A 20. század utolsó negyedében végzett naprendszer tanulmányai számos meglepő felfedezést adtak a tudománynak. Az új asztrofizikai optikai teleszkópok segítségével a nukleáris tudósok, más tudományágak és technológiák képviselői képesek voltak felbecsülhetetlen értékű tudományos adatokat szerezni a közelben. Az űrtartalmú szondák repüléseinek köszönhetően az emberiség ismerte meg a csillagunk bolygórendszerének összetételéről és szerkezetéről szóló érdekes tényeket. Végül, a tudományos világnak sikerült információt szereznie arról, hogyan néz ki az Uránusz bolygó, mit jelent a Neptunusz és milyen a Naprendszer valódi dimenziói.
A Naprendszer legcsodálatosabb bolygója
A Föld közeli térségének teleszkópon keresztüli felfedezése könnyen megérthet egy hibás véleményt - a naprendszer a legegyszerűbb heliocentrikus mechanizmus, amelyben minden más űr test és objektum betartja a fizika és matematika ismert törvényeit. Valójában minden nem olyan egyszerű, mint amilyennek első pillantásra tűnik. A legközelebbi térben minden égi test él saját életét, saját jellegzetességeivel, és nem hasonlít a szomszédaihoz. Erre egy élénk példa a földi bolygók, amelyek között csak a Föld és a Mars lehet egy sorban elhelyezni.
Hasonló a helyzet a bolygók egy másik csoportjával - gáz óriásokkal -, akik egy külső körben futnak a Nap körül. Ha Jupiter és Saturn hasonló asztrofizikai paraméterekkel és jellemzőkkel rendelkezik, akkor Uranus a hátterükön úgy néz ki, mint a "fekete bárány". A külső hasonlóság és az azonos szerkezet ellenére az Uránusz a csillagrendszerünk egyetlen bolygója, amely szokatlan helyzetben van. Egy ilyen égi test, mint Uranus sajátos jellemzője a következő szempont. A bolygó nemcsak heliocentrikus pályán méri a mért futást, hanem egy biliárdgolyót dobol a nap körül. Egyszerűen fogalmazva, a bolygó egyszerűen az oldalán fekszik, és a pályája irányába gördül. Ez a viselkedés nemcsak nem jellemző a Naprendszer két másik óriásgázjára - Jupiter és Saturn, az Uránusz forgási tengelyének helyzete a pályája síkjához képest szokatlan.
Ha arról beszélünk, hogy az Uranus egyenlítője mennyire dőlt a pályája síkjához, akkor ez az érték 97,86⁰. Például a Föld és a Mars egyenlítő szöge a 23,45 és 25,19 fokos pályához képest. A higany és a Jupiter egyenlítője szinte merőleges a pályára. Uranus az oldalán fekszik, és elfordul. A tengely egy ilyen álláspontja tudományos szempontból értelmetlen, hiszen a Nap hetedik bolygója a napot és az éjszakát csak a bolygó lemez szűk szektorában változtatja meg. A távoli Nap napkelte és naplemente az Uránusz horizontján szinte ugyanolyan, mint a Föld sarki szélességein. A bolygó forgási tengelyének ezen álláspontja miatt egy furcsa pillanat van - az urán-év időtartamának különbsége a pólusokon és az egyenlítőn. A bolygó pólusai a Föld és az Éjszakai év során egyszer és éjszaka találkoznak, de az Egyenlítőnél az évet pontosan kétszer meghosszabbítják és 84 Földév.
A bolygó forgási tengelyének helyzete és a hetedik bolygó mágneses mezőjének jellege. Ellentétben a Naprendszer más égi testeivel, az Uránusz mágneses mezője maga is forog, és folyamatosan változik a mágneses pólusok. Más szavakkal, az Uránusz bolygó mágneses mezője rendszeresen megnyílik és bezáródik. Ha ez megtörténne a Földön, minden nap egy bolygó katasztrófa várt volna.
A hetedik bolygó felfedezése
A harmadik gáz óriás felfedezésének története teljesen kapcsolódik az angol William Herschel nevéhez. 1781-ben az angol felfedezett egy új égi testet, amely eredetileg tévedés volt egy olyan üstökösben, amely meglátogatta a naprendszert. Néhány idő elteltével, miután megvizsgálta a nap körül keringő tárgy jellemzőit, William Herschel csillagász úgy döntött, hogy a hetedik bolygóként osztályozza. Ez az esemény a csillagászat mérföldkövévé vált. Eszközben első alkalommal sikerült megtalálni egy olyan bolygót, amelynek létezése korábban ismeretlen volt. Eddig a pontig a csillagászok hat bolygó létezésére támaszkodtak, Uranust csillagnak tekintve. A naprendszer méretének elképzelése a Saturn pályájára korlátozódott.
Az angol, mint felfedező, azt javasolta, hogy nevezze meg a hetedik bolygót az angol uralkodó tiszteletére - "George's star". Ez a név nem felel meg a Királyi Csillagászati Obszervatórium tagjainak ízlésének, aki úgy döntött, hogy az új bolygót Uranus nevének adja, az égi gömb ősi görög isteni szimbóluma tiszteletére. Ezt követően, amikor Herschel észrevette az Uránusz mozgását, az égi keringési égi viselkedés sajátossága volt. A hetedik bolygó egyenetlenül mozogott a pályán, most felgyorsult, majd lassította a mozgását. Már Herschel halála után más csillagászok, az angol Adams és a Laverye francia asszony azt feltételezte, hogy van egy másik nagy égi test is az Uránusz mögött, amelynek gravitációja befolyásolja a harmadik gáz óriás viselkedését. A későbbi matematikai számítások megerősítették a feltételezés helyességét, amely 1846-ban lehetővé tette a Neptunusz naprendszer utolsó, nyolcadik bolygójának felfedezését.
Így az urán felfedezése egy olyan láncreakciót jelentett a tudományos világban, amely a bolygórendszer határainak kiterjesztéséhez vezetett. Uranus után Neptunusz és Plútó - objektumokat találtunk, amelyeket matematikai számítások fedeztek fel.
Asztrofizikai jellemzők: az Uranus bolygó rövid leírása
Annak ellenére, hogy a Naprendszer két első óriásgázával hasonló a külső hasonlóság, a hetedik bolygó jelentősen különbözik a Jupitertől és a Saturnustól. Ellentétben a Jupiterrel és a Saturnussal, amit egy teleszkóppal meglehetősen jól meg lehet nézni, az objektíven lévő urán kis csillagként néz ki. Ez annak a hatalmas távolságnak köszönhető, amely elválasztja ezt a távoli világot a bolygóról.
A Föld horizontján a harmadik óriás alig észrevehető, egy homályos csillagot ábrázol, amelynek fényereje 5,9 - 5,32 tartományban változik. A távcső egy halványkék színű távoli csillag mögött figyelve a csillagászok régóta azon tűnődtek, vajon milyen színű a hetedik bolygó. A tudósok csak 1986-ban kaptak választ erre a kérdésre, amikor a Voyager-2 űrszonda 80 ezer kilométert repült. egy távoli bolygó felszínéről. Az így kapott képek halványkék színűek, alig fémes árnyalattal, bolygókkal.
A Naptól való távolság átlagosan 2 876 679 082 km. Az Uránusz a csillagrendszer közepén fut egy szinte elliptikus pályán, enyhe excentrikussal (e), ami 0,46. A központi csillag körüli égi test orbitális periódusa 30.685 Föld nap vagy 84 év. A bolygó mozgásának sebessége alacsony - csak 6,8 kilométer másodpercenként. Csak a Neptunusz mozog az űrben még alacsonyabb pálya sebességgel - 5,4 km / s.
Ha arról beszélünk, hogy mennyi időt vesz igénybe a Földről a harmadik óriási bolygón való utazáshoz, akkor az ugyanazon automata Voyager 2 gép Uranusra repült repülési adataira támaszkodhat. Ez eddig az egyetlen küldetés, amely lehetővé tette a földlakók számára, hogy ötleteket kapjanak erről a távoli tárgyról és környékéről.
Annak ellenére, hogy az éjszakai égbolton szerény mérete van, az Uránusz mérete valójában lenyűgöző. Az óriás bolygó lemezének átmérője 50,724 km. Ez természetesen nem annyira a Jupiter és Saturn esetében, amelynek átmérője 140 ezer km és 116 ezer km. Ez azonban elég ahhoz, hogy a Naprendszer hetedik bolygója szilárdan tartsa a harmadik pozíciót.
Lenyűgöző megfigyelő és ennek az égitestnek a tömege. Az urán 14,5-szer nehezebb, mint a Föld, és súlya 8.6832 · 1025 kg. Tömegével a sápadt kék óriás nemcsak Jupitert és Saturnust veszíti el. Még az urán távoli műholda, a Neptunusz bolygó is nagy tömegű. A távoli égi test viszonylagos könnyűsége összetételének köszönhető. Ellentétben a másik két bolygón, Jupiter és Saturnban, ahol a többit félig folyékony és fémezett hidrogén és hélium képviseli, az Uránusz hatalmas jéggömböt képvisel, amelynek forgási sebessége a saját tengelye körül 2,29 m / s.
A hetedik bolygó összetétele és légköre
A jég az Uránuszon számos magas hőmérsékletű módosítás. Fagyasztott ammónia, víz jég és metán van szilárd, jeges állapotban. A jeges természet miatt a hetedik bolygót az asztrofizikusok átadták a jég óriások kategóriájába. A jéggömb sűrűsége elhanyagolható, majdnem háromszor kisebb, mint a Föld bolygó sűrűsége, és 1,27 g / cm3. Nagy tömeg és orbitális paraméterei miatt azonban a gravitációs erők meglehetősen erősek az Uránusz esetében. A jég óriás szabad esésének gyorsulása majdnem megegyezik a földéval, és 8,87 m / s2.
Egy távoli bolygó kíváncsi szerkezete, amely így néz ki:
- szilárd kőmag;
- jég köpeny;
- képzeletbeli felület;
- alsó légkör (sztratoszféra és troposzféra);
- bolygó-korona.
Az égi test felszínét hidrogén- és héliumvegyületek képviselik, amelyek gázállapotban vannak. A bolygó légköre magában foglalja a metánt, aminek köszönhetően az Uránusnak jellegzetes halványkék árnyalata van. A koncentráció a magassággal csökken, ahol a rendkívül alacsony hőmérséklet miatt a metán lefagy, így helyet biztosít a hidrogénnek és a héliumnak. A hetedik bolygó légkörének pontos kémiai összetétele nem teljesen ismert, de a spektrum alapján a légkör főleg hidrogén, szénhidrogénvegyületeket is tartalmaz, amelyek a metánmolekulák napsugárzásának eredménye. A jég óriás légköri rétegei vastagságában és hőmérsékletében különböznek. A legfelső réteg a légköri korona, amely messze túlmutat a bolygón 8000 km távolságra. Az alsó rétegek a sztratoszféra és a troposzféra, ahol alacsony hőmérséklet van. 50-300 km magasságban. a felszínről felhők rétegek, amelyek vízgőzből, ammónia kristályokból és metánból állnak. Ezen a helyen a hőmérséklet 227-250 Celsius fok, mínusz jelöléssel.
következtetés
A tudósok által a harmadik óriási bolygóról ma ismert információ rendkívül korlátozott. Ez az Uránusz helyének köszönhető. Az asztrofizikusok és a tudósok a Jupiter és a Szaturnusz tanulmányozására és a Naprendszer szélsőséges régióira összpontosítottak. Az égi testek közepén található Uranus egész idő alatt a kutatási programokon kívül volt. A "Voyager 2" űrhajó eddig az egyetlen olyan hajó, amely elérte a távoli bolygó közelségét, amely az első Uranus bolygóról szóló dokumentuminformációját, atmoszférájának és környezetének összetételét tartalmazza.
Mint minden más gáz óriásnak is, amelyeknek saját rendszerük van az égi testükkel, a tudósok felfedeztek egy urán díszet - a gyűrűk rendszerét. Az Uranus bolygó felfedezése és műholdai, amelyek ma 27 darabot tartalmaznak. A 2005-ös Hubble távcső segítségével részletesen meg lehetett vizsgálni az Uranus öt legnagyobb műholdát - ezek Miranda, Ariel, Umbriel, Titania és Oberon. A távoli bolygó és a műholdak egy későbbi tanulmánya valószínűleg új és hasznos információkat nyújt a tudósoknak, de a közeljövőben a Naprendszer ezen részének küldetései nem tervezettek.
