Planeta Uran

Autor: Jakub Adam Galiński

Uran : gazowy olbrzym, siódma w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego. Jest także trzecią pod względem wielkości i czwartą pod względem masy planetą naszego systemu. Nazwa planety pochodzi od Uranosa, który był bogiem i uosobieniem nieba w mitologii greckiej ojcem Kronosa (Saturna) i dziadkiem Zeusa (Jowisza). Choć jest widoczny gołym okiem, podobnie jak pięć innych planet, umknął uwadze starożytnych obserwatorów ze względu na niską jasność i powolny ruch po sferze niebieskiej. Sir William Herschel ogłosił odkrycie planety w dniu 13 marca 1781, po raz pierwszy w historii nowożytnej rozszerzając znane granice Układu Słonecznego. Uran to również pierwsza planeta odkryta przy pomocy teleskopu. Uran obiega Słońce w odległości prawie 3mld km. Obieg taki zajmuje planecie 84 lata. Obrót wokół własnej osi zajmuje ok. 17 godz. Promień planety wynosi ok. 26200 km

Parametry Fizyczne Masa Uranu jest 22 razy mniejsza od masy

największej z planet - Jowisza - i ok. 4 razy większa od masy Ziemi (14,54 masy Ziemi ). Średnia gęstość materii, z której zbudowana jest planeta, wynosi 1,2 g/cm3. Planeta najprawdopodobniej zbudowana jest z trzech warstw: skalisto - żelaznego jądra, skupiającego jedną czwartą masy globu, otoczonego grubym płaszczem lodu wodnego, metanu i amoniaku, stanowiącym ok. 65% masy. Pozostała masa to ciekłe i gazowe warstwy powierzchniowe, niezauważalnie przechodzące w grubą, rozległą atmosferę. Obłoki ją budujące to przede wszystkim wodór (84%), hel, amoniak i metan. Uran - jako jedyna spośród planet olbrzymów - nie ma znaczącego wewnętrznego źródła energii i wypromieniowuje głównie ciepło otrzymane od Słońca

Atmosfera Chociaż Uran nie ma dobrze

określonej stałej powierzchni, najbardziej zewnętrzna część Urana, która jest dostępna teledetekcji, nazywana jest atmosferą. Możliwość badań przy pomocy czujników sond kosmicznych rozciąga się aż do około 300 km poniżej umownej powierzchni (poziomu, gdzie ciśnienie ma wartość 1 bara, czyli 100 kPa), gdzie panuje ciśnienie około 100 bar (10 MPa) i temperatura około 320 K. Bardzo rozrzedzona „korona” atmosfery rozciąga się na ponad dwa promienie planety ponad umowną powierzchnię na poziomie 1 bara. Atmosferę Urana można podzielić na trzy warstwy: troposferę, na wysokości od −300 do 50 km i w zakresie ciśnień od 100 do 0,1 bar (10 MPa – 10 kPa); stratosferę, obejmującą wysokości od 50 do 4000 km i ciśnienia pomiędzy 0,1 i 10–

10 bar (10 kPa – 10 µPa), oraz termosferę (koronę) rozciągającą się od 4000 km do 50 000 km od powierzchni. Nie ma tu mezosfery.

Pierścienie Uran ma rozbudowany system pierścieni

planetarnych, jest to drugi taki system odkryty w Układzie Słonecznym, po pierścieniach Saturna. Obecnie znanych jest trzynaście oddzielnych pierścieni, z których jedenaście jest bardzo wąskich — mają zaledwie kilka kilometrów szerokości. Tworzą je cząstki o zróżnicowanych rozmiarach, od mikrometrów do rzędu metra, które są znacznie ciemniejsze niż materia pierścieni Saturna Układ pierścieni jest prawdopodobnie bardzo młody w skali czasu istnienia planety; modelowanie dynamiczne wskazuje, że nie mógł on powstać wraz z Uranem. Materia pierścieni mogła stanowić kiedyś część księżyca (lub księżyców), który został zniszczony przez silne uderzenia innych ciał. Z wielu fragmentów materii, które powstały w wyniku tych zderzeń, przetrwały tylko nieliczne, krążące w ograniczonej liczbie stabilnych stref, odpowiadających obecnemu położeniu pierścieni

Wewnętrzne pierścienie Urana – widoczny jest jasny pierścień epsilon i osiem innych pierścieni

W 1789 William Herschel opisał dostrzeżony przez siebie pierścień wokół Urana. Ta obserwacja jest ogólnie uważana za wątpliwą, gdyż pierścienie planety są dosyć słabe, a przez dwa następne stulecia żaden inny obserwator nie zdołał ich zaobserwować. Mimo tych wątpliwości Herschel wykonał opis dobrze odpowiadający rozmiarowi pierścienia epsilon, jego nachyleniu w stosunku do obserwatora na Ziemi, opisał jego czerwonawy kolor i zmiany w trakcie podróży Urana dookoła Słońca. Niepowodzenie późniejszych obserwacji może być skutkiem dynamiki pierścieni, które zmieniają swoją jasność Pierścienie Urana zostały oficjalnie odkryte 10 marca 1977 przez Jamesa L. Elliota, Edwarda W. Dunhama i Douglasa J. Minka przy pomocy Kuiper Airborne Observatory, obserwatorium promieniowania podczerwonego na pokładzie samolotu. Odkrycie było nieoczekiwane, uczeni planowali wykorzystać zakrycie gwiazdy SAO 158687 przez Urana do badania atmosfery planety. Jednak gdy ich obserwacje zostały przeanalizowane, okazało się, że gwiazda znikała z pola widzenia krótko pięć razy zarówno przed, jak i po zakryciu przez samą planetę. Doszli do wniosku, że wokół planety musi istnieć system pierścieni. Później wykryte zostały jeszcze cztery pierścienie. Pierścienie zostały bezpośrednio sfotografowane, gdy Voyager 2 przeleciał w pobliżu Urana w 1986. Sonda odkryła również dwa słabe pierścienie, zwiększając łączną liczbę znanych do jedenastu.

W grudniu 2005 Kosmiczny Teleskop Hubble'a wykrył dwa wcześniej nieznane pierścienie planety. Te nowe pierścienie są nazywane zewnętrznym układem pierścieni. Hubble odkrył również dwa małe księżyce, spośród których Mab dzieli orbitę z zewnętrznym pierścieniem μ. Nowe odkrycia zwiększyły liczbę znanych pierścieni Urana do 13. Pierścienie te zostały później odnalezione także na zdjęciach wykonanych przez Voyagera 2. W kwietniu 2006 nowe obrazy systemu pierścieni uzyskały Teleskopy Kecka, dostarczając informacji o kolorach pierścieni zewnętrznych: bardziej oddalony jest niebieski, a drugi czerwony. Jedną z hipotez tłumaczących barwę zewnętrznego pierścienia jest to, że składa się on z drobnych cząstek lodu wyrzuconych przez uderzenia mikrometeorytów z powierzchni Mab, które są wystarczająco małe, aby rozpraszać światło niebieskie. Natomiast wewnętrzne pierścienie planety są szare

Pole Magnetyczne Uran ma trzy razy silniejsze

pole magnetyczne niż Ziemia, ale jego źródło nie jest znane. Bardzo duże odchylenie osi magnetycznej od osi obrotu (prawie 59o) oraz nietypowość położenia osi rotacji planety, a także wpływ krążących wokół niej satelitów, powodują, że kształt magnetosfery Urana oraz procesy w niej zachodzące mają szczególnie skomplikowany charakter. Długość ogona magnetosfery jest oceniana na 10 mln km. Pasy radiacyjne wokół planety są zdominowane przez jony wodorowe.

Księżyce Uran ma 27 znanych księżyców. Ich

nazwy są związane z postaciami z dzieł Williama Szekspira i Alexandra Pope'a Pięć największych satelitów to Miranda, Ariel, Umbriel, Tytania i Oberon. System satelitarny Urana jest najmniej masywny wśród planet-olbrzymów, łączna masa pięciu głównych satelitów stanowi mniej niż połowę masy Trytona. Największy z księżyców, Tytania, ma promień 788,9 km, mniejszy niż połowa promienia ziemskiego Księżyca, ale nieco większy niż Rea, drugi co do wielkości księżyc Saturna, co sprawia, że Tytania jest ósmym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Ciała te mają stosunkowo małe albedo: od 0,20 dla Umbriela do 0,35 dla Ariela (w świetle zielonym). Są to księżyce lodowe, złożone z lodu i skał w mniej więcej równych proporcjach. Lód może zawierać dodatek amoniaku i dwutlenku węgla.

Wśród tych satelitów powierzchnia Ariela wydaje się być najmłodszą (z najmniejszą liczbą kraterów), a Umbriela – najstarszą. Miranda posiada kaniony głębokie na 20 kilometrów, warstwy odsłonięte na kształt tarasów i chaotyczną mozaikę obszarów o różnym wieku i topografii. Uważa się, że w przeszłości geologicznej wnętrze Mirandy było rozgrzewane przez siły pływowe; miało to miejsce w czasie, gdy jej orbita była bardziej ekscentryczna niż obecnie, prawdopodobnie na skutek dawnego rezonansu orbitalnego 3:1 z Umbrielem Procesy rozciągające powierzchnię, związane z wznoszeniem się diapirów są prawdopodobną przyczyną pochodzenia tzw. koron — rozległych obszarów równoległych szczelin, przypominających wyglądem tory wyścigowe Podobnie uważa się, że Ariel w przeszłości był w rezonansie 4:1 z Tytanią.

TemperaturaUran posiada dwie strefy.

Strefę zimną czyli odwróconą

od Słońca , która posiada Temperaturę od -271*C

do –268*C(2 do 5 K)

Strefę ciepłą zwróconą doSłońca o temperaturze -

213*C