Он же так далеко, как его открыли?

Действительно очень далеко. Около трех миллиардов километров от Солнца. Но он огромен и его видно в простейшие инструменты. Обнаружили Уран давно, но считали его тусклой звездой. А в конце XVIII века астроном Уильям Гершель изучил Уран в телескоп и дал планете имя. Уран совсем не похож на соседние гигантские планеты и отнесен к «Ледяным гигантам», хотя и самый маленький среди них.

Почему сразу к ледяным?

Если сравнивать с Юпитером или Сатурном, то у Урана отсутствует металлический водород около ядра. А само ядро состоит из скальных пород и льда. Дальше идут огромные слои льда, а водород и гелий присутствуют только в атмосфере. Кстати, льдом оболочку ядра называют по непонятным причинам. На самом деле это горячий океан из смеси воды, метана и аммиака. Хотя планета совсем не излучает тепла и на ее поверхности зарегистрированы температуры ниже минус 240 по Цельсию, внутри она очень горячая. Кстати это единственная планета, где полюса получают больше солнечного света, чем экваториальные области.

Как такое возможно?

Уникальность Урана в том, что его ось сильно отклонена к плоскости орбиты. Если другие планеты вращаются как волчок, то наш герой лежит на боку. Так и несется по орбите вокруг Солнца. Сама планета выглядит очень спокойной, атмосфера не бурлит как у соседей, хотя ветер может достигать тысячи километров в час. Излучение звезды освещает чаще полюса, а экватор реже. С этим связана еще одна загадка планеты. Несмотря на то, что экваториальные области в тени, но температура на них выше, чем на ярко освещенной части.

Почему Уран лежит на боку, что его так отклонило?

Никто не знает. Есть две теории. Согласно первой, в Уран врезалось небесное тело размером с Землю, свалило его «с ног» и полетело дальше. По второй, планета имела очень массивный спутник, он ее раскачал, повалил, а потом вырвавшись из гравитации планеты, покинул Солнечную систему. Может поэтому оставшиеся спутники такие маленькие.

А много спутников? Наверное, еще и кольца есть?

Есть! Тринадцать колец! Это целая система из кольцевых областей с большими промежутками между ними. А естественных спутников обнаружено 27. Это маленькие образования из смеси скалистого грунта и льда. Все спутники названы именами персонажей литературы. Самый большой спутник, носящий имя феи из «Сна в летнюю ночь», имеет радиус всего 800 километров. Остальные еще меньше.

Вообще, система спутников Урана имеет очень малую массу. Интересно, что один из спутников, Миранда, страдает двуличием. Есть теория, что эта карликовая планета несколько раз разваливалась на части, которые снова слипались.

Планета Уран обязана своим открытием Гершелю, изучавшему небосвод в сконструированный им телескоп.

До своего открытия, планета Уран была неоднократно замечена и ошибочно причислена к звездам. Среди неподвижных небесных тел английский астроном заметил одно, движущееся по траектории и отличающееся от остальных по цвету. Так, в конце XVIII века была обнаружена новая планета. В выбранном названии первооткрыватель хотел прославить короля Георга III, но его идея не имела успеха. Спустя несколько лет немец Боне, продолживший изучение неизвестного тела, предложил имя греческого бога - Уран, которое было признано общественностью.

Местонахождение

Урану так долго удавалось оставаться незамеченным из-за его исключительной отдаленности от светила. Расстояние от Солнца до далекого гиганта составляет 2,8 млрд. км. Это седьмая планета в нашей системе. Астрономы определяют ее в группу газовых гигантов. Колоссальное расстояние от источника тепла и энергии сделало Уран самой холодной планетой среди всех изученных. На поверхности гиганта зафиксированы рекордно низкие данные температуры, она опускается до -220 градусов по Цельсию.

Особенности планеты

Уран уникален по своему расположению, его ось находится под наклоном в 98 градусов, что заставляет оригинальную планету совершать движение по орбите, лежа на боку. В таком положении на области полюсов направлен основной поток солнечной энергии, но, в разрез с логическими выводами, температура на участке экватора имеет более высокие показатели. Направление вращения ледяного гиганта обратное, по отношению к движению по орбите. Один оборот Уран делает за 84 земных года, а сутки проходят за 17 часов, этот срок вычисляется приблизительно по причине неравномерного перемещения газообразной поверхности.

Особенности строения и атмосферы

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

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

Кольца Урана

Планета окружена собственной , состоящих из частиц различного диаметра. Имея темный цвет, они не выделяются и плохо заметны. Их рассмотрели только в 1977 году. Насчитывается 13 колец - 11 внутренних и 2 внешних, имеющих окрашенный спектр.

Спутники

Уран не одинок в космических просторах, его компанию разделяют 27 крупных и мелких спутников. Два из них обнаружил в 1787 году Уильям Гершель, спустя 80 лет открыли следующую пару. Последний из пяти крупных спутников заметили почти через столетие. Эти космические объекты имеют форму шара, их тела созданы изо льда и камня. Каждый из них имеет свои особенности: - ближайшая к Урану луна, - имеет очень темную поверхность, - самый молодой и светлый, - изрезан кратерами, следами прошлой вулканической деятельности. похожа размерами и внешним видом на Оберон - это два крупнейших спутника. 22 объекта были открыты позднее, при помощи мощных телескопов и аппарата « ». Для названий принято использовать имена персонажей произведений Шекспира и Поупа.

Основные параметры планеты

Масса: 86,832 x 10*24 кг
Объем: 6833 х 10*10 км3
Средний радиус: 25362 км
Средний диаметр: 50724 км
Средняя плотность 1,270 г/см 3
Первая космическая скорость: 21,3 км/с
Ускорение свободного падения: 8.87 м/с 2
Естественных спутников: 27
Наличие колец — да
Большая полуось: 2872460000 км
Орбитальный период: 30685.4 дней
Перигелий: 2741300000 км
Афелий: 3003620000 км
Средняя орбитальная скорость: 6.81 км/с
Наклонение орбиты: 0,772 °
Эксцентриситет орбиты: 0,0457
Звездный период вращения: 17.24 часов
Продолжительность дня: 17.24 часов
Осевой наклон: 97,77 °
Дата открытия: 13 марта 1781
Минимальное расстояние от Земли: 2581900000 км
Максимальное расстояние от Земли: 3157300000 км
Максимальный видимый диаметр с Земли: 4.1 угловых секунды
Минимальный видимый диаметр с Земли: 3.3 угловых секунды
Максимальная звездная величина: 5.32

Объект наблюдают с Земли, он выглядит как неяркая звезда. Английский астроном Вильям Гершель открыл объект с помощью телескопа в 1781 году, изучая околосолнечный космос. Вначале астрономы считали, что это комета. Уран находится на 7-й орбите от Солнца, на расстоянии 19,2 астрономических единиц. Астрономическая единица – расстояние от Земли до Солнца.

Кратко о планете

Уран и сейчас малоизученный. Только в 1986 году человечество увидело объект «вблизи» благодаря снимкам, сделанных американским аппаратом «Вояджер 2». Аппарат только пролетал мимо, поэтому передал на Землю небольшой объем информации. Разработаны новые программы по изучению планеты, запланированные на 20-е гг. текущего столетия.

Астрономы распредели планеты по группам. Уран – «ледяной гигант», который нельзя путать с «газовым гигантом». Он 4-й по размерам в сравнении с другими космическими телами, вращающихся вокруг Солнца. Недра состоят из горных пород и замерзших газов. В атмосфере обнаружены метан, аммиак, водород. Поверхность не твердая, а газообразная.

Вокруг космического объекта сформировались кольца из газов и льда, которые хорошо видны в мощный телескоп. Ученые считают, что они образовались после возникновения самой планеты. Зафиксировано 27 спутников, но астрономы заявляют, что урановые луны открыты не все.

Причины такого движения

Отвечая на вопрос какая планета вращается, лежа на боку стоить внимательней присмотреться к небесному телу. Так, главное отличие Урана от других планет Солнечной системы – наклон оси. Это расстояние в градусах от условной линии, проведенной через экватор и плоскость орбиты. Он составляет 97,86°С. Тело лежит на боку и в таком положении вращается вокруг Солнца. Уран катится по орбите, как мяч, а движение других планет напоминает обороты вращающегося волчка.

Уран – космическое тело, движущееся ретроградно. Термин обозначает, что, если наблюдать за ним с Земли, оно движется на запад с востока – визуально назад по отношению к Солнцу.

Еще одна загадка, связанная, по мнению ученых, с наклоном оси – холод на поверхности. Учитывая местоположение, температура на поверхности и в атмосфере должна быть выше нептунианской. Однако Нептун, находящийся на 8-й орбите, теплее.

Наклон оси обуславливает смену дня и ночи на планете:

• Сутки составляют чуть более 17 часов.
• Световой режим обусловлен положением полюсов планеты.
• При солнцестоянии в Южном полушарии полярный день длится 42 года, а в Северном в этот момент – полярная ночь.
• День и ночь в полушариях меняются каждые полгода.
• В точках равноденствия сутки идентично земным.
• Полный оборот вокруг Солнца объект делает за 84,3 г. (в земном измерении) что послужило причиной наклона Урана.

Версии ученых

Главная версия, почему Уран лежит на боку, высказанная астрономами – столкновение с протопланетой, произошедшее при формировании нашей системы 4 млрд лет назад.
Ученые из английского Университета Дарема провели серию исследований для выяснения этого вопроса. Они сделали 50 компьютерных симуляций. Результаты подтвердили предположение, что на этапе зарождения Солнечной системы Уран мог столкнуться с космическим объектом массой в 2 раза большим, чем Земля. Катаклизм «перевернул» планету на бок, в этом положении она находится и теперь. Выделившиеся газы образовали кольца и спутники.

Ось могла сместиться без удара во время нестабильности – считают другие ученые. Теория под названием «модели Ниццы» описывают иную картину формирования Солнечной системы.

Планетологи рассказали о вероятной причине необычного положения Урана. По мнению экспертов, в прошлом Уран столкнулся с протопланетным телом размером больше Земли. Данные исследований ученые представили в издании Astrophysical Journal .

Магнитные полюса Урана, как утверждают астрофизики, сдвинуты относительно географических на 60 градусов. Каждые земные сутки они меняются местами, а ось вращения планеты лежит в плоскости орбиты. Специалисты Даремского университета (Великобритания) разработали компьютерную модель Солнечной системы в эпоху ее зарождения. Ученые попытались выяснить, какие процессы повлияли на расположение оси Урана.

Astropsychologia

Ученые предположили, что Уран столкнулся с крупным небесным телом. В итоге газовый гигант «лег» набок, а другой космический объект растворился в его атмосфере. Этот процесс сопровождался выбросами крупных обломков коры. Они впоследствии и стали основой колец планеты и ее спутников.

Согласно предположениям планетологов, точку асимметрии в недрах Урана создали остатки небесного тела. Это повлияло на расположение магнитного поля.

Ученые выяснили, что планета Уран, входящая в состав солнечной системы, вращается вокруг своей оси ретроградно. Она как бы «лежит на боку», благодаря чему, времена года здесь меняются несколько иначе, чем на других планетах. Полгода в одном полушарии длится полярный день, в то время как в другом — царит полярная ночь. Затем ситуация меняется на противоположную. Все это происходит из-за особенностей вращения планеты, которое напоминает катящийся по плоскости шар.
Сама планета сплошь покрыта льдом. Именно поэтому ее называют ледяным гигантом. Размером она в четыре раза больше Земли. Саму планеты окружают странные кольца, состоящие из космической пыли. По мнению ученых, это останки разрушившегося естественного спутника планеты. Всего же их у Урана 27 .
Но вернемся к особенностям вращения планеты вокруг своей оси, и попробуем разобраться, почему она «лежит на боку». Дело не в том, что ось Урана наклонена. Это характерная черта всех планет. Все дело в том, что угол между плоскостями, проходящими через ее экватор и орбиту, составляет 97,8 градуса. Это очень много, по сравнению с другими планетами солнечной системы, где его величина не превышает 25 градусов. Так, например, у нашей планеты этот угол равен 23,5 градуса.
О чем это говорит? Прежде всего, о том, что вращение планет солнечной системы не всегда было таким спокойным. В те далекие времена силы взаимодействия между планетами были настолько сильны, что они вполне могли сталкиваться друг с другом, что естественно приводило к изменению параметров их орбит. Одни планеты отдалялись от солнца, в то время как другие к нему приближались. Так, например, наш естественный спутник Луна возник в результате столкновения огромного космического объекта с Землей. Является ли он обломком нашей планеты или же того космического объекта, не известно. Это ученым еще предстоит выяснить. Аналогичным образом возникли и другие спутники, которые попали в поле притяжения планет – гигантов.
Ученые сходятся во мнении, что современная солнечная система представлена совокупностью планет, которым удалось выжить в результате жестокой космической бомбардировки.
Что касается Урана, то столь большой наклон его орбиты, вероятнее всего, был вызван столкновением планеты с другим космическим объектом, размером с Землю. Ученые считают, что столкновение произошло в момент формирования солнечной системы. В тот момент у Урана не было спутников. Они образовались значительно позже, из космической пыли и газа, которые, в результате столкновения, окружили планету. В пользу этой гипотезы свидетельствует и тот факт, что его спутники имеют естественный угол наклона своих орбит.
Есть и другая гипотеза, согласно которой, большой наклон оси Урана вызван воздействием крупного спутника, в то время находившегося на его орбите. Впоследствии, по каким — то причинам, он был разрушен.
На самом же деле, весь этот процесс происходил намного сложнее. Многочисленные опыты, проведенные учеными, свидетельствуют о том, что при таком столкновении планета непременно поменяла бы направление своего вращения, что, кстати, мы можем наблюдать на примере Венеры. Это говорит о том, что таких столкновений было несколько. В результате Уран приобрел столь уникальный наклон своей оси, благодаря чему, кардинально отличается от других планет солнечной системы. Основное отличие заключается в том, что день и ночь, в каждом полушарии планеты, длится 42 наших года.