Планета Уран – 7-ма від Сонця

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Історія відкриття

Особливості планети

Уран важче нашої Землі в 14,5 разів. Тим не менш, це найлегша планета серед планет-гігантів, так сусідня з ним планета Нептун, хоча і має менші розміри, маса її більше, ніж Урану. Відносна легкість цієї планети обумовлена її складом, значну частину якого складає лід, причому лід на Урані самий різноманітний: є лід аміачний, водний, метановий. Густина Урану складає 1.27 г/см кубічних.

Температура

Яка температура на Урані? Зважаючи на віддаленість від Сонця, зрозуміло, дуже холодна і справа тут не тільки в її віддаленості, але і в тому, що внутрішнє тепло Урану в рази менше, ніж в інших планет. Тепловий потік планети надзвичайно маленький, він менше, ніж у Землі. Як наслідок на Урані була зареєстрована одна із самих низьких температур Сонячної системи -224 С, що навіть нижче ніж у Нептуна, який знаходиться ще далі від Сонця.

Чи є життя

Атмосфера

Яка атмосфера на Урані? Атмосфера цієї планети ділиться на шари, які визначаються температурою і поверхнею. Зовнішній шар атмосфери починається на відстані 300 км від умовної поверхні планети і називається атмосферною короною, це найхолодніша частина атмосфери. Далі ближче до поверхні йде стратосфера і тропосфера. Остання – сама нижня і найбільш щільна частина атмосфери планети. Тропосфера Урану має складну будову: вона складається з водних хмар, хмар аміаку, метанових хмар перемішаних між собою в хаотичному порядку. Склад атмосфери Урана відрізняється від атмосфер інших планет внаслідок високого вмісту гелію і молекулярного водню. Також велика частка в атмосфері Урана належить метану, хімічному з’єднанню, що становить 2,3% всіх молекул тамтешньої атмосфери.

Фото

Поверхня

Поверхня Урану складається з трьох шарів: скелястого ядра, крижаної мантії і зовнішньої оболонки з водню і гелію, які перебувають у газоподібному стані. Також варто відзначити ще один важливий елемент, який входить до складу поверхні Урану – це метановий лід, який створює, що називається фірмовий, блакитний колір планети. Також вчені засобами спектроскопії виявили окис і двоокис вуглецю у верхніх шарах атмосфери.

Кільця

Супутники

До речі про супутникі, як думаєте, скільки супутників в Урану? А їх у нього аж цілих 27 штук (принаймні, відомих на даний момент). Найбільшими вважаються: Міранда, Аріель, Умбриель, Оберон і Титанія. Всі супутники Урану являють собою суміш гірських порід з льодом, за винятком Міранди, яка повністю складається з льоду. Так виглядають супутники Урану в порівнянні з самою планетою. У багатьох супутників немає атмосфери, також частина з них рухається всередині кілець планети, через що їх називають внутрішніми супутниками, і всі вони володіють міцним зв’язком з кільцевою системою Урану. Вчені вважають, що багато супутників були захоплені гравітацією Урану.

Обертання

Обертання Урану навколо Сонця, мабуть, є найбільш цікавою особливістю цієї планети. Так як ми писали вище, Уран обертається інакше, ніж всі інші планети, а саме «ретроградно», подібно до того, як котиться по землі куля. Внаслідок цього зміна дня і ночі (в нашому звичному розумінні) на Урані відбувається тільки поблизу екватора планети, притому, що Сонце там розташована дуже низько над горизонтом, приблизно як у полярних широтах на Землі. Що ж стосується полюсів планети, то там «полярний день» і «полярна ніч» змінюють один одного разу в 42 земних роки. Що ж стосується року на Урані, то один тамтешній рік дорівнює нашим 84 земним рокам, саме за цей час планета робить коло по своїй орбіті навколо Сонця.

Скільки летіти

Скільки летіти до Урану від Землі? Якщо при сучасних технологіях політ до найближчих наших сусідок Меркурія, Венери, Марса займає кілька років, то політ до таких віддалених планет як Уран може розтягнутися на десятиліття. На даний момент лише один космічний апарат здійснив подібну подорож: Вояджер-2, запущений НАСА в 1977 році, долетів до Урану в 1986 році, як бачите політ в одну сторону зайняв майже десятиліття. Також передбачалося відправити до Урану апарат Кассіні, який займався вивченням Сатурна, але потім було прийнято рішення залишити Кассіні біля Сатурна, де той і загинув зовсім недавно – у вересні минулого 2017 року.

Цікаві факти

• Через три роки після свого відкриття планета Уран стала місцем дії сатиричного памфлету. Часто цю планету згадують у своїх науково-фантастичних творах письменники фантасти.
• Уран можна побачити в нічному небі і неозброєним оком, треба лише знати, куди дивитися, і небо повинно бути ідеально темним (що, на жаль, не можливо в умовах сучасних міст).
• На планеті Уран є вода. Ось тільки вода на Урані перебуває в замороженому вигляді, як лід.
• Планеті Уран можна з усією впевненістю призначити лаври «самої холодної планети» Сонячної системи.

Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв’язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту [email protected] або у Фейсбук.

Ця стаття доступна на англійській мові – Planet Uranus.

Скільки триває день на Меркурії?

Меркурій — одна з найнезвичайніших планет нашої Сонячної системи, принаймні за мірками привілейованих землян. Незважаючи на те, що планета найближча до нашого Сонця, вона не найгарячіша (ця честь належить Венера ). А через його практично неіснуючої атмосфери та повільного обертання температура на його поверхні коливається від надзвичайно високої до надзвичайно холодної.

Не менш незвичайним є добовий цикл на Меркурії, тобто цикл дня і ночі. Рік на Меркурії триває лише 88 днів, але завдяки його повільному обертанню день триває вдвічі довше! Це означає, що якби ви могли стояти на поверхні Меркурія, Сонце знадобилося б приголомшливих 176 земних днів, щоб лише один раз зійти, зайти і знову піднятися в тому самому місці на небі!

Відстань і орбітальний період:

Меркурій є найближчою планетою до нашого Сонця, але він також має найбільш ексцентричну орбіту (0,2056) з усіх сонячних планет. Це означає, що в той час як його середня відстань (велика піввісь) від Сонця становить 57 909 050 км (35 983 015 миль) або 0,387 АС, це коливається в значних межах – від 46 001 200 км (2 8583 820 миль) у перигелії до 60 000 мкм (43 382 210 миль) в афелії (найдальший).

Таймлапс Меркурія, що проходить через обличчя Сонця. Авторство: NASA

Через таку близькість Меркурій має швидкий орбітальний період, який змінюється залежно від того, де він знаходиться на своїй орбіті. Природно, він рухається найшвидше, коли знаходиться найближче до Сонця, і найповільніше, коли воно знаходиться найдальше. В середньому його орбітальна швидкість становить 47,362 км/с (29,43 миль/с), що означає, що для здійснення однієї орбіти Сонця потрібно всього 88 днів.

Астрономи раніше підозрювали, що Меркурій був припливно замкнений до Сонця, а це означає, що він завжди показував одне й те саме обличчя до Сонця – подібно до того, як Місяць припливно прив’язаний до Землі. Але радарно-доплерівські вимірювання отримано в 1965 році показав, що Меркурій насправді обертається дуже повільно порівняно з Сонцем.

Сидеричний проти сонячного дня:

На основі даних, отриманих за допомогою цих радіолокаційних вимірювань, тепер відомо, що Меркурій знаходиться в орбітальному резонансі 3:2 з Сонцем. Це означає, що планета робить три оберти навколо своєї осі за кожні дві орбіти навколо Сонця. При його поточній швидкості обертання – 3,026 м/с або 10,892 км/год (6,77 миль/год) – Меркурію потрібно 58,646 днів, щоб здійснити один оберт навколо своєї осі.

Хоча це може привести деяких до висновку, що один день на Меркурії становить приблизно 58 земних днів – таким чином тривалість дня і року відповідають тому самому співвідношенню 3:2 – це було б неточним. Через швидку орбітальну швидкість і повільне сидеричне обертання сонячний день на Меркурії (час, необхідний для повернення Сонцю на те саме місце на небі) насправді становить 176 днів.

У цьому відношенні співвідношення днів і років на Меркурії насправді становить 1:2. Єдиними місцями, які не підпадають під цей цикл дня і ночі, є полярні регіони. Північна полярна область з кратерами, наприклад, існує у стані вічної тіні. Температура в цих кратерах також досить низька, щоб значні концентрації водяного льоду могли існувати в стабільній формі.

Понад 20 років вчені вважали, що яскраві радарні зображення з північних полярних регіонів Меркурія можуть свідчити про наявність там водяного льоду. в листопад 2012 року , НАСА МЕСЕНДЖЕР зонд досліджував північну полярну область за допомогою свого нейтронного спектрометра та лазерного альтиметра і підтвердив присутність водяного льоду та органічних молекул.

Вид на північний полюс Меркурія. на основі даних зонда MESSENGER, що показують полярні відкладення водяного льоду. Авторство: NASA/JHUAPL/Науковий інститут Карнегі/NAIC/Обсерваторія Аресібо

Так, ніби Меркурій не був досить дивним, виявляється, що один день на Меркурії триває цілих два роки! Ще одна дивність для планети, яка любить тримати речі дуже гарячими, дуже холодними і справді ексцентричною.

Якщо ви хочете більше інформації про Mercury, перегляньте Посібник NASA з дослідження Сонячної системи , а ось посилання на Сторінка місії NASA MESSENGER .

Ми також записали цілий епізод Astronomy Cast про Меркурій. Слухай сюди, Епізод 49: Меркурій .