Уран (планета) | седмата планета от Слънцето в нашата Слънчева система

История

Откритие

Уран е наблюдаван многократно с телескоп и дори с невъоръжено око, но поради бавната си орбита е бил приеман за звезда. Сър Уилям Хершел наблюдава Уран на 13 март 1781 г. от градината на къщата си на улица "Ню Кинг" 19 в Бат, Съмърсет, Англия (сега Музей на астрономията "Хершел"), и пръв съобщава за него (на 26 април 1781 г.) като за комета. Със самоделен 6,2-инчов рефлекторен телескоп Хершел "провежда серия от наблюдения върху паралакса на неподвижните звезди".

Хершел пише в дневника си: "В квартила близо до ζ Таури ... или мъглява звезда, или може би комета." На 17 март той отбелязва: "Потърсих комета или мъглява звезда и установих, че е комета, тъй като е променила мястото си." Когато представя откритието си пред Кралското общество, той продължава да твърди, че е открил комета, но също така косвено я сравнява с планета:

Мощността, която бях включил, когато за първи път видях кометата, беше 227. От опит знам, че диаметрите на неподвижните звезди не се увеличават пропорционално с по-големи мощности, както планетите; затова сега поставих мощностите 460 и 932 и установих, че диаметърът на кометата се увеличава пропорционално на мощността, както би трябвало да бъде, ако приемем, че тя не е неподвижна звезда, докато диаметрите на звездите, с които я сравнявах, не се увеличаваха в същото съотношение. Освен това, тъй като кометата беше увеличена много повече, отколкото позволяваше нейната светлина, тя изглеждаше мъглива и недобре очертана с тези големи мощности, докато звездите запазиха блясъка и яснотата, които от много хиляди наблюдения знаех, че ще запазят. Последвалите събития показаха, че предположенията ми са били основателни, като се оказа, че това е кометата, която наблюдавахме неотдавна.

Хершел уведомява кралския астроном Невил Маскелин за откритието си и получава от него следния отговор на 23 април 1781 г: "Не знам как да го нарека. Толкова вероятно е да е обикновена планета, движеща се по почти кръгова орбита спрямо Слънцето, колкото и комета, движеща се по много ексцентрична елипса. Все още не съм видял кома или опашка."

Въпреки че Хершел продължава да описва новия си обект като комета, други астрономи вече са на друго мнение. Финландско-шведският астроном Андерс Йохан Лексел, работещ в Русия, пръв изчислява орбитата на новия обект. Почти кръговата му орбита го довежда до заключението, че това е планета, а не комета. Берлинският астроном Йохан Елерт Боде описва откритието на Хершел като "движеща се звезда, която може да се смята за неизвестен досега планетоподобен обект, който се движи извън орбитата на Сатурн". Боде стига до заключението, че нейната почти кръгова орбита прилича повече на планета, отколкото на комета.

Скоро обектът е приет за нова планета. През 1783 г. Хершел признава това пред президента на Кралското дружество Джоузеф Банкс: "Наблюденията на най-изтъкнатите астрономи в Европа показват, че новата звезда, която имах честта да им посоча през март 1781 г., е първична планета от нашата Слънчева система." В знак на признание за постиженията му крал Джордж III дава на Хершел годишна стипендия от 200 лири при условие, че се премести в Уиндзор, за да може кралското семейство да гледа през телескопите му (еквивалент на 24 000 лири през 2019 г.).

 

Луни

Уран има 27 известни луни. Те са кръстени на герои от произведенията на Шекспир и Александър Поуп. Петте най-големи луни са Миранда, Ариел, Умбриел, Титания и Оберон. Все още предстои да бъдат открити много луни.

 

Проучване на

През 1986 г. "Вояджър 2" на НАСА посещава Уран. Това е единствената космическа сонда, която се опитва да изследва планетата от близко разстояние. Космическият апарат изследва атмосферата на планетата.

 

Облаци

Уран е покрит със сини облаци. Горните облаци, съставени от метан, се виждат трудно. Смята се, че долните облаци са от замръзнала вода. Има и силни бури. Скоростта на вятъра може да достигне 250 метра в секунда (900 км/ч; 560 мили в час). Учените изучават облаците, за да се опитат да разберат бурите на планетата.

 

Пръстени

Планетата Уран има система от 13 пръстена, което е много по-малко от пръстените на Сатурн, но повече от тези около Юпитер и Нептун. Пръстените на Уран са открити през 1977 г. Преди повече от 200 години Уилям Хершел също съобщава, че е наблюдавал пръстени, но съвременните астрономи не вярват, че той ги е видял, тъй като те са много тъмни и слаби. Два допълнителни пръстена са открити през 1986 г. на снимки, направени от "Вояджър 2", а два външни пръстена са открити през 2003-2005 г. от космическия телескоп "Хъбъл". Пръстените вероятно са съставени основно от замръзнала вода.

Смята се, че пръстените на Уран са сравнително млади - на не повече от 600 милиона години. Системата от пръстени на Уран вероятно е възникнала в резултат на сблъсъка на луни, които някога са съществували около планетата. След сблъсъка луните вероятно са се разпаднали на много частици, които са оцелели като тесни, оптически плътни пръстени само в зоните на максимална стабилност.

Общи свойства

Пръстеновидната система на Уран има тринадесет отделни пръстена. По реда на увеличаване на разстоянието от планетата те са: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν, μ пръстени. Те могат да бъдат разделени на три групи: девет тесни основни пръстена (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), два прашни пръстена (1986U2R/ζ, λ) и два външни пръстена (μ, ν). Пръстените на Уран се състоят предимно от макроскопични частици и малко прах, въпреки че е известно наличието на прах в пръстените 1986U2R/ζ, η, δ, λ, ν и μ.

В допълнение към тези добре познати пръстени може да има множество оптически тънки прашни ивици и слаби пръстени между тях. Тези слаби пръстени и прашни ленти могат да съществуват само временно. Някои от тях станаха видими по време на поредица от събития, свързани с пресичане на пръстена през 2007 г. Няколко прашни ленти между пръстените бяха наблюдавани в геометрия на разсейване напред от Вояджър 2. Всички пръстени на Уран показват азимутални вариации на яркостта.

Пръстените са изработени от изключително тъмен материал. Пръстените са леко червени в ултравиолетовата и видимата част на спектъра и сиви в близката инфрачервена област. Те не показват разпознаваеми спектрални характеристики. Химическият състав на частиците на пръстена не е известен. Те обаче не могат да бъдат изградени от чист воден лед като пръстените на Сатурн, тъй като са твърде тъмни, по-тъмни от вътрешните луни на Уран. Това показва, че те вероятно са смес от лед и тъмен материал. Природата на този материал не е ясна, но може би става дума за органични съединения, значително потъмнели от облъчването със заредени частици от урановата магнитосфера. Възможно е частиците на пръстените да се състоят от силно преработен материал, който първоначално е бил подобен на този от вътрешните луни.

Като цяло пръстеновидната система на Уран не прилича нито на слабите прашни пръстени на Юпитер, нито на широките и сложни пръстени на Сатурн, някои от които са съставени от много ярък материал - воден лед. Въпреки това има сходства с някои части на последната пръстенова система; пръстенът F на Сатурн и пръстенът ε са тесни, сравнително тъмни и са пазени от двойка луни. Новооткритите външни пръстени на Уран са подобни на външните пръстени G и E на Сатурн. Тесните пръстени, съществуващи в широките сатурнови пръстени, също приличат на тесните пръстени на Уран. Освен това наблюдаваните прашни ивици между основните пръстени на Уран може да са подобни на пръстените на Юпитер. За разлика от тях, пръстеновидната система на Нептун е доста подобна на тази на Уран, въпреки че е по-малко сложна, по-тъмна и съдържа повече прах. Нептуновите пръстени също така са разположени по-далеч от планетата.

 
Схема на системата от пръстени и луни на Уран. Плътните линии обозначават пръстените; пунктирните линии обозначават орбитите на луните  


Снимка на Уран в близката инфрачервена област с фалшив цвят от 1998 г., на която се виждат облачни ивици, пръстени и луни, получена от камерата NICMOS на космическия телескоп Хъбъл  

Орбита и въртене

Уран се завърта около Слънцето веднъж на 84 земни години. Средното му разстояние от Слънцето е около 3 милиарда км (около 20 AU). Интензитетът на слънчевата светлина на Уран е около 1/400 от този на Земята. Орбиталните му елементи са изчислени за първи път през 1783 г. от Пиер-Симон Лаплас. С течение на времето започват да се появяват несъответствия между предсказаните и наблюдаваните орбити и през 1841 г. Джон Коуч Адамс пръв предлага, че разликите може да се дължат на гравитационното привличане на невидима планета. През 1845 г. Урбен Льо Верие започва самостоятелно изследване на орбитата на Уран. На 23 септември 1846 г. Йохан Готфрид Гале открива нова планета, наречена по-късно Нептун, на почти същата позиция, както предсказаната от Льо Верие.

Периодът на въртене на вътрешността на Уран е 17 часа и 14 минути по посока на часовниковата стрелка (ретрограден). Както при всички планети гиганти, в горните слоеве на атмосферата му има много силни ветрове по посока на въртенето. На някои географски ширини, като например на около две трети от пътя от екватора до южния полюс, видимите елементи на атмосферата се движат много по-бързо, извършвайки пълно завъртане само за 14 часа.

 
Уилям Хершел, откривател на Уран през 1781 г.  

Свързани страници

• Списък на планетите