Urán — siedma planéta Slnečnej sústavy: fakty, vlastnosti a prstence
Objavte Urán — siedmu planétu Slnečnej sústavy: fakty, vlastnosti, zloženie, exotické prstence a mesiace. Všetko o náklone, teplotách a histórii objavu.
Urán je siedma planéta od Slnka v slnečnej sústave. Je to plynný obor často označovaný ako „ľadový obor“ (ice giant). Je to tretia najväčšia planéta slnečnej sústavy podľa priemeru, za Jupiterom a Saturnom.
Složenie a atmosféra
Planéta je zložená z ľadu (v podobe zmrznutých molekúl ako voda, amoniak a metán), plynov (predovšetkým vodík a hélium) a z hustej, čiastočne tekutej vnútornej vrstvy, ktorá obsahuje zmesi vody, amoniaku a iných „hustých“ zložiek. Pôvodný text uvádza aj tekutého kovu, hoci u Uránu sa na rozdiel od Jovov a Saturnu neočakáva široko rozšírený vrstvený kovový vodík; skôr ide o vodno-amoniakové a „iónové“ vrstvy s vodivými vlastnosťami.
Jeho atmosféra obsahuje vodík (1H) , hélium (2He) a metán, pričom práve metán pohlcuje červenú časť spektra a dáva Uránu jeho charakteristický modrozelený odtieň. Teplota na Uráne je v blízkosti vrcholov oblačných vrstiev približne −197 °C (−322,6 °F; 76,1 K), kým vnútorné vrstvy a jadro môžu dosahovať tisícky stupňov.
Vnútorná štruktúra a magnetické pole
Urán má relatívne malé skalné jadro (odhady hovoria o hmotnosti zodpovedajúcej asi ~55 % hmotnosti Zeme) obklopené mohutnou „mantlovou“ vrstvou bohatou na ľadné zložky a následne vodíkovo-héliovým obalom. Teplota v jadre sa odhaduje na približne 4 700–5 000 °C (okolo 5 000 K).
Magnetické pole Uránu je výrazne neobvyklé: je silne naklonené voči rotačnej osi planéty a jeho stred nie je v súlade s geometrickým stredom planéty. Tieto vlastnosti vedú k zložitým a dynamickým magnetosférickým javom.
Naklonenie osi, otočenie a ročné obdobia
Planéta je naklonená okolo svojej osi takmer „nabok“ (osi sklon približne 97,8°). Dôsledkom je, že polárne oblasti sa počas jednej časti obehu dlhodobo nachádzajú smerom ku Slnku, čo spôsobuje extrémne ročné obdobia. Každé ročné obdobie trvá približne jednu štvrtinu uránovho roku, čiže približne 21 pozemských rokov.
Urán sa obehne okolo Slnka za 84 pozemských rokov; jeho priemerná vzdialenosť od Slnka je približne 2,8 miliardy km (približne 19,2 AU). Obrat okolo vlastnej osi dokončí za približne 17 hodín a 14 minút, takže v jednom uránovom roku je asi 43 000 „uránových“ dní.
Prstence a mesiace
Urán má malú, ale komplexnú sústavu prstencov a mesiacov. Okrem niekoľkých väčších mesiacov existuje aj veľa menších satelitov a prstencov rozptýlených okolo planéty.
- Planéta má päť hlavných veľkých mesiacov (Miranda, Ariel, Umbriel, Titania a Oberon), ďalej mnoho malých a viacero drobných satelitov.
- Okolo Uránu je sústava úzkych, tmavých prstencov — celkovo sa rozpoznalo 13 planetárnych prstencov (a neskôr sa objavili ďalšie jemné prachové pásy). Prstence sú prevažne tmavé, obsahujú kamenné a ľadové častice a sú relatívne úzke v porovnaní s prstencami Saturnu.
Objav a prieskum
Urán bol objavený v roku 1781 astronómom Williamom Herschelom. Podmienky na oblohe sú také, že za ideálnych podmienok je planétu možné pozorovať voľným okom; pred Herschelom ju však videl a klasifikoval napríklad aj John Flamsteed, ktorý si ju pomýlil s hviezdou (34 Tauri).
Najpodrobnejšie snímky a merania tejto planéty poskytla len jedna medziplanetárna sonda — Voyager 2 pri prelete v roku 1986. Pozorovania z družíc a pozorovateľní zo Zeme (vrátane pozorovaní v infračervenom a rádiovom spektre) odvtedy doplnili naše vedomosti, no Uran zostáva jednou z menej preskúmaných planét, čo z neho robí zaujímavý cieľ pre budúce misie.
Meno a kultúrne odkazy
Urán je pomenovaný podľa gréckeho boha Urána, ktorý bol bohom oblohy. V modernej tradícii sa meno používá v latinizovanej podobe „Uranus“. V literatúre, umení a populárnej kultúre sa planéta objavuje ako symbol vzdialenej, chladnej a záhadnej časti Slnečnej sústavy.
Zhrnutie: Urán je zaujímavý „ľadový obor“ so silným sklonom osi, studenou atmosférou bohatou na metán, neobvyklým magnetickým poľom, systémom úzkych tmavých prstencov a niekoľkými veľkými mesiacmi. Napriek svojmu blízkemu susedstvu v slnečnej sústave zostáva čiastočne nepreskúmaný a predstavuje dôležitý cieľ pre budúce medziplanetárne misie.
Mesiace
Urán má 27 známych mesiacov. Sú pomenované podľa postáv z diel Shakespeara a Alexandra Popea. Päť najväčších mesiacov sú Miranda, Ariel, Umbriel, Titánia a Oberon. Mnohé mesiace ešte neboli objavené.
Skúmanie
V roku 1986 navštívila sonda Voyager 2 NASA Urán. Ide o jedinú vesmírnu sondu, ktorá sa pokúsila preskúmať planétu z krátkej vzdialenosti.
Oblaky
Urán je pokrytý modrými mrakmi. Vrchné oblaky, ktoré sú tvorené metánom, sú ťažko viditeľné. Predpokladá sa, že spodné oblaky sú tvorené zamrznutou vodou. Vyskytujú sa tu aj prudké búrky. Rýchlosť vetra môže dosiahnuť 250 metrov za sekundu (900 km/h; 560 míľ za hodinu). Vedci skúmajú oblaky, aby sa pokúsili pochopiť búrky na planéte.
Krúžky
Planéta Urán má sústavu 13 prstencov, čo je oveľa menej ako prstence Saturnu, ale viac ako prstence okolo Jupitera a Neptúna. Prstence Uránu boli objavené v roku 1977. Pred viac ako 200 rokmi William Herschel tiež uviedol, že pozoroval prstence, ale moderní astronómovia neveria, že ich videl, pretože sú veľmi tmavé a slabé. Dva ďalšie prstence boli objavené v roku 1986 na snímkach, ktoré urobila sonda Voyager 2, a dva vonkajšie prstence boli objavené v rokoch 2003 - 2005 Hubblovým vesmírnym teleskopom. Prstence sú pravdepodobne zložené najmä zo zamrznutej vody.
Predpokladá sa, že prstence Uránu sú relatívne mladé, nie staršie ako 600 miliónov rokov. Systém prstencov Uránu pravdepodobne vznikol zrážkovou fragmentáciou mesiacov, ktoré kedysi existovali okolo planéty. Po zrážke sa mesiace pravdepodobne rozpadli na mnoho častíc, ktoré prežili ako úzke, opticky husté prstence len v zónach maximálnej stability.
Všeobecné vlastnosti
Systém prstencov Uránu má trinásť rôznych prstencov. V poradí podľa rastúcej vzdialenosti od planéty sú to: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν, μ prstence. Možno ich rozdeliť do troch skupín: deväť úzkych hlavných prstencov (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), dva prachové prstence (1986U2R/ζ, λ) a dva vonkajšie prstence (μ, ν). Prstence Uránu pozostávajú prevažne z makroskopických častíc a malého množstva prachu, hoci je známe, že prach je prítomný v prstencoch 1986U2R/ζ, η, δ, λ, ν a μ.
Okrem týchto dobre známych prstencov sa medzi nimi môžu nachádzať početné opticky tenké prachové pásy a slabé prstence. Tieto slabé prstence a prachové pásy môžu existovať len dočasne. Niektoré z nich sa stali viditeľnými počas série prstencov prechádzajúcich rovinou v roku 2007. Niekoľko prachových pásov medzi prstencami pozorovala sonda Voyager 2 v geometrii rozptylu dopredu. Všetky prstence Uránu vykazujú azimutálne zmeny jasnosti.
Prstene sú vyrobené z mimoriadne tmavého materiálu. Prstence sú mierne červené v ultrafialovej a viditeľnej časti spektra a sivé v blízkej infračervenej oblasti. Nevykazujú žiadne identifikovateľné spektrálne vlastnosti. Chemické zloženie častíc prstencov nie je známe. Nemôžu však byť z čistého vodného ľadu ako prstence Saturnu, pretože sú príliš tmavé, tmavšie ako vnútorné mesiace Uránu. To ukazuje, že sú pravdepodobne zmesou ľadu a tmavého materiálu. Povaha tohto materiálu nie je jasná, ale môže ísť o organické zlúčeniny značne stmavnuté ožiarením nabitými časticami z uránskej magnetosféry. Častice prstencov môžu pozostávať zo silne spracovaného materiálu, ktorý bol pôvodne podobný materiálu vnútorných mesiacov.
Systém prstencov Uránu sa ako celok nepodobá ani na slabé prachové prstence Jupitera, ani na široké a zložité prstence Saturnu, z ktorých niektoré sú zložené z veľmi svetlého materiálu - vodného ľadu. S niektorými časťami posledne menovaného prstencového systému však existujú podobnosti; Saturnov prstenec F a prstenec ε sú úzke, relatívne tmavé a sú sprevádzané dvojicou mesiacov. Novoobjavené vonkajšie prstence Uránu sú podobné vonkajším prstencom G a E Saturnu. Úzke prstence existujúce v širokých Saturnových prstencoch sa tiež podobajú úzkym prstencom Uránu. Okrem toho prachové pásy pozorované medzi hlavnými prstencami Uránu môžu byť podobné prstencom Jupitera. Naopak, systém prstencov Neptúnu je dosť podobný systému Uránu, hoci je menej zložitý, tmavší a obsahuje viac prachu. Neptúnske prstence sú tiež umiestnené ďalej od planéty.
Schéma systému prstencového mesiaca Uránu. Plné čiary označujú prstence; prerušované čiary označujú dráhy mesiacov
Vnútorné prstence Uránu. Jasný vonkajší prstenec je prstenec epsilon; viditeľných je osem ďalších prstencov.
Falošný obraz Uránu v blízkej infračervenej oblasti z roku 1998 zobrazujúci pásy mrakov, prstence a mesiace, ktorý získala kamera NICMOS Hubblovho vesmírneho teleskopu
Obežná dráha a rotácia
Urán obehne okolo Slnka raz za 84 pozemských rokov. Jeho priemerná vzdialenosť od Slnka je približne 3 miliardy km (asi 20 AU). Intenzita slnečného svetla na Uráne je približne 1/400 intenzity slnečného svetla na Zemi. Prvé výpočty jeho obežných dráh vykonal v roku 1783 Pierre-Simon Laplace. Časom sa začali objavovať rozdiely medzi predpovedanými a pozorovanými dráhami a v roku 1841 John Couch Adams prvýkrát navrhol, že rozdiely môžu byť spôsobené gravitačným ťahom neviditeľnej planéty. V roku 1845 začal Urbain Le Verrier svoj vlastný nezávislý výskum dráhy Uránu. Dňa 23. septembra 1846 Johann Gottfried Galle našiel novú planétu, neskôr nazvanú Neptún, takmer v polohe, ktorú predpovedal Le Verrier.
Doba rotácie vnútra Uránu je 17 hodín 14 minút v smere hodinových ručičiek (retrográdne). Tak ako na všetkých obriech planétach, aj v jeho hornej atmosfére sa vyskytujú veľmi silné vetry v smere rotácie. V niektorých zemepisných šírkach, napríklad približne v dvoch tretinách cesty od rovníka k južnému pólu, sa viditeľné prvky atmosféry pohybujú oveľa rýchlejšie a plnú rotáciu vykonajú už za 14 hodín.
Súvisiace stránky
- Zoznam planét
Otázky a odpovede
Otázka: Z čoho sa skladá Urán?
Odpoveď: Urán sa skladá z ľadu, plynov a tekutého kovu.
Otázka: Aké plyny sa nachádzajú v atmosfére Uránu?
Odpoveď: Atmosféra Uránu obsahuje vodík (1H), hélium (2He) a metán.
Otázka: Aké horúce je jadro Uránu?
Odpoveď: Malé pevné jadro Uránu má pravdepodobne teplotu približne 4 730 °C (8 540 °F; 5 000 K).
Otázka: Koľko mesiacov má Urán?
Odpoveď: Urán má päť veľkých mesiacov a mnoho malých.
Otázka: Má nejaké prstence?
Odpoveď: Áno, má malý systém 13 planetárnych prstencov.
Otázka: Ako ďaleko od Slnka sa nachádza Urán?
Odpoveď: Vzdialenosť medzi Uránom a Slnkom je približne 2,8 miliardy km.
Otázka: Kedy bola táto planéta objavená? Odpoveď:Urán bol objavený v roku 1781.
Prehľadať