/Уран планета кольца: Планета Уран. Кольца Урана.
Разное20.06.1973

Уран планета кольца: Планета Уран. Кольца Урана.

Содержание

Планета Уран. Кольца Урана.

Подробно:

© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».

Изображение колец Урана.
Фото выполнено АМС «Вояджер-2»

Схема взаиморасположения колец Урана
и спутников по орбитам.

Вокруг Урана существует система колец, которые обращаются в экваториальной плоскости планеты. Первые пять колец были открыты в 1977 году во время наблюдения затме́нности одной слабой звезды (SAO 158687) диском Урана. Происходило это так. Незадолго до покрытия звезды наблюдатели заметили, что звезда пять раз исчезала из поля зрения на несколько секунд. Когда звезда появилась после прохождения диска Урана, то же самое повторилось вновь. Опытным исследователям сразу стало ясно: звезда закрывалась пятью тёмными кольцами планеты. Поздне́е были открыты ещё несколько колец. К настоящему времени известно 13 колец.

Назва­ние колец УранаРассто­яние от центра Урана, кмШи­рина, кмТол­щи­на, кмЭксцен­три­ситетНа­клон к эква­тору Урана, ×0,001 гра­дуса
1986U2R/ζ (дзета) (ζ)38 0002,50,100
641 8401 — 30,10,001063
542 2302 — 30,10,001952
442 5802 — 30,10,001032
альфа (α)44 7207 — 120,10,000814
бета (β)45 6707 — 120,10,00045
эта (η)47 1900 — 20,102
гамма (γ)47 6301 — 40,10,000111
дельта (δ)48 2903 — 90,104
1986U1R/λ (лямбда) (λ)50 0201 — 20,100
эпсилон (ε)51 14020 -1000,5 — 2,10,00791
R/2003 U2 (ню) (ν)66 100????
R/2003 U1 (мю) (μ)97 130????

Ко́льца Урана очень тёмные, потому что состоят из пыли и мелких каменных осколков.

Толщина колец очень небольшая, предположительно не превышает одного километра. Самое широкое кольцо Урана называется Э́псилон. Это кольцо центральное, его ширина достигает 100 км. Почти все кольца расположены на расстоянии от 40000 до 50000 км от планеты. Лишь открытые недавно в 2005 году с помощью космического телескопа «Хаббл» кольца R/2003 U1 и R/2003 U2 удалены на расстояние примерно в два раза большее, чем остальные — и поэтому их часто называют «внешней системой колец Урана». Интересно, что цвет последних колец оказался не серым, как у других, а они имели красноватый оттенок (у расположенного ближе к Урану) и синий (у самого внешнего). В связи́ с этим, предполагается, что внешнее кольцо состоит из мельчайших частиц водяного льда. Внешние кольца очень тусклые, обнаружить их чрезвычайно трудно. Отличаются они от остальных также и своей шириной.

Считается, что возраст колец у Урана не должен превышать 600 миллионов лет, что в геологическом и космологическом смысле указывает на их относительную молодость. Вероятнее всего система колец возникла в результате столкновений и разрушений спутников, обращавшихся по орбите вокруг планеты либо захваченных её гравитацией из окружающего пространства. Теперь признано, что наличие колец является характерной чертой всех газообразных планет.

© Владимир Каланов,
«Знания-сила»

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Кольца Урана

Внутренние 9 колец, снимок Вояджера-2

Планета Уран имеет систему колец. Они занимают промежуточное положение между более широкими кольцами Сатурна и совсем простым вокруг Юпитера и Нептуна. Они были открыты 10 марта 1977 года Джеймсом Эллиотом, Эдвардом Данхэмом и другими.

Два дополнительных кольца были обнаружены в 1986 году на снимках переданных межпланетным зондом Вояджером-2. Еще 2 внешних были найдены в 2003-2005 годах с помощью космического телескопа Хаббла.

В настоящее время известны 13 колец

Они находятся в промежутке от 38000 км до 98000 км. Также вероятно существование дополнительных слабых полос пыли и неполных дуг между основными. Они состоят из очень темных частиц, альбедо которых не превышает 2%. Они, вероятно, состоят из водяного льда с примесью темных органических веществ.

Большинство колец Урана непрозрачны и размером только несколько километров в ширину. Система в общем содержит мало пыли и состоит из крупных тел диаметром 0,2-20 м.

Некоторые тонкие кольца Урана состоят из мелких частиц пыли, в то время как другие могут содержать более крупные тела.

Отсутствие пыли связано с аэродинамическим сопротивлением экзосферы Урана. Они относительно молодые, их возраст не более 600 миллионов лет. Система колец, вероятно, образовалась из остатков спутников, которые когда-то существовали на орбите планете. После столкновения, луны распались на множество частиц, которые сохранились в виде узких и оптически плотных колец только в ограниченных зонах максимальной стабильности.

Cпутники Корделия и Офелия, снимок Вояджера-2

Механизм, формирующий узкую форму кольца, не совсем понятен. Изначально предполагалось, что каждое узкое кольцо имеет пару спутников «пастухов» поддерживающих их форму. Тем не менее, в 1986 году Вояджер-2 обнаружил только одну такую ​​пару спутников (Корделия и Офелия) вокруг яркого кольца ε.

Они разделены на три группы

Девять узких основных колец, два пылевых и два внешних. Слабые кольца и полосы пыли могут существовать только временно или состоять из нескольких отдельных дуг, которые иногда выявляются в ходе покрытий Ураном какой нибудь звезды.

Кольца Урана в прямом и рассеянном свете, снимок Вояджера-2

Частицы в оппозиции демонстрируют увеличение яркости. Это означает, что их альбедо намного ниже, когда они наблюдаются не в рассеянном свете. Они имеют красноватый цвет в ультрафиолетовой и видимой частях спектра и серый в ближнем инфракрасном диапазоне.

Химический состав частиц неизвестен. Тем не менее, они не могут состоять из чистого водяного льда, как у Сатурна, потому что слишком темные, темнее, чем внутренние спутники.

Это означает, что они, вероятно, состоят из смеси льда и темного материала. Природа этого материала не ясна, но это может быть органическим соединением значительно почерневшим от заряженных частиц магнитосферы Урана.

Новое кольцо Урана

Пунктирная линия показывает положение внутреннего нового кольца, обнаруженного с помощью космического телескопа Хаббл и подтвержденного наземными наблюдениями с помощью телескопа Кек II на Гавайях. На фото сверху показана ранее известная система колец, а в нижней части фото показан расширенный вид слабых колец снятых в инфракрасном диапазоне телескопом Кек. Также, Хабблом было найдено еще одно новое внешнее кольцо, но оно не было обнаружено телескопом Кек. Это говорит о том, что оно содержит меньше пыли, чем внутреннее, и его труднее обнаружить. Новые открытия сделаны в видимом свете с помощью усовершенствованной камеры Хаббла. Слабые, пыльные кольца на орбите Урана, лежат далеко за пределами ранее известных 11.

Галерея снимков

Кольцо Эпсилон

Изменение видимого положения колец Урана со временем

Изменение положения с годами

Изменение положения с годами

Изменение положения с годами

Снимок в рассеянном свете

Изображение в искусственных цветах

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 9481

Запись опубликована: 05.01.2013
Автор: Максим Заболоцкий

Астрономы увидели тепловое излучение колец Урана

NASA / JPL / Voyager-ISS / Justin Cowart

Ученые впервые зарегистрировали связанное с нагревом частиц излучение от колец Урана. Температура тел в наиболее ярком кольце оказалась на уровне 77 кельвин, что достаточно высоко и говорит либо о медленном охлаждении, либо о медленном вращении. Результаты подтверждают данные других спектральных диапазонов, которые указали на отсутствие микроскопических пылинок в кольце. Статья принята к публикации в The Astronomical Journal, препринт доступен на arXiv.org.

Все планеты-гиганты в Солнечной системе обладают системами колец — множеством мелких тел на орбите. Самая массивная и сложная система у Сатурна, за ним следует Уран, а у Нептуна и Юпитера кольца менее выражены. Кольца Урана были открыты в 1977 году при помощи Воздушной обсерватории имени Койпера, хотя еще знаменитый астроном Уильям Гершель (1738–1822 годы) утверждал в записях, что подозревает наличие колец у этой планеты.

Кольца Урана преимущественно исследовались при помощи наземных и космических приборов в оптическом, ближнем инфракрасном и радиодиапазоне, в которых они отражают часть солнечного света, но не излучают самостоятельно. В частности, их изучали методами звездных покрытий, когда объект загораживает свет светила, при помощи орбитального телескопа «Хаббл» и посредством инструментов на борту зонда «Вояджер-2», который пролетел мимо Урана в 1986 году.

Сегодня ученые выделяют 10 колец вокруг Урана и 3 широких пылевых кольца, которые от ближнего к дальнему называются 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν и μ. Радиус внутреннего кольца составляет примерно 38 тысяч километров, а внешнего — почти 100 тысяч. По свойствам они значительно отличаются от колец Сатурна: они гораздо темнее (альбедо всего около двух процентов против 60 у некоторых колец Сатурна), а все узкие кольца кроме λ состоят практически полностью из достаточно крупных тел от десятков сантиметров до нескольких метров в поперечнике. Тем не менее, многие параметры колец остаются неизвестными, в том числе состав, толщина, масса, точное распределение по размерам.

В работе астрономов из США и Великобритании впервые представлены наблюдения в миллиметровом и среднем инфракрасном диапазонах, где расположен максимум тепловой светимости нагретых до десятков кельвинов тел. Данные собирались при помощи массива телескопов ALMA и восьмиметрового телескопа VLT.

Наблюдения позволили определить температуру частиц в наиболее ярком кольце ε, которая оказалась равна 77 кельвин. Это заметно выше теоретического значения в 71 кельвин, полученного для случая однородного прогрева. Авторы считают, что это связано либо с медленным остыванием после захода в тень, либо с медленным вращением, из-за которого частицы нагреваются неодинаково с разных сторон. Данные наблюдения были не чувствительны к объектам микроскопического размера, но, тем не менее, оказались в согласии с другими результатами, что подтверждает отсутствие таких частиц.

«Кольца Урана в плане состава отличаются от основных колец Сатурна: в оптике и инфракрасном диапазоне их альбедо намного ниже, они по-настоящему темные как уголь. Они также исключительно тонкие по сравнению с сатурнианскими: ширина самого заметного кольца ε меняется от 20 до 100 километров, в то время как у Сатурна ширина колец может достигать сотен тысяч километров, — говорит соавтор работы Эдвард Молтер (Edward Molter) из Калифорнийского университета в Беркли. — Мы знали, что кольцо ε несколько необычно, так как в нем не наблюдается небольших частиц: какой-то эффект выталкивает их оттуда».

Ранее астрономы выдвинули идею, что Уран в прошлом столкнулся с зародышем планеты. Иногда на его полюсе появляется гигантское облако. Также ученые выяснили, что кольца Сатурна являются современниками динозавров.

Тимур Кешелава

Кольца Урана — это… Что такое Кольца Урана?

Схема колец и орбит спутников Урана

Кольца Урана — система колец, окружающих Уран. Она занимает промежуточное по сложности положение между более развитой системой колец Сатурна и простыми системами колец Юпитера и Нептуна. Первые девять колец Урана были открыты 10 марта 1977 года Джеймсом Эллиотом, Эдвардом Данхэмом и Дугласом Минком. После этого были открыты ещё четыре: два — «Вояджером-2» в 1986 году, ещё два — телескопом «Хаббл» в 2003—2005 годах.

За 200 лет до этого Уильям Гершель сообщал о наблюдениях колец у Урана, однако современные астрономы сомневаются в возможности такого открытия, так как эти кольца очень слабые и тусклые и не могли быть обнаружены с помощью астрономического оборудования того времени.

По состоянию на 2008 год известно 13 колец. В порядке увеличения расстояния от планеты они расположены так: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν и μ. Минимальный радиус имеет кольцо 1986U2R/ζ (38 000 км), максимальный — кольцо μ (приблизительно 98 000 км). Между основными кольцами могут находиться слабые пылевые кольцевые скопления и незамкнутые дуги. Кольца чрезвычайно тёмные, альбедо Бонда для входящих в них частиц не превышает 2 %. Вероятно, они состоят из водяного льда с включениями органики.

Большинство колец Урана непрозрачны. Их ширина не больше нескольких километров. Кольцевая система содержит в целом немного пыли, она состоит в основном из крупных объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров. Однако некоторые кольца оптически тонкие: широкое тусклое 1986U2R/ζ, μ и ν состоят из мелких частиц пыли, тогда как узкое тусклое λ содержит крупные тела. Относительно небольшое количество пыли в кольцевой системе объясняется аэродинамическим сопротивлением протяжённой экзосферы — короны Урана.

Считается, что кольца Урана относительно молоды, их возраст не превышает 600 миллионов лет. Кольцевая система Урана, вероятно, образовалась от столкновений спутников, ранее обращавшихся вокруг планеты. В результате столкновений спутники разбивались на всё более мелкие частицы, которые теперь образуют кольца в строго ограниченных зонах максимальной гравитационной стабильности.

До сих пор не ясен механизм, удерживающий узкие кольца в их границах. Первоначально считалось, что у каждого узкого кольца есть пара «спутников-пастухов», которые и поддерживают его форму, но в 1986 году Вояджер-2 обнаружил только одну пару таких спутников (Корделию и Офелию) вокруг самого яркого кольца — ε.

История наблюдений

В работах первооткрывателя Урана, Уильяма Гершеля, первое упоминание о кольцах встречается в записи от 22 февраля 1789 года. В примечаниях к наблюдениям он отметил, что предполагает наличие колец у Урана[1]. Гершель предположил, что они красного цвета (что в 2006 году было подтверждено для предпоследнего кольца наблюдениями обсерватории Кека). Записи Гершеля попали в журнал Королевского общества в 1797 году. Однако впоследствии на протяжении почти двух столетий — с 1797 по 1979 год — кольца в научной литературе не упоминаются вовсе, что, конечно, даёт основание подозревать ошибку учёного[2]. Тем не менее, достаточно точные описания увиденного Гершелем не дают повода просто так сбрасывать со счетов его наблюдения[3].

Анимация о покрытии (нажмите на картинку)

Наличие кольцевой системы у Урана было подтверждено лишь 10 марта 1977 года американскими учёными Джеймсом Эллиотом, Эдвардом Данхэмом (англ. Edward W. Dunham) и Дугласом Минком (англ. Douglas J. Mink), использовавшими воздушную обсерваторию Койпера. Открытие было сделано случайно — группа учёных планировала провести наблюдения атмосферы Урана при покрытии им звезды SAO 158687. Однако, анализируя наблюдательные данные, они обнаружили уменьшение блеска звезды ещё до её покрытия Ураном, причём произошло это несколько раз подряд. В результате было открыто 9 колец Урана[4].

Когда в окрестности Урана прибыл космический аппарат «Вояджер-2», при помощи бортовой оптики было открыто ещё 2 кольца, и общее число известных колец возросло до 11. В декабре 2005 года космический телескоп «Хаббл» зарегистрировал ещё 2 ранее неизвестных кольца. Они удалены от планеты на расстояние в два раза большее, чем ранее открытые кольца, и поэтому их часто называют внешней системой колец Урана. Помимо колец, «Хаббл» помог открыть два ранее неизвестных небольших спутника, один из которых (Маб) имеет ту же орбиту, что и самое внешнее кольцо. Последние два кольца доводят количество известных колец Урана до 13[5]. В апреле 2006 года изображения новых колец, полученные обсерваторией Кека на Гавайских островах, позволили различить их цвет. Одно из них было красным, а другое (самое внешнее) — синим[3][6]. Предполагают, что синий цвет внешнего кольца обусловлен тем, что оно содержит, кроме пыли, некоторое количество мелких частиц водяного льда с поверхности Маб[3][7]. Внутренние кольца планеты выглядят серыми[3].

Когда Земля пересекает плоскость колец Урана, они видны с ребра. Такое было, например, в 2007—2008 годах.

Основные сведения

Внутренние кольца Урана: самое яркое — кольцо ε, также видны 8 других внутренних колец.

Система колец Урана включает в себя 13 отчётливо различимых колец. По расстоянию от планеты они расположены в следующем порядке: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν, μ[8]. Их можно разделить на 3 группы: 9 узких главных колец (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε)[9], два пылевых кольца (1986U2R/ζ, λ)[10] и два внешних кольца (μ, ν)[8][11].

Состоят кольца Урана в основном из макрочастиц и небольшого количества пыли[12]. Пылевые частицы, как известно, присутствуют в кольцах 1986U2R/ζ, η, δ, λ, ν и μ[8][10]. Кроме известных колец, скорее всего, существуют почти неразличимые пылевые полосы и весьма слабые и тонкие колечки между ними[13]. Эти слабые кольца и пылевые полосы могут существовать лишь временно или состоять из нескольких отдельных дужек, которые могут иногда обнаруживаться во время покрытия планетой звезды[13]. Некоторые из них становились заметными во время пересечения Землёй плоскости колец в 2007 году[14]. Многие из пылевых полос между кольцами наблюдались в прямо рассеянном свете ещё Вояджером-2[15]. Все кольца Урана показывают азимутальные изменения яркости[15].

Кольца состоят из чрезвычайно тёмного вещества. Геометрическое альбедо частиц, составляющих кольца, не превышает 5-6 %, а альбедо Бонда и того меньше — около 2 %[12][16]. Кольца демонстрируют сильный оппозиционный эффект (англ.) — увеличение отражательной способности с уменьшением фазового угла (другими словами, больше всего света отражается в сторону его источника)[12]. Кольца кажутся немного красноватыми по наблюдениям в ультрафиолетовой и видимой части спектра и серыми — по наблюдениям в ближней инфракрасной[17]. Каких-либо идентифицируемых спектральных особенностей у колец не наблюдается.

Химический состав частиц колец неизвестен. Однако они не могут состоять из чистого водяного льда, как, например, кольца Сатурна, потому что они слишком тёмные, даже более тёмные, чем внутренние спутники Урана[17]. Это указывает на то, что они состоят из смеси льда и тёмного вещества. Природа этого вещества неизвестна, но это может быть органика, значительно затемнённая облучением заряженными частицами из магнитосферы Урана. Возможно, кольца состоят из сильно преобразованного вещества, изначально сходного с тем, из которого состоят внутренние спутники Урана[17].

В целом система колец Урана не похожа ни на тусклые пылевые кольца Юпитера, ни на широкие и сложные кольца Сатурна, некоторые из которых очень яркие за счёт частичек водяного льда[9]. Однако у колец Урана и Сатурна есть и кое-что общее: кольцо F Сатурна и кольцо ε Урана оба узкие, относительно тёмные и «пасутся» парой спутников[9]. Недавно открытые внешние кольца Урана сходны с внешними кольцам G и E Сатурна[18]. Небольшие колечки между широкими кольцами Сатурна также напоминают узкие кольца Урана[9]. Помимо этого, пылевые скопления между кольцами Урана могут быть схожи с пылевыми кольцами Юпитера[10]. Кольцевая система Нептуна больше похожа на кольцевую систему Урана, но сложнее, тёмнее и содержит больше пыли; кольца Нептуна расположены дальше от планеты, чем у Урана[10].

Узкие главные кольца

ε (эпсилон)

Фрагмент кольца ε (снимок «Вояджера-2»)

Кольцо ε (эпсилон) — самое яркое и самое плотное из колец Урана и ответственно примерно за две трети света, отражаемого кольцами[15][17]. У этого кольца самый большой эксцентриситет из всех, оно также обладает незначительным орбитальным наклонением[19].

Вытянутость кольца является причиной того, что его яркость в разных местах неодинакова: самая большая вблизи апоцентра (самой удалённой от планеты точки), а самая малая — вблизи перицентра (самой близкой)[20]. Это различие достигает 2,5—3,0 раз[12] и связано с изменением ширины кольца, которая составляет 19,7 км в перицентре и 96,4 км в апоцентре[20]. По мере того, как кольцо становится шире, уменьшается количество «затенений» частицами друг друга и можно наблюдать большее их количество, что приводит к более высокой интегральной яркости[16]. Вариации ширины кольца были измерены на снимках, полученных «Вояджером-2», так как кольцо ε было одним из двух, чья ширина на этих снимках различима[15]. Это указывает на то, что кольцо является оптически глубоким. Действительно, наблюдения покрытия звёзд этим кольцом, проведённые с Земли и «Вояджера-2», показали, что его нормальная «оптическая глубина» варьируется от 0,5 до 2,5[20][21], и максимальна вблизи перицентра орбиты кольца. «Эквивалентная глубина» кольца ε — около 47 километров и не изменяется на протяжении всей его длины[20].

Кольца крупным планом (сверху вниз: δ, γ, η, β и α). У кольца η видно широкий оптически тонкий компонент.

Геометрическая толщина кольца ε достоверно неизвестна, хотя, по некоторым оценкам, составляет примерно 150 метров[13]. Несмотря на столь малую толщину, кольцо состоит из нескольких слоёв частиц. Апоцентр кольца ε — место с большой концентрацией частиц: они занимают, по разным оценкам, 0,8—6 % пространства, таким образом, среднее расстояние между ними может быть всего вдвое больше их диаметра. Средний размер частиц этого кольца — 0,2—20 метров[20]. Из-за своей исключительной тонкости кольцо ε исчезает при наблюдении с ребра. Так случилось в 2007 году, во время пересечения Землёй плоскости колец[14]. Низкое содержание пыли в кольце можно объяснить аэродинамическим сопротивлением протяжённой атмосферной короны Урана[3].

«Вояджер-2» наблюдал странный сигнал от этого кольца в эксперименте «радиопокрытия»[21]. Он заключался в значительном усилении прямого рассеяния радиоволн вблизи апоцентра кольца на длине волны 3,6 см. Это требует наличия упорядоченной структуры кольца ε. Такая структура была подтверждена многими наблюдениями покрытий[13]. Видимо, кольцо ε состоит из множества узких оптически плотных колечек[13], некоторые из которых могут быть незамкнутыми.

У него есть два «спутника-пастуха» — Корделия (внутренний) и Офелия (внешний)[22]. Внутренний край кольца находится в орбитальном резонансе 24:25 с Корделией, а внешний край — в резонансе 14:13 с Офелией[22]. Чтобы эффективно «пасти» (удерживать в существующих границах) кольцо, масса каждого спутника должна быть как минимум втрое больше массы кольца[9]. Масса кольца ε оценивается примерно в 1016 кг[9][22].

δ (дельта)

Сравнение колец Урана в прямом и обратном рассеяном свете (изображения получены Вояджером-2 в 1986).

Кольцо δ круглое и имеет небольшое наклонение[19]. У кольца отмечены значительные необъяснённые азимутальные изменения нормальной оптической глубины и ширины[13]. Возможное объяснение состоит в том, что у кольца имеется волнообразная азимутальная структура, создаваемая небольшим спутником прямо внутри него[23]. Внешний край кольца находится в орбитальном резонансе 23:22 с Корделией[24].

Кольцо δ состоит из двух компонентов: узкого, оптически плотного, и широкого с низкой оптической глубиной[13]. Ширина узкого компонента — 4,1—6,1 км, его эквивалентная глубина — 2,2 км, что соответствует нормальной оптической глубине около 0,3—0,6[20]. Широкий компонент кольца δ имеет ширину приблизительно 10—12 км, и его эквивалентная глубина близка к 0,3 км, что соответствует нормальной оптической глубине в 3 × 10−2[20][25].

Все эти данные получены из наблюдений покрытий, так как на снимках «Вояджера-2» ширина кольца не видна[15][25]. Когда кольцо наблюдалось с Вояджера-2 при прямом рассеянии, оно казалось относительно ярким, что совместимо с присутствием космической пыли в его широком компоненте[15]. Геометрически широкий компонент кольца является более тусклым, чем узкий компонент. Это подтверждается наблюдениями во время пересечения плоскости колец Землёй в 2007 году, когда яркость кольца δ увеличилась, что совпадает с поведением геометрически толстого, но оптически тонкого кольца[14].

γ (гамма)

Кольцо γ узкое, оптически плотное и имеет небольшой эксцентриситет. Его орбитальное наклонение почти равно нулю[19]. Ширина кольца меняется от 3,6 до 4,7 км, хотя эквивалентная глубина неизменна и равна 3,3 км[20]. Нормальная оптическая глубина этого кольца — 0,7—0,9. Во время пересечения плоскости колец в 2007 году выяснилось, что кольцо γ такое же геометрически тонкое, как и кольцо ε[13] и практически лишено пыли[14]. Ширина и нормальная оптическая глубина этого кольца свидетельствуют о значительных азимутальных вариациях[13]. Неизвестно, что позволяет этому кольцу оставаться таким узким, но было замечено, что его внутренний край находится в резонансе 6:5 с Офелией[24][26].

η (эта)

Кольцо η имеет нулевой эксцентриситет и наклонение[19]. Подобно кольцу δ, оно состоит из двух компонентов: узкого оптически плотного компонента и широкого наружного компонента с низкой оптической глубиной[15]. Ширина узкого компонента составляет 1,9—2,7 км, а эквивалентная глубина около 0,42 км, что соответствует нормальной оптической глубине приблизительно в 0,16—0,25[20]. Широкий компонент имеет ширину около 40 км и эквивалентную глубину около 0,85 км, что, в свою очередь, говорит о нормальной оптической глубине в 2·10−2[20].

Ширина кольца видна на фотографиях с «Вояджера-2»[15]. В прямо рассеянном свете кольцо η выглядит ярким, что указывает на присутствие в нём значительного количества пыли, по всей вероятности, в широком компоненте[15]. Геометрически широкий компонент намного толще, чем узкий. Это подтверждается наблюдениями во время пересечения Землёй плоскости колец в 2007 году, когда кольцо η продемонстрировало увеличение яркости, став вторым по яркости кольцом Урана[14]. Это совпадает с поведением геометрически толстого, но оптически тонкого кольца[14]. Как и большинство колец, кольцо η демонстрирует существенные азимутальные изменения в нормальной оптической глубине и ширине, в некоторых местах кольцо настолько узко, что даже «пропадает»[13].

α и β (альфа и бета)

α и β — самые яркие после ε кольца в системе Урана[12]. Как и у кольца ε, их яркость и ширина отличаются в разных участках[12]. Наибольшую яркость и ширину эти кольца имеют в 30° от апоцентра, а наименьшую — в 30° от перицентра[15][27]. Кольца α и β имеют значительный орбитальный эксцентриситет и незначительное наклонение[19]. Ширина этих колец составляет 4,8—10 км и 6,1—11,4 км соответственно[20]. Эквивалентные оптические глубины равны 3,29 и 2,14 км, что говорит о нормальной оптической глубине в 0,3—0,7 и 0,2—0,35 соответственно[20].

Во время пересечения Землёй плоскости колец в 2007 году эти кольца на некоторое время пропали. Это означает, что они, так же, как и кольцо ε, геометрически тонкие и лишены пыли[14]. Однако во время пересечения обнаружили геометрически толстую, но оптически тонкую полосу пыли сразу за внешней стороной кольца β, которую ранее наблюдал и «Вояджер-2»[15]. Массы каждого из колец α и β приблизительно оцениваются как 5·1015 кг, что примерно равно половине массы кольца ε[28].

Кольца 6, 5 и 4

Кольца 6, 5 и 4 — это самые тусклые и почти самые близкие к Урану кольца[12]. Наклонение этих колец самое большое, и их орбитальные эксцентриситеты — наибольшие среди всех колец, кроме ε[19]. Более того, их наклонения (0,06°, 0,05° и 0,03° соответственно) были достаточно большими, чтобы «Вояджер-2» наблюдал их элевации выше экваториальной плоскости Урана, которые составляли 24—46 км[15]. Кольца 6, 5 и 4 — также и самые узкие кольца Урана — оценочно 1,6—2,2 км, 1,9—4,9 км и 2,4—4,4 км соответственно[15][20]. Их эквивалентные глубины составляют 0,41 км, 0,91 км и 0,71 км, что говорит о нормальной оптической глубине 0,18—0,25, 0,18—0,48 и 0,16—0,3 соответственно[20]. Они не были видны во время пересечения Землёй плоскости колец в 2007 году из-за чрезвычайной узости и мизерного количества пыли[14].

Пылевые кольца

λ (лямбда)

Внутренние кольца Урана. Снято «Вояджером-2» при большом фазовом угле: 172,5° (то есть со стороны, противоположной Солнцу). Видно кольца и полосы пыли, невидимые при меньших фазовых углах.

Кольцо λ — одно из двух колец, открытых «Вояджером-2» в 1986 году[19]. Это узкое и тусклое кольцо, расположенное между кольцом ε и его «спутником-пастухом» Корделией[15]. При исследовании в обратно-рассеянном свете кольцо λ чрезвычайно узкое — около 1-2 км и имеет эквивалентную оптическую глубину 0,1-0,2 км на длине волны 2,2 мкм[3]. Его нормальная оптическая глубина — 0,1-0,2[15][25]. Оптическая глубина кольца λ демонстрирует сильную зависимость от длины волны, что нетипично для кольцевой системы Урана. В ультрафиолетовой части спектра эквивалентная глубина доходит до 0,36 км, что объясняет, почему оно было обнаружено только при наблюдении покрытий звёзд в ультрафиолетовом диапазоне «Вояджером-2»[25]. Об обнаружении кольца при наблюдениях на длине волны в 2,2 мкм было сообщено лишь в 1996 году[3].

Внешний вид кольца λ резко изменился во время наблюдений в прямом рассеянном свете в 1986 году[15]. При тогдашнем расположении оно наблюдалось как самый яркий объект системы Урана, превзойдя даже кольцо ε[10]. Эти наблюдения вкупе с зависимостью длины волны от оптической глубины указывают на то, что кольцо λ содержит существенное количество пыли микрометровых размеров[10]. Нормальная оптическая глубина этой пыли — 10−4—10−3[12]. Наблюдения телескопом обсерватории Кека в 2007 году во время пересечения Землёй плоскости колец Урана подтвердили это предположение, так как кольцо λ стало одним из самых ярких элементов кольцевой системы Урана[14].

Детальный анализ снимков с «Вояджера-2» позволил выявить азимутальные изменения в яркости кольца λ[12]. Изменения, кажется, являются периодическими, напоминая стоячую волну. Происхождение этой примечательной структуры в кольце λ остаётся неизвестным[10].

1986U2R / ζ (дзета)

Первое полученное изображение кольца 1986U2R/ζ

В 1986 году «Вояджер-2» обнаружил широкое слабое колечко, расположенное ближе кольца 6[15]. Ему дали временное обозначение 1986U2R. Оно имело нормальную оптическую глубину 10−3 или меньше и было чрезвычайно слабым. Его было видно только на одном изображении, сделанном «Вояджером-2»[15]. Кольцо расположено между 37 000 и 39 500 км от центра Урана, или на 12 000 км выше уровня облаков[29]. Кольцо не наблюдалось вплоть до 2003—2004, пока телескопы обсерватории Кека (Гавайи) вновь не обнаружили широкое слабое кольцо внутри кольца 6. Кольцо назвали ζ[3]. Однако положение кольца значительно отличалось от наблюдавшегося в 1986 году. Сейчас оно расположено между 37 850 и 41 350 км от центра планеты и, постепенно слабея, тянется внутрь по крайней мере до 32 600 км[3]. Это кольцо вновь наблюдалось обсерваторией Кека лишь в 2007 во время пересечения Землёй плоскости колец Урана[14]. Эквивалентная оптическая глубина этого кольца — около 1 км (0,6 для расширенной части кольца), в то время как нормальная оптическая глубина, как и раньше, не превышает 10−3[3].

Разница между наблюдениями кольца ζ в 1986 и 2003 может быть вызвана разными геометрическими конфигурациями: геометрией обратного рассеяния в 2003—2007 и геометрией бокового рассеяния в 1986 году[3][14]. Однако не исключены и изменения распределения пыли (которая, как полагают, преобладает в кольце) в течение тех 20 лет[14].

Другие пылевые полосы

В дополнение к кольцам 1986U2R/ζ и λ в системе есть весьма слабые пылевые полосы[15]. Они не видны во время покрытий, потому что обладают незначительной оптической глубиной, хотя в прямо рассеянном свете они достаточно яркие[10]. Изображения с «Вояджера-2» в прямо рассеянном свете показали существование ярких пылевых полос между кольцами λ и δ, между кольцами η и β, и между кольцами α и 4[15]. Многие из наблюдавшихся в 1986 году пылевых полос в 2003—2004 году были вновь зафиксированы телескопами обсерватории Кека. Они также наблюдались при пересечении плоскости колец в 2007 году в обратно-рассеяном свете, но их точное местоположение и яркость отличались от результатов наблюдений с Вояджера-2[3][14]. Нормальная оптическая глубина этих пылевых полос — около 10−5 или меньше. Распределение размера пылевых частиц, как полагают, является экспоненциальным с показателем степени p = 2,5 ± 0,5[12].

Внешняя система колец

В 2003—2005 гг. телескоп «Хаббл» обнаружил пару ранее неизвестных колец, теперь считающихся внешней частью кольцевой системы Урана, что довело количество известных колец до 13[8]. Впоследствии эти кольца были названы μ и ν (мю и ню)[11]. Кольцо μ в этой паре является внешним. Оно находится в два раза дальше от планеты, чем яркое кольцо η (эта)[8]. Внешние кольца во многих отношениях отличаются от узких внутренних колец. Они широкие, 17000 и 3800 км шириной, и очень тусклые. Максимальная нормальная оптическая глубина — 8,5 × 10−6 и 5,4 × 10−6. Эквивалентные оптические глубины — 0,14 км и 0,012 км. Профили радиальной яркости колец имеют треугольную форму[8].

Область пиковой яркости кольца μ практически совпадает с орбитой спутника Урана — Маб, которая, вероятно, и является источником частиц кольца[8][30]. Кольцо ν расположено между спутниками Порция и Розалинда и не содержит в себе никаких спутников[8]. Повторный анализ изображений в прямом рассеянном свете, полученных Вояджером, позволяет ясно различить кольца μ и ν. В этой геометрии кольца намного более яркие, что указывает на высокое содержание в них пылевых частиц размером порядка микрометра[8]. Внешние кольца Урана напоминают кольца G и E в кольцевой системе Сатурна. Для кольца G не известно никакого объекта — источника частиц, в то время как кольцо E чрезвычайно широкое и пополняется пылью с поверхности Энцелада[8][30].

Возможно, кольцо μ состоит целиком из пыли, без каких-либо крупных частиц. Эта гипотеза поддерживается наблюдениями обсерватории Кека, которая так и не обнаружила кольцо μ в близком инфракрасном диапазоне на длине волны 2,2 мкм, однако обнаружила кольцо ν[18]. Неудачная попытка обнаружить кольцо μ означает, что оно синего цвета. Это, в свою очередь, указывает, что оно преимущественно состоит из мельчайшей (субмикронной) пыли[18]. Возможно, пыль состоит из водяного льда[31]. Кольцо ν, напротив, имеет красноватый оттенок[18][32].

Динамика колец и их происхождение

Схема внутренних колец Урана в усиленных цветах, составленная по снимкам «Вояджера-2».

Важной и пока нерешённой физической проблемой остаётся разрешение загадки механизма, удерживающего границы колец. Если бы такой механизм отсутствовал, то эти границы постепенно размывались бы, и кольца Урана не просуществовали бы дольше миллиона лет[9]. Наиболее часто упоминаемая модель механизма сдерживания была предложена Петером Голдрайхом и Скоттом Тремэйном[33]: это пара соседствующих спутников, внешний и внутренний «пастухи», которые посредством гравитационного взаимодействия отбирают у кольца чрезмерный или добавляют ему недостающий угловой момент (или, что эквивалентно, энергию). «Пастухи» таким образом удерживают частицы, из которых состоят кольца, хотя постепенно удаляются от них[9]. Для этого массы спутников-пастухов должны превышать массу кольца как минимум в 2-3 раза. Такой механизм работает для кольца ε, которое, как известно, «пасут» Корделия и Офелия[24]. Корделия также является внешним «пастухом» для кольца δ, а Офелия — для γ. Однако вблизи других колец не известно ни одного спутника крупнее 10 километров[15]. Текущее расстояние Корделии и Офелии от кольца ε может использоваться для определения возраста кольца. Вычисления показывают, что это кольцо не может быть старше 6 × 108 лет[9][22].

Так как кольца Урана, вероятно, молоды, они должны непрерывно пополняться фрагментами столкновений между более крупными телами[9]. По некоторым оценкам, время разрушения спутника размером с Пак может составлять несколько миллиардов лет. Соответственно, спутник меньших размеров разрушится гораздо быстрее[9]. Таким образом, возможно, что все внутренние и внешние кольца Урана являются продуктом разрушения спутников размером меньше Пака в течение последних четырёх с половиной миллиардов лет[22]. Каждое такое разрушение дало бы начало целому каскаду столкновений, которые размололи бы почти все большие тела в намного меньшие частицы, включая пыль[9]. В конечном счёте большая часть массы была бы утеряна, и частицы сохранились бы только в тех областях, где их орбиты стабилизируются взаимными резонансами и «выпасом». Конечным продуктом такой «разрушительной эволюции» стала бы система из узких колец, однако в пределах колец должны были сохраниться и маленькие спутники. По современным оценкам, их максимальный размер — около 10 километров[22].

Происхождение пылевых полос более ясное. Время существования пыли очень короткое, от ста до тысячи лет, и, по-видимому, она непрерывно пополняется в результате столкновений между большими частицами в кольцах, маленькими спутниками и метеороидами, попавшими в систему Урана извне[10][22]. Пояса порождающих пыль спутников и частиц невидимы из-за их низкой оптической глубины, в то время как пыль хорошо видна в прямом рассеянном свете[22]. Предполагается, что узкие главные кольца и пояса из пылевых полос и мелких спутников отличаются распределением размеров частиц. В главных кольцах больше частиц с размерами от сантиметра до метра. Такое распределение увеличивает площадь поверхности материала колец, что приводит к высокой оптической плотности в обратно-рассеянном свете[22]. В пылевых полосах, наоборот, количество крупных частиц относительно небольшое, что приводит к низкой оптической глубине[22].

Исследование колец

Кольца Урана были тщательно исследованы во время пролёта «Вояджера-2» мимо Урана в январе 1986 года[19]. Было обнаружено 2 новых кольца — λ и 1986U2R, которые увеличили общее количество известных колец Урана до 11. Физические свойства колец были изучены при анализе результатов радио-[21], ультрафиолетовых[25] и оптических покрытий[13]. «Вояджер-2» наблюдал кольца в различных положениях относительно Солнца, делал фотографии в прямом и обратном рассеянном свете[15]. Анализ этих изображений дал возможность установить полную фазовую функцию, геометрическое альбедо и альбедо Бонда частиц в кольцах[12]. На изображениях двух колец — ε и η — можно разглядеть их сложную микроструктуру[15]. Анализ изображений также позволил открыть 10 внутренних спутников Урана, включая два «спутника-пастуха» кольца ε — Корделию и Офелию[15].

Список колец

В таблице приведены основные характеристики кольцевой системы Урана.

Название кольцаРадиус (км)[T 1][9][T 2][20][T 3][3][T 4][25][T 5][8]Ширина (км)Эквив. глубина (км)[T 6][3][T 7][20][T 8][3][18][T 9]Н. опт. глубина[T 10][12][T 11][15][T 12][8]Толщина (м)[T 13][13]Эксц.[T 14][19][26]Наклонение (°)Примечания
ζc32 000—37 85035000,6~ 10−4???Внутреннее расширение кольца ζ
1986U2R37 000—39 5002500?< 10−3???Слабое пылевое кольцо
ζ37 850—41 35035001< 10−3???
641 8371,6—2,20,410,18—0,25?1,0 × 10−30,062
542 2341,9—4,90,910,18—0,48?1,9 × 10−30,054
442 5702,4—4,40,710,16—0,30?1,1 × 10−30,032
α44 7184,8—10,03,390,3—0,7?0,8 × 10−30,015
β45 6616,1—11,42,140,20—0,35?0,4 × 10−30,005
η47 1751,9—2,70,420,16—0,25?00,001
ηc47 176400,852 × 10−2?00,001Широкий внешний компонент кольца η
γ47 6273,6—4,73,30,7—0,9150?0,1 × 10−30,002
δc48 30010—120,33 × 10−2?00,001Внутренний широкий компонент кольца δ
δ48 3004,1—6,12,20,3—0,6?00,001
λ50 0231—20,20,1—0,2?0?0?Слабое пылевое кольцо
ε51 14919,7—96,4470,5—2,5150?7,9 × 10−30«Пасётся» Корделией и Офелией
ν66 100—69 90038000,0125,4 × 10−6???Между Порцией и Розалиндой
μ86 000—103 00017 0000,148,5 × 10−6???Вблизи от Маб

Примечания

  • ^  Прямо (вперёд) рассеянный свет — свет, отклонённый от первоначального направления на угол, меньший 90° (соответственно, фазовый угол больше 90°).  Обратно рассеянный свет — свет, отклонённый на угол, больший 90° (другими словами, в сторону его источника). Фазовый угол меньше 90°.
  1. ↑ Радиусы колец 6,5,4, α, β, η, γ, δ, λ и ε взяты из Esposito et al., 2002.
  2. ↑ Ширины колец 6,5,4, α, β, η, γ, δ и ε взяты из Karkoshka et al., 2001.
  3. ↑ Радиус и ширина ζ и 1986U2R колец взяты из Pater et al., 2006.
  4. ↑ Ширина кольца λ из Holberg et al., 1987.
  5. ↑ Радиус и ширина колец μ и ν были найдены Showalter et al., 2006.
  6. ↑ Эквивалентная глубина (ЭГ) кольца определяется как интеграл нормальной оптической глубины по радиусу кольца. Другими словами, ED=∫τdr, где r радиус.
  7. ↑ Эквивалентная глубина кольца 1986U2R получена произведением его ширины и нормальной оптической глубины. Эквивалентные глубины колец 6,5,4, α, β, η, γ, δ и ε взяты из Karkoshka et al, 2001.
  8. ↑ Эквивалентные глубины колец λ и ζ, μ и ν получены при использовании μEW значений, полученных de Pater et al., 2006 и de Pater et al., 2006b соответственно.
  9. ↑ Значения μEW были умножены на 20, что соответствует предполагаемому альбедо частиц колец 5 %.
  10. ↑ Нормальная оптическая глубина (τ) кольца — это отношение полного геометрического поперечного сечения частиц, из которых состоит кольцо, к площади поверхности кольца. Может принимать значения от нуля до бесконечности. Луч света, проходящий через кольцо, будет ослаблен в e−τ раз.
  11. ↑ Нормальные оптические глубины всех колец, кроме 1986U2R, μ и ν, были вычислены как отношение эквивалентных глубин к ширинам. Нормальная оптическая глубина кольца 1986U2R взята из Smith et al., 1986.
  12. ↑ Нормальная оптическая глубина μ и ν колец — это максимальные величины по Showalter et al., 2006.
  13. ↑ Оценки толщины колец взяты из Lane et al., 1986.
  14. ↑ Эксцентриситет и наклонение приведены по Stone, 1986 и French et al., 1989.

Источники

  1. ↑ Кольца Урана были замечены в 1700-х?  (англ.), BBC (19 апреля 2007). Проверено 19 апреля 2007.
  2. ↑ Уильям Гершель открыл кольца Урана ещё в XVIII веке?  (англ.). Physorg.com (2007). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 20 июня 2007.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Imke dePater, Heidi B. Hammel, Seran G. Gibbard, Mark R. Showalter (2006). «Новые кольца Урана: красное и голубое». Science 312: 92—94. DOI:10.1126/science.1125110.
  4. ↑ J. L. Elliot, E. Dunham, D. Mink. Кольца Урана  (англ.). Cornell University (1977). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 9 июня 2007.
  5. ↑ Телескоп Хаббл обнаружил новые кольца и спутники около Урана  (англ.). Сайт телескопа Хаббл. Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 9 июня 2007.
  6. ↑ Robert Sanders. Вблизи Урана обнаружено голубое кольцо  (англ.). UC Berkeley News (6 июня 2006). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 3 октября 2006.
  7. ↑ Stephen Battersby. Голубое кольцо Урана из льда  (англ.). NewScientistSpace (2006). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 9 июня 2007.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mark R. Showalter, Jack J. Lissauer. Вторичная система колец и спутников Урана: Открытие и динамика // Science. — 2006. — С. 973—977.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Larry W. Esposito Планетные кольца // Reports On Progress In Physics. — 2002. — С. 1741—1783.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Burns, J.A. (2001), «Пылевые кольца и околопланетная пыль: наблюдения и физика», in Grun, E.; Gustafson, B. A. S.; Dermott, S. T.; Fechtig H., Interplanetary Dust, Berlin: Springer, pp. 641—725, <http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/preprints/BurHamSho01.pdf> 
  11. ↑ 1 2 Mark R. Showalter, J. J. Lissauer, R. G. French и др. Внешние кольца Урана в объективе Хаббла. American Astronomical Society (2008). Архивировано из первоисточника 20 августа 2011. Проверено 30 мая 2008.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 M.E.Ockert,Cuzzin, J.N.; Porco, C.C.; and Johnson, T.V. Фотометрия колец Урана: результаты с Вояджера-2 // J.of Geophys. Res.. — 1987. — С. 14 969—14 978.
  13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Фотометрия с Вояджера 2: первые результаты для Атмосферы Урана, спутников и колец // Science. — 1986. — С. 65—69.
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Imke de Pater, H. B. Hammel, Mark R. Showalter, Marcos A. Van Dam. Тёмная сторона колец Урана // Science. — 2007. — С. 1888—1890.
  15. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 B. A. Smith, L. A. Soderblom, A. Beebe и др. Вояджер-2 в системе Урана: результаты исследования изображений // Science. — 1986. — С. 97—102.
  16. ↑ 1 2 Erich Karkoshka Кольца и спутники Урана: Красочные и не столь тёмные // Icarus. — 1997. — С. 348—363. — DOI:10.1006/icar.1996.5631
  17. ↑ 1 2 3 4 Kevin H. Baines, Yanamandra-Fisher, Padmavati A., Larry A. Lebofsky и др. Система Урана в ближней инфракрасной части спектра // Icarus. — 1998. — С. 266—284.
  18. ↑ 1 2 3 4 5 Imke dePater, Heidi B. Hammel, Seran G. Gibbard, Mark R. Showalter. Новые пылевые кольца Урана: раз кольцо, два кольцо, красное кольцо, голубое кольцо // Science. — 2006. — С. 92—94.
  19. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 E.C. Stone,Miner, E.D. Вояджер-2 вошёл в систему Урана // Science. — 1986. — С. 39—43.
  20. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Erich Karkoshka Фотометрическое моделирование кольца эпсилон из системы колец Урана // Icarus. — 2001. — С. 78—83.
  21. ↑ 1 2 3 J.L.Tyle,Sweetnam, D.N.; Anderson, J.D.; et.al. Радионаблюдения системы Урана: Атмосфера, спутники и кольца. // Science. — 1986. — С. 79—84.
  22. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L.W.Esposito,Colwell, Joshua E. Формирование колец Урана и пылевых групп // Nature. — 1989. — С. 605—607.
  23. ↑ L. J. Horn, A. L. Lane, P. A. Yanamandra-Fisher; L. W. Esposito. Физические характеристики кольца δ Урана исходя из возможной волны плотности // Icarus. — 1988. — С. 485—492.
  24. ↑ 1 2 3 «Выпас» и движение колец Урана // The Astronomical Journal. — 1987. — С. 724—778.
  25. ↑ 1 2 3 4 5 6 J.B.Holberg,Nicholson, P. D.; French, R.G.; Elliot, J.L. Покрытия кольцами Урана звёзд и сравнение результатов УФС (ультрафиолетового спектрометра) Вояджера и результатов из земных баз данных // The Astronomical Journal. — 1987. — С. 178—188.
  26. ↑ 1 2 Richard D.French,Elliot, J.L.; French, Linda M. et al. Наземные наблюдения орбит колец Урана и наблюдения за покрытиями с Вояджера // Icarus. — 1988. — С. 349—478.
  27. ↑ S. G. Gibbard, I. De Pater, H. B. Hammel Снимки колец и спутников Урана в ближнем инфракрасном спектре. // Icarus. — 2005. — С. 253—262.
  28. ↑ Eugene I. Chiang, Cristopher J. Culter Трёхмерная динамика узких планетных колец // The Astrophysical Journal. — 2003. — С. 675—685.
  29. ↑ Imke de Pater, Seran G. Gibbard, Hammel H. B. Lebofsky. Эволюция пылевых колец Урана // Icarus. — 2006. — С. 186—200.
  30. ↑ 1 2 Телескоп Хаббл открыл новые кольца и спутники вблизи Урана. Hubblesite (2005). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 9 июня 2007.
  31. ↑ Голубое кольцо Урана из водянного льда. NewScientistSpace (2006). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 9 июня 2007.
  32. ↑ Robert Sanders. У Урана обнаружили голубое кольцо. UC Berkeley News (6 апреля 2006). Архивировано из первоисточника 11 августа 2011. Проверено 3 октября 2006.
  33. ↑ Peter Goldreich, Scott Tremaine (1979). «Относительно теории колец Урана». Nature (Nature Publishing Group) 277: 97—99. DOI:10.1038/277097a0.

Впервые обнаружены кольца Урана (10.03.1977)

Телескоп «Хаббл», 14 августа 1994 года, впервые сделал снимки колец планеты Уран. Такая возможность предоставляется раз в 42 года. Именно столько времени требуется для того, чтобы Уран выровнялся по отношению к Земле настолько, чтобы кольца стали отчётливо видны. Как оказалось, вокруг планеты выстроились целых 13 колец и, в отличие от сияющих ледяных колец Сатурна, они состоят, в том числе, из радиоактивной органики.

Система колец, окружающих Уран, занимает промежуточное по сложности положение между более развитой системой колец Сатурна и простыми системами колец Юпитера и Нептуна. Первые девять колец Урана были открыты 10 марта 1977 года американскими астрономами Джеймсом Эллиотом, Эдвардом Данхэмом и Дугласом Минком, использовавшими бортовую обсерваторию Койпера. Открытие было сделано случайно — группа первооткрывателей планировала провести наблюдения атмосферы Урана при покрытии Ураном звезды SAO 158687. Однако, анализируя полученную информацию, они обнаружили ослабление звезды еще до ее покрытия Ураном, причем произошло это несколько раз подряд.

За 200 лет до этого Уильям Гершель сообщал о наблюдениях колец у Урана, однако современные астрономы сомневаются в возможности такого открытия, так как эти кольца очень слабые и тусклые и не могли быть обнаружены с помощью астрономического оборудования того времени. По состоянию на 2008 год известно 13 колец. Между основными кольцами могут находиться слабые пылевые кольцевые скопления и незамкнутые дуги. Кольца чрезвычайно темные, вероятно, они состоят из водяного льда с включениями органики.

Большинство колец Урана непрозрачны. Их ширина не больше нескольких километров. Кольцевая система содержит в целом немного пыли, она состоит в основном из крупных объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров. Однако некоторые кольца оптически тонкие.

Считается, что кольца Урана относительно молоды, их возраст не превышает 600 миллионов лет. Кольцевая система Урана, вероятно, образовалась от столкновений спутников, ранее обращавшихся вокруг планеты. В результате столкновений спутники разбивались на все более мелкие частицы, которые теперь образуют кольца в строго ограниченных зонах максимальной гравитационной стабильности.

До сих пор не ясен механизм, удерживающий узкие кольца в их границах. Первоначально считалось, что у каждого узкого кольца есть пара «спутников-пастухов», которые и поддерживают его форму, но в 1986 году «Вояджер-2» обнаружил только одну пару таких спутников — Корделию и Офелию, вокруг самого яркого кольца.

Кольца Урана самые необычные в Солнечной системе

Обычно, такие планеты, как Уран, Юпитер и Нептун изображаются без колец, и только Сатурн удостаивается такой чести. Все дело в том, что увидеть эти цепи можно исключительно с помощью мощных телескопов или зондов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Когда речь заходит о кольцах Урана, ученые мало, что могут рассказать. Эти тонкие линии вокруг планеты отражают очень мало света и являются настолько тусклыми, что первых раз их смогли обнаружить только в 1977 году (о кольцах Юпитера, например, узнали в 1979, а Нептуна – 1984).

Поэтому было несколько неожиданно, когда эти окружности появились на тепловых снимках, которые астрономы использовали для изучения температурной структуры атмосферы планеты. «Мы были поражены, увидев, что кольца настолько четко прослеживаются, когда мы впервые свели данные», – сказал астроном Леи Флетчер из Университета Лестера.

Поскольку это было тепловое изображение, команда впервые смогла узнать температуру колец: всего 77°К (Кельвинов), это -96°С. Кстати, температура поверхности Урана опускается до 47°К, поэтому он еще холоднее.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По этому изображению также можно сказать, что кольца действительно странные, если сравнивать их с другими планетами. В кольцах Сатурна есть частицы разных размеров: от порошкообразной пыли до массивных валунов. Юпитер и Нептун имеют очень пыльные кольца, состоящие в основном из мелких частиц. Между тем, Уран заполняет пустоту межу кольцами пылью, но сами цепи содержат только куски материи размером больше, чем мяч для гольфа.

«Что-то «выметает» меньшее вещество. Мы просто не знаем», – делится астроном Эдвард Молтер из университета Беркли.

Так что, даже с новыми тепловыми фотографиями, кольца Урана все еще остаются огромной загадкой. Но эта тайна, возможно, будет раскрыта, когда космический телескоп Джеймса Уэбба с его современной технологией наблюдения достигнет неба в 2021 году.

Планета Уран — история открытия, характеристики, исследования, спутники — Мир космоса

Планета Уран — седьмая планета нашей Солнечной системы открыта она не так давно и изучена очень мало. Люди видели эту планету еще до открывшего ее Уильяма Гершеля. Но принимали ее за звезду. Именно поэтому планета Уран остается до сих пор огромной загадкой для землян. Огромной Уран называют еще и оттого, что это третья по величине планета системы, диаметр ее по экватору в четыре раза превышает земной, а по массе Уран в 14 раз тяжелее. Но при этом он самый легкий из гигантских планет, так как в основном состоит изо льда — аммиачного, метанового и водного. С Земли Уран видится голубым, так как в его атмосфере большое количество метана. По классификации это газообразная планета — гигант.

В отличие от других планет он вращается «лежа на боку», так как ось Урана имеет наклон более 98°.

Первое упоминание планеты — запись английского ученого Джона Флемстида. В течение 1690 года он несколько раз наблюдал это небесное тело, но зафиксировал его только как звезду 34 созвездия Тельца. Уже в 18-ом веке французский астроном ле Моньер вел наблюдения за планетой почти 20 лет, по — прежнему считая ее звездой.

Уильям Гершель вообще вначале счел Уран кометой. В 1781 году он проводил наблюдения за созвездием Тельца и заметил: там, где согласно всем астрономическим картам того времени обязана быть пустота, имеется небесное тело. Объект медленно двигался относительно соседних звезд и был вполне отчетливо виден.

Уран — первая планета, обнаруженная при помощи телескопа. Модель этого телескопа находится в музее города Бат в Великобритании.

Изучая открытое небесное тело с разными линзами, Гершель пришел к выводу, что это не звезда, так как при приближении ее размер менялся. Но он не обнаружил ни хвоста, ни головы, что свойственно кометам. Но если кометы оставались в объективе телескопа четкими, то новый объект становился расплывчатым. При этом ученый смог уточнить орбиту движения, эллипсоидную и очень вытянутую.

В это же время астроном из России А. И. Лексель определил расстояние от Земли до объекта. Оно превысило в 18 раз расстояние от Солнца до Земли. Ни одной кометы на таком расстоянии в то время известно не было. Немецкий ученый Боде рекомендовал считать объект скорее планетой. Что и подтвердил окончательно в 1783 году сам Гершель. Это открытие принесло ему пожизненную стипендию в 200 тысяч фунтов и приглашение переехать в Виндзорский дворец. Король Англии желал лично разглядывать звезды в телескопы ученого.

Встал вопрос о названии новой планеты. Гершель, пользуясь правом первооткрывателя, предложил назвать ее планетой Георга, в честь английского короля, в эпоху правления которого и была обнаружена планета. Его коллеги-астрономы предлагали другие названия: Кибела, Гершель. Потом вспомнили, что новая планета вращается за Сатурном. По греческой мифологии отцом бога Сатурна являлся Уран, бог неба. Это название прижилось, хотя в Англии еще почти 70 лет планету называли Георгом. Окончательно название Уран официально принято в 1860 году Всемирным астрономическим обществом.

Уран — единственная планета нашей системы, чье название имеет корни в греческой, а не в римской мифологии.

Уран имеет следующие характеристики:

  • Масса — 8,69×1025 кг
  • Уран второй по наименьшей плотности
  • Диаметр экватора — 51118 км
  • Диаметр на полюсе — 49946 км
  • Вращается Уран по орбите со скоростью 6,8 км/сек
  • Ускорение свободного падения около 9 м/сек2
  • Орбита наклонена к эклиптике i=0,773°
  • Имеется 27 спутников
  • Обнаружены кольца

Прежде всего, планета примечательна необычным движением вокруг Солнца. Ученые называют его «ретроградным». Все остальные планеты вращаются по орбитам волчком, за счет чего происходит смена дня и ночи. А Уран катится как мяч в боулинге, поэтому на нем и времена года, и день — ночь меняются совершенно иначе. Время суток (в понимании землян) там меняется только на экваторе. Солнце там располагается очень низко, как в земных приполярных широтах. Происходит это раз в 17 часов 50 минут по земному времени.

На полюсах Урана смена дня и ночи происходит один раз в 42 года. Ученые предположили, что такой наклон оси и соответствующая смена времен стала последствием столкновения с космическим объектов миллиарды лет назад, еще в период возникновения Урана.

Год на Уране длится 84,5 земных лет. В полярных областях при этом холоднее, чем на экваторе, хотя света от Солнца там больше. Объяснить это ученые пока не могут.

Выводы о строении планеты и об ее атмосфере делались учеными на основании спектрографических наблюдений и фотографий с зондов. Точно известно, что в недрах Урана нет металлического водорода. Они состоят из горных пород и льда метана, аммиака. Основа атмосферы — гелий и водород. Планету окутывает несколько слоев облаков состоящих из различных газов, молекулярного водорода и льда.

На Уране самая холодная, из всех планет Солнечной системы, атмосфера (-224°С). В этом «заслуга» удаленности от Солнца и почти полном отсутствии внутреннего тепла. При этом это самая беспокойная атмосфера во всей Солнечной системе.

Поверхность планеты трехслойная: скалистое ядро, мантия изо льда и газообразная оболочка из гелия и водорода. Почти 3% составляет метан, придающий планете голубую окраску. В верхних слоях обнаружены окись и двуокись водорода.

Это только гипотетическая модель. Существует как минимум еще три, одна из которых вообще не признает твердых пород на Уране. До сих пор ученые не смогли дать однозначной картины строения седьмой планеты. Многое зависит от точного процентного состава, геофизики и геологии планеты. Такие исследования планируются только в 20-х или 30-х годах нашего века. Ожидается, что будут впервые получены химические пробы прямиком из всех слоев атмосферы.

Спутников у планеты много. Хотя некоторая их часть была когда — то захвачена гравитацией Урана и распалась. Самый большой спутник Титания, чуть меньше Оберон. Оба были открыты Гершелем. За ними следуют Умбриэль, Ариэль и Миранда. Из них только Миранда целиком состоит изо льда, остальные — смесь льда и горных пород. Часть спутников движется внутри колец планеты, поэтому называется внутренними.

Всем спутникам Урана достались имена в честь героев произведений Уильяма Шекспира. Это тоже дань первооткрывателю из Англии.

Пусть они не такие яркие, как у Сатурна, но они тоже имеются вокруг Урана. Такие кольца характерны для газовых планет. Они темные и тусклые, состоят из крошечных темных частиц размером не более метра. Зато эти кольца были обнаружены вторыми, после аналогичных колец Сатурна.

Еще Гершель утверждал, что видел их, но так как телескопы того времени были слабыми, ему не поверили. Подтвердили его правоту уже в восьмидесятых годах двадцатого века американские астрономы. Они увидели эти кольца с помощью бортовой обсерватории, причем совершенно случайно — по плану должно было проводится наблюдение за атмосферой Урана. На сегодняшний день подтверждено наличие 13 колец. Они значительно моложе планеты, образовались уже после ее возникновения, по предположениям это остатки захваченных спутников. Самое яркое — кольцо эпсилон. Его можно увидеть с Земли в любительском телескопе.

После открытия Урана его изучение долгое время оставалось проблематичным из-за его громадной удаленности. Ученые могли наблюдать только самые крупные спутники, строить предположения о кольцах или атмосфере.

Только в двадцатом веке был запущен зонд «Вояджер — 2», который, стартовав в 1977 году, в 1986 году достиг планеты. Он передал первые снимки— невыразительная, тусклая поверхность, едва видная сквозь облака. Миссия «Вояджера — 2» состояла в изучении магнитного поля Урана, наблюдении за атмосферой. Так же аппарат изучал погоду, обнаружил два неизвестных ранее кольца и сделал снимки наиболее крупных спутников. Часть планеты осталась вне поля зрения ученых, так как зонд приблизился к освещенной Солнцем части планеты.

Больше полезных сведений дали наблюдения с помощью радиотелескопа «Хаббл» уже в девяностые годы. Именно он первым зафиксировал атмосферные вихри Урана, обнаружил «темное пятно» в облаках и асимметрию в строении планеты.

Эти открытия позволили группе из 168 ученых начать подготовку к новому проекту. В настоящее время НАСА готовит к запуску аппарат Uranus Pathfinder. Зонд начнет путешествие на Земле и завершит его в районе Урана, где пройдет сквозь атмосферу и возьмет множество проб. Проект предполагает масштабное исследование внешней стороны Солнечной системы. Будут визуально обследованы гигантские области за Ураном. Предполагается, что аппарат стартует в 20-х годах. Миссия может растянуться до 15 лет, из которых почти 10 уйдет на полет к голубой планете.

  • Уран на 80% состоит из различных жидкостей. Есть и вода, в виде сверхзамороженного льда.
  • Эту планету вполне можно разглядеть даже невооруженным взглядом с Земли, необходимо только точно знать ее координаты и находиться подальше от города.
  • Магнитное поле северного полушария Урана в десять раз сильнее, чем южного.
  • Бури на поверхности планеты охватывают огромные площади, сопоставимые с размерами континентов на Земле.
  • Это единственная планета системы, которая выделяет меньше тепла, чем ей дается Солнцем. Этот феномен до сих пор не нашел однозначного объяснения.
  • Размер самого крупного спутника — Титании — вполовину меньше диаметра Луны.
  • Уран составляет пару Венере, они вдвоем вращаются иначе, чем остальные планеты — с востока на запад относительно своей оси.
  • Свет Солнца достигает поверхности Урана только спустя три часа.
  • Это самая малоизученная планета нашей системы.
  • Уран регулярно попадает в различные произведения культуры. Уже через три года после открытия на него перенесли действие сатирических памфлетов. Его включали в романы ведущие писатели-фантасты. Именно на Уране развивается сюжет фильма «Путешествие к седьмой планете», там оказываются герои сериалов «Космический патруль» и «Доктор Кто». Загадочный Уран дает полную свободу фантастическим комиксам, ярким аниме и популярным компьютерным играм.

в глубину | Уран — НАСА Исследование солнечной системы

Введение

Седьмая планета от Солнца с третьим по величине диаметром в нашей солнечной системе, Уран, очень холодная и ветреная. Ледяной гигант окружен 13 слабыми кольцами и 27 маленькими лунами, когда он вращается под углом почти 90 градусов от плоскости своей орбиты. Этот уникальный наклон заставляет Уран вращаться на боку, вращаясь вокруг Солнца, как катящийся шар.

Первая планета, обнаруженная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем, хотя первоначально он думал, что это либо комета, либо звезда.Два года спустя объект был признан новой планетой, отчасти из-за наблюдений астронома Иоганна Элерта Боде.

Тезка

Тезка

Уильям Гершель безуспешно пытался назвать свое открытие Георгием Сидусом в честь короля Георга III. Вместо этого планета была названа в честь Урана, греческого бога неба, как предложил Иоганн Боде.

Жизненный потенциал

Жизненный потенциал

Окружающая среда Урана не способствует жизни в том виде, в каком мы ее знаем.Температуры, давления и материалы, характеризующие эту планету, скорее всего, слишком экстремальны и изменчивы, чтобы организмы могли к ним адаптироваться.

Размер и расстояние

Размер и расстояние

Обладая радиусом 15 759,2 миль (25 362 км), Уран в 4 раза шире Земли. Если бы Земля была размером с монету, Уран был бы размером с мяч для софтбола.

При среднем расстоянии 1,8 миллиарда миль (2,9 миллиарда километров) Уран находится на расстоянии 19,8 астрономических единиц от Солнца.Одна астрономическая единица (сокращенно AU) — это расстояние от Солнца до Земли. С такого расстояния солнечный свет преодолевает путь от Солнца до Урана за 2 часа 40 минут.

Орбита и вращение

Орбита и вращение

Один день на Уране занимает около 17 часов (время, за которое Уран совершает один оборот или один оборот). А Уран совершает полный оборот вокруг Солнца (год по уранскому времени) примерно за 84 земных года (30 687 земных дней).

Уран — единственная планета, экватор которой расположен почти под прямым углом к ​​его орбите с углом наклона 97 °.77 градусов — возможно, это результат давнего столкновения с объектом размером с Землю. Этот уникальный наклон является причиной самых экстремальных сезонов в Солнечной системе. Почти четверть каждого уранского года Солнце светит прямо над каждым полюсом, погружая другую половину планеты в 21-летнюю темную зиму.

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

Луны

Лун

У Урана 27 известных спутников.В то время как большинство спутников, вращающихся вокруг других планет, получили свои названия из греческой или римской мифологии, спутники Урана уникальны тем, что названы в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Все внутренние луны Урана кажутся примерно наполовину водяным льдом и наполовину каменными. Состав внешних спутников остается неизвестным, но, вероятно, это захваченные астероиды.

Кольца

Кольца

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

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

Формация

Пласт

Уран сформировался, когда остальная часть солнечной системы сформировалась около 4-х.5 миллиардов лет назад — когда гравитация притягивала закрученный газ и пыль, чтобы стать этим ледяным гигантом. Как и его сосед Нептун, Уран, вероятно, сформировался ближе к Солнцу и переместился во внешнюю часть Солнечной системы около 4 миллиардов лет назад, где он является седьмой планетой от Солнца.

Структура

Структура

Уран — один из двух ледяных гигантов во внешней Солнечной системе (другой — Нептун). Большая часть (80% или более) массы планеты состоит из горячей плотной жидкости из «ледяных» материалов — воды, метана и аммиака — над небольшим каменным ядром.Рядом с ядром он нагревается до 9000 градусов по Фаренгейту (4982 градуса по Цельсию).

Уран немного больше в диаметре, чем его сосед Нептун, но меньше по массе. Это вторая планета с наименьшей плотностью; Сатурн наименее плотный из всех.

Уран получает свой сине-зеленый цвет из-за газообразного метана в атмосфере. Солнечный свет проходит через атмосферу и отражается обратно верхушками облаков Урана. Метан поглощает красную часть света, в результате чего цвет становится сине-зеленым.

Поверхность

Площадь

Как ледяной гигант, Уран не имеет истинной поверхности. Планета состоит в основном из закрученных жидкостей. Хотя космическому кораблю некуда будет приземлиться на Уране, он также не сможет пролететь сквозь его атмосферу невредимым. Экстремальные давления и температуры разрушили бы металлический космический корабль.

3D-модель Урана. Авторы и права: Приложения и разработка технологий визуализации НАСА (VTAD) ›Параметры загрузки Атмосфера

Атмосфера

Атмосфера Урана состоит в основном из водорода и гелия с небольшим количеством метана и небольшими количествами воды и аммиака.Метан придает Урану фирменный синий цвет.

В то время как «Вояджер-2» видел только несколько дискретных облаков, Большое темное пятно и небольшое темное пятно во время своего пролета в 1986 году, более поздние наблюдения показывают, что Уран демонстрирует динамические облака по мере приближения к равноденствию, включая быстро меняющиеся яркие детали.

Атмосфера планеты Урана с минимальной температурой 49 К (-224,2 градуса Цельсия) делает ее в некоторых местах даже холоднее, чем Нептун.

Скорость ветра на Уране может достигать 560 миль в час (900 километров в час).Ветры на экваторе ретроградные, они дуют в направлении, обратном вращению планеты. Но ближе к полюсам ветры смещаются в прямом направлении, следуя за вращением Урана.

Магнитосфера

Магнитосфера

Уран имеет необычную магнитосферу неправильной формы. Магнитные поля обычно выровнены с вращением планеты, но магнитное поле Урана перевернуто: магнитная ось наклонена почти на 60 градусов от оси вращения планеты, а также смещена от центра планеты на одну треть. радиус планеты.

Полярные сияния на Уране не совпадают с полюсами (как на Земле, Юпитере и Сатурне) из-за однобокого магнитного поля.

Хвост магнитосферы позади Урана напротив Солнца простирается в космос на миллионы миль. Силовые линии его магнитного поля закручены боковым вращением Урана в форму длинного штопора.

Ресурсы

Ресурсы

Уран: планета с кольцами, сидящая на боку

Уран — седьмая планета от Солнца и первая планета, открытая учеными.Хотя Уран виден невооруженным глазом, его долгое время ошибочно считали звездой из-за тусклости планеты и медленной орбиты. Планета также отличается резким наклоном, из-за которого ее ось направлена ​​почти прямо на Солнце.

Британский астроном Уильям Гершель открыл Уран 13 марта 1781 года в свой телескоп, изучая все звезды, вплоть до тех, которые примерно в 10 раз тусклее, чем можно увидеть невооруженным глазом. Одна звезда казалась другой, и через год Гершель понял, что звезда движется по планетарной орбите.

Уран (как его обычно называли после 1850 года или около того) был назван в честь греческого небесного божества Урана, самого раннего из владык небес. Это единственная планета, названная в честь греческого бога, а не римского. До того, как это название было принято, для новой планеты было предложено множество названий, в том числе Гиперкроний («над Сатурном»), Минерва (римская богиня мудрости) и Гершель в честь ее первооткрывателя. Чтобы польстить королю Англии Георгу III, Гершель предложил название «Георгиум Сидус» («Грузинская планета»), но эта идея была непопулярной за пределами Англии и родного короля Георга Ганновера, Германия.

Немецкий астроном Иоганн Боде, детализировавший орбиту Урана, дал планете ее окончательное название. Боде утверждал, что, поскольку Сатурн был отцом Юпитера, новая планета должна быть названа в честь отца Сатурна. [По теме: Как вы произносите «Уран»?]

Физические характеристики

Уран имеет сине-зеленый цвет из-за наличия метана в его преимущественно водородно-гелиевой атмосфере. Планету часто называют ледяным гигантом, поскольку по крайней мере 80% ее массы представляет собой жидкую смесь воды, метана и аммиачного льда.

В отличие от других планет солнечной системы, Уран наклонен настолько, что вращается вокруг Солнца на своей стороне, а ось его вращения почти направлена ​​на звезду. Эта необычная ориентация может быть связана со столкновением с телом размером с планету или несколькими небольшими телами вскоре после его образования. Исследование 2018 года показало, что сталкивающийся мир мог быть на в два раза больше Земли .

Этот необычный наклон порождает экстремальные сезоны, которые длятся около 20 лет.Это означает, что почти четверть уранского года, равного 84 земным годам, солнце светит прямо над каждым полюсом, оставляя другую половину планеты переживать долгую, темную и холодную зиму.

Уран имеет самую холодную атмосферу из всех планет солнечной системы, даже несмотря на то, что он не является самым удаленным от Солнца. Это потому, что Уран практически не имеет внутреннего тепла, чтобы дополнить тепло от солнца.

Магнитные полюса большинства планет обычно более или менее выровнены с осью, вдоль которой она вращается, но магнитное поле Урана наклонено, а его магнитная ось наклонена почти на 60 градусов от оси вращения планеты.Это приводит к странно однобокому магнитному полю Урана, при этом напряженность поля на поверхности северного полушария более чем в 10 раз превышает напряженность поля на поверхности южного полушария. Исследование 2017 года показало, что однобокий характер магнитного поля Урана может также приводить к его мерцанию при каждом обороте (примерно каждые 17,24 часа).

Атмосферный состав Урана по объему состоит из 82,5% водорода, 15,2% гелия и 2,3% метана. Его внутренняя структура состоит из мантии из воды, аммиака и метанового льда, а также ядра из силиката железа и магния.Среднее расстояние Урана от Солнца составляет примерно 1,8 миллиарда миль (2,9 миллиарда км), по данным НАСА . Это примерно в 19 раз больше расстояния от Земли до Солнца.

(Изображение предоставлено Карлом Тейтом, SPACE.com)

Климат Урана

Чрезвычайный наклон оси Урана может вызвать необычную погоду. По данным НАСА, когда солнечный свет достигает некоторых областей впервые за многие годы, он нагревает атмосферу, вызывая гигантские весенние бури.

Однако, когда «Вояджер-2» впервые сфотографировал Уран в 1986 году в разгар лета на его юге, космический корабль увидел унылую сферу только с примерно 10 видимыми облаками, что привело к тому, что его окрестили «самой скучной планетой». »- написала астроном Хайди Хаммель в« Ледяных гигантских системах Урана и Нептуна », главе« Обновление Солнечной системы »(Springer, 2007), сборнике обзоров в области науки о солнечной системе.Прошло несколько десятилетий спустя, когда в игру вступили передовые телескопы, такие как Хаббл, и сменились долгие сезоны на Уране, прежде чем ученые стали свидетелями экстремальной погоды на Уране.

В 2014 году астрономы впервые увидели летние бури, бушующие на Уране. Как ни странно, эти массивные штормы произошли через семь лет после того, как планета приблизилась к Солнцу, и остается загадкой, почему гигантские штормы произошли после того, как солнечное нагревание на планете было максимальным.

Другая необычная погода на Уране включает алмазный дождь, который, как считается, опускается на тысячи миль под поверхностью ледяных планет-гигантов, таких как Уран и Нептун.Считается, что углерод и водород сжимаются под воздействием экстремальной температуры и давления глубоко в атмосфере этих планет, образуя алмазы, которые затем, как считается, опускаются вниз, в конечном итоге оседая вокруг ядер этих миров.

Да, у Урана есть кольца

Кольца Урана были первыми, которые были замечены после кольца Сатурна. Они были значительным открытием, потому что помогли астрономам понять, что кольца — это общая черта планет, а не просто особенность Сатурна.

Уран обладает двумя наборами колец.Внутренняя система колец состоит в основном из узких темных колец, а внешняя система из двух более удаленных колец, обнаруженных космическим телескопом Хаббла, ярко окрашена: одно красное, одно синее. Ученые определили 13 известных колец вокруг Урана.

Исследование 2016 года показало, что кольца Урана, Сатурна и Нептуна могут быть остатками карликовых планет, подобных Плутону, которые давно отклонились слишком близко к мирам-гигантам. Эти карликовые планеты были разорваны на части из-за их огромной силы тяжести и сегодня сохранились в виде колец.

Космический телескоп Хаббл ежегодно наблюдает за Ураном. На этом изображении в ближнем инфракрасном свете видны не только кольца планеты, но также атмосферные пояса и облака. (Изображение предоставлено NASA / JPL / STScI)

У Урана также есть спутники

У Урана 27 известных спутников. Вместо того, чтобы называться в честь фигур из греческой или римской мифологии, его первые четыре луны были названы в честь магических духов в английской литературе, таких как «Сон в летнюю ночь» Уильяма Шекспира и «Похищение локона» Александра Поупа.«С тех пор астрономы продолжили эту традицию, используя названия спутников из произведений Шекспира или Папы.

Оберон и Титания — самые большие луны Урана, и они были первыми, открытыми Гершелем в 1787 году. Уильям Лассел, который также был первым, кто увидел луну, вращающуюся вокруг Нептуна, открыл следующие два спутника Урана, Ариэль и Умбриэль. Прошло почти столетие, прежде чем голландско-американский астроном Джерард Койпер, прославившийся в поясе Койпера, нашел Миранду в 1948 году.

В 1986 году «Вояджер-2» посетил систему Урана и обнаружил еще 10 лун, все диаметром от 16 до 96 миль (от 26 до 154 км): Джульетта, Пак, Корделия, Офелия, Бьянка, Дездемона, Порция, Розалинда, Крессида и Белинда.Каждая из этих лун примерно наполовину состоит из водяного льда и наполовину из камня.

С тех пор астрономы, использующие Хаббл и наземные обсерватории, увеличили общее количество известных спутников до 27, и обнаружить их было непросто — они всего от 8 до 10 миль (от 12 до 16 км) в поперечнике, чернее асфальта и почти На расстоянии 3 миллиарда миль (4,8 миллиарда км).

Между Корделией, Офелией и Мирандой находится рой из восьми небольших спутников, тесно сбитых вместе, что астрономы еще не понимают, как маленьким спутникам удалось избежать столкновения друг с другом.Аномалии в кольцах Урана заставляют ученых подозревать, что лун может быть больше.

Помимо лун, Уран может иметь коллекцию троянских астероидов — объектов, находящихся на той же орбите, что и планета, — в особой области, известной как точка Лагранжа. Первый был обнаружен в 2013 году, несмотря на заявления о том, что точка Лагранжа планеты будет слишком нестабильной для размещения таких тел.

Уран и пять его главных спутников изображены на этом монтаже изображений, полученных космическим кораблем «Вояджер-2».Луны, от самых больших до самых маленьких, как они появляются здесь, — это Ариэль, Миранда, Титания, Оберон и Умбриэль. (Изображение предоставлено NASA / JPL)

Исследования и исследования

НАСА «Вояджер-2» был первым и пока единственным космическим кораблем, посетившим Уран. Хотя в настоящее время на пути к Урану нет космического корабля, астрономы регулярно проверяют планету с помощью телескопов Хаббл и Кека.

В 2011 году Десятилетний обзор планетарной науки рекомендовал НАСА рассмотреть возможность миссии на ледяную планету.А в 2017 году НАСА предложило ряд потенциальных будущих миссий к Урану в поддержку предстоящего десятилетнего обзора планетарной науки, включая облеты, орбитальные аппараты и даже космический корабль для погружения в атмосферу Урана. Ученые до сих пор обсуждают эту идею. В 2019 году Центр космических полетов имени Годдарда НАСА предположил, что одна из возможных конструкций может включать в себя атмосферный зонд , аналогичный тому, который использовался на Юпитере во время миссии Galileo.

В 2018 году амбициозная группа молодых ученых и инженеров создала теоретический проект полной миссии , который будет стоить 1 миллиард долларов и воспользоваться преимуществами планетарного выравнивания, которое произойдет в 2030-х годах.При такой относительно низкой стоимости миссия будет выполнять минимальные научные исследования, но все же может включать такие элементы, как магнитометр, детектор метана и камеру.

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​10 июля 2019 г. автором Space.com Элизабет Хауэлл.

Уран | Факты, луны и кольца

Полная статья

Уран , седьмая планета по удаленности от Солнца и наименее массивная из четырех гигантских планет Солнечной системы, или Юпитерианских планет, в том числе Юпитера, Сатурна и Нептуна.В максимальной яркости Уран виден невооруженным глазом как сине-зеленая точка света. Обозначается символом ♅.

Два изображения южного полушария Урана, полученные по изображениям, полученным космическим аппаратом «Вояджер-2» 17 января 1986 года. В цветах, видимых невооруженным глазом, Уран представляет собой мягкую, почти безликую сферу (слева). На изображении с улучшенной цветопередачей, обработанном для выявления малоконтрастных деталей, Уран показывает полосатую облачную структуру, характерную для четырех планет-гигантов (справа).С полярной точки зрения «Вояджера» в то время полосы кажутся концентрическими вокруг оси вращения планеты, которая направлена ​​почти к Солнцу. Маленькие кольцевые детали на правом изображении — это артефакты, возникающие из-за пыли в камере космического корабля.

Лаборатория реактивного движения / Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

Уран назван в честь олицетворения неба, сына и мужа Геи в греческой мифологии. Она была обнаружена в 1781 году с помощью телескопа, это была первая обнаруженная планета, не известная в доисторические времена.На самом деле Уран за предыдущее столетие несколько раз видели в телескоп, но не признали еще одной звездой. Его среднее расстояние от Солнца составляет почти 2,9 миллиарда км (1,8 миллиарда миль), что более чем в 19 раз больше Земли, и он никогда не приближается к Земле ближе, чем примерно 2,7 миллиарда км (1,7 миллиарда миль). Его относительно низкая плотность (всего в 1,3 раза больше плотности воды) и большой размер (в четыре раза больше радиуса Земли) указывают на то, что, как и другие планеты-гиганты, Уран состоит в основном из водорода, гелия, воды и других летучих соединений; также как и его собратья, Уран не имеет твердой поверхности.Метан в атмосфере Урана поглощает красные волны солнечного света, придавая планете сине-зеленый цвет.

Британская викторина

Все в космосе в 25-минутной викторине

Вы когда-нибудь хотели посетить все космическое пространство всего за 25 минут? Теперь вы можете это сделать с помощью этой викторины, которая перенесет вас от планет к черным дырам и искусственным спутникам.Если вы можете закончить его менее чем за 15 минут, вы — властелин вселенной!

Планетарные данные для Урана
* Время, необходимое планете, чтобы вернуться в то же положение на небе относительно Солнца, как если бы она была видна с Земли.
** Рассчитано для высоты, на которой создается атмосферное давление 1 бар.
среднее расстояние от Солнца 2 870 658 000 км (19.2 AU)
эксцентриситет орбиты 0,0472
наклон орбиты к эклиптике 0,77 °
Уранский год (сидерический период революции) 84.02 земных года
визуальная величина при среднем противодействии 5.5
средний синодический период * 369,66 земных суток
средняя орбитальная скорость 6.80 км / сек
экваториальный радиус ** 25,559 км
полярный радиус ** 24.973 км
масса 8.681 × 10 25 кг
средняя плотность 1,27 г / см 3
сила тяжести** 887 см / сек 2
убегающая скорость ** 21,3 км / сек
период вращения (магнитное поле) 17 ч 14 мин (ретроградный)
наклон экватора к орбите 97.8 °
напряженность магнитного поля на экваторе 0,23 гаусс
угол наклона магнитной оси 58,6 °
смещение магнитной оси 0,31 радиуса Урана
количество известных лун 27
планетарная кольцевая система 13 известных колец
Космический телескоп Хаббла: Уран

Изображение Урана, полученное космическим телескопом Хаббла, 1998 г.Видны четыре основных кольца и 10 спутников.

Эрих Каркошка, Университет Аризоны и НАСА

Большинство планет вращаются вокруг оси, более или менее перпендикулярной плоскости их соответствующих орбит вокруг Солнца. Но ось Урана почти параллельна его орбитальной плоскости, что означает, что планета вращается почти на его стороне, а ее полюса по очереди указывают на Солнце, когда планета движется по своей орбите. Кроме того, ось магнитного поля планеты существенно наклонена относительно оси вращения и смещена от центра планеты.У Урана более двух десятков спутников (естественных спутников), пять из которых относительно большие, и система узких колец.

Уран был космическим кораблем только один раз — американским зондом «Вояджер-2» в 1986 году. До этого астрономы мало знали о планете, поскольку ее удаленность от Земли затрудняет изучение ее видимой поверхности даже с помощью самых мощных доступны телескопы. Земные попытки измерить такое базовое свойство, как период вращения планеты, дали сильно различающиеся значения, от 24 до 13 часов, пока «Вояджер-2», наконец, не установил 17.24-часовой период вращения внутренних частей Урана. После встречи с «Вояджером» достижения в области технологий наблюдения Земли расширили знания об Урановой системе.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Уран | Факты, луны и кольца

Полная статья

Уран , седьмая планета по удаленности от Солнца и наименее массивная из четырех гигантских планет Солнечной системы, или Юпитерианских планет, в том числе Юпитера, Сатурна и Нептуна.В максимальной яркости Уран виден невооруженным глазом как сине-зеленая точка света. Обозначается символом ♅.

Два изображения южного полушария Урана, полученные по изображениям, полученным космическим аппаратом «Вояджер-2» 17 января 1986 года. В цветах, видимых невооруженным глазом, Уран представляет собой мягкую, почти безликую сферу (слева). На изображении с улучшенной цветопередачей, обработанном для выявления малоконтрастных деталей, Уран показывает полосатую облачную структуру, характерную для четырех планет-гигантов (справа).С полярной точки зрения «Вояджера» в то время полосы кажутся концентрическими вокруг оси вращения планеты, которая направлена ​​почти к Солнцу. Маленькие кольцевые детали на правом изображении — это артефакты, возникающие из-за пыли в камере космического корабля.

Лаборатория реактивного движения / Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

Уран назван в честь олицетворения неба, сына и мужа Геи в греческой мифологии. Она была обнаружена в 1781 году с помощью телескопа, это была первая обнаруженная планета, не известная в доисторические времена.На самом деле Уран за предыдущее столетие несколько раз видели в телескоп, но не признали еще одной звездой. Его среднее расстояние от Солнца составляет почти 2,9 миллиарда км (1,8 миллиарда миль), что более чем в 19 раз больше Земли, и он никогда не приближается к Земле ближе, чем примерно 2,7 миллиарда км (1,7 миллиарда миль). Его относительно низкая плотность (всего в 1,3 раза больше плотности воды) и большой размер (в четыре раза больше радиуса Земли) указывают на то, что, как и другие планеты-гиганты, Уран состоит в основном из водорода, гелия, воды и других летучих соединений; также как и его собратья, Уран не имеет твердой поверхности.Метан в атмосфере Урана поглощает красные волны солнечного света, придавая планете сине-зеленый цвет.

Британская викторина

Можете ли вы сопоставить Луну с ее планетой? Викторина

Вы можете быть экспертом по Луне Земли. Но что вы знаете о лунах других планет? Проверьте свои знания, сопоставив луну с ее планетой в этой викторине.

Планетарные данные для Урана
* Время, необходимое планете, чтобы вернуться в то же положение на небе относительно Солнца, как если бы она была видна с Земли.
** Рассчитано для высоты, на которой создается атмосферное давление 1 бар.
среднее расстояние от Солнца 2 870 658 000 км (19.2 AU)
эксцентриситет орбиты 0,0472
наклон орбиты к эклиптике 0,77 °
Уранский год (сидерический период революции) 84.02 земных года
визуальная величина при среднем противодействии 5.5
средний синодический период * 369,66 земных суток
средняя орбитальная скорость 6.80 км / сек
экваториальный радиус ** 25,559 км
полярный радиус ** 24.973 км
масса 8.681 × 10 25 кг
средняя плотность 1,27 г / см 3
сила тяжести** 887 см / сек 2
убегающая скорость ** 21,3 км / сек
период вращения (магнитное поле) 17 ч 14 мин (ретроградный)
наклон экватора к орбите 97.8 °
напряженность магнитного поля на экваторе 0,23 гаусс
угол наклона магнитной оси 58,6 °
смещение магнитной оси 0,31 радиуса Урана
количество известных лун 27
планетарная кольцевая система 13 известных колец
Космический телескоп Хаббла: Уран

Изображение Урана, полученное космическим телескопом Хаббла, 1998 г.Видны четыре основных кольца и 10 спутников.

Эрих Каркошка, Университет Аризоны и НАСА

Большинство планет вращаются вокруг оси, более или менее перпендикулярной плоскости их соответствующих орбит вокруг Солнца. Но ось Урана почти параллельна его орбитальной плоскости, что означает, что планета вращается почти на его стороне, а ее полюса по очереди указывают на Солнце, когда планета движется по своей орбите. Кроме того, ось магнитного поля планеты существенно наклонена относительно оси вращения и смещена от центра планеты.У Урана более двух десятков спутников (естественных спутников), пять из которых относительно большие, и система узких колец.

Уран был космическим кораблем только один раз — американским зондом «Вояджер-2» в 1986 году. До этого астрономы мало знали о планете, поскольку ее удаленность от Земли затрудняет изучение ее видимой поверхности даже с помощью самых мощных доступны телескопы. Земные попытки измерить такое базовое свойство, как период вращения планеты, дали сильно различающиеся значения, от 24 до 13 часов, пока «Вояджер-2», наконец, не установил 17.24-часовой период вращения внутренних частей Урана. После встречи с «Вояджером» достижения в области технологий наблюдения Земли расширили знания об Урановой системе.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Уран имеет много загадочных колец

[Изображение предоставлено Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0]

Мы видели великолепные изображения колец Сатурна. Но знаете ли вы, что это не единственная планета с кольцом? Все четыре внешние планеты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имеют кольца.Но кольца Урана заставляли ученых ломать голову на протяжении десятилетий. Они знали около 11 таких колец с 1970-х годов и открыли еще два в 2005 году, в результате чего их число достигло 13. В общей сложности эти кольца пронизывают орбиты 27 спутников планеты.

Нам еще предстоит многое узнать о кольцах планеты, включая то, из чего они сделаны. Кольца Урана содержат части больше, чем мячи для гольфа, и не содержат пыли, в отличие от колец других внешних планет. Между кольцами есть обломки, а ширина колец составляет от 20 до 100 километров, что примерно в 100 раз уже, чем кольца Сатурна.Они также намного темнее, чем кольца внешних планет, что затрудняет их изучение с помощью телескопов.

Уран отличается от других планет тем, что его ось вращения наклонена на 98º к плоскости Солнечной системы. До сих пор ученые не знают, чем это вызвано. Но его кольца могут дать ключ к разгадке.

Поскольку планета вращается на животе, ее кольца кажутся вертикальными на изображениях, сделанных на планете. Астрономы считают, что во время формирования Солнечной системы в Уран столкнулся объект, в два раза более массивный, чем Земля, и его ось навсегда наклонилась.Это столкновение могло не только породить кольца из образовавшихся обломков, но со временем сами кольца могли вызвать дальнейший наклон орбиты. Поскольку оси вращения планеты и обломки от столкновения не были совмещены, они могли бы собраться вместе в ожесточенной битве, чтобы прийти в равновесие. Это могло бы объяснить, почему странный наклон оси планеты, и почему все ее луны и кольца лежат в одной плоскости вокруг нее.

Ученые только начали царапать поверхность загадочных колец.Кто знает, какое открытие ждет впереди?

Примечание редактора: эта статья впервые была опубликована в Deccan Herald.

фактов об Уране | Вращение, кольца, атмосфера, размер, история и определение

Основные факты и резюме
  • С древних времен он не был признан из-за его темноты и медленной орбиты. Однако в 1781 году сэр Уильям Гершель объявил о своем открытии, что это первая планета, открытая с помощью телескопа.
  • Ему было дано имя Уран в честь греческого бога неба Урана.
  • Это единственная планета, название которой происходит от персонажа греческой мифологии.
  • Средняя видимая величина Урана составляет 5,68 со стандартным отклонением 0,17, что приближает ее к пределу видимости невооруженным глазом.
  • Уран — седьмая планета от Солнца, на расстоянии около 1,8 миллиарда миль или 2,9 миллиарда километров.
  • Это третий по величине радиус планеты и четвертый по массе в Солнечной системе.
  • Имеет радиус 25.362 километра или 15,759 миль, и имеет примерно в 14,5 раз больше массы Земли и в четыре раза больше ее диаметра — около 51,118 км или 31,763 мили.
  • Это среднее расстояние 19,2 а.е. от Солнца и в настоящее время 18,8 а.е. от Земли. Его фактическое расстояние можно проверить онлайн, так как Уран постоянно отслеживается.
  • Его объем примерно в 63 раза больше, чем у Земли, а это значит, что внутри него может поместиться 63 Земли.
  • Сила тяжести на Уране составляет около 8,87 м / с² или около 86% от земной силы тяжести, равной 9.807 м / с².
  • Она вращается вокруг Солнца довольно необычно, будучи единственной планетой, экватор которой почти под прямым углом к ​​ее орбите с наклоном 97,77 градуса. Из-за этого он вращается в противоположном направлении, чем большинство планет, с востока на запад. Венера тоже делает то же самое, но Уран — единственная известная планета, которая вращается на своей стороне.
  • Урану требуется 84 года, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца — самый длинный из всех планет Солнечной системы.
  • У него также самый короткий день.Один оборот на Уране занимает около 17 часов.
  • У Урана самая холодная планетная атмосфера в Солнечной системе, -224 градуса по Цельсию; -371 градус по Фаренгейту.
  • Уран и Нептун имеют схожий состав, оба имеют общий химический состав, который отличается от более крупных газовых гигантов Юпитера и Сатурна. Из-за этого Уран и Нептун классифицируются как ледяные гиганты, а не как газовые, для облегчения различения.
  • Атмосфера Урана схожа с Юпитером и Сатурном по своему первичному составу, состоящему из водорода и гелия, но он содержит больше «льдов», таких как вода, аммиак, метан и следы других углеводородов.
  • Хотя он кажется невыразительным, без облачных полос или штормов, связанных с другими планетами-гигантами, у него действительно сложная слоистая структура облаков, где вода, как считается, составляет самые низкие облака, а метан — самый верхний слой облаков.
  • Проведенный анализ показал, что внутренняя часть Урана состоит в основном из льда и камней.
  • У Урана есть 13 известных колец вокруг себя. Самые внутренние кольца узкие и темные, а внешние кольца ярко окрашены.
  • Как и другие газовые гиганты, у него также есть магнитосфера и много лун. К настоящему времени на орбите Урана было обнаружено 27 спутников. Они были названы в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
  • Уран был только раз посещен космическим кораблем: «Вояджер 2».

Хотя Уран и виден невооруженным глазом, на протяжении десятилетий Уран не подвергался четкой классификации. Обычно ошибочно принимают за звезду, предполагается, что Гиппарх мог записать ее впервые в 128 г. до н.э. в своем звездном каталоге.Позже он был включен в Альмагест Птолемея.

Однако самое раннее определенное наблюдение было в 1690 году. Джон Флемстид наблюдал его шесть раз, указав в каталоге 34 Тельца. Позже его примерно четырнадцать раз наблюдал Шарль Ле Монье в период с 1750 по 1769 год. Человек, который наконец решил этот неуловимый объект, был Уильям Гершель, наблюдавший его 13 марта 1781 года в телескоп.

Хотя он сначала классифицировал ее как комету, вскоре после того, как он сообщил о своем открытии другим известным астрономам, был сделан вывод, что на самом деле это была планета.К 1783 году Гершель признал это и позже был награжден тогдашним королем Англии Георгом III при условии, что он переехал в Виндзор, чтобы королевская семья также увидела это.

Однако теперь возникла другая проблема — имя. После открытия планеты астрономам потребовалось около 70 лет, чтобы прийти к единому мнению. Первоначально Гершель хотел отдать дань уважения королю и назвать новую планету Георгиум Сидус или «Грузинская планета». Это решение не было популярным за пределами Великобритании, и были предложены альтернативы, такие как собственное имя Гершеля, даже имя Нептуна, которое к тому времени не было обнаружено.Нептун был довольно популярен, поскольку он ознаменовал бы победы Британского Королевского флота в ходе Войны за независимость США, но вскоре от него отказались.

В 1782 году Иоганн Боде предложил название Уран, латинизированная версия греческого бога неба Урана. Его аргумент заключался в том, что новая планета выделялась бы среди других, если бы не соответствовала мифологии. Так же, как Сатурн был отцом Юпитера, новая планета должна быть названа в честь отца Сатурна. В 1789 году знакомый Боде Мартин Клапрот назвал свой недавно открытый элемент ураном в поддержку выбора Боде.Название стало универсальным в 1850 году.

На других языках, таких как китайский, японский, корейский и вьетнамский, Уран переводится как «звезда небесного царя». Его официальное название на тайском языке — Дао Юренат, на монгольском Tengeriin Van означает «Царь Неба», но на гавайском языке его имя — Хелекала, заимствованное от первооткрывателя Урана Гершеля.

Формация

Посредством моделирования по модели Ниццы было высказано предположение, что и Уран, и Нептун сформировались ближе к Солнцу, а затем ушли.Предполагается, что Солнечная система образовалась из гигантского вращающегося шара из газа и пыли, известного как досолнечная туманность. Большая его часть сформировала Солнце, в то время как большая часть его пыли ушла и слилась, образуя первые протопланеты. По мере роста некоторые из них накапливали достаточно вещества, чтобы их сила тяжести удерживала остатки газа туманности. По оценкам, создание произошло около 4,5 миллиардов лет назад, а дрейф — около 4 миллиардов.

Расстояние, размер и масса

С момента своего открытия планета смещалась на 1 ° к западу каждые 72 года, однако ее среднее расстояние от Солнца все еще составляет около 20 а.е. или 2 миллиарда километров — 2 миллиарда миль.25 кг. Однако его диаметр немного больше, чем у Нептуна, и примерно в четыре раза больше, чем у Земли: около 51,118 километра или 31,763 мили.

Плотность Урана 1,27 г / см 3 делает его второй наименее плотной планетой после Сатурна. Это значение указывает на то, что он в основном состоит из различных льдов, таких как вода, аммиак и метан. Однако масса его внутренней части спорна, предполагается, что она составляет около 9,3 и 13,5 масс Земли.

Имеет третий по величине планетарный радиус: 25.362 км или 15,759 миль, а его объем примерно в 63 раза больше земного, а это значит, что внутри него могут поместиться 63 Земли.

Орбита и вращение

Урану требуется около 7 лет, чтобы пройти через каждое созвездие зодиака, и в общей сложности 84 года, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца. Его интересное вращение привлекло внимание астрономов, потому что планета покинула свое предсказанное местоположение, и, таким образом, это привело к открытию последней планеты в 1846 году, которая позже будет названа Нептуном.

Внутреннее вращение Урана завершается примерно за 17 часов 14 минут, и, как и в случае со всеми газовыми гигантами, его верхние слои атмосферы испытывают сильные ветры в направлении вращения, что делает полный оборот быстрее, примерно за 14 часов.

Наклон оси

Ось вращения приблизительно параллельна плоскости Солнечной системы с наклоном 97,77 °. Эта особенность дает Урану совершенно иные сезонные изменения, чем на других планетах.

Ближе к солнцестоянию один полюс постоянно обращен к солнцу, а другой покрыт полной темнотой. На другой стороне орбиты Урана ориентация полюсов по отношению к Солнцу меняется на противоположную: каждый полюс получает около 42 лет непрерывного света, а другой — темноты. В период равноденствий Солнце обращено к экватору Урана, давая период дневных и ночных циклов, подобных тем, которые наблюдаются на большинстве других планет.

На экваторе Урана горячее, чем на полюсах.Мы не знаем, почему это так, и мы не знаем точно, почему Уран имеет такой необычный наклон оси. Однако предположения предполагают, что Уран пострадал около 3-4 миллиардов лет назад, столкнувшись с протопланетой размером с Землю во время формирования Солнечной системы.

Структура

Стандартная модельная структура Урана состоит из трех слоев: твердого силикатного / железоникелевого ядра в центре, ледяной мантии в середине и внешней газовой оболочки из водорода / гелия.

Масса ядра оценивается примерно в 0.55% массы Земли с радиусом менее 20% всего Урана. Мантия составляет его основную массу, составляющую около 13,4 земных масс. Верхние слои атмосферы относительно несущественны, весят около 0,5 массы Земли и расширяются на последние 20% радиуса Урана. Плотность ядра составляет около 9 г / см 3 , с давлением в середине около 8 миллионов бар и температурой около 5.000 К. То, что называют ледяной мантией, на самом деле не состоит из льда. в общепринятом смысле, но представляет собой горячую и плотную жидкость, состоящую из воды, аммиака и других летучих веществ.

Считается, что экстремальные температуры и давление конденсируют атомы углерода в кристаллы алмаза. Считается, что эти осадки твердых алмазов также происходят на Юпитере, Сатурне и Нептуне. Главный фактор, который оправдывает различие между Ураном и Нептуном, Сатурном и Юпитером, — это тот факт, что лед преобладает над газами, отсюда и отдельная классификация как «ледяные гиганты». Считается, что ледяные гиганты состоят из жидких океанов, а газовые гиганты примерно на 85% состоят только из газа.

Уран не имеет твердой поверхности из-за его жидкой внутренней структуры.Атмосфера, состоящая из газов, постепенно переходит во внутренние слои жидкости. Но для облегчения понимания вращающийся сплющенный сфероид, установленный в точке, в которой атмосферное давление равно 1 бар, условно обозначен как «поверхность».

Хотя это самая холодная планета в солнечной системе, неизвестно почему. Что-то мешает теплу ядра Урана достичь поверхности. Считается, что в верхних слоях планет существует своего рода барьер, который останавливает тепло.Другая теория предполагает, что после массивного столкновения Уран изгнал большую часть своего изначального тепла, в результате чего температура его ядра снизилась.

Атмосфера

Внутри Урана нет четко выраженной твердой поверхности. Однако наиболее удаленная часть планеты, окруженная газами, доступная для дистанционного зондирования, называется ее атмосферой. Возможности дистанционного зондирования простираются примерно до 300 километров или 186 миль ниже уровня 1 бар при соответствующем давлении 100 бар и температуре 320 К (47 ° C; 116 ° F).Его атмосфера в основном состоит из молекулярного водорода, гелия, метана, аммиака, воды, сероводорода, различных углеводородов и водяного пара, окиси углерода и двуокиси углерода, возможно, из-за внешнего источника, такого как падающая пыль и кометы.

Уран не имеет мезосферы, но его атмосферу можно разделить на три слоя:

* Тропосфера, между высотами от -300 до 50 км (-186 и 31 миль), с давлением от 100 до 0,1 бар. Это самая нижняя и самая плотная часть атмосферы, температура понижается с высотой.Она падает от примерно 320 K (47 ° C; 116 ° F) у основания номинальной тропосферы на расстоянии -300 км или 186 миль до 53 K (-220 ° C; -364 ° F) на расстоянии 50 км или 31 милю. Считается, что тропосфера имеет очень сложную облачную структуру и является динамичной частью атмосферы, для которой характерны сильные ветры, яркие облака и сезонные изменения.

* Стратосфера, охватывающая высоту от 50 до 4000 км (от 31 до 2485 миль), с давлением от 0,1 до 10 −10 бар. Температура постепенно увеличивается с высотой от 53 K (-220 ° C; -364 ° F) на границе тропосферы до 800-850 K (527-577 ° C, 980 и 1070 ° F) у основания термосферы. .Нагревание вызвано поглощением солнечного УФ- и ИК-излучения метаном и другими углеводородами.

* Термосфера, простирающаяся от 4000 км до 50 000 км (2485 и 31 068 миль). Это самый внешний слой атмосферы и короны с однородной температурой от 800 до 850 К.

Магнитосфера

Магнитное поле Урана своеобразное, оно не исходит из его геометрического центра и наклонено под углом 59 °. ° от оси вращения.Магнитный полюс смещен от центра к южному полюсу вращения на целую треть радиуса планеты.

Эта асимметричная магнитосфера приводит к напряженности магнитного поля на поверхности в южном полушарии около 0,1 гаусс или 10 мкТл, в то время как в северном полушарии она может достигать 1,1 гаусс или 110 мкТл. Среднее поле на «поверхности» составляет 0,23 Гс или 23 мкТл. Исследования даты с космического корабля «Вояджер-2» предполагают, что асимметрия заставляет магнитосферу Урана соединяться с солнечным ветром один раз в уранский день, открывая планету для частиц Солнца.

Дипольный момент Урана в 50 раз больше, чем у Земли. Считается, что это общая черта ледяных гигантов, поскольку у Нептуна также есть смещенное и наклонное магнитное поле.

Возможное объяснение этого своеобразного выравнивания магнитосферы может быть связано с океанами жидкого алмаза внутри Урана, которые сдерживают магнитное поле. Несмотря на это, другие аспекты магнитосферы аналогичны другим планетам, но в целом структура отличается от структуры Юпитера и больше похожа на структуру Сатурна.

Полярные сияния Урана относительно хорошо развиты. Они выглядят как яркие дуги вокруг обоих магнитных полюсов, но кажутся незначительными с учетом энергетического баланса планетарной термосферы.

Климат

Атмосфера Урана кажется довольно мягкой по сравнению с другими планетами-гигантами, особенно с Нептуном, на которого она в остальном очень похожа.

Космический корабль «Вояджер-2», пролетавший над Ураном в 1986 году, наблюдал в общей сложности 10 особенностей облаков на всей планете.Одно из объяснений этого большого отсутствия особенностей заключается в том, что внутреннее тепло заметно ниже, чем у других планет-гигантов.

Но все изменилось, когда космический телескоп Хаббл заметил ледяного гиганта. Анализ показал, что на планете была динамичная погода, характеризовавшаяся штормами, которые были вдвое меньше Соединенных Штатов или даже вдвое сильнее.

В 2006 году на планете было замечено темное облако. Этот шторм был гигантским, две трети размера Соединенных Штатов. Средняя температура облаков была -315 градусов по Фаренгейту.Скорость ветра может достигать 560 миль или 900 километров в час, дуя ретроградно на экваторе, в обратном направлении вращения планеты.

Луны

Как и другие планеты-гиганты, Уран имеет множество спутников. К настоящему времени обнаружено 27 спутников, названных в честь персонажей произведений Шекспира и Александра Поупа. Хотя спутниковая система Урана наименее массивна среди планет-гигантов. Выделяются пять основных спутников: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон.

Как бы то ни было, они маленькие, даже с совокупной массой всех пяти они все равно будут меньше половины Тритона — крупнейшего спутника Нептуна. Каждый из них имеет меньшую площадь поверхности, чем континент Австралия, и в большинстве из них отсутствует атмосфера.

Миранда

Миранда — сферическая луна и одно из самых странных мест в Солнечной системе. Его площадь аналогична Чили: 700 000 км 2 , а в Чили — 750 000 км 2 .Пейзаж очень деформирован со странными и трудно объяснимыми узорами, встречающимися на всей поверхности.

Это самый маленький и самый внутренний спутник Урана. Он был открыт в 1948 году и назван в честь Миранды из пьесы Шекспира «Буря». Его диаметр составляет 470 километров или 292 мили, и это один из самых маленьких, но внимательно наблюдаемых объектов в Солнечной системе.

Он разделяет экстремальный сезонный цикл Урана, так как орбита Миранды перпендикулярна эклиптике.Его самая высокая скала, Верона Рупес, представляет собой уступ высотой 20 км, который является самым высоким утесом в Солнечной системе. Каньоны и горы также являются общей чертой Миранды, что примечательно тем, что здесь нет геологической активности.

Миранда и Уран находятся на расстоянии 130 000 километров или 80 700 миль друг от друга, что в три раза ближе, чем Луна к Земле. Миранда имеет низкую плотность 1,2 г / см. 3 это наименее плотный спутник из пятерки. Это говорит о том, что он на 60% состоит из водяного льда.Считается, что в прошлом спутник был разрушен гигантским объектом, а оставшиеся части были стянуты вместе под действием силы тяжести, образуя его, как сейчас.

Ариэль

Это четвертый по величине из известных спутников Урана, второй по величине после Миранды, он вращается вокруг экваториальной плоскости своей родительской планеты. Это почти перпендикулярно орбите Урана, что приводит к экстремальным сезонным циклам. Его предполагаемый диаметр составляет 1157 километров или 718 миль.

Обнаружен в 1851 году Уильямом Ласселом и назван в честь двух персонажей: небесного духа из романа Александра Поупа «Похищение замка» и духа, который служит Просперо из шекспировской бури.

Он занимает 14 -е место среди 19 самых маленьких известных сферических спутников в Солнечной системе. Предполагается, что он состоит из равных частей камня и льда. Он показывает большую геологическую активность, чем другие луны, скорее всего, из-за приливного нагрева. Также считается, что он образовался из аккреционного диска, окружавшего планету вскоре после ее образования.Его внутреннее ядро ​​состоит из скалы, окруженной ледяной мантией. Его масса эквивалентна по величине гидросфере Земли. Это второй ближайший к Урану, вращающийся на расстоянии около 190 000 километров или 118 060 миль.

Он совершает оборот по орбите за 2,5 дня, причем одна сторона всегда обращена к планете. Его орбита полностью лежит в магнитосфере Урана. Эта бомбардировка может привести к затемнению задних полушарий, наблюдаемому для всех спутников Урана. Он может иметь третью по величине массу с плотностью 1.66 г / см 3 .

Умбриэль

Луна, также открытая Уильямом Ласселом в 1851 году, состоит в основном из льда и лишь небольшой части камня. У него самая темная поверхность из всех лун Урана, и, похоже, он был сформирован в результате столкновений.

Это второй уранский спутник с наибольшим количеством кратеров после Оберона с кратерами, достигающими 210 километров или 130 миль. Характерной особенностью поверхности является кольцо из яркого материала на дне кратера Вунда. Эта луна была названа в честь мрачно-меланхоличного духа из романа Александра Поупа «Похищение локона».

Название предполагает латинское слово umbra, означающее тень. Это третий по величине спутник, вращающийся вокруг планеты на расстоянии 266 000 километров или 165 000 миль. Его орбитальный период такой же, как и период вращения, 4,1 земных дня. Это означает, что одна сторона Умбриэля всегда обращена к Урану. Его орбита также зафиксирована в магнитосфере Урана. Он имеет плотность 1,39 г / см 3 и отражает вдвое меньше света, чем Ариэль. Его предполагаемый диаметр составляет 1169 километров или 726 миль.

Титания

Самый большой спутник Урана и восьмой по величине спутник в Солнечной системе с диаметром 1 578 километров или 981 миль. Он был открыт в 1787 году Уильямом Гершелем, первооткрывателем Урана. Он был назван в честь королевы фей из шекспировского «Сон в летнюю ночь».

Он имеет примерно половину радиуса Луны Земли, около 788,9 км или 490 миль. В 2005 году инфракрасная спектроскопия показала наличие водяного льда, а также замороженного углекислого газа на его поверхности.Его плотность составляет 1,71 г / см³, что указывает на равную консистенцию водяного льда и плотных компонентов без льда. Это самый массивный из уранских спутников и 8 -й из самых массивных спутников в Солнечной системе.

Как и три вышеупомянутых спутника, его орбита также находится в магнитосфере Урана. Он вращается вокруг Урана на расстоянии примерно 436 000 километров или 271 000 миль, являясь вторым по удаленности от планеты среди четырех других спутников.

Период обращения завершается в 8.7 дней. Это также запертый приливом спутник, у которого только одна сторона постоянно обращена к Урану. Его поверхность изрезана системой огромных каньонов, уступов и кажется немного красноватой. Многочисленные ударные кратеры могут достигать 326 километров или 203 миль в диаметре, но они менее покрыты кратерами, чем Оберон.

Оберон

Оберон — крайний главный спутник Урана. Он был открыт в 1787 году Уильямом Гершелем, который также открыл Титанию. Это второй по величине и второй по величине из пяти основных спутников Урана.

Также девятая по величине луна в Солнечной системе, Оберон был назван в честь мифического короля фей из сказки Шекспира «Сон в летнюю ночь».

В то время как другие луны вращаются внутри магнитосферы Урана, орбита Оберона частично находится снаружи. Его поверхность темная и немного красного цвета, покрыта ударами астероидов и комет с кратерами, достигающими 210 километров или 130 миль в диаметре.

Оберон можно увидеть с Земли в относительно хороший любительский телескоп.Он вращается вокруг Урана на расстоянии около 584 000 километров или 362 880 миль, являясь самой дальней луной и завершая свой цикл примерно за 13,5 дней. Как и другие спутники Урана, у него одна сторона постоянно обращена к своей родительской планете.

Разница между ним и другими планетами в том, что Оберон проводит большую часть своей орбиты за пределами магнитосферы Урана, и в результате на него напрямую падает солнечный ветер. Раз в 42 года во время равноденствия Урана, когда его экваториальная плоскость пересекается с Землей, между уранскими лунами происходит взаимное затмение.

Оберон имеет плотность 1,63 г / см³. Это выше, чем типичная плотность спутников Сатурна. Титания тоже имеет эту особенность. Спектроскопические наблюдения показали наличие кристаллического водяного льда на поверхности. Предполагается, что Оберон может обладать жидким слоем океана на границе ядра и мантии. Оберон — самая красноватая луна Урана и самая сильно изрезанная кратерами, что означает, что у нее самая старая поверхность среди спутников.

Планетарные кольца

Уран имеет тринадцать различных кольцевых систем, которые, как считается, сформировались около 600 миллионов лет назад в результате столкновения возможных других лун или больших объектов.Кольца вокруг Урана уникальны, поскольку они не такие яркие, как у Сатурна. При таком низком альбедо они кажутся темными, как уголь, и еще одной уникальной особенностью является то, что они чрезвычайно узкие. Самое широкое из колец называется эпсилон-кольцом, его ширина составляет от 20 до 100 километров.

В 1978 году было обнаружено девять различных колец, еще два в 1986 году, а к 2003–2005 годам еще два. Большинство из них непрозрачны и состоят из крупных тел диаметром от 0,2 до 20 м, состоящих из водяного льда с добавлением некоторых темных обработанных радиацией органических веществ.Их диапазон радиусов составляет от 38000 до 98000 километров или от 23,612 до 60,894 миль.

Пригодность для жизни

Так как у него нет истинной поверхности, а скорее циркулирующие жидкости, он не способствует жизни в том виде, в каком мы ее знаем.

Планы на будущее для Урана

С появлением новых технологий Уран определенно станет целью для будущих исследований, и о некоторых миссиях уже объявлено, хотя еще неизвестно, будут ли они осуществлены.

Знаете ли вы?
  • В 2033 году Уран завершит свой третий оборот вокруг Солнца с момента своего открытия в 1781 году. С тех пор планета возвращалась к точке своего открытия дважды, в 1862 и 1943 годах, каждый раз на день позже.
  • Благодаря своей яркости планету можно увидеть в городских условиях спокойной ночью даже без бинокля.
  • Хотя Уран находится в 20 раз дальше от Солнца, чем Земля, интенсивность света Урана составляет примерно 1/400 интенсивности света Земли.
  • Уран — близнец Нептуна по размеру и составу.
  • Третий по содержанию компонент атмосферы Урана — метан. Метан имеет заметные полосы поглощения в видимой и ближней инфракрасной областях, что делает Уран аквамариновым или голубым цветом.
  • В период с 2013 по 2100 год самое близкое сближение Урана с Землей произойдет в 2051 году на расстоянии 17,2 а.е.

[1.] Википедия

[2.] NASA

  1. https: // en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranus2.jpg
  2. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Uranus%2C_Earth_size_comparison_2.jpg
  3. https://en.es -static.us/upl/2015/01/uranus-seasons-orbit-lg-e1485185411910.jpg
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranus_orientation_1985-2030.gif
  5. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Uranus-intern-en.png
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Adding_to_Uranus’s_legacy.tif
  7. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Tropospheric_profile_Uranus_new.svg
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranian_Mintage_field.gif
  9. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranuslight.jpg
  10. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranuscolour.png
  11. https : //en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File: Uranus_clouds.jpg
  12. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranus_Dark_spot.jpg
  13. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File:Uranian_moon_montage.jpg
  14. https://en.wikipedia.org/wiki/Miranda_(moon)#/media/File:PIA18185_Miranda ‘s_Icy_Face.jpg
  15. https://en.wikipedia.org/wiki/Miranda_(moon)#/media/File:Miranda_scarp.jpg
  16. https://en.wikipedia.org/wiki/Ariel_(moon)# /media/File:Ariel_(moon).jpg
  17. https://en.wikipedia.org/wiki/Umbriel_(moon)#/media/File:Umbriel_usgsx2.jpg
  18. https://en.wikipedia.org/ wiki / Титания_ (луна) # / media / Файл: Титания_ (луна) _labeled.jpg
  19. https://en.wikipedia.org/wiki/Oberon_(moon)#/media/File:Oberon-NASA_names_en.png
  20. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranus#/media/File : Uranian_rings_scheme.png

Атмосфера, кольца и луны Урана

1 ноября 2019 г.

Уран — седьмая планета от Солнца. Это ледяная газообразная планета, обнаруженная в 1781 году, ошибочно принятая кометой и наконец принятая за планету через два года. После десятилетий наблюдений и всего лишь одного посещения космического корабля Уран все же поделился одним новым фактом о своей атмосфере.

Уран в видимом свете. Это изображение было получено космическим кораблем «Вояджер-2» 14 января 1986 года с расстояния примерно 7,8 миллиона миль (12,7 миллиона км).

Сэр Уильям Гершель, британский астроном немецкого происхождения, он открыл планету Уран, выдвинул гипотезу о том, что туманности состоят из звезд, и разработал теорию звездной эволюции. В 1816 году был посвящен в рыцари.

Он был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем, который первоначально думал, что это комета или звезда.Два года спустя, отчасти благодаря наблюдениям астронома Иоганна Элерта Боде, объект был признан планетой. Гершель попытался назвать свое открытие Георгием Сидусом в честь короля Георга III, но вместо этого строганный стал Ураном, греческим богом неба, предложенным Боде.

по сравнению с другими планетами

Уран находится в 1,8 миллиарда миль от Солнца; требуется 2 часа 40 минут солнечного света, чтобы достичь Урана. Один день равен 17 часам 14 минутам, а один год равен 84 земным годам.Уран в четыре раза шире Земли с радиусом 15 759,2 миль (25 362 км). Если бы Земля была размером с монету, Уран был бы размером с мяч для софтбола. Самое интересное, что Уран — единственная планета, повернутая вокруг своей оси более чем на 90 градусов.

Его экватор расположен под углом 97,77 градуса — возможно, это результат давнего столкновения с объектом размером с Землю. Как и его сосед Нептун, Уран, вероятно, сформировался ближе к Солнцу и переместился за пределы Солнечной системы около 4 миллиардов лет назад.

Инфракрасное комбинированное изображение двух полушарий Урана. Снимки получены 11 и 12 июля 2004 г. Северный полюс в 4 часа.

Уникальный наклон на 97,77 градуса является причиной самых суровых сезонов в Солнечной системе. Почти четверть каждого уранского года Солнце светит прямо над каждым полюсом, погружая другую половину планеты в 21-летнюю темную зиму. Скорость ветра может достигать 560 миль в час (900 километров в час. Ветры Урана ретроградны на экваторе — дуют в обратном направлении вращения планеты, но ближе к полюсам ветры смещаются в прямом направлении, текущие с Вращение Урана.

Уран также является одной из двух планет, вращающихся в противоположном направлении. Другая — Венера, обе вращаются с востока на запад или по часовой стрелке вокруг своей оси.

Уран — ледяной гигант, такой же, как Нептун. Ядро Урана очень маленькое — меньше Земли, и оно окружено очень толстым слоем, называемым мантией, состоящим из воды, аммиака и метана. Ученые-планетологи внешней солнечной системы называют эти три элемента «льдом», но мантия совсем не холодная. Он очень плотный и под большим давлением около ядра мантия нагревается до 9000 градусов по Фаренгейту (4982 градуса по Цельсию).

атмосфера

Атмосфера Урана состоит из водорода и гелия, и только 2% метана. Однако метан придает Урану характерный аквамариновый цвет. Метан действительно хорошо поглощает красный свет, что означает, что отражаемый им свет в основном зеленый и синий.

В недавней глобальной исследовательской группе, в которую входит Гленн Ортон из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, ученые изучали инфракрасный свет Урана с помощью телескопа Джемини-Норт на Гавайских островах Мауна-Кеа.Они обнаружили, что вершины облаков Урана состоят из сероводорода — запах тухлых яиц.

Кольца

кольца Урана были обнаружены случайно в 1977 году. Известно 13 колец, очень тусклых и узких. Самое внутреннее кольцо красноватое, а внешнее — синее, при этом большинство колец серого цвета.

Этот снимок внутренних колец Урана в искусственных цветах был сделан на основе изображений, сделанных космическим кораблем Вояджер-2 1 января.21 декабря 1986 года с расстояния 4,17 миллиона километров (2,59 миллиона миль). Здесь видны девять известных колец; несколько более тусклые пастельные линии, видимые между ними, были внесены усовершенствованием компьютера. Два изображения в зеленом, прозрачном и фиолетовом фильтрах были добавлены вместе и усреднены, чтобы найти правильные цветовые различия между кольцами. На изображении показано самое яркое кольцо, Эпсилон (ε), дальше справа в нейтральном цвете, а восемь более тусклых других колец показывают различия в цвете между ними.Двигаясь вниз, к Урану, мы видим кольца дельта (δ), гамма (γ) и эта (η) в оттенках синего и зеленого; бета (β) и альфа (α) кольца в несколько более светлых тонах; а затем последний набор из трех колец, известных просто как 4, 5 и 6 колец, в слабых не совсем белых тонах.

«Вояджер-2»

20 августа 1977 года «Вояджер-2» стартовал с мыса Канаверал, Флорида. «Вояджер-2″ нацелился на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Он вернул впечатляющие фотографии всей системы Юпитера. Как и его родственный космический корабль «Вояджер-1», он также был разработан для поиска и изучения края нашей Солнечной системы за пределами орбит планет.»Вояджер-2» достиг Урана 24 января 1986 года. Он остается единственным космическим кораблем, совершившим полет на Уране. Космический корабль «Вояджер-2» обнаружил 10 новых лун, два новых кольца и странно наклоненное магнитное поле, более сильное, чем у Сатурна. Гравитационная помощь на Уране подтолкнула космический корабль к следующему пункту назначения, Нептуну.

Лун

У Урана 27 известных спутников. Они уникальны тем, что названы в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Ресурсы для преподавателей:

  1. Исследование Солнечной системы: Уран
  2. Уран для детей
  3. Что общего у вершин облаков Урана с тухлыми яйцами
  4. Читайте последние новости об Уране в НАСА.

    No related posts.

Похожие записи