Štúdie o slnečnej sústave, ktoré sa uskutočnili v poslednom štvrťroku 20. storočia, priniesli vedu niekoľko prekvapivých objavov. Pomocou nových výkonných optických teleskopov astrofyziky dokázali jadroví vedci, predstavitelia iných vedných odborov a technológií získať neoceniteľné vedecké údaje o blízkom priestore. Vďaka lietadlám vesmírnych automatických snímačov sa ľudstvu dozvedeli zaujímavé fakty o zložení a štruktúre planetárneho systému našej hviezdy. Nakoniec sa vedecký svet podarilo získať informácie o tom, ako planéta Urán vyzerá, čo predstavuje Neptún a aké sú skutočné rozmery slnečnej sústavy.
Najkrajšia planéta slnečnej sústavy
Pri pohľade na priestor v blízkosti Zeme cez ďalekohľad je ľahké dospieť k chybnému názoru - slnečný systém je najjednoduchší heliocentrický mechanizmus, v ktorom všetky ostatné vesmírne telesá a objekty podliehajú známym zákonom fyziky a matematiky. V skutočnosti nie je všetko jednoduché, ako sa zdá na prvý pohľad. Každé nebeské telo v našom najbližšom priestore žije svoj vlastný život, má svoje vlastné charakteristiky a nie je tak podobné svojim susedom. Živým príkladom toho sú pozemské planéty, medzi ktorými môže byť iba jedna krajina a jedna planéta.
Situácia je podobná s inou skupinou planét - plynových gigantov - ktorí sa pohybujú okolo Slnka vo vonkajšom kruhu. Ak Jupiter a Saturn majú podobné astrofyzikálne parametre a vlastnosti, potom Urán na svojom pozadí vyzerá ako "čierna ovca". Napriek vonkajšej podobnosti a rovnakej štruktúre je Urán jedinou planétou nášho hviezdneho systému, ktorý zaujíma nezvyčajnú pozíciu. Špecifickou črtou takéhoto nebeského tela, akým je Urán, je nasledujúci aspekt. Planéta nepracuje len na meranom behu v heliocentrickej obežnej dráhe, ale sa valí ako biliardová guľa okolo Slnka. Jednoducho povedané, planéta jednoducho leží na jej boku a rotuje v smere svojej orbity. Toto správanie nie je len typické pre dvoch ďalších plynových gigantov Slnečnej sústavy - Jupitera a Saturna, ale pozícia osi otáčania Uránu vzhľadom na rovinu jeho orbity vyzerá nezvyčajne.
Ak hovoríme o tom, do akej miery je rovník Uránu naklonený k rovine svojej obežnej dráhy, potom táto hodnota je 97,86⁰. Napríklad Zem a Mars majú rovinný uhol sklonu k orbitálnej rovine 23,45, respektíve 25,19 stupňov. Rovník na Merkúre a na Jupiteri je takmer kolmý na orbitálnu rovinu. Urán leží na jeho boku a otáča sa späť. Takáto pozícia osi vyzerá z vedeckého hľadiska ako nezmysel, pretože na siedmej planéte zo Slnka sa zmena dne a noci pozoruje len v úzkom sektore planetárneho disku. Východ slnka a západ slnka vzdialeného Slnka prebieha na obzore Uránu takmer rovnako ako v polárnych zemepisných šírkach na Zemi. Vzhľadom na túto pozíciu osi otáčania planéty je zvedavý moment - rozdiel v trvaní Uránskeho roka na póloch a na rovníku. Póly planéty sa stretávajú denne a v noci raz za 42 rokov Zeme, ale na rovníku sa rok predlžuje presne dvakrát a je 84 rokov Zeme.
Pozícia osi rotácie planéty a povaha magnetického poľa siedmej planéty. Na rozdiel od iných nebeských telies Slnečnej sústavy sa magnetické pole Uránu otáča spolu s samotnou planétou a neustále sa mení magnetické póly. Inými slovami, magnetické pole planéty Urán sa pravidelne otvára a zatvára. Ak by sa to stalo na Zemi, očakávali by sme sa každý deň z dôvodu planétovej katastrofy.
Zjavenie siedmej planéty
Príbeh o objave tretieho plynového giganta je úplne spojený s menom Angličana Williama Herschela. V roku 1781 objavil Angličan nové nebeské telo, ktoré sa pôvodne mýlilo s kométou, ktorá navštívila solárny systém. Avšak po určitom čase sa astronóm William Herschel po štúdiu charakteristík objektu na orbite okolo Slnka rozhodol klasifikovať ho ako siedmu planétu. Táto udalosť sa stala medzníkom v astronómii. Prvýkrát inštrumentálne sa človek podarilo nájsť planétu, ktorej existencia bola predtým neznáma. Až do tejto chvíle sa astronómovia spoliehali na informácie o existencii šiestich planét, pričom Urán ako hviezdu. Myšlienka veľkosti slnečnej sústavy bola obmedzená na obežnú dráhu Saturnu.
Angličan, ako objaviteľ, navrhol pomenovať siedmu planétu na počesť anglického monarchu - "Georgeovej hviezdy". Tento názov nevyhovoval vkusu členov Kráľovskej astronomickej observatória, ktorá sa rozhodla dať novej planéte názov Urán, na počesť antického gréckeho božského symbolu nebeskej sféry. Následne, keď Herschel pozoroval pohyb Uránu, bola zaznamenaná zvláštnosť správania tohto nebeského tela na obežnej dráhe. Siedma planéta sa pohybovala nerovnomerne na obežnej dráhe, teraz sa zrýchľovala a spomaľovala jej pohyb. Už po smrti Herschela, iní astronómovia, Angličan Adams a Francisz Laverye predpokladali, že za Uránom existuje ďalšia veľká nebeská telo, ktorej závažnosť ovplyvňuje správanie tretieho plynového giganta. Následné matematické výpočty potvrdili správnosť predpokladu, ktorý v roku 1846 umožnil objaviť poslednú, ôsmu planétu slnečnej sústavy, Neptún.
Objav Uránu teda priniesol reťazovú reakciu vo vedeckom svete, ktorý viedol k rozšíreniu hraníc planetárneho systému. Po Uráne sme dostali Neptún a Pluto - objekty objavené matematickými výpočtami.
Astrofyzikálne charakteristiky: stručný popis planéty Urán
Napriek vonkajšej podobnosti s prvými dvoma plynovými gigantmi slnečnej sústavy, siedma planéta sa výrazne líši od Jupitera a Saturnu. Na rozdiel od Jupitera a Saturnu, ktorý sa dá veľmi pozorne pozerať s ďalekohľadom, Urán v šošovke vyzerá ako malá hviezdička. Je to spôsobené obrovskou vzdialenosťou, ktorá oddeľuje tento vzdialený svet od našej planéty.
Na obzore Zeme je tretí obor sotva viditeľný, čo predstavuje tmavú hviezdu, ktorej jas sa pohybuje v rozmedzí od 5,9 do 5,32 magnitudes. Pri pozorovaní ďalekohľadu za vzdialenej hviezdou bledomodrej farby astronómovia už dlho zaujímali, akú farbu má siedma planéta. Vedci dostali odpoveď na túto otázku až v roku 1986, kedy vesmírna sonda Voyager-2 preletela 80 tisíc kilometrov. z povrchu vzdialenej planéty. Výsledné obrázky vyzerali bledo modrej, s takmer kovovým odtieňom, planetovým diskom.
Vzdialenosť od Slnka je v priemere 2 876 679 082 km. Urán prechádza okolo stredu hviezdneho systému v takmer elipsovej obežnej dráhe s miernou excentricitou (e), ktorá je 0,46. Orbitalné obdobie nebeského tela okolo centrálnej hviezdy je 30 685 dní Zeme alebo 84 rokov. Rýchlosť pohybu tejto planéty je nízka - len 6,8 kilometra za sekundu. Iba Neptún sa pohybuje v priestore s ešte nižšou orbitálnou rýchlosťou - 5,4 km / s.
Ak hovoríme o tom, koľko času potrebujete na cestu zo zeme na tretiu obrovskú planétu, tu sa môžete spoliehať na letové dáta toho istého automatického stroja Voyager 2, ktorý lietal do Uránu takmer 9 rokov. Toto je doteraz jediná misia, ktorá pozemcom umožnila získať predstavy o tomto vzdialenom objekte a jeho okolí.
Napriek svojej skromnej veľkosti na nočnej oblohe je v skutočnosti veľkosť Uranu pôsobivá. Priemer planetárneho disku tohto obra je 50.724 km. Toto samozrejme nie je ani v Jupiteri a Saturnu, ktorých priemery sú 140 tisíc km a 116 tisíc km. To však stačí na to, aby siedma planéta slnečnej sústavy pevne držala tretiu pozíciu.
Pôsobivý pozorovateľ a hmotnosť tohto nebeského tela. Urán je 14,5-krát ťažší ako Zem a váži 8,6832 · 1025 kg. Svojou hmotnosťou stráca bledo modrý obor nielen Jupitera a Saturn. Dokonca aj vzdialený satelit Uránu, planéty Neptún, má veľkú hmotnosť. Relatívna ľahkosť vzdialeného nebeského tela je dôsledkom jeho zloženia. Na rozdiel od ostatných dvoch planét Jupiter a Saturn, kde je veľká časť reprezentovaná polokvapalným a metalizovaným vodíkom a héliom, predstavuje Urán obrovskú ľadovú guľu, ktorá má rýchlosť otáčania okolo svojej vlastnej osi 2,29 m / s.
Zloženie siedmej planéty a jej atmosféry
Ľad na Uránu je rad vysoko teplotných úprav. Zmrazený amoniak, vodný ľad a metán v pevnom, ľadovom stave. Vďaka ľadovej povahe bola siedma planéta prenesená astrofyzikmi do kategórie ľadových gigantov. Hustota ľadu je nevýznamná, takmer trikrát nižšia ako hustota planéty Zem a je 1,27 g / cm3. Avšak vzhľadom na jeho veľkú hmotnosť a orbitálne parametre, gravitačné sily sú pomerne silné na Uran. Zrýchlenie voľného pádu v ľadovom gigante je takmer totožné so zrýchlením zeme a predstavuje 8,87 m / s2.
Zvedavá štruktúra vzdialenej planéty, ktorá vyzerá takto:
- masívne kamenné jadro;
- ľadový plášť;
- imaginárny povrch;
- nižšia atmosféra (stratosféra a troposféra);
- planetárna koruna.
Povrch nebeského tela je reprezentovaný zlúčeninami vodíka a hélia, ktoré sú v plynnom stave. Atmosféra planéty zahŕňa metán, vďaka ktorému Urán má charakteristický svetle modrý odtieň. Jeho koncentrácia klesá s nadmorskou výškou, kde kvôli extrémne nízkym teplotám zmrzne metán a ponecháva priestor pre vodík a hélium. Presné chemické zloženie atmosféry siedmej planéty nie je úplne známe, ale podľa spektra je atmosféra hlavne vodík, obsahuje aj uhľovodíkové zlúčeniny, ktoré sú výsledkom slnečného žiarenia molekúl metánu. Vrstvy atmosféry ľadového obra sa líšia hrúbkou a teplotou. Najvrchnejšou vrstvou je atmosférická koróna, ktorá sa rozširuje ďaleko za planétu na vzdialenosť 8 000 km. Spodné vrstvy sú stratosférou a troposférou, kde prevažujú nízke teploty. V nadmorskej výške 50-300 km. z povrchu je vrstva mrakov pozostávajúca z vodnej pary, kryštálov amoniaku a metánu. Teploty na tomto mieste dosahujú 227-250 stupňov Celzia s mínusovou značkou.
záver
Informácie, ktoré dnes majú vedci o tretej obrie planéte, sú veľmi obmedzené. Je to spôsobené umiestnením Uránu. Astrofyziky a vedci sa zamerali na štúdium Jupitera a Saturnu a extrémnych oblastí slnečnej sústavy. Urán, nachádzajúci sa v strede tejto komunity nebeských telies, bol po celý čas mimo očami výskumných programov. Kozmická loď "Voyager 2" sa doteraz stala jedinou loďou, ktorá sa dostala do blízkosti vzdialenej planéty a poskytla prvé dokumentárne informácie o planéte Urán, o zložení jej atmosféry a životného prostredia.
Rovnako ako všetci ostatní plynní giganti, ktorí majú svoj vlastný systém nebeských telies, vedci objavili uránový ornament - systém prstencov. Zistené a družice planéty Urán, ktoré dnes majú 27 kusov. Pomocou hubového teleskopu v roku 2005 bolo možné podrobne preskúmať päť najväčších satelitov Uránu - Miranda, Ariel, Umbriel, Titania a Oberon. Následná štúdia o vzdialenej planéte a jej družiciach pravdepodobne poskytne vedcom nové a užitočné informácie, avšak v blízkej budúcnosti sa misie do tejto časti slnečnej sústavy neplánujú.
