Планета Уран
Другие рефераты
План
V Общие сведения
V История открытия.
V Особенности вращения Урана.
V Химический состав, физические условия и строение Урана.
V Кольца Урана.
V Магнитосфера.
V Спутники Урана.
Общие сведения
Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру. Интересно, что
Уран хоть и больше в диаметре, но меньше массой, чем Нептун. Уран иногда
едва видим невооруженным глазом в очень ясные ночи; его нетрудно
отождествить в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть). Небольшой
астрономический телескоп покажет небольшой диск.
Расстояние от Солнца 2870990000 км (19.218 а.е.), экваториальный
диаметр: 51,118 км, в 4 раза больше земного, масса: 8.686.10 25 кг, 14 масс
Земли. Период обращения вокруг Солнца — 84 с четвертью года. Средняя
температура на Уране — около 60-ти Кельвинов.
Уран — старинное Греческое божество Неба, самый ранний высший бог,
который был отцом Хроноса (Сатурна), Циклопа и Титана (предшественников
Олимпийских богов).
История открытия.
Уран, первая планета, обнаруженная в новой истории, была открыта
случайно В.Гершелем, когда он рассматривал небо в телескоп 13 марта 1781
года; сначала он подумал, что это была комета. Ранее, как позже выяснилось,
планета неоднократно была наблюдаема, но принималась за обычную звезду
(самая ранняя запись о “звезде” была сделана в 1690-м, когда Джон Флэмстид
каталогизировал ее как 34-ю Тельца — одно из приинятых обозначений звезд в
созвездиях).
Гершель назвал планету “Georgium Sidus” (Планета Георга) в честь его
покровителя, короля Англии Георга III ; другие называли ее планетой
Гершеля. Имя же “Уран” было дано временно и взято по традиции из античной
мифологии, а утвердилось оно лишь в 1850-м году.
Уран был посещен только одним космическим кораблем: недалеко от Урана
пролетал “Вояджер 2”. (Снимок вверху сделан с телескопа “Хаббл”). Корабль
прошел в 81500 километрах от Урана 24-ого января 1986-го года. “Вояджер-2 “
предал тысячи изображений и других научных данных о планете, спутниках,
кольцах, атмосфере, пространстве и магнитной среде, окружающих Уран.
Различные инструменты изучали кольцевую систему, открывая мелкие детали
прежде известных и двух вновь обнаруженных колец. Данные показали, что
планета вращается с периодом 17 часов 14 минут. Космический корабль также
обнаружил магнитосферу , которая велика настолько же, насколько и необычна.
Особенности вращения Урана.
У большинства планет ось вращения почти перпендикулярна плоскости
эклиптики (эклиптика - видимый годовой путь Солнца на небсной сфере), но
ось Урана почти параллельна этой плоскости. Причины “лежачего” обращения
Урана неизвестны. Зато в действительности существует спор: какой из полюсов
Урана — северный. Разговор этот отнюдь не подобен спору о палке с двумя
концами и двумя началами. То, как же на самом деле сложилась такая ситуация
с вращением Урана, очень многое значит в теории возникновения всей
Солнечной системы, ведь почти все гипотезы подразумевают вращение планет в
одну сторону. Если Уран образовался, лежа на боку, то это сильно не
состыкуется с догадками о происхождении нашей планетной системы. Правда,
сейчас все больше полагают, что такое положение Урана — результат
столкновения с большим небесным телом, возможно крупным астероидом, на
ранних стадиях формирования Урана.
Химический состав, физические условия и строение Урана.
Уран сформировался из первоначальных твердых тел и различных льдов
(подо льдами здесь надо понимать не только водяной лед), он лишь на 15%
состоит из водорода, а гелия нет почти совсем (в контраст Юпитеру и
Сатурну, которые, по большей части, — водород). Метан, ацетилен и другие
углеводороды существуют в значительно больших количествах, чем на Юпитере и
Сатурне. Ветры в средних широтах на Уране перемещают облака в тех же
направлениях, что и на Земле. Эти ветры дуют со скоростью от 40-а до 160-ти
метров в секунду; на Земле быстрые потоки в атмосфере перемещаются со
скоростью около 50-ти метров в секунду.
Толстый слой (дымка) - фотохимический смог - обнаруживается вокруг
освещенного Солнцем полюса. Освещенный Солнцем полушарие также излучает
больше ультрафиолета. Инструменты “Вояждера” обнаружили отчасти более
холодную полосу между 15 и 40-ка градусами широты, где температура на 2-3 K
ниже.
Синий цвет Урана является результатом поглощения красного света
метаном в верхней части атмосферы. Вероятно, существуют облака других
цветов, но они прячутся от наблюдателей перекрывающим слоем метана.
Атмосфера Урана (но не Уран в целом!) состоит примерно из 83% водорода, 15%
гелия и 2% метана. Подобно другим газовым планетам, Уран имеет полосы
облаков, которые очень быстро перемещаются. Но они чрезвычайно плохо
различимы и видимы только на снимках с большим разрешением, сделанные
“Вояджером-2” . Последние наблюдения с HST позволили рассмотреть большие
облака. Есть предположение о том, что эта возможность появилась в связи с
сезонными эффектами, ведь как не трудно сообразить, зима от лета на Уране
сильно разняться: целое полушарие зимой на несколько лет прячется от
Солнца! Хотя, Уран получает в 370 раз меньше тепла от Солнца, чем Земля,
так что летом там тоже не бывает жарко. К тому же, Уран излучает тепла не
больше, чем получает от Солнца, следовательно, он холоден внутри?
Кроме того, оказывается, что Уран не имеет твердого ядра, и вещество
более или менее единообразно распространено по всему объему планеты. Это
отличает Уран (да и Нептун тоже) от его более крупных родственников.
Возможно, эта обедненность легкими газами — следствие недостаточной массы
зародыша планеты, и в ходе образования, Уран не смог удержать возле себя
большее количество водорода и гелия. А может быть, в этом месте
зарождающейся планетной системы вовсе не было столько легких газов, что,
конечно, в свою очередь, тоже требует объяснений. Как видно, ответы на
вопросы, связанные с Ураном, могут пролить свет на судьбу всей Солнечной
системы!
Кольца Урана.
Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система
была обнаружена в 1977-м году во время покрытия Ураном звезды. Наблюдалось,
что звезда 5 раз ослабляла на краткий промежуток времени свой блеск перед
покрытием и после него, что и навело на мысль о кольцах. Последующие
наблюдения c Земли показали, что действительно есть девять колец. Если
перебирать их, удаляясь от планеты, они названы 6, 5, 4, Альфа, Бета, Эта,
Гамма, Дельта и Эпсилон. Камеры «Вояждера» обнаружили несколько
дополнительных колец, и также показали, что девять основных колец погружены
в мелкую пыль. Подобно кольцам Юпитера, они очень неярки, но, как и кольца
Сатурна, кольца Урана содержат много довольно больших частиц, размеры их
колеблются от 10 метров в диаметре до мелкой пыли. Кольца Урана были
открыты первыми после колец Сатурна. Это имело большое значение, так как
стало возможным предположить, что кольца — общая характеристика планет, а
не удел одного Сатурна. Это еще одно прямо-таки эпохальное значение Урана
для астрономии.
Наблюдения показали, что кольца Урана заметно отличаются от
родственных им систем Юпитера и Сатурна. Неполные кольца с различным
показателям прозрачности по длине каждого из колец сформировались, похоже,
позже, чем сам Уран, возможно, после разрыва нескольких спутников
приливными силами.
Количество известных колец может, в конечном счете, возрасти, судя по
наблюдениям «Вояджер-2». Приборы указывали на наличие многих узких колец
(или, возможно, неполных колец или кольцевых дуг) около 50 метров шириной.
Ключом к разгадке структуры колец Урана может быть и открытие того,
что два небольших спутника – Корделия и Офелия – находятся внутри кольца
Эпсилон. Это объясняет неравномерное распределение частиц в кольце:
спутники удерживают вещество вокруг себя. Так, используя эту теорию,
предположено, что в этом кольце можно отыскать еще 16(!) спутников.
Магнитосфера.
Область вокруг небесного тела, где его магнитное поле остается
сильнее суммы всех других полей близких и удаленных тел, называется
магнитосферой этого небесного тела.
Уран, как многие планеты имеет магнитосферу. Она необычна тем, что ось
симметрии ее наклонена почти на 60 градусов к оси вращения (у Земли этот
угол составляет 12 градусов). Если бы так обстояло дело на Земле, то
ориентирование с помощью компаса имело бы интересную особенность: стрелка
почти совсем бы не попадала указателем на север или юг, а была бы нацелена
на две противоположные точки 30-х параллелей. Вероятно, магнитное поле
вокруг планеты генерируется движениями в сравнительно поверхностных
областях Урана, а не в его ядре. Источник поля — неизвестен; гипотетический
электропроводящий океан воды и аммиака не подтвержден исследованиями. Как
на Земле, так и на других планетах, источником магнитного поля считают
течения в расправленных породах, расположенных недалеко от ядра.
Интенсивность поля на поверхности Урана в общих чертах сравнима с
Земной, хотя оно и сильнее изменяется в разных точках поверхности из-за
большого смещения оси симметрии поля от центра Урана.
Как у Земли, Юпитера и Сатурна, у Урана есть магнитный хвост,
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
