Saulės sistemos tyrimai, atlikti paskutiniame XX a. Padedant naujiems galingiems astrofizikos optiniams teleskopams, branduolinių mokslininkų, kitų mokslo ir technologijų šakų atstovai galėjo gauti neįkainojamų mokslinių duomenų apie artimą erdvę. Erdvinių automatinių zondų skrydžių dėka žmonijai buvo žinomi įdomūs faktai apie mūsų žvaigždės planetinės sistemos sudėtį ir struktūrą. Galiausiai, mokslinis pasaulis sugebėjo gauti informacijos apie tai, kaip atrodo Urano planeta, ką reiškia Neptūnas ir kokie yra tikrieji saulės sistemos matmenys.
Nuostabiausia saulės sistemos planeta
Naršydami netoli Žemės erdvę teleskopu, lengva pasiekti klaidingą nuomonę - saulės sistema yra paprasčiausias heliocentrinis mechanizmas, kuriame visi kiti kosminiai kūnai ir objektai laikosi žinomų fizikos ir matematikos įstatymų. Tiesą sakant, viskas nėra taip paprasta, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio. Kiekvienas dangiškasis kūnas mūsų artimiausioje erdvėje gyvena savo gyvenimą, turi savų savybių ir nėra panašus į savo kaimynus. Ryškus šio pavyzdys yra antžeminės planetos, tarp kurių vienintelė eilė gali būti tik Žemė ir Marsas.
Panaši situacija yra ir kitoje planetų grupėje - dujų gigantuose, kurie vyksta aplink Saulę išoriniame apskritime. Jei Jupiteris ir Saturnas turi panašius astrofizinius parametrus ir charakteristikas, tuomet Uranas savo fone atrodo kaip "juodosios avys". Nepaisant išorinio panašumo ir tos pačios struktūros, Uranas yra vienintelė mūsų žvaigždžių sistemos planeta, kuri užima neįprastą padėtį. Tokio dangaus kūno, kaip Urano, ypatybė yra šis aspektas. Planeta ne tik daro matuojamą bėgimą į heliocentrinę orbitą, bet ir ritinasi kaip biliardo rutulį aplink saulę. Paprasčiau tariant, planeta paprasčiausiai atsiduria jos pusėje ir sukasi savo orbitos kryptimi. Šis elgesys nėra būdingas ne tik dviem kitiems Saulės sistemos dujų gigantams - Jupiteriui ir Saturnui, o Urano sukimosi ašies padėtis jos orbitos plokštumos atžvilgiu atrodo neįprasta.
Jei kalbame apie tai, kiek tolygus Uranas yra pakreiptas į jos orbitos plokštumą, tai ši vertė yra 97,86⁰. Pavyzdžiui, Žemė ir Marsas turi lygiavertį kampą, lygią atitinkamai 23,45 ir 25,19 laipsnių plokštumai. Ekvatorius Mercury ir Jupiteryje yra beveik statmenai orbitos plokštumai. Uranas yra jo pusėje ir sukasi atgal. Tokia ašies padėtis moksliniu požiūriu yra nesąmonė, nes septintojoje planetoje nuo Saulės dienos ir nakties pokyčiai stebimi tik siaurame planetinio disko sektoriuje. Tolimosios Saulės saulėtekis ir saulėlydis vyksta Urano horizonte beveik tiek pat, kaip ir poliarinėse platumose Žemėje. Dėl šios planetos sukimosi ašies padėties yra įdomus momentas - Urano metų trukmės skirtumas polių ir pusiaujo pusėje. Planetos poliai vieną kartą per dieną ir naktį susitinka per 42 Žemės metus, bet pusiaujo metus metai išplečiami tiksliai du kartus ir yra 84 Žemės metai.
Planetos sukimosi ašies padėtis ir septintosios planetos magnetinio lauko pobūdis. Skirtingai nuo kitų saulės sistemos dangiškųjų kūnų, Urano magnetinis laukas sukasi kartu su pačia planeta, nuolat keičiasi magnetiniai poliai. Kitaip tariant, Urano planetos magnetinis laukas periodiškai atsidaro ir užsidaro. Jei tai atsitiktų Žemėje, kiekvieną dieną mes tikėtume, kad tai būtų planuojama katastrofa.
Septintosios planetos atradimas
Trečiosios dujų milžinės atradimo istorija visiškai susijusi su angliško Williamo Herschelio pavadinimu. 1781 m. Anglas atrado naują dangiškąjį kūną, kuris iš pradžių buvo klaidingas dėl kometos, kuri lankėsi Saulės sistemoje. Tačiau po tam tikro laiko, po to, kai studijavo objekto orbitoje aplink saulę charakteristikas, astronomas Williamas Herschelis nusprendė jį klasifikuoti kaip septintą planetą. Šis įvykis tapo astronomijos orientyru. Pirmą kartą instrumentiniu būdu žmogus sugebėjo rasti planetą, kurios buvimas anksčiau nebuvo žinomas. Iki šiol astronomai rėmėsi informacija apie šešių planetų egzistavimą, laikydami Uraną kaip žvaigždę. Saulės sistemos dydžio idėja apsiribojo Saturno orbitu.
Anglas, kaip atradėjas, pasiūlė pavadinti septintąją planetą angliško monarcho - „Džordžo žvaigždės“ garbei. Šis pavadinimas neatitiko Karališkosios astronomijos observatorijos narių, kurie nusprendė suteikti naująją planetą Uranui, garbę senovės graikų dieviškojo dangaus simbolio garbei. Vėliau, kai Herschelis stebėjo Urano judėjimą, buvo pastebėtas šio dangiškojo kūno elgesio orbitoje ypatumas. Septintoji planeta judėjo netolygiai orbitoje, dabar paspartėjo, o po to lėtėja jo judėjimas. Jau po Herschelio mirties kiti astronomai, anglų Adamsas ir prancūzas Laverye darė prielaidą, kad yra kitas didelis dangiškasis kūnas už Urano, kurio sunkumas veikia trečiojo dujų milžino elgesį. Vėlesni matematiniai skaičiavimai patvirtino prielaidos teisingumą, dėl kurio 1846 m. Buvo galima atrasti paskutinę aštuntąją Saulės sistemos planetą Neptūną.
Taigi, urano atradimas lėmė grandininę reakciją mokslo pasaulyje, dėl kurio išplito planetinės sistemos ribos. Po Urano mes gavome Neptūno ir Plutono - objektus, atrasti matematiniais skaičiavimais.
Astrofizinės charakteristikos: trumpas urano planas
Nepaisant išorinio panašumo su pirmosiomis dviem saulės sistemos dujų milžinais, septinta planeta žymiai skiriasi nuo Jupiterio ir Saturno. Skirtingai nuo Jupiterio ir Saturno, kuris gali būti gana gerai matomas su teleskopu, objektyvo uranas atrodo kaip maža žvaigždutė. Taip yra dėl didžiulio atstumo, kuris atskiria šį tolimą pasaulį nuo mūsų planetos.
Žemės horizonte trečiasis milžinas yra vos pastebimas, atstovaujantis tamsiai žvaigždei, kurios ryškumas svyruoja nuo 5,9 iki 5,32 dydžio. Stebint teleskopą už tolimos šviesiai mėlynos spalvos žvaigždės, astronomai jau seniai stebėjosi, kokia spalva yra septintoji planeta. Mokslininkai atsakė į šį klausimą tik 1986 m., Kai „Voyager-2“ kosminis zondas skrido 80 tūkst. Kilometrų. iš tolimos planetos paviršiaus. Rezultatai parodė šviesiai mėlyną, su vos metalo atspalviu, planetiniu disku.
Atstumas nuo Saulės yra vidutiniškai 2 876 679 082 km. Uranas sukasi aplink žvaigždės sistemos centrą beveik elipsės orbitoje su nedideliu ekscentriumu (e), kuris yra 0,46. Dangaus kūno aplink centrinę žvaigždę orbitinis laikotarpis yra 30.685 Žemės dienos arba 84 metai. Šios planetos judėjimo greitis yra mažas - tik 6,8 km per sekundę. Tik „Neptune“ erdvėje judėja dar mažesniu orbitos greičiu - 5,4 km / s.
Jei kalbame apie tai, kiek laiko reikia kelionei iš Žemės į trečiąją milžinišką planetą, čia galite pasikliauti tos pačios automatinės Voyager 2 mašinos, kuri skrido į Uraną beveik 9 metus, skrydžio duomenimis. Tai iki šiol vienintelė misija, leidžianti žemėms gauti idėjų apie šį tolimą objektą ir jo apylinkes.
Nepaisant savo nedidelio dydžio naktiniame danguje, iš tikrųjų Urano dydis yra įspūdingas. Šio milžiniško planetinio disko skersmuo yra 50,724 km. Tai, žinoma, ne tiek, kiek Jupiterio ir Saturno, kurių skersmuo yra atitinkamai 140 tūkst. Ir 116 tūkst. Km. Tačiau tai yra pakankamai, kad septintoji Saulės sistemos planeta tvirtai laikytų trečiąją vietą.
Įspūdingas stebėtojas ir šios dangaus kūno masė. Uranas yra 14,5 karto sunkesnis už Žemę ir sveria 8.6832 · 1025 kg. Šviesiai mėlyna milžinė praranda ne tik Jupiterį ir Saturną. Netgi tolimojo Urano palydovo, Neptūno planetos, masė. Santykinis tolimo dangaus kūno lengvumas priklauso nuo jo sudėties. Skirtingai nei kitos dvi planetos Jupiteris ir Saturnas, kur didžiąją dalį sudaro pusiau skystas ir metalizuotas vandenilis ir helis, Uranas yra didžiulis ledo rutulys, kurio sukimosi greitis aplink savo ašį yra 2,29 m / s.
Septintosios planetos ir jos atmosferos sudėtis
Ledo ant urano yra aukštos temperatūros modifikacijų įvairovė. Užšaldyta amoniako, vandens ledo ir metano yra kietoje, ledinėje būsenoje. Dėl ledinės gamtos astrofizikai perdavė septintąją planetą į ledo gigantų kategoriją. Ledo rutulio tankis yra nereikšmingas, beveik tris kartus mažesnis už Žemės planetos tankį ir yra 1,27 g / cm3. Tačiau dėl didelio masės ir orbitos parametrų Uranui gravitacinės jėgos yra gana stiprios. Laisvo kritimo į ledyną greitėjimas yra beveik identiškas žemei ir sudaro 8,87 m / s2.
Keista tolimos planetos struktūra, kuri atrodo taip:
- kieto akmens šerdis;
- ledo mantija;
- įsivaizduojamas paviršius;
- apatinė atmosfera (stratosfera ir troposfera);
- planetinė karūna.
Dangaus kūno paviršių sudaro vandenilio ir helio junginiai, kurie yra dujinėje būsenoje. Planetos atmosfera apima metaną, kurio dėka Uranas turi būdingą šviesiai mėlyną atspalvį. Jo koncentracija mažėja aukštyje, kur dėl itin žemos temperatūros metanas užšąla, paliekant vandenilio ir helio. Tiksli septintosios planetos atmosferos cheminė sudėtis nėra visiškai žinoma, tačiau pagal spektrą atmosfera yra daugiausia vandenilis, jame taip pat yra angliavandenilių junginių, kurie yra saulės spinduliavimo dėl metano molekulių rezultatas. Ledo milžino atmosferos sluoksniai skiriasi storiu ir temperatūra. Viršutinis sluoksnis yra atmosferos korona, kuri toli už planetos tęsiasi iki 8000 km. Apatiniai sluoksniai yra stratosfera ir troposfera, kur vyrauja žemos temperatūros. 50-300 km aukštyje. iš paviršiaus yra debesų sluoksnis, kurį sudaro vandens garai, amoniako kristalai ir metanas. Temperatūra šioje vietoje pasiekia 227-250 laipsnių Celsijaus laipsnį su minuso ženklu.
Išvada
Informacija, kurią mokslininkai šiandien turi apie trečiąją milžinišką planetą, yra labai ribota. Taip yra dėl urano buvimo vietos. Astrofizikai ir mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė Jupiterio ir Saturno studijoms ir kraštutiniams Saulės sistemos regionams. Uranas, esantis šios dangiškųjų kūnų bendruomenės viduryje, visą laiką buvo nepastebėtas mokslinių tyrimų programose. Kosminis laivas „Voyager 2“ iki šiol tapo vieninteliu laivu, kuris pasiekė netoliese esančią planetą, teikdamas pirmąją dokumentinę informaciją apie Uraną, apie jo atmosferos ir aplinkos sudėtį.
Kaip ir visi kiti dujų gigantai, turintys savo dangaus kūnų sistemą, mokslininkai atrado urano ornamentą - žiedų sistemą. Atrado ir palydovai Urano planetoje, kurie šiandien yra 27 vienetai. 2005 metais „Hubble“ teleskopu buvo galima išsamiai ištirti penkis didžiausius Urano palydovus - tai Miranda, Arielis, Umbrielis, Titanija ir Oberonas. Vėlesnis tolimos planetos ir jos palydovų tyrimas tikriausiai suteiks mokslininkams naują ir naudingą informaciją, tačiau artimiausioje ateityje misijos į šią Saulės sistemos dalį nebus planuojamos.
