Като другите гигантски планети, атмосферата на Уран се състои предимно от водород, хелий и метан, въпреки че техният относителен принос е малко по-нисък в сравнение с Юпитери Сатурн.
Теоретичният модел на структурата на Уран е следният: повърхностният му слой е газово-течна обвивка, под която има лед (смес от вода и амонячен лед) мантия, а още по-дълбоко - ядро от твърда скала. Маса на мантията и ядрото възлиза наприблизително 85-90% от общата маса на Уран. Зона твърдосе простира до 3/4 от радиуса на планетата.
Температурата в центъра на Уран е близо до 10 000 K при налягане от 7-8 милиона атмосфери (една атмосфера приблизително съответства на един бар). На границата на ядрото налягането е приблизително с два порядъка по-ниско (около 100 килобара).
Ефективната температура, определена от топлинното излъчване от повърхността на планетата, възлиза наоколо 55 К.
Уран е образуван от оригинала твърди веществаИ различни сладоледи(под лед тук трябва да разбираме не само воден лед), той се състои само от 15% водород и почти няма хелий (за разлика от Юпитер и Сатурн, които са предимно водород). Метан, ацетилен и други въглеводороди съществуват в много по-големи количества, отколкото на Юпитер и Сатурн. Ветровете на средна ширина на Уран движат облаците в същите посоки като на Земята. Тези ветрове духат със скорост от 40 до 160 метра в секунда; на Земята бързите течения в атмосферата се движат със скорост около 50 метра в секунда.
Дебел слой (мъгла) - фотохимичен смог- намерени около огряния от слънцето стълб. Осветеното от слънцето полукълбо също излъчва повече ултравиолетова радиация. В това изображение на Уран цветовият контраст е изкуствено подобрен, за да се подчертае разликата между тях.
Инструментите на Вояджър откриха частично по-студена ивица между 15 и 40 градуса ширина, където температурите са с 2-3 K по-ниски.
Синият цвят на Уран е резултат от абсорбцията на червена светлина от метан в горните слоеве на атмосферата. Вероятно съществуват облаци с други цветове, но те са скрити от наблюдателите от покриващ слой метан. Атмосферата на Уран (но не и Уран като цяло!) се състои от приблизително 83% водород, 15% хелий и 2% метан. Като другите газови планетиУран има облачни ивици, които се движат много бързо. Но те са твърде слабо различими и се виждат само на изображения с висока разделителна способност, направени от Вояджър 2. Последните наблюдения от HST разкриха големи облаци. Има предположение, че тази възможност се е появила във връзка със сезонни ефекти, тъй като, както не е трудно да се разбере, зимата и лятото на Уран се различават значително: цялото полукълбо се крие от зимата за няколко години слънце! Уран обаче получава 370 пъти по-малко топлина от Слънцето, отколкото Земята, така че и там не става горещо през лятото. Освен това Уран не излъчва повече топлина, отколкото получава от Слънцето, следователно най-вероятно е студено вътре.
Изчерпването на атмосферата на планетата с леки газове е следствие от недостатъчната маса на зародиша на планетата. По време на формирането си Уран не успя да задържи повече водород и хелий близо до себе си само защото по времето, когато бъдещият Уран сглоби достатъчно масивно ядро, в Слънчевата система имаше малко свободен водород и хелий. Но уранът съдържа повече вода, метан и ацетилен.
Планетата Уран дължи откриването си на Хершел, който изучавал небето чрез проектиран от него телескоп.
Преди откриването си планетата Уран многократно е била забелязвана и погрешно класифицирана като звезда. Сред неподвижните небесни тела английският астроном забеляза едно движещо се по траектория и различно от останалите по цвят. И така, в края на XVIIIвек е открит нова планета. В избраното име откривателят искал да прослави крал Джордж III, но идеята му не била успешна. Няколко години по-късно германецът Бонет, който продължи да изучава неизвестното тяло, предложи името на гръцкия бог - Уран, което беше признато от обществеността.
Местоположение
Уран успя да остане незабелязан толкова дълго поради изключителното си разстояние от звездата. Разстоянието от Слънцето до далечния гигант е 2,8 милиарда километра. Това е седмата планета в нашата система. Астрономите го класифицират като газов гигант. Колосалното разстояние от източника на топлина и енергия направи Уран най-студената планета сред всички изследвани. На повърхността на гиганта са регистрирани рекордно ниски температури, които падат до -220 градуса по Целзий.
Характеристики на планетата
Уран е уникален с местоположението си, оста му е наклонена на 98 градуса, което принуждава оригиналната планета да обикаля в орбита, докато лежи настрани. В това положение основният поток от слънчева енергия е насочен към полярните области, но, противно на логичните заключения, температурата на екватора има по-високи стойности. Посоката на въртене на ледения гигант е противоположна на орбиталното му движение. Уран прави един оборот за 84 земни години, а денят преминава за 17 часа; този период се изчислява приблизително поради неравномерното движение на газовата повърхност.
Характеристики на структурата и атмосферата
Масата на небесното тяло е 8,68 х 10 25 кг, което е по-малко от теглото на разположените наблизо газови гиганти. Това се дължи на минималната плътност на планетата - 1,27 g/cm3, която се базира на леки компоненти. Структурата му включва ядро от желязо и камък; мантия – леденото тяло, което изгражда повечето отгигант и атмосферата. Този модел е разработен теоретично; той се основава на изследването на гравитационното влияние на Уран върху спътниците. Ефектното синьо сияние на планетата се придава от наличието на метанови частици в горните слоеве, масова часте 2%. Основата на газовата обвивка е водород – 82% и хелий – 15%. Остатъкът се разделя на амоняк и ацетилен. Мантията не е ледена обвивка във физически смисъл - тя е модифицирана смес от вода и амоняк. На планетата няма твърда повърхност; нивото се изчислява условно въз основа на индикаторите за налягане.
Долната част на атмосферата е динамична и подложена на ураганни ветрове. Над него има тропопауза с облаци от амоняк и сероводород. Сезоните на Уран продължават няколко години, през което време едно полукълбо е лишено от слънчева светлина. Магнитното поле на планетата е мощно и сложно, оста му е изместена от оста на въртене с 60 градуса.
Пръстените на Уран
Планетата е заобиколена от собствена, състояща се от частици с различни диаметри. Имайки тъмен цвят, те не се открояват и трудно се забелязват. Те са прегледани едва през 1977 г. Има 13 пръстена - 11 вътрешни и 2 външни, с цветен спектър.
Сателити
Уран не е сам в космоса; компанията му се споделя от 27 големи и малки спътника. Две от тях са открити през 1787 г. от Уилям Хершел, а 80 години по-късно е открита следващата двойка. Последният от петте големи спътника е забелязан почти век по-късно. Тези космически обекти са със сферична форма, телата им са направени от лед и камък. Всяка от тях има свои собствени характеристики: – луната, която е най-близо до Уран, – има много тъмна повърхност, – най-младата и най-светла, – изрязана от кратери, следи от минала вулканична дейност. подобни по размер и външен видна Oberon - това са двата най-големи сателита. 22 обекта бяха открити по-късно с помощта на мощни телескопи и апарата "". За заглавия е обичайно да се използват имена на герои от произведения на Шекспир и Поуп.
Основни параметри на планетата
Тегло: 86.832 x 10*24 кг
Обем: 6833 х 10*10 км3
Среден радиус: 25362 км
Среден диаметър: 50724 км
Средна плътност 1,270 g/cm3
Първо евакуационна скорост: 21.3 км/сек
Ускорение свободно падане: 8.87 m/s 2
Естествени спътници: 27
Наличие на пръстени - да
Голяма полуос: 2872460000 км
Орбитален период: 30685,4 дни
Перихелий: 2741300000 км
Афелий: 3003620000 км
Средна орбитална скорост: 6,81 km/s
Орбитален наклон: 0,772°
Орбитален ексцентрицитет: 0.0457
Период на въртене на звездата: 17,24 часа
Продължителност на деня: 17.24 часа
Аксиален наклон: 97,77°
Дата на откриване: 13 март 1781 г
Минимално разстояние от Земята: 2581900000 км
Максимално разстояние от Земята: 3157300000 км
Максимален видим диаметър от Земята: 4,1 дъгови секунди
Минимален видим диаметър от Земята: 3,3 дъгови секунди
Максимален магнитуд: 5,32
Уран се намира на разстояние около 2,88 милиарда км или 19,2 астрономически единици (AU) от Слънцето. Тъй като планетата следва елиптична орбита около Слънцето, цифрите по-горе представляват средното разстояние между планетата и Слънцето. В най-близката си точка до Слънцето, известна още като перихелийната си позиция, Уран се намира на 2,75 милиарда километра или 18,4 AU. д. от Слънцето. В своята афелийна позиция или в най-отдалечената си точка Уран се отдалечава от Слънцето с 3 милиарда километра или 20,1 AU. д.
Какво е разстоянието между Уран и Земята?
Разстоянието от Уран до Земята непрекъснато се променя в зависимост от движенията на двете планети по техните орбити. Най-близкото разстояние между двете планети е 2,57 млрд. км, а най-отдалеченото е 3,15 млрд. км.
Кой откри Уран?
Сър Уилям Хершел, британски астроном, прави наблюдения на Уран на 13 март 1781 г. Той оставил бележки за това, което видял в градината на дома си в Съмърсет, Англия, и съобщил за откритието на 26 април 1781 г., но объркал планетата с комета.
Как Уран получи името си?
Планетата получи името си директно от името на небесното божество от Гръцка митология- Уран.
Каква е плътността на Уран?
Плътността на Уран е 1,27 g на cm³, което е втората най-ниска плътност от всички планети в Слънчевата система.
Какъв е диаметърът на Уран?
Диаметърът на Уран е 51 118 км, което е повече от 4 пъти диаметъра на нашата планета.
Колко Земи може да съдържа Уран?
Общият обем на Уран е 6,833 × 1013 km3 и следователно може да побере 63 от нашите Земи!
От какво е направен Уран?
Уран е втората планета с най-малка плътност в Слънчевата система след Сатурн. Този факт дава представа за неговия състав. Планетата е сбор от замръзнал метан, амоняк и вода. Точна масаУрановият лед не е известен и се предполага, че е равен на 9,3 до 13,5 земни маси. Водородът и хелият представляват останалата маса на планетата. Уранът се състои от три основни слоя: вътрешно скалисто ядро, средна мантия от лед и външен газообразен слой, който включва водород и хелий.
Колко пръстена има Уран?
Уран е заобиколен от 13 известни пръстена с радиус от около 38 000 км до около 98 000 км. Те се образуват, като правило, от относително големи телас диаметър 0,2-20м.
Атмосфера на Уран
Уран има уникална атмосфера, състояща се от три слоя: тропосфера, стратосфера и термосфера. Атмосферата на планетата се счита за най-студената в Слънчевата система и може да се охлади до температура от -224º C. Долните слоеве на атмосферата са богати на летливи вещества като метан, вода и амоняк. Горните слоеве на атмосферата съдържат главно водород и хелий.
Колко луни има Уран?
Уран има 27 естествени спътника. Луните на Уран обаче са най-малките сред останалите луни. Най-голямата луна на Уран, Титания, има радиус от 788,9 km, което я прави осмата по големина луна в Слънчевата система. Сателитите обикновено се състоят от роки лед в съотношение около 1:1.
Каква е температурата на Уран?
Уран е един от. Температурите в близост до върховете на облаците на планетата могат да паднат до -216º C. Най-ниската регистрирана температура в тропопаузата на Уран е -224º C.
Може ли Уран да поддържа живот?
Доста трудно е да се отговори на въпроса дали Уран ще може да поддържа живот, тъй като планетата има условия, които едновременно насърчават и възпрепятстват оцеляването на живите организми. Уран има изобилие от метан, който е ключов биоподпис. Има възможност близо до ядрото на планетата да има течен океан, състоящ се от вода. Въпреки това, лошата новина е, че в сърцето на планетата има огромен натиск, на който нито една позната ни форма на живот не може да издържи. Освен това Уран има най-студената атмосфера в Слънчевата система. Следователно, не земния животне може да оцелее в такива екстремни условия, но може да се използва специално адаптиран извънземен живот.
Колко е дълъг един ден на Уран?
Един ден на Уран е по-кратък от този на Земята, продължава 17 часа, 14 минути и 24 секунди.
Каква е продължителността на годината на Уран?
На Уран са необходими 84 земни години, за да завърши една революция около Слънцето.
Дали Уран е вътрешна или външна планета?
Уран е външната планета на Слънчевата система, която се определя от разстоянието й от Слънцето.
Седмата планета от Слънчевата система, Уран, е открита едва през 1781 г. и е кръстена на древногръцкия бог, който е бащата на Кронос. Тази планета е класифицирана като една от газовите планети гиганти, заедно с Юпитер, Сатурн и Нептун.
Уилям Хершел, който откри Уран, първоначално го обърка с комета. Той наблюдава съзвездието Телец и обръща внимание на небесно тяло, разположено на място, което би трябвало да е празно, съдейки по звездни картиот онова време. Обектът беше доста ясен и се движеше бавно спрямо звездите.
Той споделил наблюдението си с колеги астрономи, математици и други учени. Европейските астрономи започнаха да изучават обекта, неговото разстояние, маса, орбита и други характеристики. Руският учен Андрей Лексел определи разстоянието между Слънцето и Уран, то беше цели 18 часа. д. (2,8 милиарда км). И така, 2 месеца по-късно, след многочасови ежедневни наблюдения, учените са убедени, че Хершел е открил не комета, а далечна седма планета. За своето откритие той получава доживотна кралска награда от £200 и награден с ордена. Това е първата планета, открита в съвремието. Уран е разширил границите на Слънчевата система в очите на човека от Античността.
Структурата на Уран
Както показват наблюденията от сателити, на Уран има желязо-каменно ядро с температура около 7000 K, но не могат да се наблюдават реки и океани. Липсата на метален водород намалява количеството топлина, генерирана от планетата, до 30%, така че Уран получава 70% от топлинната си енергия от Слънцето. Зад ядрото веднага започва плътна, много плътна атмосфера с дебелина около 8 хиляди километра. Химичен съставАтмосферата на Уран е както следва: 83% водород (H2), 15% хелий (He) и около 2% метан (CH4). Метанът, подобно на водорода, се приема активно участиев абсорбцията на слънчевата радиация и, следователно, в инфрачервения и червения спектър. Това обяснява синьо-зеления цвят на планетата. Ветровете в средните слоеве се движат със скорост 250 m/s.
Наклон на оста на Уран
Уран е уникална планета в Слънчевата система. Наклонът на оста на въртене е около 98°, което означава, че планетата е почти наклонена настрани. За по-голяма яснота: ако всички планети изглеждат като въртящ се връх, то Уран прилича повече на търкаляща се топка за боулинг. Заради тази необичайна позиция смяната на деня и нощта и сезоните на планетата са, меко казано, нетрадиционни. Оказва се, че 42 години единият полюс е в тъмнината, Слънцето огрява другия и след това се сменят. Учените обясняват това странно положение на планетата със сблъсък с друга небесно тяло(вероятно с друга планета), което се е случило преди милиони години.
Луни на Уран
В началото на третото хилядолетие са открити и изследвани 27 спътника на планетата Уран. Основните са 5-те най-големи сателита. Най-големият спътник Титания има диаметър само 1570 km, което е много малко в сравнение със спътниците на другите планети. Оберон е вторият по големина спътник на Уран. Той и Титания бяха открити от същия Хершел, който откри самата планета. Следват още по-малки спътници: Умбриел, Ариел и Миранда. Интересен факт е, че имената на всички спътници на Уран са дадени в чест на героите от безсмъртните произведения на Уилям Шекспир.
Характеристики на Уран
Тегло: 8,69*1025 кг (14 пъти повече от Земята)
Диаметър на екватора: 51 118 km (4 пъти по-голям от Земята)
Диаметър на полюса: 49946 км
Наклон на оста: 98°
Плътност: 1,27 g/cm³
Температура на горните слоеве: около –220 °C
Период на въртене около оста (дни): 17 часа 15 минути
Разстояние от Слънцето (средно): 19 а. д. или 2,87 милиарда км
Орбитален период около Слънцето (година): 84,5 години
Орбитална скорост: 6,8 km/s
Орбитален ексцентрицитет: e = 0,044
Наклон на орбитата спрямо еклиптиката: i = 0,773°
Гравитационно ускорение: около 9 m/s²
Сателити: има 27 бр.
Общи сведения за Уран
Уран е седмата най-отдалечена от Слънцето планета (седма планета от Слънчевата система).
Уран е леден гигант и е кръстен на гръцкия бог на небето Уран.
В момента Уран има 27 естествени спътника.
Съседи на Уран са Юпитер и Нептун, отвъд които започва поясът на Кайпер.
Точно като газовите гиганти на Слънчевата система, Уран има магнитосфера.
Ориентацията на Уран в пространството е различна от тази на другите планети в Слънчевата система. Неговата ос на въртене лежи „отстрани“ под ъгъл от 97,86˚ спрямо орбиталната равнина на тази планета.
Стандартният модел на Уран предполага, че той се състои от три части: скалисто ядро в центъра, ледена обвивка в средата и водородно-хелиева атмосфера отвън.
Уран има слаба система от пръстени, състояща се от много тъмни частици, вариращи от микрометри до части от метър в диаметър.
Орбита на Уран
Средното разстояние от Уран до Слънцето е 2,8 милиарда километра (19,1914 астрономически единици).
Перихелий (орбитална точка, най-близка до Слънцето): 2,749 милиарда километра (18,38 астрономически единици).
Афелий (най-отдалечената точка в орбитата от Слънцето): 3,004 милиарда километра (20,08 астрономически единици).
Средната орбитална скорост на Уран е около 6,81 километра в секунда.
Планетата прави едно завъртане около Слънцето за приблизително 84 земни години.
Една година на планетата е 369,66 уранови дни.
Разстоянието от Уран до Земята варира от 2,6 до 3,15 милиарда километра.
3D модел на Уран
Физически характеристики на Уран
Уран е третата по големина планета в Слънчевата система и четвъртата по маса.
Уран е най-студената планета в Слънчевата система с минимална температура от -224 °C.
Средният радиус на Уран е 25 362 ± 7 километра, което е около 4 радиуса на Земята.
Площта на повърхността на Уран е 8,1156 милиарда квадратни километра.
Средната плътност на Уран е 1,27 грама на кубичен сантиметър.
Ускорението на гравитацията на Уран е 8,87 метра в секунда на квадрат (0,886 g).
Масата на Уран е 8,6832 х 10 25 килограма, което е около 14,6 земни маси.
Вояджър 2 откри специфично магнитно поле близо до Уран, което е изместено с 1/3 от радиуса на планетата от нейния геометричен центъри наклонен на 59˚ спрямо оста на въртене.
Сравнителни размери на Уран и Земята
Атмосфера на Уран
Атмосферата на Уран условно се разделя на 3 части: тропосфера, стратосфера и термосфера/атмосферна корона. Няма мезосфера.
Основните компоненти на атмосферата на Уран са водород (около 83 ± 3%), хелий (15 ± 3%) и метан (2,3%).
Скоростта на вятъра на Уран може да достигне 900 километра в час.
Поради аксиалния си наклон (97,86˚), полярните региони на Уран получават повече слънчева енергия годишно от екваториалните региони. Въпреки това, Уран е по-топъл в екваториалните региони, отколкото в полярните региони. Механизмът, причиняващ това преразпределение на енергията, остава неизвестен.
Уран показва признаци на сезонни промени и метеорологична активност, причинени от приближаването на планетата към равноденствието.
Изследване на Уран
Уран е открит на 13 март 1781 г. от английския астроном Уилям Хершел; до този момент е бил наблюдаван 21 пъти, но астрономите са го приели за звезда.
През 1789 г. Уилям Хершел твърди, че е видял пръстени на Уран, но системата от пръстени не е потвърдена окончателно до 1977 г., а червеникавият им оттенък едва през 2006 г.
Единственото посещение в околностите на Уран в историята на астронавтиката е направено през 1986 г. от американския космически кораб Вояджър 2. Той изпрати обратно към Земята изображения на Уран във видимия спектър от близко разстояние, показващи „безхарактерна“ планета без облачни ивици или атмосферни бури.
Уран е най-малко масивната от всички гигантски планети в Слънчевата система.
Всеки полюс на Уран е в тъмнина в продължение на 42 земни години и се къпе в слънчева светлина през следващите 42 години.
При ясно и тъмно небе Уран в опозиция се вижда с просто око, а с бинокъл може да се наблюдава дори в градски райони.
Уран стана първата планета, открита с помощта на телескоп.
Уран е единствената голяма планета в Слънчевата система, чието име не идва от римската, а от гръцката митология.
Сателитната система на Уран е най-масивната сред тях сателитни системигазови гиганти. Дори общата маса на най-големите пет спътника няма да достигне половината от масата на Тритон, луната на Нептун.
Имената на луните на Уран са избрани от имената на герои от произведенията на Уилям Шекспир и Александър Поуп.