Магнитное поле урана кратко

Обновлено: 08.07.2024

Общие сведения о Уране

Уран – это седьмая по удаленности от Солнца планета (седьмая планета Солнечной системы).

Уран относится к ледяным гигантам и назван в честь греческого бога неба Урана.

У Урана на данный моменты обнаружены 27 естественных спутников.

Соседями Урана являются Сатурн и Нептун, за которым начинается пояс Койпера.

Так же, как у газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется магнитосфера.

Стандартная модель Урана предполагает, что он состоит из трех частей: в центре – каменное ядро, в середине – ледяная оболочка, снаружи – водородно-гелиевая атмосфера.

У Урана есть слабо выраженная система колец, состоящая из очень темных частиц диаметром от микрометров до долей метра.

Орбита Урана

Среднее расстояние от Урана до Солнца 2,8 миллиарда километров (19,1914 астрономической единицы).

Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 2,749 миллиарда километров (18,38 астрономической единицы).

Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 3,004 миллиарда километров (20,08 астрономической единицы).

Средняя скорость движения Урана по орбите составляет около 6,81 километра в секунду.

Один оборот вокруг Солнца планета совершает приблизительно за 84 земных года.

Год на планете составляет 369,66 уранианских суток.

Расстояние от Урана до Земли варьируется в пределах от 2,6 до 3,15 миллиарда километров.

Физические характеристики Урана

Уран – третья по размеру планета в Солнечной системе и четвертая по массе.

Уран – самая холодная планета Солнечной системы с минимальной температурой -224 °C.

Средний радиус Урана составляет 25 362 ± 7 километров, то есть около 4 радиусов Земли.

Площадь поверхности Урана составляет 8,1156 миллиарда квадратных километров.

Средняя плотность Урана составляет 1,27 грамм на кубический сантиметр.

Ускорение свободного падения на Уране равно 8,87 метра на секунду в квадрате (0,886 g).

Масса Урана равна 8,6832 х 10 25 килограмм, что составляет около 14,6 масс Земли.

Атмосфера Урана

Атмосфера Урана условно делится на 3 части: тропосфера, стратосфера и термосфера/атмосферная корона. Мезосфера отсутствует.

Основными компонентами атмосферы Урана являются водород (около 83 ± 3%), гелий (15 ± 3%) и метан (2,3%).

Скорость ветров на Уране может достигать 900 километров в час.

Благодаря наклону оси (97,86˚) полярные области Урана получают в течение года больше солнечной энергии, чем экваториальные. Однако Уран теплее в экваториальных районах, чем в полярных. Механизм, вызывающий такое перераспределение энергии, пока остается неизвестным.

Уран показывает признаки сезонных изменений и погодной активности, вызванные приближением планеты к точке равноденствия.

Исследование Урана

Уран открыт 13 марта 1781 года английским астрономом Уильямом Гершелем, до этого момента он наблюдался 21 раз, но астрономы принимали его за звезду.

В 1789 году Уильям Гершель утверждал, что видел у Урана кольца, однако кольцевая система была однозначно подтверждена лишь в 1977 году, а их красноватый оттенок – только в 2006 году.

Интересные факты о Уране

Уран – наименее массивный из всех планет-гигантов Солнечной системы.

Каждый полюс Урана 42 земных года находится в темноте, а следующие 42 года купается в солнечных лучах.

При чистом темном небе Уран в противостоянии виден невооруженным глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в условиях города.

Уран стал первой планетой, открытой с помощью телескопа.

Уран – единственная большая планета Солнечной системы, название которой происходит не из римской, а из греческой мифологии.

Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже суммарная масса крупнейших пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна.

Названия спутников Урана выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Ученые экспериментально подтвердили, что на Нептуне и Уране небо в алмазах.

Уран — планета Солнечной системы, которая была обнаружена первой в период развития астрономии, начавшийся с изобретения телескопа. С древних времен и до ее открытия человечество знало о существовании только 6 планет.

История открытия Урана

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.

Объект имел вид небольшого диска, а не яркой точки, и постепенно смещался относительно других звезд. Гершель предположил, что изучаемое им небесное тело является или звездой, окруженной туманностью, или кометой, но больше склонялся к последнему варианту. В мае того же года Андрей Лексель, академик из Петербурга, занялся вычислением параметров его орбиты.

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.

Физические характеристики

Седьмая планета в нашей системе является и 1 из самых крупных. По величине она уступает только Юпитеру и Сатурну. Физические характеристики Урана:

масса — 8,69 × 10^25 кг;
объем — 6,8 × 10^13 м³;
плотность — 1,27 г/см³;
диаметр на экваторе — около 51120 км, между полюсами — около 50000 км;
скорость вращения по орбите — 6,8 км/секунду;
видимая звездная величина — 6;
среднее расстояние между планетой и солнцем — 2,8 млрд км (20 а.е.).

Период вращения Урана вокруг своей оси составляет чуть более 17 часов, а само движение совершается по часовой стрелке, т.е. является ретроградным.

Этот гигант почти лежит на плоскости своей орбиты (его ось наклонена на 98° к орбитальной), поэтому создается впечатление, что он катится вокруг Солнца, а не вращается волчком, как другие планеты.

Состав планеты

Специалисты относят Уран и Нептун к особому классу планет — ледяным гигантам, поскольку в их ядрах не обнаружено металлического водорода, но присутствует большое количество высокотемпературных модификаций льда. В недрах седьмой планеты кроме ледяных кристаллов находятся и горные породы. По химическому составу ее мантию можно назвать водно-аммиачным океаном с метановыми примесями.

Структура Урана

Планетная система Урана состоит из него самого, спутников и колец. Сейчас уже подтверждено существование 13 кольцеобразных объектов, оказавшихся намного более молодыми образованиями, чем сама планета. Предположительно, это могут быть остатки ранее захваченных объектов. Кольца Урана темные и узкие. Размер самых крупных частиц, их составляющих, не превышает 1 м.

Самое яркое — внешнее кольцо, удаленное от центра Урана на 52 тыс. км. Оно или мощнее, или плотнее других колец. Наружный объект ослабляет свет Солнца на 90%, в то время как внутренние кольца — только на 50%. Все кольцеобразные структуры имеют форму с выраженным эксцентриситетом, разную ширину и наклон к орбите, что позволяет предполагать наличие у Урана еще не открытых спутников.

Структурно Уран разделяют на 3 части:

твердое ядро, разогретое до 5000°K;
мантия, состоящая изо льда — модифицированной воды с растворенными в ней в больших количествах метаном и аммиаком;
оболочка, образованная водородом и гелием в газообразном состоянии.

Наибольшую часть (около 60%) занимает мантия.

Гравитация и магнитное поле

По расчетам ученых, любое тело, падающее сверху на поверхность Урана, должно достигать ее со скоростью 8,69 м/секунду². Получается, что на планете, намного более тяжелой, чем наша, гравитация оказывается ниже земной. Это происходит потому, что значение силы тяжести на космическом объекте зависит не только от его массы, но и от плотности, а Уран относится к планетам с низкой плотностью и занимает предпоследнее место в Солнечной системе по этому параметру.

Его магнитное поле формируется в мантии, а не в геометрическом центре планеты (как это чаще всего бывает), причем не равномерно, а только в некоторой его части. Ось, соединяющая магнитные полюса, не совпадает с осью вращения Урана, а наклонена относительно нее на 59°.

Поэтому географические и магнитные полюса смещены относительно друг друга на расстояние, примерно равное ⅓ его радиуса.

Такая геометрия приводит к асимметричному распределению напряженности магнитного поля между разными точками на поверхности планеты, а полярное сияние наблюдается далеко от географических полюсов.

Атмосфера и поверхностный рельеф

На седьмой планете Солнечной системы нет литосферы в ее привычном понимании, поэтому не может быть и выраженного рельефа. Между мантией и стратосферой существует нечеткая граница перехода между жидкими и газообразным слоями. Температура на планете Уран опускается до -49°K (-224°C), поэтому он считается самой холодной планетой в нашей звездной системе.

На снимках в видимом спектре, полученных около 30 лет назад, Уран выглядит как космическое тело без атмосферных штормов, присущих другим планетам-гигантам. Однако сейчас по мере его приближения к точке равноденствия погодная активность на планете увеличивается, а скорость ветров над ледовым океаном достигает 250 м/секунду (900 км/ч).

Спектральный анализ показывает, что атмосфера Урана состоит по большей части из водорода (82%) и гелия (16%), а также содержит около 2% метана. Это углеводородное соединение и придает Урану зеленовато-голубой оттенок — метановые облака, составляющие верхний слой атмосферы, имеют свойство поглощать красный цвет спектра.

Нижний слой атмосферы — тропосфера начинается на расстоянии около 300 километров от жидкой мантии и простирается в высоту на 50 км. Еще 4 тыс. км приходится на стратосферу, а на высоте в 50 тыс. км над поверхностью ледяного гиганта заканчивается последний слой — термосфера.

В тропосфере предполагается наличие 4 облачных слоев:

водяные облака, состоящие из кристаллов льда, находятся ближе всего к поверхности Урана;
облака, образованные гидросульфидом аммония;
аммиачные и сероводородные образования;
метановые облака, расположенные на границе со стратосферой.

В верхних слоях кроме метана обнаружены следы и других углеводородов: этана, метилацетилена и диацетилена, которые могли образоваться в результате фотолиза под действием солнечной радиации.

Сравнение с Землей

Уран совершает полный оборот вокруг Солнца за 84 земных года. В момент наибольшего удаления седьмую планету и наше светило разделяют около 3 млрд км, а интенсивность солнечного излучения равна 1/400 от его значения, соответствующего орбите Земли.

По объему Уран занимает столько же пространства, как и 63 планеты, подобные нашей, но из-за более низкой плотности по массе он больше ее только в 14 раз. Сила притяжения на его поверхности составляет всего 90% от земной, поэтому гипотетически человек чувствовал бы себя там комфортно.

Исследования Урана

Планета Уран — седьмая планета нашей Солнечной системы. Открыта она не так давно и изучена очень мало. Являясь седьмой планетой по удаленности от Солнца, Уран третий по величине в нашей Солнечной системе, а по своей массе — четвертый.

Люди видели эту планету, но принимали ее за звезду. Именно поэтому планета Уран остается до сих пор огромной загадкой для землян. Огромной Уран называют еще и оттого, что это третья по величине планета системы, диаметр ее по экватору в четыре раза превышает земной, а по массе Уран в 14 раз тяжелее. С Земли Уран видится голубым, так как в его атмосфере большое количество метана.

Основные характеристики

Масса:	8,69*1025 кг (в 14 раз больше Земли)
Диаметр	на экваторе: 51118 км (в 4 раз больше Земли);

Планета Уран относится к классу газовых гигантов. Экваториальный радиус примерно составляет 25 560 км, полярный радиус 24973. Планета имеет шарообразную форму, на полюсах сплюснутую.

В чем состоит уникальность Урана, так это в оси вращения, наклон которой составляет практически 98 градусов к орбитальной плоскости и в движении вокруг своей оси, подобно Венере, он двигается по часовой стрелке. К примеру, земная ось имеет наклон 66 градусов к плоскости орбиты и вращается с запада на восток, против часовой стрелки. Получается, что по орбите Уран движется на боку, катясь как шарик, и вращается с востока на запад.

История открытия

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.

Видимость

Вид Урана в телескопе

С 1995 по 2006 год видимая звёздная величина Урана колебалась между +5,6 m и +5,9 m , то есть планета была видна невооружённым глазом на пределе его возможностей . Угловой диаметр планеты был в промежутке между 3,4 и 3,7 угловыми секундами (для сравнения: Сатурн: 16-20 угловых секунд, Юпитер: 32-45 угловых секунд). При чистом тёмном небе Уран в противостоянии виден невооружённым глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в городских условиях.

В большие любительские телескопы с диаметром объектива от 15 до 23 см Уран виден как бледно-голубой диск с явно выраженным потемнением к краю. В более крупные телескопы с диаметром объектива более 25 см можно различить облака и увидеть крупные спутники (Титанию и Оберон).

Строение Урана

Ученые выдвигают несколько версий внутреннего строения планеты от двухярусной модели до классической трехярусной. За основу большинство принимают стандартную модель.

Атмосферой на Уране называют часть газовой оболочки, которая наиболее удаляется от центральной части планеты. Эти данные были получены с помощью космического аппарата “Вояджер 2”, который смог получить снимки атмосферного спектра.

Начинается атмосфера приблизительно на расстоянии в 300 км от внешнего слоя. Состав такой же, как и других газовых гигантах — содержит больше 70% водорода, 25 % гелия, и метан, приблизительно 2%.

Максимальная скорость ветра, которую удалось зафиксировать, на планете Уран достигает до 240 метров в секунду. Температурный минимум минус 224 градуса, это самая холодная планета в нашей системе.

В центре планеты как всегда находится особенно плотное и с большой температурой раскаленное ядро. Температура ядра предполагается до 7 000 К, а давление до 6 млн атмосфер. Размер ядра составляет д о 20% от R и предположительно из камня и железа. Его плотность до 9 г/см³.

Как и другие планеты, Уран имеет магнитосферу, содержащую заряженные частицы — протоны, электроны, ионы.

Магнитное поле Урна

Магнитное поле нашего Урана имеет ряд своих характерных особенностей по сравнению с остальными планетами и по всей вероятности связано с его особенностями вращения и отсутствию внутреннего источника собственной энергии.

Первая особенность – магнитная ось планеты сдвинута с центра оси планеты на треть его радиуса и при этом образуется угол в 60 градусов.
Вторая особенность это непостоянство напряженности магнитных полей.
Третье – имеется несколько разных пар магнитных полюсов, кроме основных двух еще 2 других более слабых.

Магнитное поле Урана

Своеобразное магнитное поле Урана формируется не в ядре, как у всех планет, а в более поверхностном слое океана водного аммиака с высокой электропроводностью. Именно здесь и начинают образовываются магнитные силовые линии, выходящие на большие расстояния за пределы планеты. Но со стороны Солнца на магнитный поток Урана давит солнечный ветер и препятствует его широкому движению.

С другой стороны выход для магнитных волн свободен и они, казалось бы должны распространяются на огромное расстояние в космическом пространстве. Но не тут то было. Для Урана это неприемлемо благодаря наклону оси вращения к магнитному полю.

Поэтому когда планета вращается, то получается что его силовые линии накручиваются друг на друга спиралевидным хвостом в длину до 10 млн км в обратную от Солнца сторону.

Кольца Урана

Практически каждый знает, что кольца есть у Сатурна, но мало кто слышал про кольца Урана.
Девять колец у планеты Уран впервые обнаружил американский астроном Джеймс Элиот, в марте 1977 года.

На сегодняшний день учеными изучаются 13 колец планеты Уран.

Состав колец разнообразен и состоит из космической пыли и объектов, размерами от 19-20 см до 20-21 метра. Внутренние кольца имеют серый цвет. Самое внешнее — синий, учеными было выдвинуто предположение, что это кольцо состоит из частичек льда и темного вещества.
Ширина колец не превышает нескольких километров, только центральное кольцо имеет внушительную ширину, около 100 км.

Расположение колец начинается, примерно на расстоянии 40000 — 50000 км. И только два внешних кольца расположены на расстояние в два раза большее.
Что именно удерживает кольца в своих границах, пока непонятно, но ученые работают над этой загадкой.

Спутники Урана

На сегодняшний день планета Уран является обладателем 27 спутников, хотя маленьких и незамеченных спутников наверняка гораздо большее количество.

Спутников у планеты много. Хотя некоторая их часть была когда — то захвачена гравитацией Урана и распалась. Самый большой спутник Титания, чуть меньше Оберон. Оба были открыты Гершелем. За ними следуют Умбриэль, Ариэль и Миранда. Из них только Миранда целиком состоит изо льда, остальные — смесь льда и горных пород. Часть спутников движется внутри колец планеты, поэтому называется внутренними.

Всем спутникам Урана достались имена в честь героев произведений Уильяма Шекспира. Это тоже дань первооткрывателю из Англии.

Исследование

После открытия Урана его изучение долгое время оставалось проблематичным из-за его громадной удаленности. Ученые могли наблюдать только самые крупные спутники, строить предположения о кольцах или атмосфере.

Эти открытия позволили группе из 168 ученых начать подготовку к новому проекту. В настоящее время НАСА готовит к запуску аппарат Uranus Pathfinder. Зонд начнет путешествие на Земле и завершит его в районе Урана, где пройдет сквозь атмосферу и возьмет множество проб. Проект предполагает масштабное исследование внешней стороны Солнечной системы. Будут визуально обследованы гигантские области за Ураном. Предполагается, что аппарат стартует в 20-х годах. Миссия может растянуться до 15 лет, из которых почти 10 уйдет на полет к голубой планете.

В культуре

Уже через 3 года после открытия Уран стал местом действия сатирического памфлета . С тех пор в сюжетную линию своих научно-фантастических произведений его включали Стенли Вейнбаум, Рэмси Кэмпбелл, Ларри Нивен , Сергей Павлов, Георгий Гуревич и другие .

В астрологии Уран считается управителем знака Водолея .

Загадки

Боковое вращение

Это, пожалуй, главная загадка планеты. Почему она лежит на боку? Существует предположение, что в далёкие времена зарождения Солнечной системы Уран столкнулся с протопланетой, положившей его на бок, что изменило направление магнитной оси. Оно же остудило и тепловой поток планеты.

Шеврон

Интересные факты о Уране

Уран – наименее массивный из всех планет-гигантов Солнечной системы.
Каждый полюс Урана 42 земных года находится в темноте, а следующие 42 года купается в солнечных лучах.
При чистом темном небе Уран в противостоянии виден невооруженным глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в условиях города.
Уран стал первой планетой, открытой с помощью телескопа.
Уран – единственная большая планета Солнечной системы, название которой происходит не из римской, а из греческой мифологии.
Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже суммарная масса крупнейших пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна.
Названия спутников Урана выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
Ученые экспериментально подтвердили, что на Нептуне и Уране небо в алмазах.

Видео

Космос

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.

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 %.

Интересный факт: возраст Урана насчитывает более 4,5 млрд. лет, он начал формироваться наряду с другими планетами.

Вращение

Большой осевой наклон стал причиной того, что планета движется боком. Она катится как шарик, вращаясь по часовой стрелке. Ее полюса обращены к Солнцу согласно орбитальному периоду. Когда на одном в течение 42 лет непрерывно царит день, и длится лето, то в это время на другом темно и очень холодно.

Демонстрация наклона планеты Уран

На экваторе день и ночь сменяют друг друга через 17 час 14 мин. Именно за столько времени Уран делает виток вокруг своей оси. Полный оборот вокруг светила планета совершает за 84 года.

Интересный факт: благодаря осевому наклону, полярные зоны получают больше солнечной энергии, чем экваториальные. Почему на экваторе гораздо теплее, остается загадкой для ученых.

По мнению одних астрофизиков, причиной сильного наклона оси стало столкновение Урана с большим космическим объектом, который смог перевернуть планету на бок. По мнению других – существовал некий спутник, который смог раскачать ось вращения своим гравитационным полем. Сам же он был притянут к другому космическому объекту, размером превышающим Уран.

У голубого гиганта трудно определить, какой полюс северный, какой южный. Так происходит, потому что магнитное поле движется вместе с планетой. При аналогичных условиях на Земле постоянно происходили бы разные погодные явления. Но на Уране кроме двух основных магнитных полюсов существуют еще две пары более слабых.

Видимость

Уран на звездном небе

Звездная величина Урана колеблется в пределах 5,6m-5,9m. Это говорит о том, что планету можно увидеть с Земли даже невооруженным взглядом, если знать точное местоположение в данный момент. Он выглядит как тусклая звезда.

Но наблюдать за Ураном нужно в телескоп, имеющий объектив не менее 250 мм. На темном небосводе хорошо виден голубовато-зеленый диск и два спутника: Оберон и Титания. В более мощный телескоп с объективом 400 мм можно разглядеть темные пояса, пятна и различающиеся по цвету зоны. Хорошо виден спутник Ариэль и Умбриэль.

Состав, строение, поверхность

Состав и структура Урана

Подвергшись внешнему механическому воздействию огромного космического объекта, планета потеряла большую часть внутреннего тепла, полученного при формировании.
Существует специфический барьер, преграждающий выброс внутреннего тепла на поверхность.

Интересный факт: недостаточное тепловое излучение мешает определить температуру внутри планеты. Но если она близка параметрам других газовых гигантов, то на Уране когда-то могла существовать примитивная жизнь.

В инфракрасном свете видны облака, окружающие эту удивительную и непохожую на остальные планету.

Спутники

У планеты Уран существует 27 естественных спутников: 13 внутренних, 5 крупных и 9 нерегулярных. Каждый обладает определенными особенностями.

Пять крупных естественных лун Урана достаточно массивны. Титания имеет диаметр 1578 км. Но их совокупная масса меньше, чем у одного спутника Нептуна – Тритона. На поверхности Титании обнаружены следы вулканической активности. Видны извилистые долины, напоминающие русла рек, длиной до 1000 км.

Атмосфера Урана начинается выше 300 км от верхней границы мантии (условной поверхности). Она состоит из трех слоев, находящихся на определенной высоте:

тропосфера до 50 км;
стратосфера от 50 км до 4000 км;
термосфера от 4000 км до 50000 км.

Кроме водорода и гелия, которые являются основой атмосферы Урана, в ее составе обнаружен аммиак и метан. Последний придает Урану голубое сияние. Многочисленные облака находятся в тропосфере и имеют слоистое строение. Нижний уровень состоит изо льда, а верхний – из метана.

Уран, несомненно, самая холодная планета Солнечной системы. На поверхности температура воздуха может составлять -224 °C.

Интересный факт: в термосфере температура достигает 577 °C. Этот феномен ученые пока объяснить не могут. Ведь расстояние до Солнца очень велико, а внутреннего тепла мало.

В экваториальных областях направление ветра обратно вращению планеты. Чем дальше от экватора, тем сильнее скорость потоков. В гигантских вихрях она может достигать 900 км/ч. Ближе к полюсам направление ветра меняется, а его скорость стремительно падает.

Сезонные изменения

Сильный осевой наклон Урана повлиял на необычную смену времен года. Если один полюс 42 земных года находится под солнечными лучами, то другой весь этот период пребывает в темной морозной зиме со штормовыми ветрами.

Смена сезонов на Уране мало изучена. В 2004 году зафиксировано резкое изменение погоды. В начале марта появилось большое количество облаков, ветер усилился до 824 км/ч, начались сильные грозы, которые продолжались до 4 июля. В 2006 году удалось сфотографировать начало образования атмосферного вихря.

южное солнцестояние;
северная весна;
сезон равноденствия;
северное солнцестояние.

Приблизившись к солнцестоянию, оба полушария планеты находятся в одинаковых условиях: либо освещенные Солнцем, либо во тьме космоса.

Кольца

Система колец Урана

Сегодня известно, что система состоит из 13 основных колец и множества почти неразличимых пылевых полос. В ультрафиолетовых лучах из цвет красноватый, в инфракрасном излучении – серый. Темные оттенки показывают, что в их составе смесь льда и неизвестного вещества, возможно, схожего с составом внутренних спутников Урана. Ведь кольца сформировались гораздо позже самой планеты.

Физические характеристики

Сравнение Урана и Земли

У планеты отсутствует твердая поверхность, и ученые условно принимают за ее верхнюю границу сфероид вращения с давлением в один бар. Именно от него начинается отсчет шкалы слоев атмосферы.

Формирование Урана

Протосолнечная туманность – это огромный вращающийся шар из газа и пыли. В результате его уплотнения начала формироваться Солнечная система. Водород и гелий стали строительным материалом для Солнца, а частички пыли для строительства протопланет.

Планеты увеличивали свои массы и формировали гравитационные поля, которые удерживали вокруг них остаточный газ.

Такая теория возникновения небесных тел вполне устраивает ученых. Но вызывает много вопросов по отношению возникновения газовых гигантов, к которым относится Уран и Нептун.

Интересный факт: ученые выдвинули версию, что раньше орбита Урана была иной и проходила относительно близко от Солнца.

Сколько лететь до Урана

Гипотетически до Урана можно добраться:

на велосипеде за 15000 лет;
на Боинге за 326 лет;
на Ан-2 за 1500 лет;
со скоростью света за 2ч 40мин.

Гравитация

Несмотря на большие размеры, плотность Урана очень маленькая, всего 1,27 г/см3. А гравитация зависит от этого параметра. Поэтому она на Уране даже немного меньше, чем на Земле, и равна 8,69 м/с2.

Уран нагревается внутренним теплом. В атмосфере происходят грозы, дуют ветра, присутствуют химические элементы, способствующие формированию простейших органических веществ. Кроме того, ядро планеты окружает жидкий океан, составной частью которого является вода.

Но огромное давление не сможет выдержать никакая форма жизни, известная человеку. Поверхность Урана имеет низкую температуру, она считается полюсом холода солнечной системы. При -220 °C возможна только внеземная инопланетная жизнь.

И еще один фактор, исключающий жизнь на планете – это недостаточное количество солнечной энергии, связанное с большим расстоянием между Ураном и светилом.

Расстояние до Солнца

Орбита, перигелий и афелий Урана

Солнечный свет достигает поверхности Земли за 8 минут. До далекого Урана ему необходимо потратить приблизительно 2,7 часа. Среднее расстояние составляет 2.88 млрд км, что в пересчете на астрономические единицы равняется 19,2 а.е.

День на Уране

Сутки на Уране длятся 17 ч 14 мин 24 с. За это время планета совершает оборот вокруг своей оси. Но поскольку наклон небесного тела большой, оно практически лежит на боку. Из-за этого долгое время одно полушарие находится на Солнце, а другое в тени.

Расстояние до Урана

Расстояние от Урана до Земли: от 2,6 – 3,1 млрд км.

Открытие планеты

Уран – первая планета, открытая благодаря телескопу. Уильям Гершель, музыкант из Лондона, увлекался астрономией. Он сам сделал телескоп и ночи напролет наблюдал за звездами. Его мечтой было создание подробной карты звезд Северного полушария. 13 марта 1781 года его внимание привлекла странная звезда, имевшая вид диска. Уильям решил, что это комета. Позже выяснилось, что она имеет круговую орбиту и не может быть кометой.

Уильям Гершель – астроном, открывший Уран

Открытие Урана решило судьбу Гершеля. Король Георг III, увлекающийся наблюдением за звездами, назначил его астрономом и определил жалованье в 200 фунтов.

История изучения

Исследования автоматическими межпланетными станциями

В 2030 году Юпитер будет находиться в очень удобном положении для ускорения нового зонда, способного относительно быстро достичь Урана. У космического сообщества есть 10 лет на подготовку нового, более тщательного исследования дальних планет.

Интересное видео об Уране

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: