Studiile asupra sistemului solar, realizate în ultimul trimestru al secolului XX, au dat științei numeroase descoperiri surprinzătoare. Cu ajutorul noilor telescoape optice puternice de astrofizică, oamenii de știință nucleari, reprezentanți ai altor ramuri ale științei și tehnologiei au reușit să obțină date științifice inestimabile despre spațiul apropiat. Datorită zborurilor de sondă automată spațială, au devenit cunoscute omenirii fapte interesante despre compoziția și structura sistemului planetar al stelei noastre. În cele din urmă, lumea științifică a reușit să obțină informații despre cum arată planeta Uranus, ce reprezintă Neptun și care sunt dimensiunile reale ale sistemului solar.
Cea mai uimitoare planetă a sistemului solar
Explorând spațiul din apropierea Pământului printr-un telescop, este ușor să ajungem la o opinie eronată - sistemul solar este cel mai simplu mecanism heliocentric în care toate celelalte corpuri și obiecte spațiale respectă legile cunoscute ale fizicii și matematicii. De fapt, totul nu este la fel de simplu cum pare la prima vedere. Fiecare corp ceresc din cel mai apropiat spațiu își trăiește propria viață, are propriile caracteristici și nu seamănă foarte mult cu vecinii săi. Un exemplu viu este planeta terestră, printre care numai Pământul și Marte pot, cu o întindere, să fie puse într-un singur rând.
Situația este similară cu un alt grup de planete - gigantii de gaze - care își fac fuga în jurul valorii de Soare într-un cerc exterior. Dacă Jupiter și Saturn au parametri și caracteristici astrofizice similare, atunci Uranus în fundalul lor arată ca "oaia neagră". În ciuda asemănării externe și a aceleiași structuri, Uranus este singura planetă a sistemului nostru stea, care ocupă o poziție neobișnuită. Trăsătura specifică a unui astfel de corp ceresc ca Uranus este următorul aspect. Planeta nu face doar o fază măsurată în orbita heliocentrică, ci se rotește ca o minge de biliard în jurul soarelui. Pur și simplu, planeta se află pur și simplu pe partea ei și se rotește în direcția orbitei sale. Acest comportament nu este doar tipic celorlalți doi giganți gazoși ai Sistemului Solar - Jupiter și Saturn, poziția axei de rotație a Uranului față de planul orbitei pare neobișnuită.
Dacă vorbim despre cât de înclinat ecuatorul lui Uranus față de planul orbitei sale, atunci această valoare este de 97,86⁰. De exemplu, Pamantul si Marte au un unghi de inclinare egal la planul orbital de 23.45 si respectiv 25.19 grade. Ecuatorul de la Mercur și de la Jupiter este aproape perpendicular pe planul orbital. Uranus se află pe partea sa și se rotește retrograd. O astfel de poziție a axei pare din punct de vedere științific o nonsensă, deoarece pe planeta a șaptea de la Soare, schimbarea zilei și a nopții se observă numai într-un sector îngust al discului planetar. Răsăritul și apusul soarelui îndepărtat au loc la orizontul Uranus aproape la fel de mult ca în latitudinile polare de pe Pământ. Datorită acestei poziții a axei de rotație a planetei, există un moment curios - diferența de durată a anului uranian la polii și la ecuator. Stâlpii planetei se întâlnesc zi și noapte o dată pe parcursul a 42 de ani de la Pământ, dar la ecuator, anul este prelungit exact de două ori și este de 84 de ani.
Poziția axei de rotație a planetei și natura câmpului magnetic al celei de-a șaptea planete. Spre deosebire de alte corpuri cerești ale sistemului solar, câmpul magnetic al Uraniului se rotește împreună cu planeta însăși, schimbând în mod constant poli magneți. Cu alte cuvinte, câmpul magnetic al planetei Uranus se deschide și se închide periodic. Dacă acest lucru sa întâmplat pe Pământ, ne-am fi așteptat în fiecare zi printr-o catastrofă planetară.
Descoperirea celei de-a șaptea planete
Povestea descoperirii celui de-al treilea gigant de gaz este în întregime legată de numele englezului William Herschel. În 1781, englezul a descoperit un nou corp ceresc, care a fost inițial confundat cu o cometă care a vizitat sistemul solar. Cu toate acestea, după ce a studiat caracteristicile obiectului pe orbita soarelui, astronomul William Herschel a decis să-l clasifice drept a șaptea planetă. Acest eveniment a devenit un punct de reper în astronomie. Pentru prima dată într-un mod instrumental, o persoană a reușit să găsească o planetă, a cărei existență a fost anterior necunoscută. Până în acest moment, astronomii s-au bazat pe informații despre existența a șase planete, luând Uranus ca o stea. Ideea mărimii sistemului solar era limitată la orbita lui Saturn.
Angličanul, ca descoperitor, a propus să numească a șaptea planetă în onoarea monarhului englez - "Steaua lui George". Acest nume nu se potrivea gustului membrilor Observatorului Astronomic Regal, care a decis să dea noii planete numele de Uranus, în cinstea simbolului divin grecesc al sferei celeste. Ulterior, când Herschel a observat mișcarea Uranusului, a fost observată o particularitate a comportamentului acestui corp ceresc în orbită. Cea de-a șaptea planetă se mișca neuniform pe orbită, acum accelerând, apoi încetinind mișcarea. Deja după moartea lui Herschel, alți astronomi, englezul Adams și francezul Laverye au făcut presupunerea că există un alt corp ceresc în spatele Uranusului, a cărui gravitate afectează comportamentul celui de-al treilea gigant de gaze. Calculele matematice ulterioare au confirmat corectitudinea presupunerii, ceea ce a făcut posibil ca în 1846 să descopere ultima, a opta planetă a sistemului solar, Neptun.
Astfel, descoperirea Uranusului a provocat o reacție în lanț în lumea științifică, care a dus la extinderea granițelor sistemului planetar. Urmând Uranus, am primit Neptun și Pluto - obiecte descoperite prin calcule matematice.
Caracteristici astrofizice: o scurtă descriere a planetei Uranus
În ciuda asemănării externe cu primii doi giganți ai sistemului solar, cea de-a șaptea planetă este semnificativ diferită de cea a lui Jupiter și Saturn. Spre deosebire de Jupiter și Saturn, care poate fi destul de bine văzut cu un telescop, Uranus în lentilă arată ca un asterisc mic. Acest lucru se datorează distanței enorme care separă această lume îndepărtată de planeta noastră.
La orizontul Pământului, al treilea gigant este abia vizibil, reprezentând o stea slabă, a cărei luminozitate variază în intervalul de 5.9 - 5.32 magnitudine. Observând într-un telescop în spatele unei stele îndepărtate de culoare albastru pal, astronomii s-au întrebat de multă vreme ce culoare este a șaptea planetă. Oamenii de știință au primit răspunsul la această întrebare numai în 1986, când sonda spațială Voyager-2 a zburat cu 80.000 de kilometri. de pe suprafața unei planete îndepărtate. Imaginile rezultate au arătat un albastru palid, cu o nuanță metalică, un disc planetar.
Distanta de Soare este in medie 2 876 679 082 km. Uranus face o fugă în jurul centrului sistemului stea într-o orbită aproape eliptică, cu o ușoară excentricitate (e), care este de 0,46. Perioada orbitală a corpului ceresc în jurul stelei centrale este de 30.685 de zile de la Pământ sau de 84 de ani. Viteza de mișcare a acestei planete este scăzută - doar 6,8 kilometri pe secundă. Numai Neptun se mișcă în spațiu cu o viteză orbitală mai mică - 5,4 km / s.
Dacă vorbim despre cât timp este nevoie pentru a călători de la Pământ la a treia planetă uriașă, aici vă puteți baza pe datele de zbor ale aceleiași mașini automate Voyager 2 care au zburat la Uranus timp de aproape 9 ani. Aceasta este singura misiune care a permis pământenilor să obțină idei despre acest obiect îndepărtat și împrejurimile sale.
În ciuda dimensiunilor sale modeste pe cerul de noapte, în realitate dimensiunea lui Uranus este impresionantă. Diametrul discului planetar al acestui gigant este de 50.724 km. Acest lucru nu este, desigur, la fel ca în Jupiter și Saturn, ale căror diametre sunt de 140 mii km și, respectiv, 116 mii km. Totuși, acest lucru este suficient pentru ca planeta a șaptea a sistemului solar să țină ferm poziția a treia.
Observator impresionant și masa acestui corp ceresc. Uraniul este de 14,5 ori mai greu decât Pământul și cântărește 8,6832 · 1025 kg. Prin masa sa, gigantul albastru palid pierde nu numai lui Jupiter și Saturn. Chiar și satelitul îndepărtat al Uranusului, planeta Neptun, are o masă mare. Lumina relativă a unui corp ceresc îndepărtat se datorează compoziției sale. Spre deosebire de celelalte două planete Jupiter și Saturn, unde volumul este reprezentat de hidrogen și heliu semi-lichid și metalizat, Uranus reprezintă o minge uriașă de gheață, care are o viteză de rotație în jurul axei proprii de 2,29 m / s.
Compoziția celei de-a șaptea planete și atmosfera ei
Gheață pe Uranus este o varietate de modificări la temperaturi ridicate. Există amoniac înghețat, gheață de apă și metan într-o stare de gheață solidă. Datorită naturii înghețate, a șaptea planetă a fost transferată de astrofiziciști la categoria giganților de gheață. Densitatea mingii de gheață este nesemnificativă, aproape de trei ori mai mică decât densitatea planetei Pământ și este de 1,27 g / cm3. Cu toate acestea, datorită parametrilor săi mari și orbitali, forțele gravitaționale sunt destul de puternice asupra Uranusului. Accelerarea caderii libere în gigantul de gheață este aproape identică cu cea a pământului și se ridică la 8,87 m / s2.
Structura curioasă a unei planete îndepărtate, care arată astfel:
- miez de piatră solidă;
- manta de gheata;
- suprafața imaginară;
- atmosferă inferioară (stratosferă și troposferă);
- coroana planetară.
Suprafața unui corp ceresc este reprezentată de compuși de hidrogen și heliu, care sunt într-o stare gazoasă. Atmosfera planetei include metanul, datorită căruia Uranus are o nuanță de culoare albastră deschisă. Concentrația acestuia scade cu altitudine, unde, datorită temperaturilor extrem de scăzute, metanul îngheață, lăsând loc pentru hidrogen și heliu. Compoziția chimică exactă a atmosferei celei de-a șaptea planete nu este pe deplin cunoscută, dar judecând din spectru, atmosfera este în principal hidrogen, conține, de asemenea, compuși de hidrocarburi, care sunt rezultatul radiației solare asupra moleculelor de metan. Straturile atmosferei gigantului de gheață diferă în funcție de grosime și temperatură. Cel mai înalt strat este corona atmosferică, care se extinde cu mult peste planetă până la o distanță de 8.000 km. Straturile inferioare sunt stratosfera și troposfera, unde predomină temperaturile scăzute. La o altitudine de 50-300 km. de la suprafață este un strat de nori constând din vapori de apă, cristale de amoniac și metan. Temperaturile în acest loc ajung la 227-250 grade Celsius, cu o notă minus.
concluzie
Informațiile pe care oamenii de știință le au astăzi despre a treia planetă uriașă sunt extrem de limitate. Acest lucru se datorează locației Uranusului. Astrofiziciștii și oamenii de știință s-au axat pe studiul lui Jupiter și Saturn și asupra regiunilor extreme ale sistemului solar. Uranus, situat în mijlocul acestei comunități de corpuri celeste, a fost tot timpul în afara programelor de cercetare. Nava spațială "Voyager 2" a devenit până acum singura navă care a ajuns în vecinătatea unei planete îndepărtate, furnizând primele informații documentare despre planeta Uranus, despre compoziția atmosferei și a mediului înconjurător.
La fel ca toți ceilalți giganti de gaz, care au propriul lor sistem de corpuri cerești, oamenii de știință au descoperit un ornament de uraniu - un sistem de inele. Descoperite și sateliții planetă Uranus, care astăzi sunt 27 de piese. Cu ajutorul telescopului Hubble în 2005, a fost posibil să se examineze în detaliu cei cinci mari sateliți ai Uranusului - Miranda, Ariel, Umbriel, Titania și Oberon. Un studiu ulterior al unei planete îndepărtate și al sateliților săi va furniza probabil informații noi și utile oamenilor de știință, dar în viitorul apropiat misiunile în această parte a sistemului solar nu sunt planificate.
