Меню

Расстояние от урана до луны

Расстояние от урана до луны

Седьмая планета от Солнца — Уран. Это одна из гигантских внешних планет, не имеющих твердой поверхности. Хотя Уран не так велик, как Юпитер или Сатурн, внутри него поместилось бы более 60 планет. Планета больше всего похожа по размеру и составу на Нептун, своего внешнего соседа. Как и Нептун, Уран сине-зеленый из-за небольшого количества метана в его атмосфере или окружающем слое газов.

Планета Уран

Уран не был известен древним астрономам. В самом ярком своём проявлении планета едва видна невооруженным глазом. Её несколько раз видели в первые телескопы, но считали просто еще одной звездой.

В 1781 году в рамках телескопического исследования звезд английский астроном Уильям Гершель обнаружил “любопытную либо туманную звезду, либо, возможно, комету”. Этот необычный объект вскоре оказался планетой, первой идентифицированной в наше время. Позднее он был назван Ураном, олицетворением небес в древнегреческой мифологии.

Даже с помощью более мощных телескопов, доступных в 21 веке, далекую планету трудно наблюдать в мельчайших деталях. Многое из того, что известно о нем, взято из фотографий крупным планом и измерений, сделанных в 1986 году «Вояджером-2», единственным космическим аппаратом, посетившим Уран.

Уран вращается вокруг Солнца между орбитами Сатурна и Нептуна. Эти три планеты плюс Юпитер являются четырьмя внешними планетами, называемыми Юпитерианскими, или Юпитероподобными. Состоящие в основном из жидкостей и газов, они гораздо менее плотны, чем четыре внутренние планеты. Как и другие внешние планеты, Уран имеет систему колец и множество спутников.

Размер Урана

Уран — третья по величине планета в Солнечной системе после Юпитера и Сатурна. Уран примерно в четыре раза больше Земли. Его диаметр на экваторе составляет около 51 118 километров, если измерять на уровне атмосферы, где давление такое же, как на уровне моря на Земле.

Масса и плотность Урана

Планета немного больше Нептуна, но Нептун примерно в 1,2 раза массивнее. Плотность Урана довольно низкая — всего в 1,3 раза больше, чем у воды, по сравнению с 1,6 для Нептуна и 5,5 для скалистой Земли.

Орбита Урана

Как и все планеты, Уран вращается вокруг Солнца по слегка эллиптической или овальной орбите. При среднем расстоянии от Солнца около 2 870 990 000 километров, Уран примерно в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Расстояние от Урана до Земли

Самое близкое расстояние от Земли, составляет около 2,7 миллиарда километров. Урану требуется около 84 земных лет, чтобы совершить всего один оборот вокруг Солнца. Это означает, что год на Уране примерно в 84 раза длиннее, чем год на Земле.

Вращение Урана

Однако день на Уране короче, чем на Земле. Уран совершает один оборот вокруг своей оси примерно за 17 земных часов, по сравнению с примерно 24 часами для Земли. Это быстрое вращение приводит к тому, что его полярные области слегка сглаживаются, а экватор выпячивается. Диаметр его полюсов примерно на 2 процента меньше, чем у экватора.

Планета Уран на боку

Технически, Уран вращается вокруг своей оси в ретроградном движении, или направлении, противоположном большинству других планет. Тем не менее, это немного вводит в заблуждение, чтобы описать его вращение таким образом, так как Уран лежит почти на боку. В отличие от любой другой планеты, его ось вращения наклонена на необычайно большие 97,9 градуса относительно плоскости, в которой он вращается. Ученые полагают, что Уран, возможно, был сбит с этого пути в начале своей истории одним или несколькими сильными столкновениями с другими телами.

Времена года на Уране

Каждый сезон на Уране длится около 21 земного года. Поскольку планета почти накренилась на бок, то, вращаясь по орбите, она указывает сначала один полюс на солнце, затем на его экватор, а затем на другой полюс. В результате, лето и зима являются экстремальными, когда одно полушарие купается в солнечном свете в течение многих лет в течение лета, в то время как другое полушарие погружено в постоянную темноту в течение своей долгой зимы.

Солнечный свет более равномерно распределяется весной и осенью, когда экватор направлен к Солнцу. Однако тепло, по-видимому, довольно равномерно распределяется круглый год. Эти два полушария, вероятно, всегда имеют примерно одинаковую температуру, вероятно, потому, что атмосфера хорошо переносит и накапливает тепло.

Атмосфера Урана

Как и другие внешние планеты, Уран имеет массивную атмосферу с составом, сходным с составом Солнца и других звезд. Ученые считают, что это примерно три четверти водорода и четверть гелия по массе, плюс небольшое количество метана и, вероятно, следовые количества воды, аммиака и других веществ.

Облака Урана

Самые высокие облака очень яркие и состоят из замерзшего метана. Дальше внизу, возможно, есть облака замерзшей воды и гидросульфида аммония. Нижние части атмосферы, в которых образуются облака, довольно холодные, и температура там снижается с увеличением высоты.

Температура на Уране

Самая холодная часть атмосферы составляет около — 221° C. Однако в верхних слоях атмосферы температура заметно повышается, достигая 480° C.

В отличие от Юпитера и Сатурна, Уран в видимом свете выглядит почти безликим. Слабые полосы облаков видны на снимках, сделанных на других длинах волн света или обработаны, чтобы показать крайний контраст. Полосы облаков параллельны экватору.

Ветры на Уране

Как на Земле и Нептуне, ветры движутся на запад в зоне вблизи экватора и на восток в зонах более высоких широт. Ветры здесь в несколько раз сильнее земных, но слабее нептуновых. Атмосфера Урана кажется более спокойной, чем на других внешних планетах. Пятна, наблюдаемые на планете, считаются штормами, но они меньше, чем те, которые наблюдаются на Юпитере, Сатурне и Нептуне.

Читайте также:  Чтобы улететь с луны

Внутреннее строение и состав Урана

Давление и температура внутри планеты очень высоки, поэтому её внутренности должны быть жидкими. Ученые считают, что Уран состоит в основном из расплавленных льдов воды, метана и аммиака, с некоторыми расплавленными силикатными породами и металлами, а также меньшим количеством водорода и гелия. В центре планеты могло находиться ядро из камня и металла. Однако ученые считают, что горная порода и металл с большей вероятностью распространятся по всему флюидному интерьеру, чем в отдельном слое.

Внутренности Урана больше похожи на внутренности Нептуна, чем на внутренности Юпитера и Сатурна, которые в основном состоят из водорода и гелия. Как и на Нептуне, расплавленный лед, камень и металл составляют гораздо большую часть массы. По какой-то неизвестной причине Уран не производит столько внутреннего тепла, как три другие внешние планеты. Эти планеты излучают почти в два раза больше тепла, чем получают от Солнца, но Уран излучает лишь немного больше тепла, чем получает.

Как и большинство других планет Солнечной системы, Уран создает собственное магнитное поле. Он похож на стержневой магнит, с Северным полюсом и Южным полюсом. Как и на Земле, компас будет показывать на север. Однако магнитный Северный полюс Урана наклонен на исключительно большие 58,6 градуса от его вращательного Северного полюса, по сравнению с наклоном 11,5 градуса для Земли. Только магнитное поле Нептуна имеет такой же наклон.

Кольцевая система Урана

Уран имеет систему из примерно дюжины узких колец. Подобно кольцам Сатурна, они состоят из бесчисленных частиц, каждая из которых вращается вокруг планеты, как маленькая Луна. Частицы в кольцах Урана намного темнее, чем те, что находятся в ярких ледяных кольцах Сатурна. Кроме того, в кольцах Сатурна гораздо больше пыли и мельчайших частиц.

Большинство объектов, образующих кольца Урана, имеют размеры более 1,4 метра в поперечнике. Небольшое количество пыли в его кольцах, кажется, постоянно пополняется. Пыль может быть сбита с маленьких спутников, когда объекты ударяются о их поверхность.

Спутники Урана

«Вояджер-2» зафиксировал две маленькие луны, Корделию и Офелию, которые вращались по обе стороны одного из колец. Гравитация двух лун ограничивает кольцевые частицы узкой полосой, поэтому они называются пастушьими лунами. Другие маленькие луны, еще не открытые, также могут быть пастухами для других колец.

27 спутников Урана

Уран имеет 27 известных спутников: пять главных и более 20 меньших. Главные спутники, от ближайших до самых дальних от Урана, — это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Некоторые из малых спутников вращаются вокруг колец, в то время как другие — за крупными лунами.

Крупные спутники Урана

Внешние малые спутники нерегулярны, что означает, что они имеют сильно вытянутые или наклоненные орбиты, или и то, и другое. Внутренние малые спутники и пять больших Лун имеют почти круговые орбиты, лежащие примерно в той же плоскости, что и Орбита Урана.

Пять главных спутников планеты изменяются в размерах от Миранды, с диаметром около 470 километров, до Титании, с диаметром около 1578 километров. Пять спутников, вероятно, в основном состоят из водяного льда и камня. Четыре самых крупных, как полагают, состоят из около 60 процентов льда и 40 процентов камня.

Миранда имеет меньшую плотность, поэтому у неё, вероятно, больше процент льда. Поверхности всех пяти главных лун, по-видимому, содержат грязный водяной лед. Умбриэль и Оберон имеют много кратеров, больших и маленьких, как нагорья земной Луны. Как и у Луны, их большие кратеры, вероятно, датируются более чем 4 миллиардами лет.

У Титании и Ариэля меньше крупных кратеров, но примерно столько же мелких. Это говорит о том, что Титания и Ариэль имеют более молодые поверхности. Узкие каньоны встречаются на всех крупных спутниках. Возможно, они образовались в результате растрескивания коры при расширении лун.

Спутник Урана — Миранда

Миранда имеет самые большие каньоны, некоторые из которых достигают 80 километров в ширину и 15 километров в глубину. Ученые считают, что вся вода в её недрах когда-то могла быть жидкой. Когда вода замерзала, Миранда расширялась, вызывая разрушение земной коры.

У Миранды есть странная мешанина различных типов местности. Она в основном имеет сильно изрытые кратерами, древние поверхности. В других районах кратеры встречаются реже, они представляют собой наборы извилистых канавок, извилистых долин или крутых утесов.

Миранда, возможно, была разбита на части столкновениями с другими объектами, а затем вновь собрана, чтобы сформировать странное лоскутное одеяло ландшафтов, наблюдаемое сейчас. Вместо этого различные ландшафты могли образоваться в результате извержений и другой внутренней геологической активности.

Полёты на Уран

В августе 1977 года НАСА запустило беспилотный зонд Voyager -2 для полета к Юпитеру и Сатурну с надеждой, что позже он может быть отправлен на Уран и Нептун. После того, как космический корабль посетил две ближайшие планеты-гиганта, его курс действительно был изменен, чтобы отправить его на две внешние планеты-гиганта. «Вояджер-2» стал первым и пока единственным космическим аппаратом, который столкнулся с Ураном в январе 1986 года и Нептуном в августе 1989 года.

Пройдя через кольцевую систему Урана, «Вояджер-2» приблизился к центру планеты примерно на 107 000 километров. Он измерил размеры и массу Урана и его главных спутников, обнаружил и измерил магнитное поле, а также определил скорость вращения внутренней части планеты. На Уране было сделано около 8000 снимков, включая первые крупные планы планеты, её колец и спутников. На этих снимках были обнаружены погодные условия в атмосфере Урана и на поверхности крупных спутников, а также впервые было обнаружено много меньших спутников.

Читайте также:  Число при убывающей луне

Источник

Планета Уран

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

Adblock
detector