Päikesesüsteemi uuringud, mis viidi läbi 20. sajandi viimases kvartalis, andsid teadusele mitmeid üllatavaid avastusi. Astrofüüsika uute võimsate optiliste teleskoopide abil said tuumateadlased, teiste teadus- ja tehnoloogiaharude esindajad saada lähedalasuva ruumi hindamatuid teaduslikke andmeid. Tänu kosmoses kasutatavate automaatsete sondide lendudele sai inimkonnale teada meie tähe planeedisüsteemi koostise ja struktuuri kohta. Lõpuks on teaduslik maailm suutnud saada teavet selle kohta, kuidas Uranus planeet välja näeb, mida Neptune esindab ja millised on Päikesesüsteemi tõelised mõõtmed.
Päikesesüsteemi kõige hämmastavam planeet
Maa-ala avastamine teleskoobi kaudu on kerge jõuda väärale arvamusele - päikesesüsteem on lihtsaim heliotsentriline mehhanism, milles kõik teised kosmosekehad ja -objektid järgivad teadaolevaid füüsika- ja matemaatikaõigusi. Tegelikult ei ole kõik nii lihtne, kui tundub esmapilgul. Iga meie lähima ruumi taevakeha elab oma elu, omab oma omadusi ja ei sarnane oma naabritega. Elav näide sellest on maapealsed planeedid, mille hulgas võib ainult Maa ja Mars ühe reaga venitada.
Olukord on sarnane teise planeedirühmaga - gaasi hiiglased -, kes teevad oma päikese ümber ringi. Kui Jupiteril ja Saturnil on sarnased astrofüüsikalised parameetrid ja omadused, siis näeb Uraan nende taustal olevat "mustad lambad". Vaatamata välisele sarnasusele ja samale struktuurile on Uranus ainus meie tähtsüsteemi planeet, mis on ebatavaline. Sellise taevakeha kui Uranuse eripära on järgmine aspekt. Planeet ei tee ainult mõõdetud sõitu heliotsentrilisel orbiidil, vaid rullub nagu piljardipall päikese ümber. Lihtsamalt öeldes on planeet lihtsalt selle küljel ja rullub selle orbiidi suunas. See käitumine ei ole mitte ainult tüüpiline päikesesüsteemi kahele teisele gaasi hiiglasele - Jupiter ja Saturn, Urani pöörlemistelje asend selle orbiidi tasapinna suhtes tundub ebatavaline.
Kui me räägime, kui kaugele on Uraani ekvaator kaldu oma orbiidi tasapinnale, siis on see väärtus 97,86⁰. Näiteks on Maa ja Marsi ekvaatori kaldenurk vastavalt orbitaaltasandile vastavalt 23,45 ja 25,19 kraadi. Ekvaator Mercurys ja Jupiteris on peaaegu risti orbitaaltasandiga. Uraan asub selle küljel ja pöörleb tagasi. Selline telje asend vaadeldakse teaduslikust vaatenurgast mõttetusena, kuna seitsmendal planeedil päikese käes täheldatakse päeva ja öö muutust ainult planetaarse ketta kitsas sektoris. Kauge Päikese päikesetõus ja päikeseloojang toimuvad Urani silmapiiril peaaegu sama palju kui polaarsetes laiuskraadides Maal. Tänu planeedi pöörlemistelje positsioonile on uudishimulik hetk - erinevus Uraani aasta kestel pooluste ja ekvaatori juures. Planeedi poolused kohtuvad ühe ja nelja päeva jooksul 42 Maa aasta jooksul, kuid ekvaatoril pikeneb aasta täpselt kaks korda ja on 84 Maa aastat.
Planeedi pöörlemistelje ja seitsmenda planeedi magnetvälja olemus. Erinevalt teistest päikesesüsteemi taevakehadest pöörleb Uraan magnetvälja koos planeediga, pidevalt muutes magnetvälja. Teisisõnu avaneb ja sulgeb perioodiliselt Uranuse planeedi magnetvälja. Kui see juhtuks Maa peal, oleksime planeedi katastroofi iga päev oodanud.
Seitsmenda planeedi avastamine
Kolmanda gaasi hiiglase avastamise lugu on täielikult seotud inglase William Herscheli nimega. 1781. aastal avastas inglane uus taevakeha, mis oli algselt ekslikult seotud päikesesüsteemi külastanud komeetiga. Mõne aja pärast otsustas astronoom William Herschel pärast objekti orbiidil orbiidil olevaid omadusi uurida seitsmendaks planeediks. See sündmus on saanud astronoomia maamärk. Esimest korda instrumentaalsel moel suutis inimene leida planeedi, mille olemasolu oli varem tundmatu. Siiani tuginesid astronoomid teabele kuue planeedi olemasolu kohta, võttes Uranust tähtena. Päikesesüsteemi suuruse idee piirdus Saturni orbiidiga.
Inglane kui avastaja tegi ettepaneku nimetada seitsmes planeet inglise monarhile - "George's star". See nimi ei sobinud kuningliku astronoomilise vaatluskeskuse liikmete maitsele, kes otsustas anda uuele planeedile Uranus nime, austades vana taevase sfääri iidse kreeka jumalikku sümbolit. Hiljem, kui Herschel Uranuse liikumist jälgis, täheldati selle taevakeha käitumise iseärasust orbiidil. Seitsmes planeet liikus orbiidil ebaühtlaselt, kiirenedes ja aeglustades selle liikumist. Juba pärast Herscheli surma olid teised astronoomid, inglane Adams ja prantslane Laverye, et Uranuse taga on veel üks suur taevakeha, mille gravitatsioon mõjutab kolmanda gaasigranna käitumist. Järgnevad matemaatilised arvutused kinnitasid eelduse õigsust, mis võimaldas 1846. aastal avada Neptunuse päikesesüsteemi viimase kaheksanda planeedi.
Uranuse avastamisega kaasnes ahelreaktsioon teadusmaailmas, mille tulemusena laiendati planeedisüsteemi piire. Uranuse järel saime Neptunuse ja Pluto - objektid, mis avastati matemaatiliste arvutustega.
Astrofüüsilised omadused: Uranuse planeedi lühikirjeldus
Vaatamata välisele sarnasusele kahe esimese päikesesüsteemi gaasi hiiglasega, on seitsmes planeet oluliselt erinev Jupiterist ja Saturnist. Erinevalt Jupiterist ja Saturnist, mida saab teleskoopiga üsna hästi vaadata, näeb objektiivi Uraan välja nagu väike tärn. Selle põhjuseks on tohutu vahemaa, mis eraldab selle kaugema maailma meie planeedist.
Maa silmapiiril on kolmas hiiglane vaevalt märgatav, esindades hämarat tähte, mille heledus varieerub vahemikus 5,9 - 5,32. Vaadates teleskoobi taha sinise värvi tähe taga, on astronoomid pikka aega mõelnud, milline on seitsmenda planeedi värv. Teadlased said sellele küsimusele vastuse alles 1986. aastal, kui Voyager-2 kosmosemõõtja lendas 80 tuhat kilomeetrit. kaugelt planeedilt. Saadud kujutised näitasid helesinist, vaevalt metallist tooni, planeetide ketast.
Kaugus Päikesest on keskmiselt 2 876 679 082 km. Uraan muudab sõiduks tähesüsteemi keskel peaaegu elliptilises orbiidis, millel on väike ekstsentrilisus (e), mis on 0,46. Taevakeha orbitaalperiood tsentraalse tähise ümber on 30 685 Maa päeva või 84 aastat. Selle planeedi liikumise kiirus on madal - ainult 6,8 kilomeetrit sekundis. Ainult Neptune liigub ruumis isegi madalama orbitaalkiirusega - 5,4 km / s.
Kui me räägime, kui palju aega kulub Maalt kolmandale hiiglaslikule planeedile, võite siin toetuda sama automaatse Voyager 2 masina lennuandmetele, mis lendas Uranusse peaaegu 9 aastat. See on siiani ainus missioon, mis võimaldas maa-aladel saada ideid selle kauge objekti ja selle ümbruse kohta.
Vaatamata oma tagasihoidlikule suurusele öises taevas, on tegelikult Uranuse suurus muljetavaldav. Selle hiiglasliku planetaarse plaadi läbimõõt on 50 724 km. See ei ole muidugi nii palju kui Jupiteris ja Saturnis, mille läbimõõt on vastavalt 140 tuhat km ja 116 tuhat km. See on küllaltki piisav, et päikesesüsteemi seitsmes planeet hoiab kolmandat positsiooni kindlalt.
Muljetavaldav vaatleja ja selle taevakeha mass. Uraan on 14,5 korda raskem kui Maa ja kaalub 8,6832 · 1025 kg. Kahvatu sinine hiiglane kaotab oma massist mitte ainult Jupiteri ja Saturni. Isegi Uranuse kaugel satelliidil, Neptunuse planeedil, on suur mass. Kaugse taevakeha suhteline kergus tuleneb selle koostisest. Erinevalt teistest kahest planeedist Jupiter ja Saturn, kus lahtiselt on esindatud poolvedelik ja metalliseeritud vesinik ja heelium, kujutab Uraan suurt jääpallit, mille pöörlemiskiirus on oma enda telje ümber 2,29 m / s.
Seitsmenda planeedi ja selle atmosfääri koosseis
Jää Uraanil on mitmesugused kõrge temperatuuri muutused. Tahkes, jäises olekus on külmutatud ammoniaak, vee jää ja metaan. Jääliku looduse tõttu viidi astrofüüsikud üle seitsmenda planeedi jäägigantide kategooriasse. Jääpalli tihedus on ebaoluline, peaaegu kolm korda väiksem kui Maa planeedi tihedus ja see on 1,27 g / cm3. Suure massi ja orbitaalsete parameetrite tõttu on aga gravitatsioonijõud Uraanil üsna tugevad. Vaba languse kiirenemine jäämasinas on peaaegu identne maa omaga ja on 8,87 m / s2.
Kaug-planeedi uudishimulik struktuur, mis näeb välja selline:
- tahke kivi südamik;
- jää mantel;
- kujuteldav pind;
- alumine atmosfäär (stratosfäär ja troposfäär);
- planeedi kroon.
Taevakeha pinda esindavad vesiniku ja heeliumi ühendid, mis on gaasilises olekus. Planeedi atmosfäär sisaldab metaani, tänu millele on Uraanil iseloomulik kahvatu sinine toon. Selle kontsentratsioon väheneb kõrguse juures, kus väga madalate temperatuuride tõttu metaan külmub, jättes ruumi vesinikule ja heeliumile. Seitsmenda planeedi atmosfääri täpne keemiline koostis ei ole täielikult teada, kuid spektri põhjal hinnatakse atmosfääri peamiselt vesinikku, see sisaldab ka süsivesinikühendeid, mis on tingitud päikesekiirgusest metaanimolekulidel. Jäägiantti atmosfääri kihid erinevad paksuse ja temperatuuri poolest. Kõrgeim kiht on atmosfääri koroon, mis ulatub planeedist kaugemale 8000 km kaugusele. Madalamad kihid on stratosfäär ja troposfäär, kus valitsevad madalad temperatuurid. 50-300 km kõrgusel. pinnalt on pilvikiht, mis koosneb veeaurust, ammoniaagi kristallidest ja metaanist. Selle koha temperatuurid ulatuvad miinusmärgiga 227-250 kraadi Celsiuse järgi.
Järeldus
Teadlased on täna kolmanda hiiglasliku planeedi kohta äärmiselt piiratud. See on tingitud Uranuse asukohast. Astrofüüsikud ja teadlased keskendusid Jupiteri ja Saturni ning päikesesüsteemi äärmuslike piirkondade uurimisele. Uraan, mis asub selle taevakehade kogukonna keskel, oli kogu aeg uurimisprogrammidest silmapaistmatu. Kosmoselaev "Voyager 2" on seni saanud ainus laev, mis on jõudnud kaugele planeedi lähedusse, pakkudes esimest dokumentaalset teavet Uranuse planeedi kohta, selle atmosfääri ja keskkonna koostisest.
Nagu kõik teised gaasi hiiglased, kellel on oma taevakehade süsteem, avastasid teadlased uraani ornamendi - rõngaste süsteemi. Uranuse planeedil avastati ja satelliite, mis täna on 27 tükki. Hubble'i teleskoobi abil 2005. aastal õnnestus meil üksikasjalikult uurida viit suurimat Uranus-satelliiti - need on Miranda, Ariel, Umbriel, Titania ja Oberon. Edasine uurimine kaugest planeedist ja selle satelliitidest annab teadlastele tõenäoliselt uut ja kasulikku teavet, kuid lähitulevikus ei ole planeeritud sellesse päikesesüsteemi sellesse osa.
