Уран - седьмая планета Солнечной системы
| Уран - седьмая планета Солнечной системы, открыт Уильямом Гершелем в 1781 году (имеет 27 спутников и 11 колец) | |
| Среднее расстояние от Солнца | 2871 млн. км. |
| Масса | 8,68·1025 кг |
| Плотность | 1,30 г/см3 |
| Экваториальный диаметр | 51 118 км |
| Эффективная температура | 57 К |
| Период вращения вокруг оси | 0,72 земных суток |
| Период вращения вокруг Солнца | 84,02 земных лет |
Орбита Урана расположена от Солнца в 19 раз дальше, чем орбита Земли. На полный оборот вокруг центрального светила планета затрачивает 84 с четвертью земных года. Солнце с такого расстояния должно казаться просто очень яркой звездой, свет которой примерно в 1200 раз больше света Луны в полнолуние.
Совершенно необычная картина выявилась с ориентацией оси вращения Урана: она наклонена на 98 градусов. Это означает, что северный полюс планеты расположен не с северной, а с южной стороны от плоскости орбиты планеты, которая с точностью до 0,7 градуса совпадает с плоскостью эклиптики (орбиты Земли). В результате вращение у Урана обратное.
Напомним, что прямым вращением считается движение против часовой стрелки для наблюдателя, находящегося к северу от плоскости эклиптики. Примером прямого вращения служит наша Земля. А вот Венера и Уран обладают обратным вращением. Но совершается оно по-разному. Если у Венеры ось вращения почти перпендикулярна к плоскости ее орбиты, то у Урана ось вращения расположена почти в орбитальной плоскости. Образно говоря, Уран вращается вокруг оси, "лежа на боку". "Можно сказать, что это перевернутый мир" - так писал об Уране французский астроном Камилл Фламмарион (1842-1925).
Благодаря своему "лежачему положению" Уран, совершая движение по орбите, оказывается обращенным к Солнцу либо экваториальной областью, либо одним из полюсов. Поэтому в течение длительного времени почти целое полушарие планеты может освещаться Солнцем. На полюсах дни и ночи длятся, например, по 42 года. В отличие от других планет максимальное количество света и тепла на Уране получают не экваториальные, а полярные области.
24 января 1986 года КА "Вояджер-2" пролетел вблизи Урана. Это произошло через восемь с половиной лет после старта КА с Земли. Наибольшее сближение с планетой составило 81 200 км, считая от ее верхнего облачного слоя. Следовательно, телевизионные камеры КА "увидели" Уран с расстояния, которое примерно в 33 тыс. раз меньше, чем расстояние этого гиганта от Земли. Радиопередатчики "Вояджера" передали на Землю изображения планеты и другую научную информацию.
Радиоизлучение Урана было отмечено приборами за 5 суток до пролета космического посланца на минимальном расстоянии от планеты. А менее чем за 8 часов до момента сближения с Ураном, когда "Вояджер-2" находился на расстоянии приблизительно 18 радиусов планеты от ее центра, КА "ощутил" магнитное поле Урана. Его индукция (напряженность) на экваторе планеты возле видимой поверхности облаков составляет 0,25 эрстеда. Это несколько больше, чем у Сатурна (0,21 эрстеда), но меньше, чем у экватора Земли (0,31 эрстеда). При этом ось магнитного диполя Урана наклонена на 60 градусов по отношению к оси суточного вращения. Такое среди планет Солнечной системы встретилось впервые. А что касается полярности магнитного поля Урана, то она противоположна полярности магнитного поля Земли, то есть такая же, как на Юпитере и Сатурне.
|
Подобно другим планетам-гигантам, атмосфера Урана в основном состоит из водорода, гелия и метана, хотя их относительные вклады несколько ниже по сравнению с Юпитером и Сатурном.
Теоретическая модель строения Урана такова: его поверхностный слой представляет собой газожидкую оболочку, под которой находится ледяная (смесь водяного и аммиачного льда) мантия, а еще глубже — ядро из твердых пород. Масса мантии и ядра составляет примерно 85-90% от всей массы Урана. Зона твердого вещества простирается до 3/4 радиуса планеты. Температура в центре Урана близка к 10000 К при давлении 7-8 млн. атмосфер (одна атмосфера примерно соответствует одному бару). На границе ядра давление примерно на два порядка ниже (около 100 килобар). Эффективная температура, определяемая по тепловому излучению с поверхности планеты, составляет около 55 К. |
Уран окружен протяженной магнитосферой с поясами радиации. По своей интенсивности они не уступают радиационным поясам Земли. По пульсациям радиоизлучения планеты был установлен период вращения ее вокруг оси. Он составляет 17 часов 14 минут 24 секунды.
Изображения Урана, переданные "Вояджером", показали, что облачный слой планеты содержит очень мало контрастных деталей. В холодной атмосфере Урана (температура полярного и экваториального районов почти одинаковая: -217 °С) содержится плотная дымка. Она образована кристалликами каких-то углеводородов и практически полностью окутывает планету. Поэтому Уран даже вблизи выглядит как однородный матовый шар.
Надоблачная часть атмосферы Урана состоит главным образом из водорода (71%) со значительной примесью гелия (27%), небольшой примесью метана (примерно 2%) и со следами некоторых других углеводородов. В глубине атмосферы обнаружены метановые облака. Именно благодаря метану планета имеет окраску морской волны - кажется синеватой, что впервые было отмечено еще Гершелем.
Скорости зональных атмосферных течений на Уране очень большие. Так, например, на южной широте 70 градусов наблюдалось течение, устремленное в сторону вращения планеты со скоростью 700 км/ч. А вблизи экватора дул ветер обратного направления, скорость которого 300 км/ч. На предельной глубине, куда еще проникает оптический луч, температура немного выше: -209° С. Это означает, что на планете преобладают внутренние источники тепла.
10 марта 1977 года американские астрономы с борта самолета-обсерватории, совершавшего полет на высоте 12,3 км над южной частью Индийского океана, в 91-сантиметровый телескоп наблюдали очень редкое астрономическое явление - покрытие (затмение) Ураном одной из слабых звезд в созвездии Весов. В ходе этого явления астрономы собирались исследовать атмосферу Урана и уточнить диаметр планеты. Но обнаружили они то, чего совсем не ожидали: у Урана не менее девяти колец. Но в отличие от колец Сатурна они представляют собой узкие цепочки темных каменистых частиц, разделенных широкими прогалами, что делает их невидимыми в лучах видимого света.
"Вояджер-2" подтвердил открытие колец Урана, а также сообщил об этих кольцах дополнительную информацию. Все они лежат в экваториальной плоскости планеты, то есть почти перпендикулярно к плоскости эклиптики. Кроме того, космический посланец открыл еще десятое кольцо. Суммарная ширина всех колец планеты-гиганта составляет около 90 км, а вместе с промежутками кольца достигают в ширину почти 10 тыс. км.
Коротцев О.Н.
