Уран - далекий незвіданий світ
 |
| Уран - газовий гігант. |
Орбіта планети Уран розташована у 19
разів далі від Сонця, ніж орбіта Землі. На повний оборот навколо
центрального світила планета витрачає 84 з чвертю земних роки. Сонце з
такої відстані повинно здаватися просто дуже яскравою зіркою, світло
якої приблизно в 1200 разів більше від світла Місяця в повню.
Планета Уран: вісь обертання
Абсолютно незвичайна
картина склалася з орієнтацією осі обертання Урану: вона нахилена на 98
градусів. Це означає, що північний полюс планети розташований не з
північного, а з південного боку площини орбіти планети, яка з точністю
до 0,7 градуса збігається з площиною екліптики (орбіти Землі). В
результаті обертання в Урана зворотне.
Нагадаємо, що прямим
обертанням вважається рух проти годинникової стрілки для спостерігача,
що знаходиться на північ від площини екліптики. Прикладом прямого
обертання служить наша Земля. А ось Венера і Уран володіють зворотним
обертанням. Та відбувається воно по-різному. Якщо у Венери вісь
обертання майже перпендикулярна до площини її орбіти, то в Урана вісь
обертання розташована майже в орбітальній площині. Образно кажучи,
планета Уран обертається навколо осі, «лежачи па боці».
Завдяки своєму
«лежачому положенню» Уран, здійснюючи рух орбітою, виявляється
поверненим до Сонця або екваторіальною областю, або одним з полюсів.
Тому протягом тривалого часу майже ціла півкуля планети може
освітлюватися Сонцем. На полюсах дні і ночі тривають по 42 роки. На
відміну від інших планет максимальну кількість світла і тепла на Урані
отримують не екваторіальні, а полярні області.
Дослідження планети
24 січня 1986 року
космічний апарат «Вояджер-2» пролетів поблизу Урана. Це сталося через
вісім з половиною років після його старту з Землі. Найбільше зближення
з планетою склало 81 200 км, рахуючи від її верхнього шару хмар.
Відповідно телевізійні камери космічного апарату «побачили» Уран з
відстані, що приблизно в 33 тисяч разів менша, ніж відстань цього
гіганта від Землі. Радіопередавачі «Вояджера» передали на Землю
зображення планети та іншу наукову інформацію.
Радіовипромінювання
планети Уран було зареєстроване приладами за 5 діб до прольоту
космічного посланця на мінімальній відстані від планети. Не менш ніж за
8 годин до моменту зближення з Ураном, коли «Вояджер-2» знаходився га
відстані приблизно 18 радіусів планети від її центру, космічний апарат
«відчув» магнітне поле Урану. Його індукція (напруженість) на екваторі
планети біля видимої поверхні хмар складає 0,25 ерстеда. Це дещо
більше, ніж у Сатурна (0,21 ерстеда), але менше ніж у екватора Землі
(0,31 ерстеда). При цьому вісь магнітного диполя планети Уран нахилена
на 60 градусів по відношенню до осі добового обертання. Таке серед
планет Сонячної системи зустрілось вперше. Стосовно полярності
магнітного поля Урана, то вона протилежна полярності магнітного поля
Землі, тобто така ж, як па Юпітері і Сатурні.
Планета Уран
оточена протяжною магнітосферою з поясами радіації. За своєю
інтенсивністю вони не поступаються радіаційним поясам Землі. За
пульсаціями радіовипромінювання планети був встановлений період
обертання її навколо осі. Він становить 17 годин 14 хвилин 24 секунди.
Зображення Урану,
передані «Вояджером», показали, що хмарний шар планети містить дуже
мало контрастних деталей. У холодній атмосфері Урану (температура
полярних і екваторіальних районів майже однакова -217 °С) міститься
густа туманність. Вона утворена кристаликами якихось вуглеводнів і
практично повністю огортає планету. Тому Уран навіть поблизу виглядає
як однорідна матова куля.
Надхмарна частина
атмосфери Урану складається переважно з водню (71%) зі значною домішкою
гелію (27%), невеликою домішкою метану (приблизно 2%) і зі слідами
деяких інших вуглеводнів. В глибині атмосфери виявлені метанові хмари.
Саме завдяки метану планета має забарвлення морської хвилі – вона
здається синюватою, що вперше було відзначено ще Гершелем.
Швидкості зональних
атмосферних течій на Урані дуже великі. Так, наприклад, на південній
широті 70 градусів спостерігалася течія, спрямована в бік обертання
планети зі швидкістю 700 км/год. А поблизу екватора дув вітер
зворотного напрямку, швидкість якого 300 км/год. На граничній глибині,
куди ще проникає оптичний промінь, температура трохи вища: -209 оС. Це означає, що на планеті переважають внутрішні джерела тепла.
Планета Уран: супутники і кільця
Супутники планети
Уран обертаються круговими орбітами, розташованими в площині екватора
планети, і в тому ж напрямку, в якому обертається центральне тіло. А
так як обертання Урану зворотне, то і рух
супутників теж зворотній. Їх орбіти круто нахилені до площини
екліптики. Тому вони рухаються то «вгору», то «вниз». Спостерігаючи
настільки дивний рух супутників Урану, астрономи прийшли до висновку,
що Уран обертається «лежачи на боці».
10 березня 1977 року
американські астрономи з борту літака-обсерваторії, що здійснював політ
на висоті 12,3 км над південною частиною Індійського океану, в
91-сантиметровий телескоп спостерігали дуже рідкісне астрономічне явище
– затемнення Ураном однієї зі слабких зірок в сузір’ї Терезів. У ході
цього явища астрономи збиралися досліджувати атмосферу Урану і уточнити
діаметр планети. Але виявили вони те, чого зовсім не очікували: в
планети Уран не менше дев’яти кілець. Але на відміну від кілець Сатурна
вони є вузькими ланцюжками темних кам’янистих частинок, розділених
широкими прогалинами, що робить їх невидимими в променях видимого
світла.
«Вояджер-2»
підтвердив відкриття кілець Урану, а також повідомив про ці кільця
додаткову інформацію. Всі вони лежать в екваторіальній площині планети,
тобто майже перпендикулярно до площини екліптики. Крім того, космічний
посланець відкрив ще десяте кільце. Сумарна ширина всіх кілець
планети-гіганта становить близько 90 км, а разом з проміжками кільця
досягають в ширину майже 10 тис. км.
Дослідники супутників
планети Уран виявили незвичайний факт: на Аріелі і Міранді є діючі
вулкани, які викидають... лід! На кожному з цих супутників чітко видно
по кілька крижаних полів, подібних до земних лавових полів. Цілком
можливо, що цей лід складається з суміші звичайної замерзлої води із
замороженими метаном і аміаком.
Яка причина самих
вивержень, поки невідомо. Однак відомо, що водно-метано-аміачний лід
володіє більшою текучістю, ніж звичайний лід. При температурі -205 °С,
яка є звичайною на поверхні Аріеля і Міранди, така суміш повинна бути
достатньо пластичною, щоб повільно стікати схилами гір.
Доцільно прочитати:
