Сообщение о спутнике урана

Обновлено: 08.07.2024

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.

Спутники Урана – это 27 космических тел, своими названиями представляющие на границах нашей системы в основном шекспировские персонажи.

История обнаружения

Уильям Гершель, ставший после открытия Урана королевским астрономом, продолжил изучение далекого космоса с помощью телескопа. В 1787 году он заметил два, имеющих наибольший диаметр, спутника планеты – Титанию и Оберон. Через три года Лассель, страстно увлекавшийся астрономией, в собственной ливерпульской обсерватории открыл Ариэль и Умбриэль.

Уран, кольца и спутники в телескоп Хаббл

Деление спутников Урана на группы

Обнаружить все 27 спутников было непростой задачей, диаметр некоторых ничтожно мал для космических масштабов, и составляет 11-15 км. Свое вращение они совершают в плоскости экватора Урана. Учитывая местонахождения и размеры, все луны разделили на три группы.

Пять крупных спутников

Оберон наиболее удален от Урана, он покрыт следами ударных кратеров. Его состав – это комбинация льда, горных пород и метановых соединений. Спутник имеет раскаленное ядро и мантию. Исследования позволяют определить, что возраст Оберона сопоставим с Ураном. Многочисленные кратеры возникли при падении астероидов и как результат собственной активности объекта. Приливные силы, возникающие под действием гравитации соседних спутников, провоцировали выбросы из недр, их следы остались в виде глубоких каньонов. Светлые пятна на поверхности – это снег и водяной лед, остатки выбросов.

Титания более светлая соседка Оберона, она имеет меньше кратеров, особенно крупных. Это самый массивный спутник Урана, с диаметром 1580 км. Вся его поверхность изрезана долинами протяженностью около 1000 км. Это указывает на древнюю геологическую активность, изменившую рельеф спутника. Состав луны традиционен для этой системы: 50% водяного льда, соединения кремния, углерода и азота.

Материалы по теме

На Ариэле обнаружены следы недавней вулканической активности. Он изрезан рифтовыми долинами, имеющими длину до 300 километров, а ширину до 30 км. Они разветвляются и переплетаются, а веществом, которое двигалось по этим протокам, был лед. Иней, которым покрыта поверхность, делает Ариэль светлее остальных спутников. Диаметр объекта – 1167 км. Он неизменно повернут к планете одной стороной, и облетает ее за 2,5 суток.

Умбриэль – самый темный спутник. Для его поверхности характерно многочисленное наложение кратеров, причем светлые выбросы из них полностью отсутствуют. Объяснение этому видят в малом количестве тепла в период образования луны. Темная порода и лед не растаяли и остались в первоначальном виде, а бомбардирующие частицы смешались с ними. Его сфера имеет диаметр 1169 км.

Больший процент в составе Миранды приходится на лед, присутствуют примеси карбонатов и силикатов. Она ближайший к Урану и наименьший в своей группе спутник, ее диаметр – всего 480 км. Рельеф луны очень необычен, его удалось рассмотреть только на фотографиях с высоким разрешением. Замечены необычные параллельные гряды, образующие трапецию, а также другие системы полос. Причины появления таких борозд неизвестны.

На первую группу приходится вся масса спутниковой системы, остальные объекты не учитываются.

Внутренние спутники

Уран с системой колец и спутников, снимок телескопа Кек

Материалы по теме

Внутренние спутники постоянно оказывают влияние на орбиты друг друга, и в будущем это может привести к столкновениям.

Нерегулярные спутники

Девять спутников, наиболее удаленных от планеты, называют нерегулярными. Все они вращаются по эллиптическим орбитам в ретроградном направлении. Первые две луны открыли с помощью телескопа в 1997 году, их назвали Калибан и Сикоракса. Такие же по характеристикам спутники присутствуют и у других газовых гигантов, их наличие объясняется захватом космических тел.

Интересные факты

Посмотрите как в фантастическом ролике будущие колонизаторы космоса прыгают с утесов спутника Урана Миранды!

Уран не может похвастаться такими впечатляющими попутчиками, как Сатурн. У планеты нет лун с действующими вулканами, как у Юпитера. Общий вес спутников Урана составляет менее половины массы самого крупного спутника Нептуна, Тритона. Но они еще плохо изучены и не исключено, что астрономов ждут сюрпризы.

История обнаружения

В 1850 г. Британское общество астрономов настояло на переименовании, и небесное тело получило свое привычное название в честь греческого бога неба.

Деление спутников на группы с названиями

Спутники Урана названы в честь героев произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Их делят на три группы:

внутренние;
крупные;
нерегулярные.

К первой относятся тринадцать спутников:

Их диаметр составляет от 28 до 159 км, и все они имеют продолговатую форму. Внутренние тела создают неустойчивую внутреннюю систему планеты и образовались от столкновений между собой крупных спутников.

Под влиянием притяжения эти луны приближаются к планете и, по мнению астрофизиков, будут раздроблены тяготением на более мелкие части.

Ко второй группе относятся:

Возраст самых больших спутников Урана приближается к возрасту самой планеты и, скорее всего, они образовались вследствие ее столкновения с каким-то небесным телом. Все имеют шарообразную форму.

Нерегулярные объекты обнаружены гораздо позже остальных. Их зафиксировали в промежутке с 1997 по 2002 г. американские и канадские астрономы.

Они, как и остальные, получили имена героев Шекспира:

Все спутники, кроме Маргариты, имеют обратное орбитальное вращение.

Внутренние и внешние

Внутренние спутники отличаются от внешних тем, что сформированы в тот же период, когда появился Уран. Поэтому по химическому составу и орбитальному направлению они сходны со своей альма-матер. Считается, что большинство таких объектов является отколовшимися кусками планеты. Под влиянием силы притяжения они могут упасть на поверхность.

Нерегулярные объекты

Все нерегулярные луны обнаружены в ходе наземных исследований в обсерваториях Китт Пик (Аризона), Мауна-Кеа (Гавайи) и Маунт-Паломар (Калифорния). После их открытия Уран присоединили к газовым гигантам, имеющим спутники с обратным вращением: Юпитеру, Сатурну и Нептуну.

Существует две версии появления таких объектов.

Первая теория рассматривает вариант, что первоначально эти луны вращались вокруг Солнца и были захвачены планетами силой притяжения. Это объясняет петлеобразную траекторию их орбит и вращение, обратное своей планете.

Вторая теория объясняет появление нерегулярных спутников тем, что это осколки крупных комет или астероидов, которые подвергаются силе притяжения и планеты, и Солнца одновременно.

Но оба варианта подтверждают один факт: захват нерегулярных объектов произошел на этапе становления Солнечной системы. Поэтому их изучение может многое рассказать о событиях прошлого, когда планеты только формировались. Астрофизики до сих пор не знают точно, сколько спутников у Урана, потому что список нерегулярных объектов может быть дополнен.

Есть ли искусственные спутники

Физические характеристики

Объекты состоят из каменного ядра и толстого слоя замерзшего углекислого газа. В некоторых присутствует азот. Спутники Урана схожи по составу со спутниками Сатурна. На их поверхности нет геофизической активности. Кратеры появились вследствие ударов астероидов или обломков комет.

Исключением является Ариэль. Наличие каньонов на его топологической карте объясняют существованием замерзшего подземного океана или какой-то криовулканической деятельности.

Группа внутренних спутников имеет красный цвет поверхности. Ученые считают, что они были захвачены и притянуты из пояса Койпера.

Орбитальные параметры

Группы спутников отличаются временем, за которое они делают полный оборот вокруг Урана. Для внутренних объектов орбитальный период составляет от 0,33 до 0,92 земных суток.

Нерегулярные спутники движутся по своим петлеобразным орбитам еще дольше. Например, орбитальный период у Стефано 676 земных суток, а Фердинанд делает оборот за 2824 дня!

Интересные факты

Самое странное официальное название носит гигантский 44-километровый кратер на поверхности Умбриэля. Он называется Злыдень. Это имя суперзлодея вселенной Marvel Comics.

Кольца Урана случайно были обнаружены в 1977 г. В момент наблюдения планета проходила мимо одной из крупных звезд. Когда Уран затмил ее, астрономы заметили, что до того как диск планеты покрыл звезду, она несколько раз померкла. Около пяти кратковременных затмений случилось и после прохождения Урана. Был сделан вывод, что у него есть кольца, как у Сатурна. Они состоят из темных частиц и почти не отражают свет, поэтому не похожи ни на одни в Солнечной системе.

Если в ближайшие десять лет к Урану отправится еще один космический аппарат, то мы увидим полюса лун, ранее скрытые тьмой, и проверим, верно или нет, что количество спутников равно 25.

Уран — самая таинственная и малоизученная планета Солнечной системы. Когда в 1986 году космическая станция “Вояджер-2” передал снимки этого ледяного гиганта на Землю, ученые назвали голубую планету “невыразительной” из-за того, что на Уране нет ярких полос, как на Юпитере, нет выдающихся колец, как на Сатурне, а по своим температурным показателям Уран даже холоднее более удаленного от Солнца Нептуна. Вместе с тем, несмотря на всю свою “непримечательность”, у Урана имеется целых 27 спутников, некоторые из которых действительно заслуживают нашего внимания.

Уран — третья по диаметру планета Солнечной системы

Как выглядят спутники Урана?

Несмотря на то, что у Урана имеется собственная свита из 27 спутников, лишь 5 из них можно причислить к полноценным шарообразным лунам. Так, самым большим спутником планеты можно считать Титанию, диаметр которой составляет 1578 километров; на втором месте расположился Оберон, названный в честь одного из персонажей Уильяма Шекспира, на третьем спутник Умбриэль, затем спутники Ариэль и Миранда. Последний спутник, кстати, признан самой уродливой луной в Солнечной системе. Дело в том, что согласно научным исследованиям, этот небольшой спутник Урана в свое время подвергся некой масштабной катастрофе, вызвавшей его полное разрушение. Спустя некоторое время Миранде удалось каким-то непостижимым образом “склеиться” вновь, из-за чего поверхность спутника в настоящие дни представляет из себя испещренную бесформенными выступами ледяную пустыню, на фоне которой возвышается геологическое образование, названное уступом Вероны.

Поверхность Миранды и возвышающийся над ней уступ Верона

Интересный факт: Все спутники Урана получили свое название благодаря персонажам из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Спутник Урана Титания — самый первый открытый в окрестностях Урана сферический объект, который был обнаружен известным астрономом Уильямом Гершелем в 1787 году. Поверхность этого спутника буквально полностью испещрена системой гигантских разломов и обрывов, достигающих в глубину 5 километров. Самым большим и глубоким каньоном на Титании считается каньон Мессина, который простирается от экватора этой ледяной луны вплоть до южного полюса спутника.

Одно из первых изображений Титании, полученных землянами благодаря “Вояджеру-2”

Оберон, названный в честь главного героя из произведения “Сон в летнюю ночь” Уильяма Шекспира, представляет из себя самый далекий спутник Урана, на развитие которого практически не оказывает свое влияние магнитосфера ледяного гиганта. Кроме того, Оберон был признан самым красным спутником системы Урана из-за наличия на его поверхности большого количества темно-красного материала неизвестного происхождения.

Оберон — самый красный спутник Урана

Наполовину ледяной и наполовину каменный Ариэль — один из самых маленьких шарообразных спутников в Солнечной системе. Его поверхность обладает сложным рельефом, который представляет из себя глубокие каньоны, обрывы и долины с признаками геологической активности. Считается, что от полной геологической смерти его спасает только сильное приливное влияние Урана, растягивающее недра своей ледяной луны, что происходит ввиду довольно близкого расположения спутника к своему соседу.

Если вам нравится данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему официальному каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира популярной науки и техники.

Сосед Ариэля Умбриэль официально признан самым темным спутником Урана из-за его крайне низкой отражательной способности, которая составляет всего лишь 16%. Считается, что Умбриэль является одним из самых кратерированных спутников системы Урана, причем размеры некоторых особо крупных кратеров этой луны достигают 200 километров в диаметре. Известно, что Умбриэль не посещался какими-либо межпланетными зондами, кроме уже упомянутого выше “Вояджера-2” в 1986 году. Дальнейшие экспедиции в этот по-настоящему затерянный мир на сегодняшний день не планируются.

Читайте также: