Студије о Сунчевом систему, спроведене у последњој четвртини 20. века, дале су науци низ изненађујућих открића. Уз помоћ нових моћних оптичких телескопа астрофизике, нуклеарни научници, представници других грана науке и технологије били су у могућности да добију непроцењиве научне податке о блиском простору. Захваљујући летовима свемирских аутоматских сонди, човечанству су постале познате занимљиве чињенице о саставу и структури планетарног система наше звезде. На крају, научни свет је успео да добије информације о томе како изгледа планета Уран, шта Нептун представља и које су праве димензије Сунчевог система.
Најчудеснија планета Сунчевог система
Истражујући простор близу Земље кроз телескоп, лако је доћи до погрешног мишљења - Сунчев систем је најједноставнији хелиоцентрични механизам у којем се сва остала свемирска тијела и објекти покоравају познатим законима физике и математике. Заправо, све није тако једноставно као што се чини на први поглед. Свако небеско тело у нашем најближем простору живи свој живот, има своје карактеристике и није баш као његови суседи. Живописан пример за то су земаљске планете, међу којима се једино Земља и Марс могу растегнути у једном реду.
Ситуација је слична са другом групом планета - гасних дивова - који свој спољни круг чине око Сунца. Ако Јупитер и Сатурн имају сличне астрофизичке параметре и карактеристике, онда Уран на њиховој позадини изгледа као "црна овца". Упркос спољној сличности и истој структури, Уран је једина планета нашег звезданог система, која заузима необичан положај. Специфичност таквог небеског тела као Урана је следећи аспект. Планета не само да направи мјерну вожњу у хелиоцентричној орбити, већ се и котрља попут билијарске кугле око сунца. Једноставно речено, планета једноставно лежи на својој страни и котрља се у правцу своје орбите. Ово понашање није не само типично за два друга гасна гиганта Сунчевог система - Јупитер и Сатурн, положај осовине ротације Урана у односу на раван његове орбите изгледа необично.
Ако говоримо о томе како је далеко дубок уран у односу на раван своје орбите, онда је та вредност 97.86⁰. На пример, Земља и Марс имају угао нагиба према орбиталној равни од 23,45 и 25,19 степени. Екватор код Меркура и код Јупитера је скоро окомит на орбиталну раван. Уран лежи на својој страни и ротира се ретроградно. Таква позиција осовине гледа са научне тачке гледишта као бесмислица, јер се на седмој планети од Сунца промена дана и ноћи посматра само у уском сектору планетарног диска. Излазак и залазак сунца далеког Сунца одвијају се на хоризонту Урана готово једнако као иу поларним географским ширинама на Земљи. Због ове позиције осовине ротације планете, постоји занимљив тренутак - разлика у трајању уранске године на половима и на екватору. Полови планете сусрећу се дан и ноћ једном у 42 Земљине године, али се на екватору година продужује тачно двапут и износи 84 Земљине године.
Положај осе ротације планете и природа магнетног поља седме планете. За разлику од других небеских тела Сунчевог система, магнетно поље Урана ротира заједно са самом планетом, стално мењајући магнетне полове. Другим речима, магнетно поље планете Уран периодично се отвара и затвара. Да се ово десило на Земљи, сваки дан би нас очекивала планетарна катастрофа.
Откриће седме планете
Прича о открићу трећег гасног гиганта у потпуности је повезана са именом Енглеза Виллиама Херсцхела. Енглез је 1781. године открио ново небеско тело, које је првобитно било погрешно замењено кометом који је посетио Сунчев систем. Међутим, након неког времена, након проучавања карактеристика објекта у орбити око Сунца, астроном Виллиам Херсцхел је одлучио да га класификује као седму планету. Овај догађај је постао оријентир у астрономији. По први пут на инструментални начин, особа је успела да пронађе планету, чије постојање раније није било познато. До сада су се астрономи ослањали на информације о постојању шест планета, узимајући Урана као звезду. Идеја о величини Сунчевог система била је ограничена на Сатурнову орбиту.
Енглез је, као проналазач, предложио да се седми планет назове у част енглеског монарха - "Георгеова звезда". Ово име није одговарало укусу чланова Краљевске астрономске опсерваторије, који су одлучили да новој планети дају име Уран, у част старог грчког божанског симбола небеске сфере. Касније, када је Херсцхел посматрао кретање Урана, примећена је посебност понашања овог небеског тела у орбити. Седма планета се кретала неједнако у орбити, сада убрзава, а затим успорава свој покрет. Већ након Херсцхелове смрти, други астрономи, Енглез Адамс и Француз Лаверие су претпоставили да иза Урана постоји још једно велико небеско тело, чија гравитација утиче на понашање трећег гасног гиганта. Накнадна математичка израчунавања потврдила су исправност претпоставке, која је омогућила да се 1846. открије посљедња, осма планета Сунчевог система, Нептун.
Откриће Урана је на тај начин изазвало ланчану реакцију у научном свету, што је резултирало ширењем граница планетарног система. Следећи Урана, добили смо Нептун и Плутон - објекте откривене математичким прорачунима.
Астрофизичке карактеристике: кратак опис планете Уран
Упркос спољној сличности са прва два гасна гиганта Сунчевог система, седма планета се значајно разликује од Јупитера и Сатурна. За разлику од Јупитера и Сатурна, који се може добро посматрати телескопом, Уран у објективу изгледа као мала звјездица. То је због огромне удаљености која раздваја овај удаљени свет од наше планете.
На хоризонту Земље, трећи гигант је једва приметан, што представља мутну звезду чија се светлина креће у опсегу од 5.9 до 5.32 магнитуде. Посматрајући у телескопу иза далеке звезде бледо плаве боје, астрономи су се дуго питали каква је боја седме планете. На ово питање научници су добили одговор тек 1986. године, када је свемирска сонда Воиагер-2 прелетела 80 хиљада километара. са површине удаљене планете. Добијене слике су показале бледо плаву, са једва металик тоном, планетарним диском.
Удаљеност од Сунца је у просеку 2 876 679 082 км. Уран креће око центра звезданог система у готово елиптичној орбити са благом ексцентрицношћу (е), која је 0,46. Орбитални период небеског тела око централне звезде је 30,685 земаљских дана или 84 године. Брзина кретања ове планете је ниска - само 6,8 километара у секунди. Само се Нептун креће у простору са још нижом орбиталном брзином - 5,4 км / с.
Ако говоримо о томе колико је времена потребно за путовање од Земље до треће гигантске планете, овде се можете ослонити на податке о лету исте аутоматске машине Воиагер 2 која је летела за Уран скоро 9 година. То је до сада једина мисија која је омогућила земљанима да добију идеје о овом удаљеном објекту и његовој околини.
Упркос својој скромној величини на ноћном небу, у стварности величина Урана је импресивна. Пречник планетарног диска овог дива је 50.724 км. То, наравно, није толико као у Јупитеру и Сатурну, чији је пречник 140 хиљада км, односно 116 хиљада км. Међутим, ово је сасвим довољно да седма планета Сунчевог система чврсто држи трећу позицију.
Импресиван посматрач и маса овог небеског тела. Уран је 14.5 пута тежи од Земље и тежи 8.6832 · 1025 кг. По својој маси, бледо плави див губи не само од Јупитера и Сатурна. Чак и удаљени сателит Урана, планета Нептун, има велику масу. Релативна лакоћа удаљеног небеског тела је због његовог састава. За разлику од друга два планета Јупитер и Сатурн, где је маса представљена полу-течним и метализованим водоником и хелијумом, Уран представља огромну ледену куглу, која има брзину ротације око сопствене осе од 2.29 м / с.
Састав седме планете и њене атмосфере
Лед на Урану је низ модификација високе температуре. Ту је смрзнути амонијак, водени лед и метан у чврстом, леденом стању. Због ледене природе, астрофизичари су пренијели седму планету у категорију ледених дивова. Густина кугле леда је незнатна, скоро три пута мања од густине планете Земље и износи 1,27 г / цм3. Међутим, због великих масених и орбиталних параметара, гравитационе силе су прилично јаке на Урану. Убрзање слободног пада у леденом гиганту готово је идентично са земљом и износи 8,87 м / с2.
Занимљива структура удаљене планете, која изгледа овако:
- чврсто камено језгро;
- ице мантле;
- имагинарна површина;
- нижа атмосфера (стратосфера и тропосфера);
- планетарна круна.
Површина небеског тела је представљена једињењима водоника и хелијума, који су у гасовитом стању. Атмосфера планете укључује метан, захваљујући којем Уран има карактеристичну блиједоплаву нијансу. Његова концентрација се смањује са надморском висином, гдје због екстремно ниских температура метан замрзава, остављајући простор за водик и хелијум. Тачан хемијски састав атмосфере седме планете није у потпуности познат, али судећи по спектру, атмосфера је углавном водонична, она такође садржи угљоводонична једињења, која су резултат сунчевог зрачења на молекуле метана. Слојеви атмосфере леденог дива разликују се по дебљини и температури. Највиши слој је атмосферска корона, која се протеже далеко изван планете на растојању од 8.000 км. Доњи слојеви су стратосфера и тропосфера, где превладавају ниске температуре. На надморској висини од 50-300 км. са површине је слој облака који се састоји од водене паре, кристала амонијака и метана. Температуре на овом месту достижу 227-250 степени Целзијуса са минус ознаком.
Закључак
Информације које научници данас имају о трећој гигантској планети су изузетно ограничене. То је због локације Урана. Астрофизичари и научници фокусирали су се на проучавање Јупитера и Сатурна и екстремних региона Сунчевог система. Уран, који се налази у средини ове небеске целине, све време био је изван видокруга истраживачких програма. Свемирски брод "Воиагер 2" је до сада постао једини брод који је достигао близину удаљене планете, пружајући прве документарне информације о планети Уран, о саставу атмосфере и околине.
Као и сви други гасни гиганти, који имају сопствени систем небеских тела, научници су открили уранијумски орнамент - систем прстена. Откривени су и сателити планете Уран, који данас има 27 комада. Уз помоћ телескопа Хуббле 2005. године било је могуће детаљно испитати пет највећих сателита Урана - то су Миранда, Ариел, Умбриел, Титанија и Оберон. Накнадна студија удаљене планете и њених сателита вероватно ће дати нове и корисне информације научницима, али у блиској будућности, мисије у овај део Сунчевог система нису планиране.
