Planetologer talade om den troliga orsaken till Uranus ovanliga position. Enligt experter kolliderade Uranus tidigare med en protoplanetär kropp av storleken mer jord. Forskningsdataforskare presenterade i Astrophysical Journal.

Magnetiska poler Uranus, enligt astrofysiker, förskjuts i förhållande till det geografiska med 60 grader. Varje jorddag byter de plats, och planetens rotationsaxel ligger i omloppsplanet. Specialister från Durham University (Storbritannien) har utvecklats datormodell Solsystemet vid tiden för dess tillkomst. Forskare har försökt ta reda på vilka processer som påverkade platsen för Uranus axel.

Forskare har föreslagit att Uranus kolliderade med en stor himlakropp. Som ett resultat "lagde sig" gasjätten på sidan och ett annat rymdobjekt försvann in i dess atmosfär. Denna process åtföljdes av utstötningar av stora fragment av skorpan. De blev därefter grunden för planetens ringar och dess satelliter.

Enligt antaganden från planetologer skapades asymmetripunkten i Uranus tarmar av resterna av en himlakropp. Detta påverkade placeringen av magnetfältet.

Himlakroppar som ligger i vår galax efter Saturnus är lite studerade - rymdforskningssonder besökte praktiskt taget inte dessa platser. Men jordbor har lärt sig något om denna del av solsystemet. Vi vet till exempel vilken planet som roterar när den ligger på sidan.

Roterande lutning av Uranus

Varje planetkropp i solsystemet har sin egen lutning av rotationsaxeln, vilket är vinkeln mellan planet för dess ekvator och ekliptikan - planet i vilket kroppen rör sig runt stjärnan.

Men Uranus har en rekordhöjd på nästan 98°. Det visar sig att denna kropp roterar i positionen "liggande på sidan", som om den rullar längs sin omloppsbana.

Detta fenomen orsakade en särskild förändring i de uranska årstiderna på året och tiden på dygnet.

Vid tiden för vinter- eller sommarsolståndet:

• en av de planetariska polerna "ser" mot solen;
• på detta halvklot varar polardagen, tvärtom - polarnatten;
• i ekvatorialområdet förändras dag och natt snabbt;
• en observatör vid ekvatorn ser armaturen belägen extremt lågt ovanför horisonten, ungefär samma som på de polära breddgraderna på vår planet;
• stående vid polen kan du se hur solen stiger nästan till zenit längs en spiralbana i 21 år, och sedan spiralformigt sjunker under horisonten under samma antal år.

Efter lokala 6 månader, under vilka 42 år kommer att flyga förbi på jorden, kommer Uranus att vända sig till den centrala stjärnan i systemet med den motsatta polen, situationen kommer att förändras till det motsatta.

Planeten har också vår- och höstdagjämning. Vid dessa ögonblick är solen nästan över ekvatorn, och resultatet är den vanliga förändringen av dag och natt på andra planeter.

Nästa dagjämning – hösten på södra halvklotet och våren på norra – kom hit 2007 och kommer att pågå till 2028, då den ersätts av vinter- respektive sommardagjämningen.

Det råder viss oenighet bland forskare om vilket halvklot av Uranus som anses vara nordligt och vilket som är sydligt. Himlakroppens ovanliga position tillåter oss inte att exakt identifiera polerna. Som ett resultat av diskussioner var det vanligt att definiera dem på samma sätt som på andra planeter - i förhållande till världens nord- och sydpoler.

Vad fick Uranus att luta?

Det finns minst 2 versioner varför Uranus ligger på sin sida. Vissa forskare tror att planeten en gång hade en ganska stor naturlig måne som påverkade den uranska rotationsaxeln.

Därefter kollapsade månen eller ändrade sin bana, men axelns position ändrades inte. Motståndare till teorin invänder att idag lutar planetens satelliter tillsammans med den. Det är svårt att föreställa sig ett nedslag som skulle luta både Uranus själv och dess satelliter.

Det finns en alternativ hypotes: i början av bildningen solplaneter Uranus kolliderade med en stor himlakropp (förmodligen en ung sten-is-protoplanet), vilket orsakade en sådan axiell lutning. En sådan kollision kan ske för 2-4 miljarder år sedan.

Vissa astronomer är säkra på att slaget kom ut "glidande" och inte "på pannan", annars skulle Uranus ha fått mycket mer förstörelse eller helt upphört att existera i sin moderna form. Andra hävdar att det förekom flera kollisioner, eftersom en enda kollision skulle ha orsakat andra konsekvenser, såsom början av en rotation i motsatt riktning, men inte en sådan vändning.

Även om denna teori inte heller förklarar varför dess månar roterade tillsammans med planeten, bekräftades den av resultaten av ett experiment utfört av ett team av astronomer från USA och Storbritannien. Forskare J. Kegerrey och hans assistenter simulerade en kollision av en "korrekt" roterande Uranus och ett stort föremål som rörde sig mot den (dess dimensioner borde ha varit 2 gånger större än jordens).

Detta faktum ledde inte bara till en förändring av rotationsaxelns position, utan påverkade också planetens struktur. Nedslaget orsakade en betydande förlust av termisk energi av henne - hon flydde helt enkelt från Uranians tarmar och löstes upp i rymden.

Det andra alternativet är också möjligt: ​​fragment av det kollapsande mötande föremålet föll på planeten i form av ett tunt stenskal runt islagret, vilket isolerade den inre planetvärmen och fick föremålet att frysa. Detta förklarar varför Uranus nu är den kallaste kroppen av planettyp i solsystemet.

Forskare har funnit att planeten Uranus, som är en del av solsystemet, roterar retrograd runt sin axel. Det verkar "ligga på sidan", vilket gör att årstiderna här förändras något annorlunda än på andra planeter. Polardagen varar i ett halvår på ena halvklotet, medan polarnatten råder på den andra. Då är situationen den omvända. Allt detta beror på särdragen hos planetens rotation, som liknar en boll som rullar på ett plan.
Själva planeten är helt täckt av is. Det är därför den kallas för isjätten. Den är fyra gånger så stor som jorden. Själva planeten är omgiven av konstiga ringar, bestående av kosmiskt stoft. Enligt forskare är dessa rester av en kollapsad naturlig satellit på planeten. Totalt har Uranus 27 av dem.
Men låt oss gå tillbaka till egenskaperna hos planetens rotation runt sin axel, och försöka ta reda på varför den "ligger på sidan". Det är inte så att Uranus axel lutar. Detta karakteristisk alla planeter. Saken är att vinkeln mellan planen som passerar genom dess ekvator och omloppsbana är 97,8 grader. Detta är mycket, jämfört med andra planeter i solsystemet, där dess magnitud inte överstiger 25 grader. Så, till exempel, vår planet har denna vinkel lika med 23,5 grader.
Vad står det? För det första att rotationen av solsystemets planeter inte alltid har varit så lugn. Under dessa avlägsna tider var krafterna i samverkan mellan planeterna så starka att de mycket väl kunde kollidera med varandra, vilket naturligtvis ledde till en förändring av parametrarna för deras banor. Vissa planeter rörde sig bort från solen, medan andra närmade sig den. Så, till exempel, vår naturliga satellit Månen uppstod som ett resultat av en kollision av en enorm rymdobjekt med jorden. Om det är ett fragment av vår planet eller det där rymdobjektet är inte känt. Forskare har ännu inte tagit reda på det. Andra satelliter uppstod på liknande sätt, som föll in i de jättelika planeternas attraktionsfält.
Forskare är överens om att det moderna solsystemet representeras av en samling planeter som lyckades överleva som ett resultat av ett brutalt kosmiskt bombardement.
När det gäller Uranus var en så stor lutning av dess omloppsbana troligen orsakad av en kollision mellan planeten och ett annat rymdobjekt, lika stort som jorden. Forskare tror att kollisionen inträffade vid tidpunkten för bildandet av solsystemet. I det ögonblicket hade Uranus inga satelliter. De bildades mycket senare, från kosmiskt damm och gas, som, som ett resultat av kollisionen, omgav planeten. Denna hypotes stöds också av det faktum att dess satelliter har en naturlig lutningsvinkel för sina banor.
Det finns en annan hypotes, enligt vilken den stora lutningen av Uranus axel orsakas av påverkan av en stor satellit, som vid den tiden var i sin bana. Därefter förstördes den av någon anledning.
Faktum är att hela processen var mycket mer komplicerad. Många experiment utförda av forskare indikerar att i en sådan kollision skulle planeten säkert ändra riktningen för sin rotation, vilket vi förresten kan observera på exemplet med Venus. Detta tyder på att det förekommit flera sådana kollisioner. Som ett resultat fick Uranus en sådan unik lutning av sin axel, på grund av vilken den skiljer sig fundamentalt från andra planeter i solsystemet. Den största skillnaden är att dag och natt, i varje halvklot av planeten, varar 42 av våra år.

Uranus: runt solen "Ligger på sidan"

På XVIII-talet. Saturnus, känd sedan urminnes tider, ansågs vara solsystemets gräns. Det föll aldrig någon in att en annan, okänd planet gömde sig bakom honom. Den 13 mars 1781 upptäcktes en ny planet - Uranus - av en musiklärare från England, William Herschel, som tidigare varit helt okänd i den astronomiska världen.

Efter att i sitt teleskop märkte en ljus skiva som rörde sig över himlen, antog Herschel att den var en komet och rapporterade en öppen himlakropp professionella astronomer i Greenwich. Ganska snabbt stod det klart att detta var en ny planet, och nyheten om upptäckten spreds över hela Europa. Det är konstigt att den berömda tyske astronomen Johann Bode, som sammanställde en notis om detta unika faktum, inte ens visste hur namnet på upptäckaren stavades och citerade flera varianter av det hämtade från olika källor. Efter upptäckten av Uranus (namnet som gavs till Bode) blev Herschel allmänt känd, valdes till medlem av Royal Society of London och fick tjänsten som hovastronom. Under de följande 40 åren gjorde han många anmärkningsvärda upptäckter, i synnerhet observerade han först de två största satelliterna i Uranus (1787) och två satelliter från Saturnus (1789). Men hans främsta upptäckt var fortfarande Uranus, som fördubblade gränserna för det kända solsystemet.

När de säger om jorden "blå planet" - detta är en tillgiven överdrift. Dess huvudpalett inkluderar vitt (moln, is), brun (land) och blygrå (hav). Den riktigt blå planeten visade sig vara den avlägsna Uranus!

Anledningen till detta ligger i sammansättningen av atmosfären i Uranus och dess temperatur. I frost (-218 ° C), i de övre skikten av väte-helium-atmosfären, kondenserade det och nu är en metandis ständigt närvarande. Metan absorberar väl röda strålar och reflekterar blått och grönt. Därför fick Uranus en vacker akvamarinfärg.

Typiskt för Jupiter och Saturnus, de vita ammoniakmolnen på Uranus bildades i den lägre atmosfären och är därför inte synliga. Endast på låga breddgrader sågs några ljusa moln. Baserat på deras rörelse uppskattades vindhastigheten på hög höjd till 100 m/s. Inga andra strukturer har hittats på den homogena skivan av Uranus - alla atmosfäriska strömmar är dolda av en metangim. I den övre atmosfären på Uranus observeras olika "elektroluminescenser" liknande de på jorden. polarljus. De orsakas av flöden elementarpartiklar(protoner, elektroner) som bombarderar planetens gasskal. Norrsken av detta slag är typiska för jätteplaneter på grund av deras starka magnetfält.

Uranus har nästan samma starka magnetfält som jorden, bara dess konfiguration är ovanlig: den magnetiska polen avviker från den geografiska med nästan 60 °. Så kompassen kommer inte att peka mot den geografiska polen där. Och den mest anmärkningsvärda egenskapen hos denna planet är att den roterar "liggande på sidan" (även något "upp och ner") - lutningen på dess rotationsaxel är 98 °.

Uranus får nästan 400 gånger mindre ljus än vår planet. För det känsliga mänskliga ögat motsvarar detta belysningen på jorden omedelbart efter solnedgången, i början av skymningen. Som jämförelse kan vi tillägga att belysningen på Uranus är 1000 gånger större än en klar fullmånenatt på jorden.

Uranus är den sjunde planeten i solsystemet och den tredje gasjätten. Planeten är den tredje största och den fjärde största i massa, och fick sitt namn för att hedra den romerska guden Saturnus far.

Exakt Uranus hedrad att vara den första planeten som upptäcktes i modern historia. Men i verkligheten skedde inte hans ursprungliga upptäckt av den som en planet. 1781 astronomen William Herschel när han observerade stjärnorna i konstellationen Tvillingarna lade han märke till något skivformat föremål, som han först registrerade i kategorin kometer, som han rapporterade till Royal Scientific Society of England. Men senare blev Herschel själv förbryllad över det faktum att objektets bana visade sig vara praktiskt taget cirkulär och inte elliptisk, som är fallet med kometer. Och först när denna observation bekräftades av andra astronomer, kom Herschel till slutsatsen att han faktiskt hade upptäckt en planet, inte en komet, och upptäckten fick till slut ett stort erkännande.

Efter att ha bekräftat uppgifterna om att det upptäckta objektet är en planet, fick Herschel ett ovanligt privilegium - att ge det sitt namn. Utan att tveka valde astronomen namnet på kungen av England George III och döpte planeten Georgium Sidus, vilket betyder "Georges stjärna". Namnet fick dock aldrig vetenskapligt erkännande och forskare, för det mesta, kom till slutsatsen att det är bättre att hålla sig till en viss tradition i namnet på planeterna i solsystemet, nämligen att namnge dem för att hedra de gamla romerska gudarna. Så Uranus fick sin modernt namn.

För närvarande är det enda planetariska uppdraget som har kunnat samla in data om Uranus Voyager 2.

Detta möte, som ägde rum 1986, gjorde det möjligt för forskare att få en ganska stor mängd data om planeten och göra många upptäckter. Rymdskeppöverfört tusentals fotografier av Uranus, dess månar och ringar. Även om många fotografier av planeten visade lite mer än en blågrön färg som också kunde observeras från markbaserade teleskop, visade andra bilder närvaron av tio tidigare okända satelliter och två nya ringar. Inga nya uppdrag till Uranus är planerade för den närmaste framtiden.

På grund av den mörkblå färgen på Uranus visade det sig vara mycket svårare att göra en atmosfärisk modell av planeten än modeller av samma eller till och med. Lyckligtvis har bilder från rymdteleskopet Hubble gett en bredare bild. Mer modern teknik Teleskopets visualiseringar gjorde det möjligt att få mycket mer detaljerade bilder än de av Voyager 2. Så tack vare Hubble-fotografierna var det möjligt att ta reda på att det finns latitudinella band på Uranus, som på andra gasjättar. Dessutom kan vindhastigheten på planeten nå över 576 km/h.

Man tror att orsaken till uppkomsten av en monoton atmosfär är sammansättningen av dess översta lager. Synliga molnlager består främst av metan, som absorberar dessa observerade röda våglängder. Således representeras de reflekterade vågorna som blå och gröna.

Under detta yttre lager av metan är atmosfären cirka 83 % väte (H2) och 15 % helium, med en del metan och acetylen närvarande. Denna sammansättning liknar andra gasjättar i solsystemet. Uranus atmosfär skiljer sig dock kraftigt i ett annat avseende. Medan Jupiters och Saturnus atmosfärer mestadels är gasformiga, innehåller Uranus atmosfär mycket mer is. Ett bevis på detta är extremt låga temperaturer på ytan. Med tanke på att temperaturen i Uranus atmosfär når -224 ° C, kan den kallas den kallaste av atmosfärerna i solsystemet. Dessutom tyder tillgängliga data på att en sådan extremt låg temperatur finns nästan runt hela Uranus yta, även på den sida som inte är upplyst av solen.

Uranus, enligt planetforskare, består av två lager: kärnan och manteln. Nuvarande modeller tyder på att kärnan mestadels är sten och is och har ungefär 55 gånger sin massa. Planetens mantel väger 8,01 x 10 till styrkan av 24 kg, eller cirka 13,4 jordmassor. Dessutom är manteln sammansatt av vatten, ammoniak och andra flyktiga ämnen. Huvudskillnaden mellan Uranus och Jupiters och Saturnus mantel är att den är isig, om än inte i ordets traditionella betydelse. Faktum är att isen är väldigt varm och tjock, och mantelns tjocklek är 5,111 km.

Vad är mest fantastiskt med Uranus sammansättning och vad som skiljer den från andra gasjättar i vår stjärnsystem, är att den inte strålar ut mer energi än den får från solen. Med tanke på det faktum att till och med, som är mycket nära Uranus i storlek, den producerar cirka 2,6 gånger mer värme än vad den tar emot från solen, är forskare idag mycket fascinerade av en så svag kraft av energi som genereras av Uranus. Det finns för närvarande två förklaringar till detta fenomen. Den första indikerar att Uranus påverkades av ett stort rymdobjekt i det förflutna, vilket ledde till förlusten av det mesta av planetens inre värme (vinns under bildning) i Plats. Den andra teorin hävdar att det finns en barriär inuti planeten som inte tillåter planetens inre värme att fly till ytan.

Uranus bana och rotation

Upptäckten av Uranus i sig gjorde det möjligt för forskare att utöka radien av det kända solsystemet med nästan två gånger. Det betyder att Uranus genomsnittliga omloppsbana är cirka 2,87 x 10 till kraften av 9 km. Anledningen till ett så stort avstånd är varaktigheten av solstrålningens passage från solen till planeten. Solljus tar ungefär två timmar och fyrtio minuter att nå Uranus, vilket är nästan tjugo gånger längre än det tar. solljus för att nå jorden. Det enorma avståndet påverkar även årets längd på Uranus, det varar nästan 84 jordår.

Uranus omloppsexcentricitet är 0,0473, vilket bara är något mindre än Jupiters - 0,0484. Denna faktor gör Uranus till den fjärde av alla planeter i solsystemet i form av en cirkulär bana. Anledningen till en så liten excentricitet av Uranus omloppsbana är skillnaden mellan dess perihelion på 2,74 x 10 till styrkan av 9 km och aphelion på 3,01 x 109 km är endast 2,71 x 10 till styrkan av 8 km.

Det mest intressanta ögonblicket i Uranus rotation är positionen för axeln. Faktum är att rotationsaxeln för varje planet utom Uranus är ungefär vinkelrät mot deras omloppsplan, dock lutar Uranus axel med nästan 98°, vilket effektivt betyder att Uranus roterar på sin sida. Resultatet av denna position av planetens axel är att Uranus nordpol är på solen under hälften av planetåret och den andra hälften faller på planetens sydpol. Med andra ord, dagtid på ena halvklotet av Uranus varar 42 jordår, och nattetid på andra halvklotet varar lika mycket. Anledningen till att Uranus "vänt på sidan", kallar forskare igen en kollision med en enorm kosmisk kropp.

Med tanke på det faktum att Saturnus ringar var de mest populära av ringarna i vårt solsystem under lång tid, kunde Uranus ringar inte upptäckas förrän 1977. Anledningen är dock inte bara detta, det finns ytterligare två skäl till en så sen upptäckt: planetens avstånd från jorden och den låga reflektionsförmågan hos själva ringarna. 1986 kunde rymdfarkosten Voyager 2 fastställa närvaron av ytterligare två ringar på planeten, utöver de som var kända vid den tiden. 2005 upptäckte rymdteleskopet Hubble ytterligare två. Hittills känner planetforskare till 13 ringar av Uranus, varav den ljusaste är Epsilon-ringen.

Uranus ringar skiljer sig från Saturnus ringar i nästan allt - från partikelstorlek till sammansättning. För det första är partiklarna som utgör Saturnus ringar små, lite mer än några meter i diameter, medan ringarna på Uranus innehåller många kroppar upp till tjugo meter i diameter. För det andra är partiklarna i Saturnus ringar huvudsakligen sammansatta av is. Uranus ringar är dock sammansatta av både is och betydande damm och skräp.

William Herschel upptäckte Uranus först 1781, eftersom planeten var för svag för att ses av representanter för antika civilisationer. Herschel själv trodde först att Uranus var en komet, men reviderade senare sin åsikt och vetenskapen bekräftade objektets planetariska status. Så Uranus blev den första planeten som upptäcktes i modern historia. Det ursprungliga namnet som Herschel föreslog var "Georges stjärna" - för att hedra kung George III, men det vetenskapliga samfundet accepterade det inte. Namnet "Uranus" föreslogs av astronomen Johann Bode, för att hedra den antika romerska guden Uranus.
Uranus roterar runt sin axel en gång var 17:e timme och 14:e minut. På samma sätt roterar planeten i en retrograd riktning, motsatt riktningen för jorden och de andra sex planeterna.
Man tror att den ovanliga lutningen av Uranus axel kan orsaka en grandios kollision med en annan kosmisk kropp. Teorin är att planeten, som förmodligen var lika stor som jorden, kolliderade kraftigt med Uranus, som förskjutit sin axel med nästan 90 grader.
Vindhastigheterna på Uranus kan nå upp till 900 km i timmen.
Uranus massa är cirka 14,5 gånger jordens, vilket gör den till den lättaste av de fyra gasjättarna i vårt solsystem.
Uranus kallas ofta för en "isjätte". Förutom väte och helium i det övre lagret (som andra gasjättar) har Uranus även en isig mantel som omger dess järnkärna. Den övre atmosfären består av ammoniak och isiga metankristaller, vilket ger Uranus dess karakteristiska ljusblå färg.
Uranus är den näst minst täta planeten i solsystemet, efter Saturnus.