Уран - неправильная планета?
Уран - неправильная планета?
Планета Уран удалена от Солнца на расстояние 2,8 миллиарда километров и совершает один оборот вокруг нашего светила за 84,01 земного года. Её экваториальный диаметр достигает порядка 50 тысяч километров, и масса составляет 14,6 земной. При весьма внушительных размерах один оборот вокруг своей оси Уран делает всего за 17 часов 14 минут 24 секунды. Уран известен прежде всего тем, что стал первой планетой, открытой при помощи телескопа, и тем, что вращается вокруг своей оси «лёжа на боку».

История открытия

С незапамятных времён землянам были известны пять планет Солнечной системы, которые можно наблюдать невооружённым глазом: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Лишь изобретение телескопа позволило рассмотреть ещё три: Уран, Нептун и Плутон. Уран был открыт английским астрономом немецкого происхождения Фредериком Уильямом (Фридрихом Вильгельмом) Гершелем, сыном бедного еврея-музыканта. В молодые годы Уильям Гершель отслужил в ганноверской армии музыкантом-гобоистом. Переехав в Британию, он сначала работал органистом и учителем музыки в Галифаксе, а затем перебрался в курортный городок Бат, где стал распорядителем публичных концертов. Он сочинял музыку, им было написано 24 симфонии. Досуг же он любил посвящать астрономическим наблюдениям, делал телескопы собственной конструкции и задался целью составить атлас звёздного неба Северного полушария.
13 марта 1781 года Гершель изучал звёздную россыпь в созвездии Тельца. Неожиданно вместо яркой точки он увидел небольшой диск. Астроном счёл, что это «необычного вида — либо звезда, окружённая туманностью, либо комета». Он довольно долго считал, что открыл комету. Об этом астроном сообщил в Королевское общество. Открытие принесло ему небывалую известность. Гершеля приняли в члены Лондонского королевского общества и присвоили степень доктора Оксфордского университета. Однако не прошло и двух месяцев, как российский академик Андрей Лексель внёс корректировку в выводы Гершеля. Рассчитав параметры орбиты этой «кометы», Лексель пришёл к выводу, что она перемещается вокруг Солнца по кругу. А по такой траектории двигаются только планеты, кометы же движутся по сильно вытянутым параболам. Это могло означать только то, что Гершель открыл новую, доселе неизвестную планету, разом расширив горизонты Солнечной системы.

Уильям Гершель - первооткрыватель Урана
Уильям Гершель - первооткрыватель Урана

Вновь открытой планете сам Уильям Гершель присвоил имя английского короля Георга III, который в ту пору правил страной. Однако это название признания не получило. А вот название Уран, которое предложил немецкий астроном Иоганн Боде, прижилось. Видимо, по той причине, что хорошо вписывалось в уже существующий пантеон римских богов в названиях планет Солнечной системы.

Спутники

В 1787 году Гершель открыл у Урана два больших спутника — Титанию и Оберон, а двумя годами позже ещё и кольцо вокруг Урана. Узкое, далеко не столь хорошо развитое, как у Сатурна, но всё-таки кольцо. Ещё два спутника — Ариэль и Умбриэль — обнаружил в 1851 году другой британский астроном — Уильям Лассел. В 1948 году американский астроном голландского происхождения Джерард Койпер открыл пятый большой спутник Урана — Миранду. Всего же к настоящему времени известно 27 спутников этой планеты. Все остальные были открыть после 1985 года, во время миссии автоматической межпланетной станцм «Вояджер-2» или с помощью новейши: сильных наземных телескопов. Все они получили названия в честь персонажей Уильяма Шекспира. Последний в этом ряду, получивший имя Маргарита, бы открыт в 2003 году.
13 внутренних спутников Урана тесно связаны с его кольцами, которые, возможно, возникли вследствие распада одного или нескольких маленьких внутренних спутников.

Древнегреческий Уран был богом неба, супругом Геи (Земли), относился к самому древнему поколению богов и «первый стал править всем миром». Он — отец титанов, нимф, циклопов и сторуких гекатонхейров.

Все они состоят из водяного льда с примесью некоего тёмного материала — возможно, преобразованной радиацией органики. Некоторые из них по космическим меркам — настоящие крохи. Так, девятый спутник, Купидон, имеет диаметр 18 километров, а тринадцатый, Маб, немногим больше — 25 километров. Небольшие внутренние спутники постоянно возмущают орбиты друг друга, и поэтому система является хаотичной и нестабильной. Расчёты показывают, что они в результате таких возмущений могут выходить на пересекающиеся орбиты и сталкиваться. Так, Дездемона может в ближайшие 100 миллионов лет столкнуться с Крессидой или Джульеттой.
Следующие пять крупных, сравнительно давно известных спутников достаточно массивны, чтобы гидростатическое равновесие придало им правильную шарообразную форму. Наибольший из пяти, Титания, имеет 1576 километров в диаметре. Это восьмой по величине спутник в Солнечной системе. Титания больше многих крупных спутников Юпитера и Сатурна, хотя и в 20 раз менее массивна, чем наша Луна. Наименьший же из крупных спутников Урана — это Миранда. Её диаметр составляет 472 километра. Все крупные спутники Урана состоят из примерно равных количеств льда и камня, за исключением Миранды, состоящей преимущественно изо льда. Составляющими льда у них могут быть аммиак и углекислый газ.

Гигантский (для своего времени) отражающий телескоп, с помощью которого была открыта планета Уран
Гигантский (для своего времени) отражающий телескоп, с помощью которого была открыта планета Уран

Внешние, нерегулярные спутники Урана имеют эллиптические и сильно наклонённые орбиты на большом расстоянии от планеты. Так, если ближайший к Урану спутник Корделия обращается вокруг него всего за 0,335 дня, то самый дальний, Фердинанд, совершает один оборот за 2887,5 дня, то есть свыше 7,7 земного года. Среди внешних спутников преобладают настоящие малыши. Так, диаметр 22-го, Тринкуло, составляет 10 километров, 24-го, Маргариты, — 11 километров.

Кольца

Что же касается колец Урана, то после Гершеля, видимо, обладавшего очень острым зрением, на протяжении многих десятилетий их никто больше не мог разглядеть. Вновь кольца открыли лишь в 1977 году. Тогда планету наблюдали в тот момент, когда она двигалась на фоне далёкой звезды, заслоняя собой её свет.
При этом исчезновение света было зафиксировано ещё до того, как планета заслонила собой звезду. К тому же свет то пропадал, то появлялся вновь пять раз подряд. Только после этих «подмигиваний» он исчез надолго, так как звезду перекрыл сам Уран. Затем, когда планета прошла мимо звезды, вновь открыв её свет для земного наблюдателя, она снова пятикратно мигнула. Дальнейшие, более тщательные исследования позволили найти в системе Урана 11 колец. Почти все они очень узкие, шириной 1-10 километров, и лишь внешнее кольцо в самой широкой части достигает 96 километров.

Вращающийся на боку

Изучение Урана позволило выявить у него немало интересных особенностей. Одной из них является весьма странное расположение оси его вращения. Оказалось, она имеет наклон 98°. Это значит, что ось вращения планеты фактически находится в плоскости её орбиты. Поэтому Уран, подобно сказочному Колобку, катится вдоль своей орбиты, переворачиваясь с боку на бок. Одним из последствий такого вращения является довольно необычная картина смены времён года. На нём проявляются четыре годовых сезона: весна, лето, осень и зима. Каждый имеет свои характерные особенности. Так, лето в Северном полушарии Урана — это один день, по продолжительности равный 20 земным годам. Южное полушарие в это время окутано сплошной тьмой: там царствует дуэт полярной зимы и полярной ночи. А вот весной и осенью Солнце на Уране каждые сутки поднимается и заходит.

Фотографии Урана ("Вояджер-2")
Фотографии Урана ("Вояджер-2")

Столь неравномерный обогрев солнечным теплом между освещёнными и погруженными во мрак областями планеты, казалось бы, должен был привести к колоссальным разницам в температурах. То есть сторона, обращённая к Солнцу, должна быть намного теплее той, что находится в темноте. Однако, как выяснилось, ничего подобного с Ураном не происходит. В своё время «Вояджер-2» пролетал мимо планеты, когда там зима и лето на полюсах достигли своего максимума. Полученная информация поразила планетологов: оказалось, что температура на обоих полюсах и на экваторе практически одинакова. С чем это связано, сказать трудно — учёные пока лишь выдвигают версии. Но несомненно, что такая температурная стабильность связана с некими, пока неизвестными процессами, благодаря которым атмосферное тепло переносится от более нагретых районов к менее нагретым, и наоборот.
Загадкой для учёных остаётся и внутреннее строение Урана. Выдвинуты две альтернативные гипотезы. Сторонники первой считают, что в самом центре планеты находится каменное ядро, состоящее преимущественно из окислов кремния. Размеры ядра весьма внушительны: его диаметр в полтора раза больше диаметра Земли. Оно окутано оболочкой из смеси водного льда и каменных пород. Затем простирается слой жидкого водорода, а далее следует очень мощная атмосфера. Согласно же другой гипотезе, каменное ядро у Урана вовсе отсутствует: он походит на огромный шар из снеговой «каши», состоящей из смеси жидкости и льда, вокруг которой находится газовая оболочка. При этом известно, что атмосфера Урана состоит почти на 83% из водорода, почти на 15% из гелия и на 2,3% из аммиака. В ней есть ещё ряд примесей, включая аммиак, которые придают ей запах мочи и тухлых яиц. Температура атмосферы — минус 224 °С.
Ещё одной характерной особенностью Урана является наличие у него четырёх магнитных полюсов: двух основных и двух второстепенных — сведения эти получены благодаря, всё тому же «Вояджеру-2». В силу этого его магнитосфера характерна тем, что центр магнитного кокона планеты на целых 60 градусов сдвинут в сторону от оси вращения планеты. Если бы аналогичная ситуация была на Земле, то стрелка компаса показывала бы Северный полюс где-то на широте Канарских островов.Источник: "Тайны XX века"
Опубликовано 18 мая 2017 | Прочтений 1565

Комментарии
Периодические издания


Информационная рассылка:

Рассылка The X-Files ... все тайны эпохи человечества



Электронный журнал:

THE X-FILES...
Все тайны эпохи человечества