Газовый и ледяной гигант, известный как Уран — это просто очаровательное место. Седьмая планета от Солнца, Уран является третьим по размеру, четвертым по массе и одним из наименее плотных объектов в нашей Солнечной системе. И что интересно, это единственная планета в Солнечной системе, получившая свое название из греческой, а не римской мифологии. Уран был первой планетой, открытой с помощью телескопа. Но знаете ли вы, что до сэра Уильяма Гершеля он не был признан планетой? Когда древние астрономы впервые наблюдали Уран, они приняли его за звезду. Самое раннее такое исследование, возможно, было сделано греческим астрономом Гиппархом в 128 году до нашей эры. Но некоторые теории также предполагают, что первым наблюдателем этой планеты был Птолемей.
Как и классические планеты Юпитер и Сатурн, Уран виден невооруженным глазом и является одним из наименее плотных небесных тел в нашей Солнечной системе. Но эти основные факты на самом деле только начинают пробуждать интерес. Если разобраться, то Уран полон интересных и удивительных деталей — от множества спутников до системы колец и состава водной атмосферы. Вот всего несколько фактов об этом газово-ледяном гиганте, и мы гарантируем, что хотя бы один из них вас удивит.
Расстояние Урана от Солнца
Среднее расстояние между Ураном и Солнцем составляет примерно 20 а.е. или 2,8 млрд. км (расстояние между Землей и Солнцем — 1 а.е.). Как и большинство планет нашей Солнечной системы, Уран вращается вокруг Солнца по эксцентричной орбите (0,046), поэтому расстояние между ними меняется в течение года. Разница между его максимальным (апогей) и минимальным (перигей) расстоянием, пожалуй, самая большая среди всех известных планет (1,8 AU).
Уран был открыт сэром Уильямом Гершелем
Когда Уильям Гершель впервые заметил Уран 26 апреля 1781 года, он назвал его возможной кометой. Однако в своем официальном письме Невилу Маскелайну, в то время королевскому астроному, Гершель сообщил, что его открытие «скорее всего, является обычной планетой, движущейся по круговой орбите вокруг Солнца». Астрономы, включая Андерса Йохана Лекселла и Иоганна Элерта Боде, одними из первых точно измерили орбитальные характеристики планеты, что помогло международному научному сообществу подтвердить ее планетарный статус. Окончательно Уран был признан планетой Солнечной системы в 1783 году.
Звезда Георга не взошла
Первоначально Гершель хотел назвать планету звездой Георга или «георгианской планетой» в честь короля Георга III. Однако из-за отсутствия общего консенсуса для планеты были предложены другие названия, в том числе «Нептун». Именно Иоганн Боде, немецкий астроном, предложил название Уран, латинизированный вариант имени Ураноса, греческого бога неба.
Это самая холодная планета в Солнечной системе
Уран, несмотря на то, что находится гораздо ближе к Солнцу, чем Нептун, является самой холодной планетой Солнечной системы. Самая низкая температура, зарегистрированная на вершинах облаков Нептуна (стандартная температура поверхности для газовых гигантов), составляет -218 °С, в то время как на тропопаузе Урана температура может достигать -224° С. Причиной чрезвычайно холодной погоды на планете является ее таинственно незначительное внутреннее тепло, которое, по-видимому, ниже, чем у всех планет-гигантов, включая Нептун.
Другими словами, в отличие от других планет с невероятно горячими ядрами, Уран почти не излучает избыточное тепло в космос. Хотя исследователи до сих пор не уверены, почему внутреннее тепло Урана столь мало, было предложено несколько гипотез, которые могут пролить свет на это дело. Одно из возможных объяснений заключается в том, что в какой-то момент своей истории планета была поражена сверхмассивным телом, что израсходовало большую часть ее внутреннего тепла.
Сколько лун у Урана?
Уран имеет в общей сложности 27 известных лун или естественных спутников, названия которых основаны на различных персонажах из популярных произведений Александра Поупа и Уильяма Шекспира. В большинстве своем луны Урана имеют неправильную форму и незначительные размеры. Совокупная масса пяти крупнейших лун Урана, а именно Титании, Оберона, Умбриэля, Ариэля и Миранды (в порядке убывания размера), составляет менее половины массы Тритона, крупнейшей луны Нептуна.
Однако, в отличие от Тритона, который был захвачен Нептуном в ранний период существования Солнечной системы, все крупные луны Урана, скорее всего, сформировались в аккреционном диске, который когда-то окружал планету. Диаметр Титании составляет 1 578 км, что делает ее восьмым по величине естественным спутником в Солнечной системе, немного больше, чем вторая по величине луна Сатурна Рея. Миранда, самая маленькая из пяти основных лун Урана, имеет диаметр всего 470 км.
Уран наблюдали с 1690 года
Уран неоднократно наблюдали задолго до того, как он был официально признан планетой. Одно из таких явных наблюдений было сделано Джоном Фламстидом в 1690 году, который наблюдал Уран по меньшей мере шесть раз. Однако из-за низкой светимости планеты он принял ее за тусклую звезду в созвездии Тельца.
Вращение Урана
Уран — одна из двух планет Солнечной системы, вращающихся против часовой стрелки с востока на запад, вторая — Венера. Однако характерное боковое вращение Урана делает эту планету абсолютно уникальной.
Уран вращается на боку
Все планеты Солнечной системы вращаются вокруг своей оси с некоторым наклоном. Например, Земля имеет осевой наклон 23,44°, самый большой среди всех земных планет. Юпитер и Сатурн наклонены на 3,13° и 26,73° соответственно. Самый большой осевой наклон среди всех планет Солнечной системы принадлежит Урану — 97,77°. В результате экватор планеты расположен там, где у других планет находятся полюса. Такое чередование экватора и полюсов вызывает уникальные сезонные изменения на планете. Хотя существует несколько правдоподобных объяснений столь резкого осевого наклона Урана, ни одно из них пока не доказано.
Его посетили только один раз
Уран, пожалуй, наименее посещаемая планета Солнечной системы (наряду с Нептуном). Первым и единственным космическим зондом, который приблизился к планете, был «Вояджер-2» в 1986 году, когда он приблизился на расстояние 81 500 км к самому верхнему облачному слою планеты. Во время пребывания в системе Урана зонд получил ценную информацию, в том числе многоволновые изображения и данные радиоинтерферометрии, которые имеют решающее значение для нашего нынешнего понимания планеты. После «Вояджера-2» другие зонды для изучения планеты не отправлялись, и в настоящее время в ближайшем будущем таких планов также нет. Однако исследователи неоднократно предлагали концепции миссий к Урану, включая отмененный проект Uranus Pathfinder. Другие миссии, такие как MUSE и ODINUS, в настоящее время находятся на стадии рассмотрения.
Магнитное поле Урана
Миссия «Вояджер-2» была полностью ответственна за открытие важных и ранее неизвестных фактов о ледяной планете. Например, благодаря ей был обнаружен тот факт, что магнитное поле Урана, в отличие от других планет, смещено относительно оси вращения, не говоря уже об уникальных сезонных характеристиках планеты, которые обусловлены ее уникальным наклоном.
День здесь длится 42 года
Уран совершает оборот вокруг Солнца один раз в 84 года, а на полный оборот вокруг своей оси уходит всего 17 часов 14 минут. Но из-за уникального осевого наклона планеты один из ее полюсов постоянно обращен к Солнцу в течение примерно половины уранического года, в то время как другой остается в полной темноте. Другими словами, день на одном из полюсов Урана длится около 42 лет.
Сезонные колебания на Уране уникальны и экстремальны
Экстремальный осевой наклон Урана, по-видимому, оказывает большое влияние на его погоду. Хотя в настоящее время нет достаточной информации для точного определения природы сезонных колебаний на планете, фотометрические данные, полученные в течение более чем 50 лет (половина уранического года), выявили значительные периодические изменения яркости планеты во время солнцестояний и равноденствий.
Данные показывают, что видимый полюс планеты светлеет перед солнцестоянием и темнеет после равноденствия, однако этот процесс непоследователен. В 1990-х годах «Хаббл» наблюдал, как северное полушарие Урана светлеет, а южное значительно темнеет сразу после солнцестояния. Тогда было предсказано, что после следующего равноденствия ситуация изменится на противоположную, что и произошло в 2007 году.
Сколько колец у Урана?
Как и все газовые и/или ледяные гиганты Солнечной системы, Уран также имеет свою собственную сложную систему колец, хотя и не такую обширную, как у планеты Сатурн. На сегодняшний день вокруг планеты обнаружено 13 отдельных колец, первые девять из которых были открыты еще в 1978 году. Еще два кольца были обнаружены в 1986 году по снимкам, сделанным «Вояджером-2». Затем в 2005 году с помощью космического телескопа «Хаббл» были обнаружены два внешних кольца Урана.
Эти кольца обычно состоят из чрезвычайно темных микроскопических частиц и пыли (их альбедо связи не превышает 2%). За исключением чрезвычайно узких, все кольца имеют ширину не менее нескольких километров. Многочисленные исследования показали, что эти кольца намного моложе самой планеты и, скорее всего, образовались в результате столкновения и фрагментации относительно небольших естественных спутников или лун.
Ветры на Уране дуют сильнее, чем на Земле
На Уране ветры могут достигать скорости 900 км в час. Для сравнения, самая высокая скорость ветра, когда-либо зарегистрированная на Земле, составляла 408 км в час (циклон «Оливия»).
Уран — одна из наименее плотных планет
Четыре внутренние планеты отличаются от внешних не только расстоянием от Солнца, но и размерами, плотностью и массой. Хотя внешние планеты гораздо больше по размеру и массе, их общая плотность значительно ниже, чем у земных планет. Уран, плотность которого составляет 1,27 г/см3 , является второй по плотности планетой Солнечной системы, уступая лишь Сатурну. Как и у других планет-гигантов, структуру Урана можно разделить на три отдельных слоя: каменистое ядро, ледяную мантию и тонкий внешний слой водорода/гелия.
Термин «ледяная мантия» здесь не используется в обычном смысле, вместо этого мантия планеты состоит из плотных жидких летучих веществ, таких как вода, аммиак и метан. Благодаря своей низкой плотности Уран также имеет относительно низкую поверхностную гравитацию — 8,69 м/с2 (0,886 g). Другими словами, на Уране вы будете испытывать только 89% силы тяжести при условии, что сможете найти поверхность, на которой можно стоять.
Уран можно увидеть без помощи телескопа
Видимая величина планеты, которая находится между 5,3 и 6,03, позволяет человеческому глазу без помощи телескопа заметить Уран на ночном небе. Однако такие факторы, как световое загрязнение (фотозагрязнение), могут сделать это невозможным.
Темное пятно Урана
В 2006 году космический телескоп «Хаббл» в тесном сотрудничестве с обсерваторией «Кек» обнаружил небольшое темное пятно в зимнем (северном) полушарии планеты. Это темное пятно, известное также как Uranus Dark Spot (UDS), во многом схоже с темными пятнами на планете Нептун.