Уран - самая необычная планета. Помимо того, что это седьмая планета нашей Солнечной системы и третий газовый гигант, она также иногда классифицируется как «ледяной гигант» (наряду с Нептуном). Это происходит из-за его особого химического состава, в котором вода и другие летучие вещества (то есть аммиак, метан и другие углеводороды) в атмосфере сжимаются до такой степени, что они становятся твердыми.
В дополнение к этому, он также имеет очень длинный орбитальный период. По сути, Урану требуется чуть более 84 земных лет, чтобы завершить одну орбиту Солнца. Это означает, что один год на Уране длится почти столько же, сколько столетие здесь, на Земле. Кроме того, из-за осевого наклона планета также переживает крайности дня и ночи в течение года и некоторые довольно интересные сезонные изменения.
Орбитальный период:
Уран вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии (большая полуось) 2,875 млрд. Км (1,786 млрд. Миль), в диапазоне от 2,742 млрд. Км (1,7 миль) в перигелии до 3 млрд. Км (1,86 млрд. Миль) в афелии. Другой способ взглянуть на это - сказать, что он вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 19,2184 а.е. (в 19 раз больше расстояния между Землей и Солнцем) и колеблется от 18,33 до 20,11 а.е.
Разница между его минимальным и максимальным расстоянием от Солнца составляет 269,3 млн. Км (167,335 миль) или 1,8 а.е., что является наиболее выраженным из всех солнечных планет (за исключением, возможно, Плутона). И со средней орбитальной скоростью 6,8 км / с (4,225 миль / с), у Урана есть орбитальный период, эквивалентный 84,0205 земным годам. Это означает, что один год на Уране длится 30 688,5 земных дня.
Однако поскольку Урану требуется 17 часов 14 минут 24 секунды, чтобы один раз повернуть вокруг своей оси (звездный день). И из-за огромного расстояния от Солнца один солнечный день на Уране примерно такой же. Это означает, что один год на Уране длится 42 718 солнечных дней Урана. Как и Венера, Уран вращается в направлении, противоположном его орбите вокруг Солнца (явление, известное как ретроградное вращение).
Осевой наклон:
Еще одна интересная вещь об Уране - крайний наклон его оси (97,7 °). В то время как все солнечные планеты в некоторой степени наклонены по своим осям, крайний наклон Урана означает, что ось вращения планеты приблизительно параллельна плоскости Солнечной системы. Причина этого неизвестна, но теоретизируется, что во время формирования Солнечной системы протопланета размером с Землю столкнулась с Ураном и наклонила его на бок.
Следствием этого является то, что когда Уран приближается к своему солнцестоянию, один полюс постоянно смотрит на Солнце, а другой - на противоположный, что приводит к очень необычному циклу дня и ночи по всей планете. На полюсах человек будет переживать 42 земных года дня, а затем 42 года ночи.
Это похоже на то, что происходит на Северном полярном круге и в Антарктиде. В течение зимнего сезона у полюсов одна ночь будет длиться более 24 часов (так называемая «полярная ночь»), в то время как летом один день будет длиться более 24 часов («полярный день» или « Полуденное солнце").
Между тем, около времени равноденствий Солнце сталкивается с экватором Урана и дает ему период дневных и ночных циклов, похожих на те, которые наблюдаются на большинстве других планет. Уран достиг своего последнего равноденствия 7 декабря 2007 года. Во время Вояджер 2 Исторический облет зонда в 1986 году, южный полюс Урана был направлен почти прямо на Солнце.
Сезонные изменения:
Длинный орбитальный период Урана и экстремальный осевой наклон также приводят к некоторым экстремальным сезонным колебаниям с точки зрения его погоды. Определить полную степень этих изменений сложно, потому что астрономам еще предстоит наблюдать Уран в течение всего уранского года. Тем не менее, данные, полученные с середины 20-го века, показали регулярные изменения с точки зрения яркости, температуры и микроволнового излучения между солнцестояниями и равноденствиями.
Считается, что эти изменения связаны с видимостью в атмосфере, где солнечное полушарие, как считается, испытывает локальное утолщение метановых облаков, которые вызывают сильную дымку. Наблюдалось также увеличение образования облаков, причем в 1999, 2004 и 2005 годах были обнаружены очень яркие характеристики облаков. Также были отмечены изменения в скорости ветра, которые, по-видимому, связаны с сезонным повышением температуры.
Считается, что «Большое темное пятно» Урана и его меньшее темное пятно связаны с сезонными изменениями. Подобно большому красному пятну Юпитера, эта особенность представляет собой гигантский облачный вихрь, который создается ветрами - которые в этом случае, по оценкам, достигают скорости до 900 км / ч (560 миль в час). В 2006 году исследователи из Института космических наук и Университета Висконсина наблюдали шторм размером 1700 на 3000 километров (1100 миль на 1900 миль).
Интересно, что в то время как полярные регионы Урана получают в среднем больше энергии в течение года, чем экваториальные районы, экваториальные регионы оказались более горячими, чем полюса. Точная причина этого остается неизвестной, но, безусловно, считается, что это связано с чем-то эндогенным.
Да, Уран - довольно странное место! На этой планете один год длится почти столетие, а времена года характеризуются экстремальными версиями Полярных ночей и Полуночных Солнц. И, конечно же, средний год приносит всевозможные сезонные изменения, сопровождающиеся экстремальными ветрами, сильными штормами и сгущающимися метановыми облаками.
Мы написали много статей о продолжительности года на других планетах здесь, в журнале Space. Вот как долго это год на других планетах ?, Как долго это год на Меркурии ?, Как долго это год на Венере ?, Как долго это год на Земле ?, Как долго это год на Марсе ?, Как долго год на Юпитере ?, Сколько лет на Сатурне ?, Сколько лет на Нептуне? и как долго год на Плутоне?
Если вам нужна дополнительная информация об Уране, ознакомьтесь с новостными выпусками Hubblesite об Уране. А вот ссылка на руководство НАСА по исследованию солнечной системы на Уране.
Мы записали эпизод «Астрономического каста» только о Уране. Вы можете получить к нему доступ здесь: Эпизод 62: Уран.
Источники:
- НАСА: исследование Солнечной системы - Уран
- Окна во Вселенную - Уран
- Космические Факты - Уран
- Википедия - Уран
