояснения освещённых солнцем участков, как предполагают, происходят из-за локального утолщения тумана и облаков метана в слоях тропосферы. Яркое кольцо на широте в −45° также связано с облаками метана. Другие изменения в южной полярной области могут объясняться изменениями в более низких слоях. Вариации изменения интенсивности микроволнового излучения с планеты, по всей видимости, вызваны изменениями в глубинной тропосферной циркуляции, потому что толстые полярные облака и туманы могут помешать конвекции. Когда близится день осеннего равноденствия, движущие силы меняются, и конвекция может протекать снова.

Особенности строения и атмосферы

Атмосфера Урана

Масса небесного тела составляет 8,68х10 в 25 кг, она меньше, чем вес газовых гигантов, расположенных поблизости. Это обусловлено минимальной плотностью планеты – 1,27 г/см3, имеющей в основе легкие компоненты. Ее строение включает ядро из железа и камня; мантию – ледяной корпус, составляющий большую часть гиганта, и атмосферу. Эта модель разработана теоретически, ее основанием стало изучение гравитационного воздействия Урана на спутники. Эффектное голубое сияние планете придает наличие в верхних слоях частиц метана, его массовая доля составляет 2%. Основой газовой оболочки является водород – 82% и гелий – 15%. Оставшуюся часть делят аммиак и ацетилен. Мантия не является ледяной оболочкой в физическом понимании – это модифицированная смесь воды и аммиака. На планете нет твердой поверхности, этот уровень вычисляется условно исходя из показателей давления.

Нижняя область атмосферы динамична и подвержена ураганным ветрам. Над ней расположена тропопауза с облаками аммиака и сероводорода. Сезоны на Уране длятся несколько лет, в этот период одно полушарие лишено солнечного света. Магнитное поле планеты мощное и сложное, его ось смещена от оси вращения на 60 градусов.

Состав, строение, поверхность

Состав и структура Урана

В центре Урана находится каменное ядро, окруженное горячей «ледяной» мантией. Она состоит из смеси воды, метана и аммиака – «океан водного аммиака». В отличие от других планет, Уран получает от Солнца гораздо больше тепла, чем выделяет сам. Ученые выдвинули две версии, объясняющие это явление:

  1. Подвергшись внешнему механическому воздействию огромного космического объекта, планета потеряла большую часть внутреннего тепла, полученного при формировании.
  2. Существует специфический барьер, преграждающий выброс внутреннего тепла на поверхность.

Интересный факт: недостаточное тепловое излучение мешает определить температуру внутри планеты. Но если она близка параметрам других газовых гигантов, то на Уране когда-то могла существовать примитивная жизнь.

В инфракрасном свете видны облака, окружающие эту удивительную и непохожую на остальные планету.

Спутники

Спутники Урана

Спутники Урана

Спутники Урана

Спутники Урана

Спутники Урана

У планеты Уран существует 27 естественных спутников: 13 внутренних, 5 крупных и 9 нерегулярных. Каждый обладает определенными особенностями.

Первые спутники Урана – Титанию и Оберон астроном Гершель обнаружил в 1787 году. Через два года британским астрономом Ласселем были открыты Ариэль и Умбриэль. В 1948 году американец Койпер обнаружил Миранду. С помощью зонда «Вояджер-2» удалось разглядеть еще 11 спутников. Последним был открыт нерегулярный спутник Маргарита.

Пять крупных естественных лун Урана достаточно массивны. Титания имеет диаметр 1578 км. Но их совокупная масса меньше, чем у одного спутника Нептуна – Тритона. На поверхности Титании обнаружены следы вулканической активности. Видны извилистые долины, напоминающие русла рек, длиной до 1000 км.

Луны состоят из каменных пород и льда. По мнению ученых, на границе ядра и мантии находится водный океан. А Миранда состоит изо льда, включающего аммиак и углерод. На ее поверхности видны причудливые ледяные каньоны. Нерегулярные спутники – это небольшие объекты эллиптической формы с ретроградными орбитами, проходящими далеко от планеты.

Состав и происхождение внутренних спутников сходны с кольцами планеты. Это небольшие объекты темного цвета с хаотичной системой. Они часто нарушают орбиты друг друга, что приводит к столкновениям. Внешние спутники – это «пришельцы» захваченные силами притяжения Урана. Они часто меняют свою траекторию и способны выйти за пределы системы.

МАС (международный астрономический союз) принял соглашение назвать луны Урана в честь шекспировских персонажей.