Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру планета в Солнечной система после Юпитера и Сатурна. Обладает коллекцией спутников и кольцевой системой.
Хотя его можно отыскать без использования увеличительных приборов, планетарный статус выявили лишь в 18-м веке. Давайте внимательнее изучим интересные факты об Уране для детей и взрослых.
Интересные факты
Это тусклая планета, поэтому была недоступной древним людям. Сначала Гершель посчитал, что видит комету, но спустя пару лет объект получил планетарный статус. Ученый хотел назвать ее «Звездой Георга», но вариант Иоганна Боде подошел лучше.
Планета Уран характеризуется ретроградностью, что не сходится с общей направленностью.
Но некоторые участки направлены прямо к Солнцу и так длится примерно по 42 года. Остальное время отведено на тьму.
Подобно остальным газовым гигантом, верхний слой Урана представлен водородом с гелием. Но ниже идет ледяная мантия, сосредоточенная над ледяным и скалистым ядром. Верхняя атмосфера – вода, аммиак и кристаллы метанового льда.
При показателе температуры в -224°C считается самой холодной планетой. Периодически Нептун остывает еще сильнее, но большую часть времени мерзнет Уран. Верхний атмосферный слой укрыт метановой дымкой, скрывающей бури.
Частички крайне маленькие. Есть 11 внутренних и 2 наружных кольца. Сформировались при крушении древних спутников. Первые кольца заметили лишь в 1977 году, а остальные – на снимках телескопа Хаббл в 2003-2005 гг.
Все спутники Урана названы по героям Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Самой интересной считается Миранда с ледяными каньонами и странным видом поверхности.
К Урану в 1986 году наведывался Вояджер-2 на удаленности в 81500 км.
Размер, масса и орбита
При радиусе в 25360 км, объеме – 6.833 × 10 13 км 3 и массе – 8.68 × 10 25 кг, планета Уран в 4 раза крупнее Земли и в 63 раза превосходит её по объему. Но не забывайте, что это газовый гигант с плотностью в 1.27 г/см 3 , поэтому здесь он уступает нам.
Физические характеристики планеты Уран
Полярное сжатие
0,02293
Экваториальный
радиус
25 559 км
Полярный радиус
24 973 км
Площадь поверхности
8,1156·10 9 км²
Объём
6,833·10 13 км³
Масса
8,6832·10 25 кг 14,6 земных
Средняя плотность
1,27 г/см³
Ускорение свободного
падения на экваторе
8,87 м/с²
Вторая космическая скорость
21,3 км/c
Экваториальная скорость
вращения
2,59 км/с 9 324 км/ч
Период вращения
0,71833 дней
Наклон оси
97,77°
Прямое восхождение
северного полюса
257,311°
Склонение северного полюса
−15,175°
Альбедо
0,300 (Бонд) 0,51 (геом.)
Видимая звёздная величина
5,9 — 5,32
Угловой диаметр
3,3″—4,1″
Уран отличается наибольшим переменным расстоянием от Солнца. По сути дистанция колеблется между 2 735 118 110 км и 3 006 224 700 км. При среднем расстоянии в 3 млрд. км на один орбитальный проход уходит 84 года.
Вращение оси длится 17 часов и 14 минут (столько занимает день на Уране). На верхнем атмосферном слое заметен сильный ветер в сторону вращения. На некоторых широтах массы движутся быстрее и выполняют оборот за 14 часов.
Орбита и вращение планеты Уран
Афелий
3 004 419 704 км 20,083 305 26 а. е.
Большая полуось
2 876 679 082 км 19,229 411 95 а. е.
Эксцентриситет
орбиты
0,044 405 586
Сидерический период
обращения
30 685,4 дней 84.01 года
Синодический период
обращения
369,66 дней
Орбитальная
скорость
6,81 км/с
Средняя аномалия
142,955717°
Наклонение
0,772556°
Долгота восходящего узла
73,989821°
Аргумент перицентра
96,541318°
Спутники
27
Удивительно то, что эта планета совершает обороты практически на боку. Пока у одних наблюдается небольшой осевой наклон, показатель Урана достигает 98°. Из-за этого планета проходит сквозь кардинальные перемены. На экваторе ночь и день длятся нормально, но на полюсах они охватывают по 42 года!
Состав и поверхность
Планетарная структура представлена тремя слоями: скалистое ядро, ледяная мантия и внешняя оболочка из водорода (83%) и гелия (15%) в газообразном состоянии. Есть еще один важный элемент – 2.3% метанового льда, который влияет на голубой окрас Урана. В составе стратосферы можно найти различные углеводороды, среди которых этан, диацетилен, ацетилен и метилацетилен. На нижнем фото можно внимательно изучить строение Урана.
Внутреннее строение Урана
При помощи спектроскопии обнаружили окись углерода и двуокись углерода в верхних слоях, а также ледяные облака водяного пара и аммиак с сероводородом. Именно поэтому Уран вместе с Нептуном именуют ледяными гигантами.
Ледяная мантия представлена горячей и плотной жидкостью, в составе которой присутствуют вода, аммиак и прочие летучие вещества. Жидкость (водно-аммиачный океан) характеризуется высокой электропроводностью.
Масса ядра достигает всего 0.55 земной, а по радиусу – 20% от общего планетарного размера. Мантия – 13.4 земной массы, а верхний атмосферный слой – 0.5 земной массы.
Плотность ядра – 9 г/см 3 , где давление в центре поднимается до 8 млн. бар, а температура – 5000К.
Спутники
Семья состоит из 27 известных нам спутников Урана, разделенных на крупные, внутренние и нерегулярные. Наибольшими считаются Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Их диаметр превосходит 472 км, а масса – 6.7 х 10 19 кг для Миранды, а также 1578 км и 3.5 х 10 21 кг у Титании.
Сравнение размеров крупнейших спутников Урана с размером планеты
Есть мнение, что все крупные луны появились в аккреционном диске, который присутствовал вокруг планеты еще долгое время с момента ее формирования. Каждая представлена практически равным соотношение горной породы и льда. Выделяется лишь Миранда, которая почти полностью создана из льда.
Можно отметить также наличие аммиака, диоксида углерода, а скалистая порода – углеродистый материал и органические соединения. Полагают, что в Титании и Обероне на черте между ядром и мантией может существовать жидкий водяной океан. Поверхность щедро усеяна кратерами. Самой молодой и «чистой» считается Ариэль, а вот Умбриэль – старушка со шрамами.
У главных спутников нет атмосферы, а орбитальный путь приводит к сильным сезонным колебаниям. Внутренних лун насчитывают 13: Корделия, Офелия, Биянка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Купидон, Белинда, Пердита, Пак и Маб. Все они получили свои имена в честь героев творений Шекспира. На фото продемонстрированы спутники и кольца Урана.
Спутники и кольца Урана
Внутренние спутники обладают прочной связью с кольцевой системой планеты. С диаметром в 162 км Пак считается в этой группе крупнейшей луной и единственная, чей снимок удалось добыть Вояджеру-2.
Все они выступают темными телами. Сформированы из водяного льда с темным органическим материалом. Система лишена стабильности и модели показывают, что может произойти столкновение. Особенное беспокойство вызывают Дездемона и Крессида.
Есть 9 нерегулярных спутников, чья орбита расположена дальше Оберона. Они были захвачены уже после формирования самой планеты: Франциско, Калибан, Стефано, Тринкуло, Сикоракс, Маргарита, Просперо, Сетебос и Фердинанд. Они охватывают 18-150 км. Все вращаются в ретроградном направлении, кроме Маргариты.
Атмосфера и температура
Атмосфера Урана также делится на слои, определяемые температурой и давлением. Это газовый гигант, поэтому лишен твердой поверхности. Дистанционные зонды способны опускаться до 300 км вглубь.
Можно выделить тропосферу (300 км ниже поверхности и 50 км над ней с давлением в 100-0.1 бар) и стратосферу (50-4000 км и 0.1-10 10 бар).
Зависимость температуры на Уране от высоты атмосферы и давления
Наиболее плотный слой – тропосфера, где нагрев достигает 46.85°C и опускается до -220°C. Верхняя область считается самой морозной в системе. Большая часть ИК-лучей создаются в тропопаузе.
Здесь располагаются облака: водные, ниже идут аммиачные и сероводородные, а сверху – тонкие метановые. В стратосфере температура меняется от -220°C до 557°C, к чему приводит солнечная радиация. На этом слое отмечают этановый смог, создающий внешний вид планеты. Есть ацетилен и метан, которые прогревают этот шар.
Термосфера и корона охватывают 4000-50000 км от точки «поверхности», где температура держится на 577°C. Пока никто точно не знает, как планете удается так прогреваться, ведь она удалена от Солнца, а внутреннего тепла недостаточно.
По погоде напоминает старших газовых гигантов. Есть полосы, совершающие обороты вокруг планеты. В итоге, ветры разгоняются до 900 км/ч, приводя к масштабным штормам. В 2012 году телескоп Хаббл заметил Темное пятно – гигантский вихрь, простирающийся на 1700 км х 3000 км.
Кольца
Кольца планеты Уран состоят из темных частичек, чей размер от микрометра до доли метра, поэтому их не так легко разглядеть. Сейчас удается выделить 13 колец, среди которых наиболее яркое – эпсилон. Если не считать двух узких, то тянутся в ширину на несколько км.
Это цветное изображение колец Урана было сделано Вояджером 21 января 1986 года, на расстоянии 4.17 млн. км (2.59 млн миль). На этой фотографии видны все 9 его колец
Кольца молодые и сформировались уже после самой планеты. Есть мнение, что выступают частью разрушенной луны (или нескольких). Одно из первых наблюдений за кольцами выполнили Джеймс Эллиот, Джессика Минк и Эдвард Данхем в 1977 году. В период затмения звезды HD 128598 они отыскали 5 формирований.
Кольца появились и на снимках Вояджера-2 в 1986 году. А новые обнаружил уже телескоп Хаббл в 2005 году. Крупнейшее вдвое шире планеты. В 2006 году обсерватория Кека показала кольца в цвете: внешнее – синее, а внутреннее – красное. Остальные кажутся серыми.
История изучения
Уран входит в список пяти планет, которые можно было разглядеть невооруженным глазом. Но это тусклый объект, а орбитальный путь проходит слишком медленно, поэтому древние считали, что перед ними классическая звезда. Ранний обзор принадлежит Гиппарху, указавшему на тело как на звезду в 128 г. до н. э.
Первое точное наблюдение за планетой выполнил Джон Фламстид в 1690-м году. Он заметил ее минимум 6 раз и записал в качестве звезды (34 Тельца). Примерно 20 раз за Ураном следил Пьер Лемоньер в 1750-1769 гг.
Телескоп, при помощи которого Уильям Гершель наблюдал за Ураном
Но лишь в 1781 году Уильям Гершель начал наблюдать за Ураном как за планетой. Правда сам он считал, что смотрит на комету, которая по повадкам смахивает на планетный объект. В итоге, к изучению подключились и другие астрономы, среди которых был Андерс Лекселл. Ему первому удалось определить почти круговую орбиту. Это подтвердил и Иоганн Боде.
В 1783 году Уран официально признали планетой, а Гершель получил 200 фунтов от короля. За это ученый прозвал объект звездой Георга в честь нового покровителя. Но за пределы Великобритании наименование не вышло.
Уран, запечатленный космическим телескопом Хаббл
Современное наименование предложил Иоганн Боде. Это была латинская версия греческого бога неба. Название прижилось и стало официальным в 1850-м году. Ниже представлена карта Урана.
Карта поверхности
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Источник
Какие есть Планеты Солнечной системы
Планеты Солнечной системы называются так потому, что они располагаются рядом с Солнцем и вращаются вокруг этой звезды.
В список этих планет входят:
Именно в таком порядке они расположены от Солнца. Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, Нептун — самая дальняя. Как видно, Земля — третья по счёту планета от Солнца.
Все планеты обращаются вокруг Солнца со своей скоростью. Скорость обращения Земли составляет 107 км/ч. У Меркурия — 170 км/ч, а у Нептуна — 19 км/ч. Выходит, что чем ближе планета находится к Солнцу, тем выше скорость её обращения по орбите.
К тому же почти все планеты (кроме Меркурия) имеют атмосферу. То есть оболочку, которая состоит из газа и окружает планету.
Что стало с Плутоном?
До 2006 года планет в Солнечной системе было девять. Но после того как Международный астрономический союз внёс коррективы в понятие «планета», Плутон перестал быть планетой и стал «карликовой» планетой.
Так, союз установил три критерия, чтобы небесное тело могло называться планетой:
Орбита планеты проходит вокруг Солнца, т. е. планета обращается только вокруг этой звезды.
Небесное тело должно быть достаточно крупным, гравитация этого тела должна придавать ему форму шара.
Гравитационное поле планеты должно быть настолько сильным, чтобы превратить все небесные тела на своей орбите в свои спутники или вытолкнуть их за пределы орбиты.
Получается, что Плутон недостаточно большой и к тому же имеет другие небесные тела вокруг своей орбиты.
Каковы размеры планет?
Название
Экваториальная окружность
Порядковый номер по размеру
Меркурий
15 км
№ 8
Венера
38 км
№ 6
Земля
40 км
№ 5
Марс
21 км
№ 7
Юпитер
439 км
№ 1
Сатурн
365 км
№ 2
Уран
159 км
№ 3
Нептун
154 км
№ 4
Как видно, Меркурий — самая маленькая планета, а Юпитер — самая большая.
Чтобы лучше понять размеры каждой планеты, смотрите видео телестудии Роскосмоса. В нём показывают, как смотрелось бы небо, если спутником Земли была не Луна, а другие планеты.
Как выглядят планеты Солнечной системы?
Меркурий
Самая ближайшая к Солнцу планета, расстояние между ними составляет 58 млн км. Планета названа в честь древнеримского бога торговли Меркурия. Спутников у неё нет.
Меркурий вращается вокруг своей оси медленно, а вокруг Солнца — быстро (170 км/ч). Чтобы увидеть один восход и один закат (астрономические сутки) Меркурию нужно сделать два оборота вокруг Солнца.
Чтобы обернуться вокруг своей оси (сидерический день) Меркурию нужно 59 земных суток. А астрономические сутки длятся 176 земных суток. Полный оборот вокруг Солнца планета делает за 88 земных суток.
По предположительным подсчетам на этой планете в течение дня температура бывает больше 400 градусов Цельсия выше нуля, а ночью — почти минус 200.
Масса Меркурия — 0,055 массы Земли. Если провести эксперимент и отправить человека весом 80 кг на Меркурий, то там он будет весить всего 30 кг. Это объясняется тем, что у планет разная масса, сила притяжения и размер.
Меркурий своей поверхностью напоминает Луну. Она скалистая, покрыта кратерами. Экзосфера планеты состоит из кислорода, натрия, водорода, гелия и калия.
Венера
Вторая планета от Солнца, находится на расстоянии 108 млн км. Своё название она получила в честь древнеримской богини любви, красоты и плодородия Венеры. Спутников нет.
Скорость вращения по орбите — 126 км/ч. Один сидерический день на планете — 243 земных суток. Но встаёт Солнце на западе, а заходит на Востоке, потому что Венера вращается в обратную сторону. Один год на Венере — это почти 225 земных суток.
Температура поверхности — 465 градусов Цельсия выше нуля.
Масса Венеры — 0,815 массы Земли. По размеру Венера почти как Земля. Человек, который весит 80 кг, на Венере будет весить 72,5 кг.
На Венере есть вулканы и кратеры. Атмосфера состоит в основном из углекислого газа (97%) и азота (3%).
Узнайте больше про Венеру.
Земля
Третья планета от Солнца или голубая планета. Удалена от звезды на 150 млн км. Название пришло от англо-саксонского слова erda (в современном английском языке — Earth, что значит «грунт», «земля»). Есть спутник — Луна.
Скорость обращения вокруг Солнца — 107 км/ч. Один оборот вокруг звезды наша планета делает за 23 часа и 56 минут.
Атмосфера Земли наполнена азотом (78,1%) и кислородом (21%).
Узнайте больше про Землю.
Четвёртая планета. До Солнца — 228 млн км, названа в честь древнеримского бога войны. У Марса два спутника — Деймос и Фобос.
Скорость обращения вокруг Солнца — 86,6 км/ч. Оборот вокруг своей оси Марс делает примерно за то же время, что и Земля — 24,6 часов. А вот полный оборот вокруг Солнца — за 687 дней.
Средняя температура на этой планете минус 27 градусов Цельсия. Но на Марсе есть времена года, один сезон сменяет другой.
Марс в два раза меньше Земли. 80-килограммовый человек будет весить на Марсе 30 кг.
Её ещё называют красной планетой, из-за оксида железа (маггемита), который покрывает поверхность. В атмосфере 95% занимает углекислый газ, азот (2,5%) и аргон (около 2%). Присутствует и вода, но в очень маленьком количестве (до 0,1%).
Узнайте больше про Марс.
Юпитер
Пятая и самая большая планета. Расстояние до Солнца — 778 млн км. Названа в честь древнеримского бога-громовержца. У Юпитера 79 спутников, есть и кольцо, которое опоясывает планету. Но оно очень слабо различимое. Обнаружить его удалось только с помощью зонда, который подлетел близко к планете.
Скорость обращения — 47 км/ч; ему нужно 12 земных лет, чтобы сделать полный круг вокруг Солнца.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. 80-килограммовый человек будет весить 189 кг на этой планете.
Юпитер называют газовым гигантом, потому что он состоит в основном из водорода и гелия, а поверхность у него нетвёрдая. Вокруг планеты бушуют бури, самая мощная из них — Большое красное пятно. Эта буря не успокаивается уже более 300 лет.
Узнайте больше про Юпитер.
Сатурн
Шестая планета, которая находится на расстоянии 1,4 млрд км от Солнца. Она названа в честь древнеримского бога земледелия.
У Сатурна семь больших колец, они состоят изо льда и камней. Их ширина — 400 000 км.
По данным НАСА, у планеты 82 признанных спутника.
Скорость обращения — 34 км/ч. Год на Сатурне — это 29 земных лет. А сидерический день — примерно 10 часов.
По массе она в 95 раз больше Земли. Продолжая наш эксперимент с килограммами, вес 80-килограммового человека на Сатурне снизится до 73 кг.
Сатурн похож на Юпитер своим составом. Это тоже газовый гигант, его атмосфера состоит из водорода и гелия.
Узнайте больше про Сатурн.
Седьмая планета, расположенная в 2,8 млрд км от Солнца. Названа в честь древнегреческого бога неба. Эта первая планета, которую открыли после того, как был изобретён телескоп.
У Урана 27 спутников и тоже есть кольца.
Скорость обращения — 24 км/ч. Ему нужно 84 земных лет, чтобы пройти весь путь по своей орбите вокруг Солнца. День на Уране — 17 часов на Земле.
Планета в 14,5 раз больше Земли по массе. 80-килограммовый человек будет весить 71 кг на Уране.
Уран — ледяной гигант. Атмосфера состоит из молекул водорода, атомов гелия и небольшого количества метана.
Нептун
Ещё один ледяной гигант и восьмая планета. Удалена от Солнца на 4,5 млрд км. Названа в честь древнеримского бога морей.
У планеты 14 спутников, есть и кольца.
Скорость обращения — 19,5 км/ч. Нептуну понадобится 165 земных лет для того, чтобы совершить оборот вокруг Солнца.
Масса в 17,2 раз больше массы Земли. 80-килограммовый человек будет весить 90 кг на Нептуне.
Как и в случае с Ураном, атмосфера планеты состоит из молекул водорода, атомов гелия и метана.
Узнайте больше про Солнце, также, что такое Галактика и из чего состоит Атмосфера Земли.