Планета Уран

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Астрономия и космонавтика


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

План V Загальні відомості V Історія відкриття. V Особливості обертання Урана. V Щодо хімічного складу, фізичні умови й будову Урана. V Кільця Урана. V Магнітосфера. V Супутники Урана.

Общие сведения

Уран — сьома планета від поверхні Сонця й третя за величиною. Цікаво, що Уран хоч і більше коштів у діаметрі, але вже менше масою, ніж Нептун. Уран іноді ледь бачимо неозброєним оком на вельми ясні ночі; його неважко ототожнити в бінокль (коли знаєте точно, куди дивитися). Невеликий астрономічний телескоп покаже невеличкий диск.

Відстань від поверхні Сонця 2 870 990 000 км (19. 218 а.є.), екваторіальний діаметр: 51,118 км, вчетверо більше земного, маса: 8. 686. 10 25 кг, 14 мас Землі. Період звернення навколо Сонця — 84 з чвертю року. Середня температура на Урані - близько 60-ти Кельвинов.

Уран — старовинне Грецька божество Неба, самий ранній вищий бог, який був батьком Хроноса (Сатурна), Циклопа і Титану (попередників Олімпійських богов).

История открытия.

Уран, перша планета, виявлена у новій історії, було відкрито випадково В. Гершелем, що він розглядав небо в телескоп 13 березня 1781 року; спочатку він подумав, що це був комета. Раніше, як згодом з’ясувалося, планета неодноразово була наблюдаема, але приймалася за звичайну зірку (сама рання запис про «зірці» було зроблено в 1690-м, коли Джон Флэмстид каталогізував її як 34-ю Тельця — одна з приинятых позначень зірок в созвездиях).

Гершель назвав планету «Georgium Sidus» (Планета Ґеорга) на вшанування його заступника, короля Англії Ґеорга III; інші - називали її планетою Гершеля. Ім'я ж «Уран» дали явище тимчасове і взято традиційно з античної міфології, а утвердилось воно лише 1850-м году.

Уран був посещен лише одною космічним кораблем: неподалік Урана пролітав «Вояджер 2». (Знімок вгорі зроблено з телескопа «Хаббл»). Корабель пройшов 81 500 кілометрах від Урана 24-ого січня 1986-го року. «Вояджер-2 «зрадив тисячі зображень та інших наукових даних про планеті, супутниках, кільцях, атмосфері, просторі і магнітної середовищі, оточуючих Уран. Різні інструменти вивчали кільцеву систему, відкриваючи дрібні деталі колись визначних акторів і двох нововиявлених кілець. Дані показали, що планета обертається з періодом 17 годин 14 хвилин. Космічний корабель також виявив магнітосферу, яка велика настільки ж, наскільки й необычна.

Особливості обертання Урана.

Більшість планет вісь майже перпендикулярна площині екліптики (екліптика — видимий річний шлях Сонця на небсной сфері), але вісь Урана майже паралельна цьому відношенні. Причини «лежачого» звернення Урана невідомі. Натомість у дійсності існує суперечка: який із полюсів Урана — північний. Розмова аж ніяк не подібний до спору про ціпку з цими двома кінцями і двома началами. Те, чого ж насправді склалася ситуація з обертанням Урана, дуже багато важить теоретично виникнення всієї Сонячної системи, майже все гіпотези розуміють обертання планет в один бік. Якщо Уран утворився, лежачи при боці, це не дуже стикується з здогадками про походження нашої планетної системи. Щоправда, нині всі більше вважають, що таке становище Урана — результат сутички з великим небесним тілом, можливо великим астероїдом, на ранніх стадіях формування Урана.

Химический склад, фізичні умови й будову Урана.

Уран сформувався з перших твердих тіл і різних льодів (під кригою тут треба думати як водяний лід), лише на 15% складається з водню, а гелію майже зовсім (в контраст Юпітера і Сатурну, які, по більшу частину, — водень). Метан, ацетилен та інші вуглеводні перебувають у значно більших кількостях, ніж Юпітер та Сатурні. Вітри у широтах на Урані переміщають хмари у тих-таки напрямах, що й Землі. Ці вітри дмухають зі швидкістю від 40-а до 160-ти метрів в секунду; Землі швидкі потоки у атмосфері переміщаються зі швидкістю близько 50-ти метрів в секунду.

Товстий шар (димку) — фотохімічний зміг — можна знайти навколо освітленого Сонцем полюси. Освітлене Сонцем півкуля також випромінює більше ультрафіолету. Інструменти «Вояждера» виявили почасти більш холодну смугу між 15 і 40-ка градусами широти, де температура на 2−3 K ниже.

Синій колір Урана є наслідком поглинання червоного світла метаном у верхній частині атмосфери. Мабуть, існують хмари інших квітів, але де вони ховаються від спостерігачів перекрывающим шаром метану. Атмосфера Урана (але з Уран загалом!) полягає з майже 83% водню, 15% гелію і 2% метану. Подібно іншим газовим планет, Уран має смуги хмар, які нас дуже швидко переміщаються. Але вони надзвичайно погано помітні і видимі лише з знімках з великим дозволом, зроблені «Вояджером-2». Останні спостереження з HST дозволили розглянути великі хмари. Є те, що цю можливість з’явилася зв’язки й з сезонними ефектами, як неважко зметикувати, зима від літа на Урані сильно разняться: ціле півкуля взимку кілька років ховається від Сонця! Хоча, Уран одержує у 370 разів менша тепла від поверхні Сонця, ніж Земля, отже влітку також немає спекотно. До того ж, Уран випромінює тепла не більше, ніж одержує вигоду від Сонця, отже, він холодний внутри?

З іншого боку, виявляється, що Уран немає твердого ядра, і речовина більш-менш однаково поширене з усього обсягу планети. Це відрізняє Уран (та й Нептун теж) від його великих родичів. Можливо, ця збіднення легкими газами — слідство недостатньою маси зародка планети, й під час освіти, Уран не зміг утримати біля себе більше водню і гелію. Можливо, тут зародження планетної системи зовсім було стільки легких газів, що, звісно, своєю чергою, теж потребує пояснень. Як бачимо, відповіді питання, пов’язані з Ураном, можуть пролити світло долю всієї Сонячної системы!

Кольца Урана.

Подібно іншим газовим планет, Уран має кільця. Кільцева система було виявлено в 1977 році року під час покриття Ураном зірки. Спостерігалися, що зірка 5 раз послабляла на короткий проміжок часу свій блиск перед покриттям і після нього, як і наштовхнуло на думка про кільцях. Наступні спостереження з Землі показали, що дійсно є ще дев’ять кілець. Якщо перебирати їх, віддаляючись від планети, вони названі 6, 5, 4, Альфа, Бета, Ця, Гама, Дельта і Епсилон. Камери «Вояждера» виявили кілька додаткових кілець, і показали, що дев’ять основних кілець занурені в дрібну пил. Подібно кільцям Юпітера, вони неярки, але, як і кільця Сатурна, кільця Урана є багато досить великих частинок, обсяги коливаються від 10 метрів в діаметрі до дрібний пил. Кільця Урана були відкриті першими після кілець Сатурна. Це мало велике значення, оскільки можна було припустити, що в неї - загальну характеристику планет, а без роботи одного Сатурна. Це ще одне прямо-таки епохальне значення Урана для астрономии.

Спостереження показали, що в неї Урана помітно від родинних їм систем Юпітера і Сатурна. Неповні кільця з різними показниками прозорості за довжиною кожного з кілець сформувалися, схоже, пізніше, ніж сам Уран, можливо, після розриву кількох супутників приливними силами.

Кількість відомих кілець може, зрештою, зрости, судячи з спостереженням «Вояджер-2». Прилади відзначали наявність багатьох вузьких кілець (чи, можливо, неповних кілець чи кільцевих дуг) близько 50 метрів шириной.

Ключем до розгадки структури кілець Урана може бути відкриття того, що дві невеликих супутника — Корделия і Офелія — перебувають всередині кільця Епсилон. Це пояснює нерівномірний розподіл частинок в кільці: супутники утримують речовина навколо себе. Так, використовуючи цю теорію, припущено, у цьому кільці можна знайти ще 16(!) спутников.

Магнитосфера.

Область навколо небесного тіла, де його магнітне полі залишається сильніше суми від інших полів своїх близьких і віддалених тіл, називається магнітосферою цього небесного тела.

Уран, як багато планети має магнітосферу. Він незвичний тим, що вісь симетрії її нахилена на 60 градусів до осі обертання (у Землі цей кут становить 12 градусів). Якби ж то виглядали справи Землі, то орієнтування з допомогою компаса було б цікаву особливість: стрілка зовсім би потрапляла покажчиком північ чи південь, а було б націлена на дві протилежні точки 30-х паралелей. Мабуть, магнітне полі навколо планети генерується рухами в порівняно поверхневих областях Урана, а чи не у його ядрі. Джерело поля — невідомий; гіпотетичний электропроводящий океан води та аміаку не підтверджено дослідженнями. Як Землі, і інших планетах, джерелом магнітного поля вважають течії в розправлених породах, розташованих неподалік ядра.

Інтенсивність поля лежить на поверхні Урана загалом порівняти з Земний, хоча й сильніше змінюється у різних точках поверхні через великого усунення осі симетрії поля від центру Урана.

Як і Землі, Юпітера і Сатурна, у Урана є магнітний хвіст, що з захоплених полем заряджених частинок, простягнутий мільйонів кілометрів за Уран від поверхні Сонця. «Вояждер» «відчував» полі з крайнього заходу, в десятьох мільйонах кілометрах від планеты.

Спутники Урана.

Уран має 17 відомих супутників. Донедавна їх налічували 15. Вони формували два чітких класу: 10 невеликих внутрішніх, дуже слабких за яскравістю, виявлених «Вояджером- 2 », і п’яти великих зовнішніх. Усі 15 мають майже кругові орбіти у площині екватора Урана (і, отже, їх розташовано під великим кутом до площині екліптики). Року 1997-го з допомогою 5-метрового Паломарского телескопа групою канадських вчених були виявлено решта 2 крихітних і слабких за яскравістю супутника. На комбінації знімків телескопа імені Хаббла видно рух згодом супутників Урана. Неважко відрізнити характер цього видимого руху від усунення які у зору зірок. Імена всіх супутників Урана їх позичили в героїв Шекспіра. |Супутник |Расстояние|Радиус |Маса| |Хто | |Рік | | |від Урана |(км) |(кг) | |відкрив | |Відкриття | | |(тис. км) | | | | | | | |Корделия |50 |13 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Офелія |54 |16 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Бьянка |59 |22 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Кресcидия |62 |33 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Дездемона |63 |29 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Джульєтта |64 |42 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Портия |66 |55 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Росалинда |70 |27 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Белинда |75 |34 |? | |1986 | | «Вояджер-2 «| |Пак |86 |77 |? | |1985 | | «Вояджер-2 «| |Миранда |130 |236 |6. 30.| |1948 | |Койпер | | | | |1019 | | | | | |Арієль |191 |579 |1. 27.| |1851 | |Лассель | | | | |1021 | | | | | |Умбриэль |266 |585 |1. 27.| |1851 | |Лассель | | | | |1021 | | | | | |Титания |436 |789 |3. 49.| |1787 | |Гершель | | | | |1021 | | | | | |Оберон |583 |761 |3. 03.| |1787 | |Гершель | | | | |1021 | | | | | |Калибан (?)|7 200 (?) |60 (?) |? | |1997 | |Глэдмен і ко | |Сикоракс |12 200 (?)|120 (?) |? | |1997 | |Глэдмен і ко | |(?) | | | | | | | | |Місяць |387 |1600 |7.4. 1| |---------| |---------- | | | | |022 | |- | | |

Зображення вже відкритих п’яти найбільших супутників, отримані «Вояждером », виявили складні поверхні, що характеризують бурхливе геологічне минуле цих космічних тіл. Камери також відшукали 10 колись невідомих спутников.

Попередній аналіз показує, що п’ять великих супутників — сукупність крижаних брил. Великі супутники Урана на 50 відсотків складаються з водяного льоду, на 20 відсотків — з вуглецевих і азотних сполук, на 30 відсотків — із різних сполук кремнію — силікатів. Їх поверхні, майже монотонно темно-сірі, носять сліди геологічної истории.

Титания, наприклад, виділяється величезними системами тріщин і каньйонами, що певний період активної геологічної діяльність у минулому цього супутника. Ці деталі можуть бути результатом тектонічних переміщень коры.

Арієль має надзвичайно яскраву і, можливо, геологічно наймолодшу поверхню в супутникового системі Урана. Вона, переважно, позбавлена кратерів, великих, ніж 50 кілометрів на діаметрі. Це зазначає, що що у околоурановом просторі дрібні метеори згладжують, під час падіння на поверхню, великі рельєфні образования.

Поверхня Умбриэль давня і темна, очевидно, у неї схильна до небагатьом геологічним процесам. Темні тону поверхні Умбриэль можуть бути наслідком покриття пилюкою й невеликими уламками колись які перебували у околицях орбіти цього спутника.

Оберон, самий зовнішній з п’яти великих супутників, також має стару, вкриту кратерами поверхню, з неяскравими слідами внутрішньої деятельности.

Уран в цифрах:

Маса 14,53 маси Землі (8,68. 1025 кг)

Діаметр 4,00 діаметра Землі (51 118 км)

Щільність 1,29 г/см3

Температура поверхні -220°С

Тривалість зоряних діб 15,35 години (зворотне вращение)

Середнє відстань від поверхні Сонця 19,19 а.є. (2 871 млн. км)

Період звернення з орбіті 84,01 земних лет

Нахил екватора до орбіті 97,86°

Ексцентриситет орбіти 0,046

Нахил орбіти до екліптиці 0,77°

Довгота вранішнього вузла 74°13` Середня швидкість руху орбітою 6,81 км/сек

Відстань від Землі від 2,6 до 3,2 млрд. км

Кількість супутників 17

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой