УРАН
Уран – седьмая по удалённости от Солнца планета, предпоследняя в нашей Солнечной системе, из больших планет. Она больше Земли в четыре раза и относится к планетам-гигантам. От Урана нас отделяет около 3 млрд км – это очень далеко, поэтому увидеть своими глазами этот бирюзовый шар на ночном небе, как более близкие шесть планет, не получится. Зато Уран стал первой планетой, которую учёные обнаружили в телескоп. Это произошло в 1781 г.
Уран был открыт Уильямом Гершелем – профессиональным музыкантом и астрономом-любителем. После такой удачи Гершель завязал с концертами и уроками. Его ждал пост королевского астронома, производство телескопов и много интересных открытий.
Что мы знаем про Уран?
Уран чуть больше по размеру, чем Нептун, и по цвету отличается более нежным оттенком, но в целом эти две последние планеты похожи друг на друга, как близнецы – и по составу, и по строению. Голубоватый цвет им придаёт метан, которого в атмосфере планет чуть более 2%. Остальные летучие вещества – водород и гелий.
Предполагают, что под слоем газовой атмосферы Урана располагаются мегатонны льда (60% от массы планеты), а в самой глубине спрятано железокаменное ядро. Казалось бы, ничего особенного: планета далеко от Солнца, вот и замёрзла – недаром Уран и Нептун называют ледяными гигантами. То, что на поверхности Урана лёд, это понятно, там стоит немыслимая стужа – минус 220 °C, но что удивительно, в недрах планеты при температуре в несколько тысяч градусов выше нуля газообразные соединения снова приобретают свойства льда.
В мантии Урана метан, аммиак и вода находятся под очень сильным давлением. Они сжаты до состояния льда (более того он в 4 раза плотнее обычного!) и не могут перейти в газообразное состояние даже под воздействием высокой температуры. Ионы кислорода и углерода при этом кристаллизуются, а ионы водорода становятся подвижными относительно кристаллической решётки. Такую субстанцию учёные называют «суперионной жидкостью» или «горячим льдом». Её сложно представить, у нас на Земле такой нет, но во Вселенной такая форма встречается довольно часто. Она характерна для большинства планет-гигантов.
Ядро Урана – холоднее, чем у других планет-гигантов нашей Солнечной системы. Даже Нептун, который находится от Солнца в 1,5 раза дальше, значительно горячее внутри: 7000°C против 5000°C. Именно поэтому температура поверхности у этих ледяных гигантов почти одинакова – примерно 218-224° ниже нуля (в пользу Урана). Почему же седьмая планета, находясь в более «курортных условиях», стала ледышкой?!
Переворот космического значения
Миллиарды лет назад с Ураном произошло неприятное событие, которое буквально перевернуло его жизнь с ног на голову. Предположительно, некий космический объект размером с Землю ударил его по касательной и сместил наклон вращения! В результате, планета растеряла часть энергии, а сама «упала на бок». Если остальные планеты крутятся вокруг Солнца подобно волчкам (если представить ось планеты, как его ножку), то Уран – катится по орбите, как мячик, через свои полюса. При этом он вращается вокруг своей оси по часовой стрелке, как и Венера, а не против – как большинство планет.
Удары судьбы привели к тому, что полгода на Уране длится полярная ночь, а остальные полгода – полярный день. Не очень приятно, учитывая, что местный год составляет 84 земных года.
Сутки же на Уране проходят за 17 часов. Но и тут нужна оговорка: газовые облака, окутывающие планету, более мобильны, чем тяжёлое ледяное нутро, поэтому они успевают сделать оборот за 14 часов. Вот такой Уран чудной! Присмотритесь к нему внимательней.
Ближайшее окружение
Как и все планеты-гиганты, Уран окружён кольцами – на сегодня астрономы насчитали 13 колец. Конечно, соперничать с Сатурном он не может, но в этом отношении богаче Юпитера и Нептуна. Последние снимки показали, что внешние кольца Урана имеют симпатичный красный и синий цвет и, видимо, состоят из ледышек, в то время как близкие к планете кольца – тёмные за счёт того, что состоят из каменной пыли и углеродистого вещества.
Запомните: кольца – это не спутники планеты. Они образовались из обломков разрушенных спутников, межпланетной пыли и льда, и вращаются вокруг планеты в плоскости её экватора.
Спутники у Урана тоже есть – по последним данным, их 27. Они состоят изо льда (обычного, не суперионного) и каменного материала. Самые крупные и шароообразные – Титания, Оберон, Ариэль, Умбриэль и Миранда. Остальные – очень мелкие и не могут похвастаться правильной формой.
Интересный факт: название уранианским спутникам дают в основном в честь героев пьес Шекспира. Большую их часть, как и кольца планеты, открыли уже в наше время – в конце 20 – начале 21 века. А помогли в этом – снимки с аппарата «Вояджер-2», телескопа «Хаббл» и «Кек».
Исследование Урана
К сожалению, миссия «Вояджер-2» стала первой и пока последней по изучению ледяных гигантов нашей Солнечной системы. 10 лет этот космический аппарат летел до Урана и прибыл на место в 1986 году. Над поверхностью планеты удалось провести только 6 часов, за это время удалось снять атмосферу, некоторые спутники и кольца. Да и то, в фокус попала лишь дневная (солнечная) часть Урана. В конце 90-х на Уран направили «Хаббл» и смогли рассмотреть вихри, пятна и необычное строение планеты.
На сегодня есть несколько проектов по исследованию Урана от NASA и Европейского космического агентства, но все они, увы, пока на бумаге. На 2022 год намечался старт европейской миссии Uranus Pathfinder, на 2026 – MUSE, на 2030 – OCEANUS, на 2034 – ODINUS. Подождём – увидим!
Почему Уран назвали Ураном?
Уран – бог неба в греческой мифологии, а ещё – отец Сатурна (Кроноса). Так как Уран находится за Сатурном, то это дало повод учёным присвоить такое имя ледяному гиганту. Но! Изначально англичане назвали планету Звездой Георга – в честь своего короля, покровителя астрономии.
Влияет ли Уран на кометы так, как Сатурн и Юпитер?
Конечно! Хотя по размеру Уран значительно меньше этих газовых гигантов, он достаточно массивен, чтобы своей гравитацией изменять орбиту пролетающих рядом «хвостатых чужаков» или выталкивать их за пределы Солнечной системы. Кометы, афелии орбит которых располагаются у орбиты Урана, называют Кометами Семейства Урана.
Кстати, именно открытие Урана позволило учёным рассчитать до малейших деталей появление кометы Галлея в 1835 году. Они учли влияние планеты-гиганта на её маршрут и оказались правы!
Уран: планета и не только
Через восемь лет после открытия Урана был обнаружен новый химический элемент, который тоже назвали Ураном (U). Радиоактивный элемент виделся химикам как часть далёкого и неизведанного космоса. Вопреки названию, урана (U) на Уране практически нет.