Planetologové hovořili o pravděpodobném důvodu neobvyklé polohy Uranu. Podle odborníků se Uran v minulosti srazil s protoplanetárním tělesem o velikosti více než Země. Vědci prezentovali výsledky výzkumu v časopise Astrophysical Journal.

Magnetické póly Uranu jsou podle astrofyziků posunuty vůči geografickým o 60 stupňů. Každý pozemský den mění místa a rotační osa planety leží v orbitální rovině. Odborníci z Durhamské univerzity (UK) vyvinuli počítačový model Sluneční soustava v době jejího zrodu. Vědci se snažili zjistit, jaké procesy ovlivnily umístění Uranovy osy.

Vědci předpokládají, že se Uran srazil s velkým nebeským tělesem. V důsledku toho se plynný obr „ulehl“ na bok a druhý vesmírný objekt se rozpustil v jeho atmosféře. Tento proces byl doprovázen vyhazováním velkých úlomků kůry. Následně se staly základem prstenců planety a jejích satelitů.

Podle předpokladů planetárních vědců byl bod asymetrie v útrobách Uranu vytvořen pozůstatky nebeského tělesa. To ovlivnilo umístění magnetického pole.

Nebeská tělesa nacházející se v naší galaxii po Saturnu byla málo prozkoumána – sondy kosmického výzkumu tato místa prakticky nikdy nenavštívily. Pozemšťané se však o této oblasti sluneční soustavy něco dozvěděli. Například víme, která planeta se otáčí, když leží na boku.

Sklon rotační osy Uranu

Každé planetární těleso ve Sluneční soustavě má ​​svůj vlastní sklon rotační osy, což je úhel mezi rovinou jeho rovníku a ekliptikou – rovinou, ve které se těleso pohybuje kolem hvězdy.

Uran má ale rekord – téměř 98°. Ukazuje se, že toto těleso se otáčí v poloze „ležící na boku“, jako by se valilo po své orbitální trajektorii.

Tento jev způsobil zvláštní změnu v uranských ročních obdobích a denní době.

V době zimního nebo letního slunovratu:

• jeden z planetárních pólů „se dívá“ na Slunce;
• na této polokouli trvá polární den, na opačné polokouli je polární noc;
• v rovníkové oblasti se rychle střídá den a noc;
• pozorovatel na rovníku vidí hvězdu umístěnou extrémně nízko nad obzorem, přibližně stejně jako v polárních šířkách na naší planetě;
• když stojíte na pólu, můžete vidět, jak Slunce stoupá téměř k zenitu po spirální trajektorii v průběhu 21 let a poté se stejný počet let spirálovitě stáčí pod obzor.

Po místních 6 měsících, během kterých na Zemi uplyne 42 let, se Uran obrátí k centrálnímu svítidlu soustavy s opačným pólem, situace se obrátí.

Planeta má také jarní a podzimní rovnodennost. V těchto okamžicích je Slunce téměř nad rovníkem a výsledkem je koloběh dne a noci známý i jiným planetám.

Další rovnodennost – podzim na jižní polokouli a jarní na severní – zde začala v roce 2007 a potrvá do roku 2028, kdy ji vystřídá zimní a letní rovnodennost.

Mezi vědci panuje určitá neshoda ohledně toho, která polokoule Uranu je považována za severní a která za jižní. Neobvyklá poloha nebeského tělesa neumožňuje přesnou identifikaci pólů. Na základě diskusí bylo rozhodnuto je definovat stejně jako na jiných planetách – ve vztahu k severnímu a jižnímu pólu světa.

Co způsobilo naklonění Uranu

Existují minimálně 2 verze, proč Uran leží na boku. Někteří vědci se domnívají, že planeta měla kdysi poměrně velký přirozený měsíc, který ovlivňoval uranskou rotační osu.

Následně se Měsíc zhroutil nebo změnil svou dráhu, ale poloha osy se nezměnila. Odpůrci teorie namítají, že dnes jsou satelity planety nakloněny spolu s ní. Je těžké si představit dopad, který by naklonil jak Uran samotný, tak jeho satelity.

Existuje alternativní hypotéza: na samém začátku formace sluneční planety Uran se srazil s velkým nebeským tělesem (pravděpodobně s mladou kamenno-ledovou protoplanetou), což způsobilo takový axiální sklon. K takové srážce mohlo dojít před 2-4 miliardami let.

Někteří astronomové jsou přesvědčeni, že úder vyšel „pasivně“ a ne „čelem“, jinak by Uran utrpěl mnohem větší zkázu nebo by ve své moderní podobě úplně přestal existovat. Jiní tvrdí, že došlo k několika srážkám, protože jediný náraz by způsobil další následky, jako například roztáčení opačným směrem, ale ne takové převrácení.

I když tato teorie také nevysvětluje, proč její měsíce rotovaly spolu s planetou, potvrdily ji výsledky experimentu, který provedla skupina astronomů ze Spojených států a Velké Británie. Výzkumník J. Kegerray a jeho asistenti simulovali srážku „správně“ rotujícího Uranu a velkého objektu pohybujícího se směrem k němu (jeho rozměry měly být 2x větší než rozměry Země).

Tato skutečnost vedla nejen ke změně polohy rotační osy, ale ovlivnila i strukturu planety. Náraz způsobil značnou ztrátu jeho tepelné energie – jednoduše vyletěl z uranských hlubin a rozpustil se ve vesmíru.

Druhá možnost je také možná: úlomky kolabujícího přibližujícího se objektu dopadly na planetu ve formě tenké skořápky horniny kolem ledové vrstvy, která izolovala vnitřní planetární teplo a způsobila zamrznutí objektu. To vysvětluje, proč je Uran nyní nejchladnějším planetárním tělesem ve sluneční soustavě.

Vědci zjistili, že planeta Uran, která je součástí sluneční soustavy, rotuje retrográdně kolem své osy. Zdá se, že „leží na boku“, díky čemuž se zde roční období mění poněkud jinak než na jiných planetách. Polární den trvá na jedné polokouli půl roku, na druhé polární noc. Pak se situace obrací. To vše se děje kvůli zvláštnostem rotace planety, která připomíná kouli valící se po rovině.
Samotná planeta je zcela pokryta ledem. Proto se mu říká ledový obr. Je čtyřikrát větší než Země. Samotná planeta je obklopena podivnými prstenci sestávajícími z kosmického prachu. Podle vědců jde o pozůstatky zničeného přirozeného satelitu planety. Celkem jich má Uran 27.
Ale vraťme se ke zvláštnostem rotace planety kolem své osy a pokusme se zjistit, proč „leží na její straně“. Není to tak, že by Uranova osa byla nakloněna. Tento charakteristický rys všechny planety. Jde o to, že úhel mezi rovinami procházejícími jeho rovníkem a oběžnou dráhou je 97,8 stupňů. To je hodně ve srovnání s jinými planetami sluneční soustavy, kde její hodnota nepřesahuje 25 stupňů. Takže například na naší planetě je tento úhel 23,5 stupně.
Co to znamená? Za prvé, že rotace planet sluneční soustavy nebyla vždy tak klidná. V oněch vzdálených dobách byly síly interakce mezi planetami tak silné, že se mohly snadno navzájem srazit, což přirozeně vedlo ke změně parametrů jejich drah. Některé planety se od Slunce vzdalovaly, jiné se k němu přibližovaly. Například náš přirozený satelit Měsíc vznikl jako důsledek srážky obrovského vesmírný objekt se Zemí. Zda se jedná o fragment naší planety nebo onoho vesmírného objektu, není známo. Vědci to teprve musí zjistit. Podobným způsobem vznikly další satelity, které spadly do gravitačního pole obřích planet.
Vědci se shodují, že moderní sluneční soustavu představuje soubor planet, které dokázaly přežít v důsledku brutálního kosmického bombardování.
Pokud jde o Uran, tak velké naklonění jeho oběžné dráhy bylo s největší pravděpodobností způsobeno srážkou planety s jiným vesmírným tělesem o velikosti Země. Vědci se domnívají, že ke srážce došlo v době vzniku sluneční soustavy. V tu chvíli Uran neměl žádné satelity. Vznikly mnohem později, z kosmického prachu a plynu, které v důsledku srážky obklopily planetu. Tuto hypotézu podporuje i fakt, že její satelity mají přirozený úhel sklonu svých drah.
Existuje další hypotéza, podle které je velký sklon Uranovy osy způsoben vlivem velkého satelitu, který byl v té době na jeho oběžné dráze. Následně byl z nějakého důvodu zničen.
Ve skutečnosti byl celý tento proces mnohem složitější. Četné experimenty provedené vědci naznačují, že při takové srážce by planeta zcela jistě změnila směr své rotace, což mimochodem můžeme pozorovat na příkladu Venuše. To naznačuje, že takových střetů bylo několik. V důsledku toho Uran získal tak jedinečný sklon své osy, díky kterému se radikálně liší od ostatních planet sluneční soustavy. Hlavní rozdíl je v tom, že den a noc na každé polokouli planety trvá 42 našich let.

Uran: kolem Slunce "Ležící na boku"

V 18. stol Saturn, známý odnepaměti, byl považován za hranici sluneční soustavy. Nikoho ani nenapadlo, že se za ním skrývá další, neznámá planeta. 13. března 1781 byla učitelem hudby z Anglie Williamem Herschelem objevena nová planeta – Uran, který byl dříve v astronomickém světě zcela neznámý.

Když si Herschel všiml jasného disku pohybujícího se po obloze dalekohledem, spletl si jej s kometou a oznámil objev nebeské těleso profesionálním astronomům v Greenwichi. Rychle se ukázalo, že se jedná o novou planetu, a zprávy o objevu se rozšířily po celé Evropě. Je zvláštní, že slavný německý astronom Johann Bode při sestavování zprávy o této jedinečné skutečnosti ani nevěděl, jak napsat jméno objevitele, a uvedl několik jeho variant převzatých z různých zdrojů. Po objevení Uranu (jméno mu dal Bode) se Herschel stal široce známým, byl zvolen členem Královské společnosti v Londýně a získal místo dvorního astronoma. Během následujících 40 let učinil mnoho pozoruhodných objevů, zejména poprvé pozoroval dva největší satelity Uranu (1787) a dva satelity Saturnu (1789). Ale jeho hlavním objevem byl stále Uran, který zdvojnásobil hranice známé sluneční soustavy.

Když lidé říkají o Zemi „modrá planeta“, je to láskyplná nadsázka. Jeho hlavní paleta zahrnuje bílou (mraky, led), žlutohnědou (pevnina) a olovnatou šedou (oceán). Vzdálený Uran se ukázal jako skutečně modrá planeta!

Důvodem je složení atmosféry Uranu a jeho teplota. Když bylo chladno (-218 °C), horní vrstvy vodíkovo-heliové atmosféry kondenzovaly a nyní je tam neustále přítomna metanová mlha. Metan dobře pohlcuje červené paprsky a odráží modré a zelené. Proto Uran získal krásnou akvamarínovou barvu.

Bílá čpavková oblaka typická pro Jupiter a Saturn na Uranu se vytvořila ve spodních vrstvách atmosféry, a proto nejsou vidět. Pouze v nízkých zeměpisných šířkách bylo vidět několik lehkých mraků. Na základě jejich pohybu byla rychlost větru ve velkých výškách odhadnuta na 100 m/s. Na homogenním disku Uranu nebyly nalezeny žádné další struktury - všechny atmosférické proudy jsou skryty metanovým oparem. V horních vrstvách atmosféry Uranu jsou pozorována různá „elektrická světla“ podobná těm na Zemi polární světla. Říká se jim proudy elementární částice(protony, elektrony) bombardující plynný obal planety. Polární záře tohoto druhu jsou typické pro obří planety díky svému silnému magnetickému poli.

Uran má téměř stejně silné magnetické pole jako Země, jen jeho konfigurace je neobvyklá: magnetický pól se od geografického pólu odchyluje téměř o 60°. Takže tamní kompas nebude ukazovat na zeměpisný pól. A nejpozoruhodnějším rysem této planety je, že se otáčí „vleže na boku“ (i mírně „vzhůru nohama“) – sklon její rotační osy je 98°.

Uran dostává téměř 400krát méně světla než naše planeta. Pro citlivé lidské oko to odpovídá osvětlení na Zemi bezprostředně po západu slunce, na začátku soumraku. Pro srovnání můžeme dodat, že osvětlení na Uranu je 1000x větší než za jasné noci úplňku na Zemi.

Uran je sedmá planeta sluneční soustavy a třetí plynný obr. Planeta je třetí největší a čtvrtá největší hmotností a své jméno dostala na počest otce římského boha Saturna.

Přesně Uran měl tu čest být první planetou objevenou v moderní historie. Ve skutečnosti však k jeho prvotnímu objevu jako planety nedošlo. V roce 1781 astronom William Herschel při pozorování hvězd v souhvězdí Blíženců si všiml určitého předmětu ve tvaru disku, který zpočátku zaznamenal jako kometu, o čemž informoval Královskou vědeckou společnost Anglie. Později byl však sám Herschel zmaten skutečností, že dráha objektu se ukázala být prakticky kruhová a ne eliptická, jako je tomu u komet. Teprve když toto pozorování potvrdili další astronomové, dospěl Herschel k závěru, že skutečně objevil planetu, nikoli kometu, a objev byl nakonec široce přijat.

Po potvrzení údajů, že objevený objekt je planeta, získal Herschel mimořádné privilegium dát mu své jméno. Astronom bez váhání zvolil jméno anglického krále Jiřího III. a planetu pojmenoval Georgium Sidus, což v překladu znamená „Georgova hvězda“. Toto jméno však nikdy nezískalo vědecké uznání a vědci z velké části, dospěl k závěru, že je lepší držet se určité tradice při pojmenovávání planet sluneční soustavy, totiž pojmenovávat je na počest starořímských bohů. Tak získal Uran své moderní jméno.

V současnosti je jedinou planetární misí, které se podařilo shromáždit informace o Uranu, Voyager 2.

Toto setkání, které se konalo v roce 1986, umožnilo vědcům získat poměrně velké množství dat o planetě a učinit mnoho objevů. Kosmická loď předal tisíce fotografií Uranu, jeho měsíců a prstenců. Ačkoli mnoho fotografií planety ukazovalo jen o málo více než modrozelenou barvu, kterou bylo možné vidět z pozemských dalekohledů, jiné snímky ukázaly přítomnost deseti dříve neznámých měsíců a dvou nových prstenců. V blízké budoucnosti se neplánují žádné nové mise na Uran.

Vzhledem k tmavě modré barvě Uranu se ukázalo, že je mnohem obtížnější vytvořit atmosférický model planety než modely stejného nebo dokonce . Naštěstí snímky z Hubbleova vesmírného dalekohledu poskytly širší obrázek. Více moderní technologie Vizualizace dalekohledu umožnila získat mnohem podrobnější snímky než snímky z Voyageru 2. Díky fotografiím z HST bylo tedy možné zjistit, že na Uranu existují šířkové pásy, jako na jiných plynných obrech. Rychlost větru na planetě navíc může dosáhnout více než 576 km/h.

Předpokládá se, že důvodem vzniku monotónní atmosféry je složení její nejvyšší vrstvy. Viditelné vrstvy mraků jsou složeny především z metanu, který absorbuje pozorované vlnové délky odpovídající červené barvě. Odražené vlny jsou tedy reprezentovány jako modrá a zelená barva.

Pod touto vnější vrstvou metanu se atmosféra skládá z přibližně 83 % vodíku (H2) a 15 % helia, s trochou přítomného metanu a acetylenu. Toto složení je podobné jako u jiných plynových obrů ve Sluneční soustavě. Atmosféra Uranu je však nápadně odlišná v jiném ohledu. Zatímco atmosféry Jupiteru a Saturnu jsou většinou plynné, atmosféra Uranu toho obsahuje hodně více ledu. Svědčí o tom extrémně nízké teploty na povrchu. Vzhledem k tomu, že teplota atmosféry Uranu dosahuje -224 °C, lze jej označit za nejchladnější atmosféru ve sluneční soustavě. Dostupné údaje navíc naznačují, že takový extrém nízká teplota je přítomen téměř po celém povrchu Uranu, dokonce i na straně, která není osvětlena Sluncem.

Uran se podle planetárních vědců skládá ze dvou vrstev: jádra a pláště. Současné modely naznačují, že jádro se skládá hlavně z horniny a ledu a je asi 55krát větší. Plášť planety váží 8,01 x 10 na sílu 24 kg, tedy asi 13,4 hmotnosti Země. Kromě toho se plášť skládá z vody, amoniaku a dalších těkavých prvků. Hlavní rozdíl mezi pláštěm Uranu a Jupiterem a Saturnem je v tom, že je ledový, i když ne v tradičním slova smyslu. Faktem je, že led je velmi horký a silný a tloušťka pláště je 5,111 km.

Co je na složení Uranu nejúžasnější a čím se odlišuje od ostatních našich plynných obrů? hvězdný systém, spočívá v tom, že nevyzařuje více energie, než přijímá ze Slunce. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že i , který je svou velikostí velmi blízký Uranu, produkuje asi 2,6krát více tepla, než přijímá od Slunce, vědce dnes velmi zaujala tak slabá energie generovaná Uranem. V tuto chvíli existují dvě vysvětlení tohoto jevu. První naznačuje, že Uran byl v minulosti vystaven velkému vesmírnému objektu, což vedlo ke ztrátě většiny vnitřního tepla planety (získaného během formování) v roce vesmír. Druhá teorie tvrdí, že uvnitř planety je nějaká bariéra, která nedovoluje vnitřnímu teplu planety uniknout na povrch.

Oběžná dráha a rotace Uranu

Samotný objev Uranu umožnil vědcům téměř zdvojnásobit poloměr známé sluneční soustavy. To znamená, že průměrná dráha Uranu je asi 2,87 x 10 na sílu 9 km. Důvodem tak obrovské vzdálenosti je délka průchodu slunečního záření ze Slunce na planetu. Slunečnímu světlu trvá k Uranu asi dvě hodiny a čtyřicet minut, což je téměř dvacetkrát déle, než to trvá sluneční světlo aby se dostal na Zemi. Obrovská vzdálenost ovlivňuje i délku roku na Uranu trvá téměř 84 pozemských let.

Excentricita oběžné dráhy Uranu je 0,0473, což je jen o málo méně než u Jupitera – 0,0484. Tento faktor činí Uran čtvrtou ze všech planet ve Sluneční soustavě, pokud jde o kruhovou dráhu. Důvodem tak malé excentricity oběžné dráhy Uranu je, že rozdíl mezi jeho perihéliem 2,74 x 10 na sílu 9 km a aféliem 3,01 x 109 km je pouze 2,71 x 10 na sílu 8 km.

Nejzajímavějším bodem rotace Uranu je poloha osy. Faktem je, že osa rotace každé planety kromě Uranu je přibližně kolmá k jejich orbitální rovině, ale osa Uranu je nakloněna téměř o 98°, což v podstatě znamená, že se Uran otáčí na své straně. Výsledkem této polohy osy planety je, že severní pól Uranu je polovinu planetárního roku na Slunci a druhá polovina připadá na jižní pól planety. Jinými slovy, den na jedné polokouli Uranu trvá 42 pozemských let a noc na druhé polokouli trvá stejnou dobu. Vědci opět uvádějí srážku s obrovským kosmickým tělesem jako důvod, proč se Uran „převrátil na bok“.

Vzhledem k tomu, že nejoblíbenějším z prstenců v naší sluneční soustavě po dlouhou dobu zůstávaly prstence Saturnu, prstence Uranu mohly být objeveny až v roce 1977. Není to však jediný důvod, pro tak pozdní detekci jsou ještě dva důvody: vzdálenost planety od Země a nízká odrazivost samotných prstenců. V roce 1986 byla sonda Voyager 2 schopna určit přítomnost dalších dvou prstenců na planetě, kromě těch, které byly v té době známy. V roce 2005 zahlédl Hubbleův vesmírný dalekohled další dva. Dnes planetární vědci znají 13 prstenců Uranu, z nichž nejjasnější je prstenec Epsilon.

Prstence Uranu se od Saturnových liší téměř ve všech směrech – od velikosti částic až po složení. Za prvé, částice, které tvoří prstence Saturnu, jsou malé, o průměru o něco více než několik metrů, zatímco prstence Uranu obsahují mnoho těles o průměru až dvacet metrů. Za druhé, částice v Saturnových prstencích jsou většinou vyrobeny z ledu. Prstence Uranu se však skládají jak z ledu, tak z významného prachu a trosek.

William Herschel objevil Uran až v roce 1781, protože planeta byla příliš slabá na to, aby ji viděly starověké civilizace. Sám Herschel zpočátku věřil, že Uran je kometa, ale později svůj názor revidoval a věda potvrdila planetární status objektu. Uran se tak stal první planetou objevenou v moderní historii. Původní název navržený Herschelem byl „Georgova hvězda“ – na počest krále Jiřího III., ale vědecká komunita jej nepřijala. Jméno „Uran“ navrhl astronom Johann Bode na počest starověkého římského boha Urana.
Uran se otočí kolem své osy jednou za 17 hodin a 14 minut. Podobně jako , planeta rotuje v retrográdním směru, proti směru Země a ostatních šesti planet.
Předpokládá se, že neobvyklý sklon Uranovy osy by mohl způsobit obrovskou srážku s jiným vesmírným tělesem. Teorie říká, že planeta údajně o velikosti Země se prudce srazila s Uranem, což posunulo svou osu téměř o 90 stupňů.
Rychlost větru na Uranu může dosáhnout až 900 km za hodinu.
Uran má hmotnost asi 14,5krát větší než hmotnost Země, což z něj činí nejlehčí ze čtyř plynných obrů naší sluneční soustavy.
Uran je často označován jako „ledový obr“. Kromě vodíku a helia ve své horní vrstvě (jako ostatní plynní obři) má Uran také ledový plášť, který obklopuje jeho železné jádro. Horní atmosféru tvoří čpavek a ledové krystaly metanu, které Uranu propůjčují jeho charakteristickou bleděmodrou barvu.
Uran je po Saturnu druhou planetou s nejnižší hustotou ve sluneční soustavě.