Характеристики планеты Уран

Первое упоминание о небесном теле, позже названном Ураном, относится к записям Дж. Флемстида. Английский ученый вел наблюдения за ним в 1690 г., но принял его за звезду, которую отнес к созвездию Тельца. В XVIII в. около 20 лет подряд за планетой вел наблюдения французский астроном ле Моньер, тоже отмечая ее на астрономических картах как звезду.

В 1775 г. выходец из Германии У. Гершель, музыкант и астроном-любитель, проживающий в г. Бат близ Бристоля (Англия), начал изучение небесных объектов в собственноручно изготовленный телескоп. Продвигаясь в своих наблюдениях по небосводу, к марту 1781 г. он дошел до звезд, расположенных в созвездии Тельца. 1 из них особо заинтересовала астронома, т.к. обнаружилась в месте, где согласно ранее составленным картам ее не должно было быть.

Он обнаружил, что наблюдаемый объект движется по сильно вытянутой окружности, центр которой совпадает с положением Солнца. Вычисления доказали, что траектория передвижения этого тела в нашей звездной системе соответствует планете, а не комете, и с 1873 г. оно ею и считается. Так впервые ученые открыли новую планету при помощи телескопа. Гершель предложил назвать ее «Георг», в честь короля, правившего в то время в Англии.

Однако у астрономов прижилось название «Уран», взятое немецким ученым Иоганном Боде из мифологии, — так в греческом пантеоне звали бога неба. Официально это имя было присвоено седьмой планете Солнечной системы Всемирным астрономическим сообществом в 1860 г.

Кроме самого Урана в 1787 г. Гершель открыл и 2 его крупнейших спутника: Титанию и Оберон, а в 1851 г. У. Лассел (пивовар и любитель астрономии) открыл еще 2: Ариэль и Умбриэль. Пятой стала Миранда, обнаруженная в 1948 г. американским астроном Дж. Койпером, а в 1980-х годах мир узнал о существовании колец Урана.

Размер, масса, орбита

Уран обладает следующими параметрами:

• Масса в 14,6 раз больше Земли (8,683*10^25 кг);
• Площадь 8,1156 млрд км2;
• Радиус по экватору 25559 км;
• Плотность 1,27 г/см3;
• Наклон оси 97,77°;
• Орбитальная скорость 6,81 км/с;
• Радиус по полюсам 24973 км.

Орбита Урана

Уран имеет форму шара, сплюснутого на полюсах. Он самый легкий среди планет-гигантов, ведь основную его часть составляет лед. Сила притяжения меньше земной всего на 10 %.

История открытия

Первое упоминание планеты — запись английского ученого Джона Флемстида. В течение 1690 года он несколько раз наблюдал это небесное тело, но зафиксировал его только как звезду 34 созвездия Тельца. Уже в 18-ом веке французский астроном ле Моньер вел наблюдения за планетой почти 20 лет, по — прежнему считая ее звездой.

Уран — первая планета, обнаруженная при помощи телескопа. Модель этого телескопа находится в музее города Бат в Великобритании.

Уильям Гершель вообще вначале счел Уран кометой. Изучая открытое небесное тело с разными линзами, Гершель пришел к выводу, что это не звезда, так как при приближении ее размер менялся. Но он не обнаружил ни хвоста, ни головы, что свойственно кометам.

В это же время астроном из России А. И. Лексель определил расстояние от Земли до объекта. Оно превысило в 18 раз расстояние от Солнца до Земли. Ни одной кометы на таком расстоянии в то время известно не было. Немецкий ученый Боде рекомендовал считать объект скорее планетой. Что и подтвердил окончательно в 1783 году сам Гершель.

Это открытие принесло ему пожизненную стипендию в 200 тысяч фунтов и приглашение переехать в Виндзорский дворец. Король Англии желал лично разглядывать звезды в телескопы ученого.

Встал вопрос о названии новой планеты. Гершель, пользуясь правом первооткрывателя, предложил назвать ее планетой Георга, в честь английского короля, в эпоху правления которого и была обнаружена планета. Его коллеги-астрономы предлагали другие названия: Кибела, Гершель. Потом вспомнили, что новая планета вращается за Сатурном. По греческой мифологии отцом бога Сатурна являлся Уран, бог неба. Это название прижилось, хотя в Англии еще почти 70 лет планету называли Георгом. Окончательно название Уран официально принято в 1860 году Всемирным астрономическим обществом.

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.

Спутники Урана

Естественные спутники планеты Уран, их количество равно 27, носят имена персонажей произведений Александра Поупа «Похищение локона» и Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь» и «Буря».

Первые 2 спутника, Титания и Оберон, в 1787 году обнаружил Уильям Гершель, первооткрыватель Урана. Последний, 27 спутник обнаружили в августе 2003 года, ученые Шепард и Джуитт, и назвали его Маргарита.
Спутники Урана подразделяют на три группы: пять крупных спутника, девять нерегулярных спутника и тринадцать внутренних спутника.
Внутренние спутники, их еще называют лунами, являются темными объектами и состоят из примеси тёмного материала и водяного льда.
Нерегулярными спутниками называют естественный спутник, который движется не по общепринятым правилам, или орбита более вытянута, либо спутник движется в обратном направлении по орбите или орбита его находится под большим наклоном к экватору.

Вот таких спутников, имеющих сильнонаклоненные орбиты, эллиптической формы, у Урана – девять.
Крупные спутники Урана сильно различаются по диаметру: Миринда — 472 км, Ариэль-1158 км, Умбриэль – 1170 км, Обертон- 1523 км, Титания 1578 км.
Спутники состоят из смеси льда и камня, на поверхностях наблюдаются кратеры. Самую молодую поверхность определили у спутника Ариэль, а самую старую у Умбриэля.

Планета Уран

Спутники

К слову о спутниках, как думаете, сколько спутников у Урана? А их у него аж целых 27 штук (по крайней мере, известных на данный момент). Самыми большими считаются: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Все спутники Урана представляют собой смесь горных пород со льдом, за исключением Миранды, которая полностью состоит из льда.

Так выглядят спутники Урана по сравнению с самой планетой.

У многих спутников нет атмосферы, также часть из них движется внутри колец планеты, через что их также называют внутренними спутниками, и все они обладают прочной связью с кольцевой системой Урана. Ученые полагают, что многие спутники были захвачены гравитацией Урана.

Интересные факты о планете Уран

1. Прежде всего, его с Нептуном выделяют в отдельную категорию-ледяные гиганты. Поскольку в их недрах большое количество различного льда. А вот металлический водород, характерный для других газовых гигантов (Сатурна и Юпитера) попросту отсутствует.
2. На удивление, планета известна людям очень давно. Но раньше, при наблюдениях люди считали еготусклой звездой.
3. Что важно, это самая холодная планета среди всех.
4. К тому же, у Урана всего обнаружили 27 естественных спутниковых объектов. По правде говоря, их система одна из менее массивных в группе гигантов. Однако выделяют наиболее крупные из спутников: Ариэль, Миранда, Титания, Оберон и Умбриэль.
5. По сути, магнитное поле довольно нестандартное. Оно имеет направление из геометрического центра планеты и наклон на 59 градусов по отношению к оси вращения. При этом магнитный диполь (который и создаёт само поле) сдвинут к южному полюсу, вследствие чего поле асимметрично. То есть напряжённость меняется: на южном полушарии 0,1 гаусс, а на северном 1,1 гаус.
6. Вдобавок, присутствуют радиационные пояса и магнитный хвост протяжённостью миллионы километров.
7. Как оказалось, каждые 84 года наступает уранианское равноденствие, последнее из которых было 7 декабря 2007 года. Кстати, это было осеннее, а перед ним летнее солнцестояние. Соответственно, следующее будет зимним, потом наступит весеннее равноденствие.
8. Помимо всего, наклон оси Урана позволяет полярным областям получать больше солнечной энергии, чем районы экватора. Однако экваториальные участки нагреты сильнее, чем на полюсах. Такое несоответствие является загадкой для учёных.

Крупные спутники Урана

При хороших климатических условиях с Земли планета Уран во время противостояния видна невооружённым глазом. Более того, с помощью бинокля или телескопа можно увидеть не только её, но и спутники. Между прочим, видимая звёздная величина от +5,6 до +5,9.

Благодаря снимкам с космического аппарата Вояджёр-2 в видимом спектре рассматривалась блеклая поверхность, где отсутствовали характерные полосы облаков и атмосферных явлений.
Но сейчас в результате наблюдений учёные различают следы погодной активности и сезонные изменения климата.

Кстати, это единичная миссия Вояджёра позволила узнать какая она планета Уран. Пока другие космические аппараты и станции занимаются исследованием остальных небесных тел, астрономы проводят различные наблюдения за этой холодной планетой.

В будущем, возможно, ещё предстоит выйти на новый уровень её изучения. Ведь, бесспорно, Уран один из интереснейших и любопытных объектов Солнечной системы.