Ciało niebieskie Uran

Pierścienie Urana – drugie miejsce w zestawieniu pierścieni planetarnych. System pierścieni Urana nie jest tak widowiskowy, jak ten na Saturnie, ale przewyższa poziomem skomplikowania systemy wokół Jowisza i Neptuna. Pierwsza wzmianka o ich istnieniu autorstwa Williama Henschel’a pochodzi z 1789 roku, lecz definitywnie zostały odkryte w 10 marca 1977 przez grupę naukowców. W 1986 roku sfotografowała je sonda Voyager 2. Nie są łatwo zauważalne z Ziemi z uwagi na ciemną barwę. W sumie odkryto 13 grup pierścieni. Uzupełnia je kilka niekompletnych bądź słabiej wykształconych grup pierścieni. Składają się one z pyłów i innych drobnych cząstek. Część z nich pochodzi z niektórych księżyców planety, z których może uchodzić pewna ilość materii. Łączna ich średnica wynosi 24000 km. Między poszczególnymi grupami pierścieni występują przerwy, tak jak w przypadku Saturna. Ich odcienie różnią się między sobą. Najdalszy pierścień ma niebieską barwę, zaś kolejny ma czerwoną. Widziane z bliska poprzez aparaturę Voyagera wykazywały znacznie bogatszą paletę barw, choć w ciemnych odcieniach.

6Nachylenie osi – nietypowość nachylenia i jego możliwa przyczyna. Ciekawostką, jaką wyróżnia Urana na tle innych planet, jest jego nachylenie osi obrotu względem płaszczyzny orbity. Wynosi ono 97,77 stopni. Tym samym sprawia optyczne złudzenie toczenia się planety na swoim boku po orbicie. Taka pozycja sprawia, że Słońce pada nie na równik ale na jeden z biegunów w ciągu jego obiegu wokół Słońca. W czasie drugiej połowy trwania obiegu (tj. 42 lata) dzieje się to samo z przeciwnym biegunem planety. Należy pamiętać, że w tym samym czasie, gdy na jeden z biegunów pada światło słoneczne, drugi biegun tonie w ciemnościach. Inną konsekwencją jest niewielka różnica temperatur między biegunem a równikiem Urana. Nie wiadomo do końca co stoi za takim nachyleniem osi obrotu. Panuje powszechny pogląd, że stoi za tym kataklizm z początków istnienia Układu Słonecznego. Mianowicie z Uranem, mogącym mieć wcześniej inny skład chemiczny, mogła się zderzyć planetoida. Efektem miało być częściowe rozdarcie powierzchni planety. Grawitacja scaliła jednak Urana na nowo, choć od chwili zderzenia został wytrącony do innej pozycji.

Księżyce Uranu – mnogość światów Urana. Do dzisiaj odkryto 27 naturalnych satelitów tej planety. Są nimi sferyczne ciała, które są w tym zestawieniu największe, osiagając ponad 1500 km średnicy. Natomiast większość z nich ma od  kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów średnicy i nieregularny kształt, niczym wielkie asteroidy przechwycone przez pole grawitacyjne Urana. Pierwsze księżyce – Tytania i Oberon zostały odkryte niedługo po odnalezieniu samej planety – w 1787 roku. Są one zarazem największymi księżycami planety. W 1851 dołączyły do nich następne – Ariel i Umbriel. Ich średnicy przekraczają nieznacznie 1150 km. Znacznie mniejsza jest odkryta w 1948 Miranda. Ten księżyc, mający 471 km średnicy cechuje się niezwykle poszarpaną powierzchnią. Kolejne zaczęto odkrywać masowo po 1985 roku, między innymi za sprawą przelatującej w pobliżu sondy Voyager. Wszystkie one miały nieregularne kształty i były zbyt małe, by można było je dostrzec wyraźnie z Ziemi. Wysyp nowoodkrytych księżyców nastąpił w latach 1997 – 2003. Część z nich otrzymała nazwę od imion postaci z twórczości Szekspira.

2Garść podstawowych informacji o Uranie. Uran jest pierwszą i zarazem największą spośród planet gazowych w Układzie Słonecznym. Od niego dzieli ją średnio 2871 milionów kilometrów. Orbita jest rozciągnięta, co sprawia, że planeta może zbliżać się do Słońca na 2735,5 mln km i oddalać na 3006 mln km. Rok na planecie trwa 84,1 lat ziemskich a dzień 17 godzin 14 minut 24 sekund ziemskich. Ta trzecia co do wielkości gazowa  planeta ma 51118 km średnicy. Do dziś odkryto 27 satelitów naturalnych. Nachylenie równika względem płaszczyzny orbity wynosi 97,77 stopni. Powierzchnia planety wynosi 8,084×109 km kwadratowych. Objętość ma wartość 6,834×1013 km sześciennych. Masa zaś sięga 8,6832×1025 kg. Prędkość przemieszczania się po orbicie wynosi 6,795 km na sekundę. Planeta może też nieco zwalniać – do 6,485 km na sekundę lub oraz przyspieszać – do 7,128 km na sekundę. Prędkość niezbędna do opuszczenia przed dany obiekt planety (prędkość ucieczki) wynosi 21,29 km na sekundę. Prędkość obrotu wokół własnej osi (rotacji) wynosi na równiku 932 km na godzinę. Temperatury wahają się od –271 oC do -213 oC.

Wnętrze Urana – elementy, kryjące się pod obłokami Urana. Jego wewnętrzna budowa różni się od schematu wnętrza pozostałych gazowych olbrzymów. Dzięki temu Uran i Neptun określa się czasami mianem lodowych olbrzymów z uwagi na istnienie wody pod różnymi postaciami. W swoim wnętrzu posiada małe, skaliste jądro. Zawiera ono 24 % masy planety i jego średnica wynosi 28% średnicy Urana, to jest 14000 km. Zbudowane jest z lodu, krzemu i żelaza. Ciśnienie w jego wnętrzu dochodzi do 800 gigapaskali a temperatura wynosi 4700 oC. 65 % masy Urana przypada płaszczowi. Jego grubość odpowiada 42 % średnicy Urana (10000 km). Składa się on z lodu oraz ze stałego amoniaku złączonego z metanem. Lód ma zjonizowaną postać. Dało się zaobserwować zdolność tego tworu do przewodnictwa elektrycznego. Na krawędzi płaszcza znajduje się powłoka płynno-gazowa. Przechodzi ona następnie w atmosferę. Stanowi ona 30 % średnicy planety. Od Jowisza i Saturna Urana różni też to, że nie posiada wewnętrznego źródła energii cieplnej. Dlatego panuje tutaj tak niska temperatura w porównaniu z innymi planetami gazowymi.

3Atmosfera Urana – co nieco o tym fakcie i wynikłych z niego warunkach na Uranie. Atmosfera Urana obejmuje 30 % średnicy planety oraz 11 % jej masy całkowitej. Jej głównymi składnikami są wodór w liczbie 83 % oraz hel w liczbie 15 %. Dosyć sporo znajduje się tu metanu – niespełna 2 %. W śladowych ilościach występują tu także amoniak, etan, acetylen tlenek węgla oraz siarkowodór. To właśnie metan nadaje planecie charakterystyczny niebieski kolor (chmury z niego złożone znajdują się w górnych warstwach atmosfery). Z zewnątrz Uran jawi się jako najmniej urozmaicone ciało spośród wszystkich gazowych olbrzymów. Sprawia wrażenie wręcz monotonnego błękitu z zielonkawym odcieniem. Przy uważnym przyjrzeniu się powierzchni można jednak dostrzec pasma chmur oraz drobne, białe obłoki. Wiadomo, że na planecie istnieją pory roku a ich zmiany są poprzedzane gwałtownymi zjawiskami pogodowymi. Wirów typu jowiszowego czy saturnowego jak na razie nie dostrzeżono. Za sprawą ułożenia planety „na boku” różnice temperatur między dniem a nocą wynoszą ok. 4 oC (-208 oC – -212 oC). Powodem tego mogą być silne wiatry, osiągające 2000 km/h.

Od obserwacji do oficjalnego odkrycia. Uran jest pierwszą planetą, która nie została odkryta w czasach nowożytnych i nie była znana w starożytności. Pierwsza nieśmiała wzmianka o Uranie pochodzi z 1690 roku i jest autorstwa John’a Flamsteed’a. Kolejne pochodziły z całego XVIII wieku i zazwyczaj kończyło się na uwiecznianiu zapisków i odkładaniu ich do szuflady. Przełom nastąpił 13 marca 1781 roku, gdy William Herschel dostrzegł nieznany wówczas obiekt, co oficjalnie ogłosił półtora miesiąca później. Nie wiedział, że to była planeta, dlatego proponował nazwę „Gwiazda Jerzego”. Chciał tym samym przypodobać się ówczesnemu władcy Zjednoczonego Królestwa – Jerzemu III. Pomysł ten uzyskał jednak aprobaty i powstało dziesiątki innych pomysłów na nazwę. W końcu niemiecki publicysta literatury astronomicznej, Johann Bode zaproponował miano „Uran”, które przyjęło się bez większych oporów i było stosowane w poczytniejszych publikacjach. Niektórzy Anglicy obstawali jednak przy pomyśle związanym z Jerzym III, ale do 1850 roku nawet i tam przestało to być praktykowane.

1Eksploracja w XX-XXI wieku. Uran jak do tej pory zdołał doczekać się tylko jednej sondy, która badałaby jego powierzchnię. Tłumaczy się to faktem, że powierzchnia planety nie jest zbyt interesująca w mniemaniu naukowców. Twierdzili oni nawet, że Uran jest „nudny i niezmienny”. Pokutowało to w latach 80 XX, gdy dolatywał tam Voyager 2 i pokutuje to także dziś. Sonda zdołała wówczas zrobić zdjęcia planety z zewnątrz. Analizowała charakterystykę pola magnetycznego i biegun planety, zwrócony wówczas w stronę Słońca. Uwadze sondy nie umknęły pierścienie planety. Właśnie wtedy była możliwość poznać je z bliska, co się udało i zostało to uwiecznione na zdjęciach przez aparaturę sondy. Ponadto sonda odkryła 10 księżyców planety. Zbadała też 5 księżyców znanych od 200 lat (gdy planetę i jej otoczenie obserwował Herschel) oraz te nowo odkryte. Sfotografowała ich powierzchnie, których szczegóły pozostawały nam wcześniej obce. Księżyce wydawały się być bardziej interesujące pod tym względem niż Uran. Do obserwowania jej powierzchni wykorzystuje się obecnie Teleskop Hubble’a.

7Wpływ Urana na kulturę poprzez obecność w kulturze powszechnej. Uran pojawił się w fantastyce naukowej, głównie w literaturze i w kilku produkcjach filmowo-telewizyjnych. W filmie „Doktor Who” z 1963  roku na planecie znaleziono tajemniczy minerał Taranium. W dwóch odcinkach serialu z 1962 roku „Gwiezdny Patrol” odniesiono się do planety. W tym samym czasie powstał film „Podróż Na Siódmą Planetę” o lądowaniu na powierzchni planety Ziemian i ich zetknięciu się z miejscowymi istotami. W literaturze wysyp utworów z Uranem w tle pojawił się z II połowie XX wieku. Wśród nich był to „Cthulhu Mythos” z 1964. Tam planeta nazywała się L’gy’hx, zamieszkiwana przez wielonogie, metaliczne stworzenia. Również w latach 30 powstały dwa inne utwory. „The Planet Of Doubt” z 1935 roku autorstwa Stanley G. Weinbaum’a ukazuje wizję bieguna północnego pokrytego mgłą. Drugi „Clouds over Uranus” pióra R. R. Winterbotham’a powstał 2 lata później. Najnowsza książka z 2001 roku „Into the Blue Abyss” napisana przez Geoffrey A. Landis’a przedstawia dyskusję odnośnie ekspedycji poszukującej na Uranie życia.

Obserwacja Urana – widoczność Urana z powierzchni Ziemi dla miłośnika astronomii. Jasność obserwowana Urana wynosi od 5,4 do 6,0 magnitudo. Z uwagi na znaczną odległość planeta nie jest tak dobrze widoczna jak jej więksi sąsiedzi. Mimo tego da się ją dostrzec nawet gołym okiem, jedynie w wypadku bardzo dobrych warunków pogodowych. Jednak prezentuje się wówczas niczym bardzo słaba gwiazda. Ułatwia te zadanie lornetka oraz mały teleskop. By móc wpatrzeć się w tarczę planety potrzebny będzie już teleskop o średnicy 10 – 12 centymetrów z powiększeniem 250 – 300-krotnym. Widać wówczas zielonkawą tarczę planety. Jednak drobniejszych szczegółów nie da się dostrzec, nawet przy użyciu większego, 25 – 30 centymetrowego teleskopu o powiększeniu 300-500-krotnym. Teleskop o średnicy 30 – 35 centymetrów pozwoli zobaczyć zarysy największych księżyców planety. Wziąć pod uwagę należy fakt, że z natury sama powierzchnia planety nie ma charakterystycznych cech, jak pozostałe planety gazowe i jest monotonna. Robienie zdjęcia wymaga długiej ogniskowej rzędu 25 metrów, ale nawet wtedy na kliszy Uran będzie miał tylko 0,36 – 0,48 milimetra.


Ciała niebieskie

O serwisie

Nasz serwis to bogate źródło wiedzy na temat wszechświata, a przede wszystkim Układu Słonecznego w którym mieszkamy. Poruszamy tutaj informacje na temat planet Układu Słonecznego oraz innych ciał niebieskich np. gwiazd, księżyców itd. Znajdziesz tu dużo ciekawych informacji, a nie tylko książkową, nudną wiedzę. Przybliżymy Ci budowę, zasady współdziałania, istnienia oraz życia w Układzie Słonecznym w przyjazny i szybki sposób - zapraszamy do wnikliwej lektury naszego serwisu WWW.

Poruszane kwestie

Poruszamy następujące kwestie: charakterystyka ogólna planet i ciał niebieskich, ich historia oraz historia badań, wnętrze planety oraz sfery jakie ją otaczają (np. atmosfera), planeta jako symbolika oraz jej znaczenie w kulturze starożytnej, średniowiecznej oraz obecnej, a także widoczność planety z Ziemi.

Reklama