Планетата, която е кръстена на гръцкия бог на небето, е открита от известния астроном Уилям Хершел през 1781 г. Твърде тъмна за древните учени, за да я видят с просто око, тя стана първата планета, открита с помощта на телескоп. В резултат на това първоначално великият астроном и неговите съвременници смятат Уран за звезда или комета.

Този мистериозен, красив, газообразен, синьо-зелен леден гигант, който стана известен като седмата планета от Слънцето, е толкова далеч от своята звезда, че са нужни 84 земни години, за да направи една пълна обиколка около него.

Газовите и ледените гиганти в нашата слънчева система са толкова далеч от Земята, че са изключително трудни за наблюдение и изучаване. Мисията "Вояджър" предостави единствения източник на голяма част, ако не и на всички, от реалните необработени данни, които имаме за външните планети. По този начин тези изследвания изиграха важна роля в начина, по който разбираме тези планети днес.

10. Планета със собствен ум
Подобно на Венера, Уран се върти в посока изток-запад, което е точно обратното на посоката на въртене на Земята и повечето други планети. Един ден на Уран е доста кратък, продължава само 17 земни часа и 14 земни минути.

Оста на въртене на планетата е наклонена под ъгъл, почти успореден на нейната орбитална равнина, което кара Уран да изглежда така, сякаш се върти на собствената си страна, като парче мрамор, което се търкаля по пода. „Нормална“ планета е като баскетболна топка, която се върти на пръста ви.

Планетарните учени спекулират, че тази ротационна аномалия може да е резултат от мощен сблъсък между Уран и друго небесно тяло, като астероид. Поради това необикновено въртене сезоните на Уран продължават 21 години. Това води до големи разлики в количеството слънчева светлина, което планетата получава по различно време и в различни региони в течение на дълга година на Уран.

9. Пръстенова система на Уран

През януари 1986 г. космическата сонда Вояджър 2 навлезе в горните облаци на Уран на дълбочина от 81 500 км, предавайки обратно на Земята богатство от данни за ледения гигант, включително характеристики на неговото магнитно поле, повърхност и атмосфера. Този исторически полет на НАСА също създаде хиляди цифрови снимки на планетата, нейните луни и пръстени.

Да, точно така, неговите пръстени. Както всички гиганти в Слънчевата система, Уран има пръстени. Няколко научни инструмента на сондата се фокусираха върху системата от пръстени, разкривайки фини детайли на известните пръстени и разкривайки два неизвестни досега пръстена за общо 13.

Отломките вътре в пръстените варират по размер от частици с размер на прах до твърди предмети с размерите на малки камъни. Има два ярки външни пръстена и 11 по-тъмни вътрешни пръстена. Вътрешните пръстени на Уран са открити за първи път през 1977 г., докато външните два са открити от космическия телескоп Хъбъл между 2003 и 2005 г.

Девет от 13-те пръстена са открити случайно през 1977 г., когато учените наблюдават далечна звезда, преминаваща зад планетата, разкривайки нейните пръстени в целия им блясък. Всъщност пръстените на Уран съществуват като два различни „набора от пръстени“ или „системи от пръстени“, което също е доста необичайно в нашата слънчева система.

8. Странно и диво време на Уран

На планетата Земя се радваме на дъжд под формата на течна вода. Понякога може да вали странни червени организми или дори риби. Но в по-голямата си част дъждът на Земята е безопасен.
На Титан метанът пада върху повърхността на планетата. Венера изпитва киселинен дъжд, който се изпарява, преди да достигне повърхността. Но на Уран вали диамантен дъжд. Твърди диаманти.

Използвайки най-яркия източник на рентгенови лъчи на планетата, учените най-накрая са получили това, което смятат за солидно доказателство за това дългогодишно научно твърдение. Публикувана в Nature Astronomy през 2017 г., работата включва изследвания в SLAC National Accelerator Laboratory, които комбинират оптичен лазер с висока мощност, Linac Coherent Light Source (LCLS), с рентгенов свободен електронен лазер, което води до рентгенови импулси с продължителност една милиардна част от секундата!

Това прави възможно извършването на ултра-бърза и изключително точна проверка на процеса до атомно ниво. Използвайки тази настройка, учените записаха как малки диаманти създават ударни вълни, преминавайки през специална пластмаса. Това даде възможност да се разгледат процесите, протичащи в атмосферата на планетите, но в много по-голям мащаб.

Пластмасовият материал, наречен полистирен, е направен от въглерод и водород (които са два елемента, които са в изобилие на Уран), така че основният фокус на експеримента беше да предизвика ударни вълни в материала. Теорията предполага наличието на метан, състоящ се от един въглероден атом и 4 водородни атома, който се намира в атмосферата и образува въглеродни вериги, които в крайна сметка се превръщат в диаманти, когато температурата и налягането достигнат определени нива.

Диамантите се "изтеглят" на повече от 8000 километра над повърхността на планетата и в крайна сметка се образуват в диамантен дъжд. Доминик Краус, водещ автор на списанието Nature Astronomy, каза: „Когато видях резултатите от този последен експеримент, това беше един от най-добрите моменти в моята научна кариера.“ В научния свят тези малки диаманти са известни като нанодиаманти.

Смята се, че нанодиаманти валят и на Нептун.

7. Уран е най-студеното място в Слънчевата система... понякога

С минимална температура от -224 градуса по Целзий в атмосферата на планетата, средното разстояние на Уран от Слънцето е 2,9 милиарда километра и понякога е най-студеното място в Слънчевата система.

От друга страна, средното разстояние на Нептун от Слънцето е 4,5 милиарда километра, което ги кара да се борят за титлата на най-студената планета. Коя планета според вас е най-студената - Нептун със средна температура от -214 градуса по Целзий или Уран?

Логично е да се предположи, че това е Нептун, защото е най-отдалечената от Слънцето планета. Но това не е вярно. Уран надмина Нептун в опитите си да стане най-студеното тяло в Слънчевата система.

В момента има две теории защо Уран понякога е най-студената планета. Първо, изглежда, че Уран е бил повален на една страна при ранен сблъсък, което може да е причинило изтичане на топлина от ядрото на планетата в космоса. Според втората теория живата атмосфера на Уран по време на периода на равноденствие може да загуби топлина.

6. Защо Уран е синьо-зелен?

Като един от двата ледени гиганта във външната слънчева система (Нептун е другият), Уран има атмосфера, много подобна на тази на неговия газообразен брат Юпитер - съставена предимно от водород и хелий с малко метан и следи от амоняк и вода. Именно метанът в атмосферата придава красивия синьо-зелен оттенък на планетата.

Поглъщайки червената част от спектъра на слънчевата светлина, метанът провокира синьо-зеления цвят на леденото чудовище. По-голямата част от масата на Уран - до 80 процента, ако не и повече - се държи плътно в течно ядро, което се състои главно от замразени елементи и съединения като амоняк, воден лед и метан.

5. Уран може да скрие две луни

Когато Вояджър 2 обиколи Уран през 1986 г., той откри 10 нови луни, което доведе до общо 27. Въпреки това, ако планетарните учени от Университета на Айдахо са прави, историческата мисия на сондата е пропуснала няколко луни.

Разглеждайки данните от Вояджър, планетарните учени Роб Чанчиа и Матю Хедман откриха, че има вълни в два пръстена около планетата, наречени Алфа и Бета. Преди това появата на подобни вълнообразни модели беше причинена от гравитацията на две преминаващи луни, Офелия и Корделия, както и няколко дузини сфери и топки, приближаващи се до ледения гигант.

Смята се, че пръстените около Уран са се образували от гравитацията на тези малки тела, компресирани около него, карайки частици космически прах и други отломки да образуват тънките пръстени, които виждаме днес. Последното откритие на тези видове вълни предполага съществуването на два неизвестни спътника.

Ако тези луни съществуват, Chancia вярва, че те са много малки, около 4,0–13,7 km в диаметър. Следователно камерата на Вояджър или не можеше да ги засече, или се появиха като фонов шум в изображенията.

Марк Шоуолтър, гордостта на проекта SETI, каза: „Новите открития показват, че Уран има млада и динамична система от пръстени и луни. С други думи, ние сме уверени, че Уран ще продължи да ни изненадва.”

4. Мистериозното магнитно поле на Уран

това е странно Магнитните полюси на планетата дори не са близо до нейните географски полюси. Магнитното поле на Уран е изместено странично с 59 градуса спрямо оста на въртене на планетата и е изместено така, че да не преминава през центъра на планетата.

За сравнение, магнитното поле на Земята е наклонено само на 11 градуса и е подобно на прътов магнит, който има северен полюс и южен полюс и се нарича диполно поле. Магнитното поле на Уран е много по-сложно. Има диполен компонент и друга част с четири магнитни полюса.

Като се имат предвид всички тези различни магнитни полюси и големият ъгъл на наклон на планетата, не е изненадващо, че силата на магнитното поле варира значително от място на място. Например в южното полукълбо магнитното поле на Уран е само една трета равно на магнитното поле на Земята. В северното полукълбо обаче магнитното поле на Уран е почти четири пъти по-голямо от това на нашата планета.

Учените смятат, че магнитното поле на планетата се засилва от голям, солен воден басейн на Уран. Те смятаха, че наклонът на магнитното поле на Уран от 59 градуса и наклонът на оста на въртене от 98 градуса осигуряват на планетата мощна магнитосфера. Но се оказа, че грешат.

Магнитосферата на Уран е съвсем обикновена и не се различава от магнитосферата на другите планети. Учените все още се опитват да разберат защо това се случва. Те откриха, че Уран има полярни сияния, подобни на Северното и Южното сияние тук на Земята.

3. Сондата Вояджър 2 на НАСА и Уран

Изстреляна на 20 август 1977 г., космическата сонда "Вояджър 2" на НАСА стана първият и досега единствен космически кораб на НАСА, който лети около Уран и изпраща обратно на Земята първите снимки в близък план на голямата синя сфера.

По време на дългата си мисия Вояджър 2 успешно завърши облитанията на всичките четири така наречени „газови гиганта“, като се започне с Юпитер през юли 1979 г., след това прелетя покрай Сатурн през август 1981 г., Уран през януари 1986 г. и Нептун през август 1989 г.

Вояджър 1 напусна нашата слънчева система и навлезе в междузвездното пространство през 2012 г. Вояджър 2 все още е в хелиообвивката, външната област на слънчевото кълбо (известна също като хелиосфера). В крайна сметка Вояджър 2 също ще лети в междузвездното пространство.

2. Уранът смърди

Скорошно проучване показва, че облаците в горната атмосфера на Уран са съставени предимно от сероводород, което е химическо съединение, което излъчва миризма на развалени яйца.

От дълго време учените се интересуват от състава на тези облаци, особено дали се състоят главно от сероводороден лед или амонячен лед като тези на Сатурн и Юпитер.

Тъй като Уран е толкова далеч, изучаването на този леден гигант в детайли е в най-добрия случай трудно. Освен това, с данните от единствения полет на Вояджър 2 през януари 1986 г., на тези въпроси е трудно да се отговори.

Учените са използвали спектрометъра с близко инфрачервено интегрално поле в Хавай, за да изследват слънчевата светлина, отразяваща се от атмосферата точно над върховете на облаците на Уран. Откриха следи от сероводород. Лий Флетчър, съавтор на изследването, каза: „Само малко количество остава над облаците като наситена пара, поради което е толкова трудно да се открият следи от амоняк и сероводород над облачните слоеве на Уран. С уникалните възможности на Джемини , най-накрая извадихме късмет."

Учените предполагат, че облаците на Уран и Нептун са много сходни. Те вероятно се различават от облаците на Сатурн и Юпитер поради факта, че тези планети са много по-далеч от Слънцето, отколкото двата газови гиганта. Патрик Ъруин, водещ автор на изследването, каза: „Ако нещастни хора някога се спуснат през облаците на Уран, те ще бъдат посрещнати от много неприятна и зловонна среда.

1. Уран е обърнат настрани поради много удари

Според повечето сметки Уран е „чудак“ в Слънчевата система и често се нарича „наклонена планета“. Изследователите казват, че последните открития хвърлят светлина върху древната история на ледения гигант, включително формирането и еволюцията на всички гигантски планети в нашата слънчева система.

През 2011 г. тогавашният ръководител на изследването Алесандро Морбидели каза: „Стандартната теория за формирането на планетата предполага, че Уран, Нептун и ядрата на Юпитер и Сатурн се образуват чрез струпването на малки обекти в протопланетен диск. Те не трябваше да страдат от жестоки сблъсъци."

Той продължи: „Фактът, че Уран е оцелял след удара поне два пъти, предполага, че гигантските планети са се образували чрез силни удари, така че стандартната теория трябва да бъде преразгледана.“

Уран наистина е странен. Неговата ос на въртене е разположена под странен ъгъл от 98 градуса. Гигантска топка от леден газ се върти настрани. Аксиалният наклон на всяка друга планета в Слънчевата система дори не се доближава до 98 градуса.

Например аксиалният наклон на Земята е 23 градуса, докато гигантският Юпитер е наклонен само на 3 градуса. Дълго време учените смятаха, че такъв голям ъгъл на наклон се появява в резултат на един силен удар. Но след провеждане на серия от сложни компютърни симулации, те може би са намерили по-добро обяснение.

Те започнаха симулацията, използвайки модел, в който се случи само един удар в най-ранните дни на Слънчевата система. Анализът показа, че в този случай изкривената равнина на екватора ще се отрази в сателитите, в резултат на което те също ще се наклонят. Досега учените бяха прави, но ги очакваше изненада.

В модела One Impact сателитите ще орбитират в обратна посока от посоката, в която орбитират днес. Не е добре. Така че изследователите промениха параметрите на програмата, за да симулират удари на две тела. Те откриха, че поне две по-малки въздействия обясняват движението на луните, каквито съществуват днес. Очевидно ще са необходими допълнителни изследвания, за да се потвърдят тези резултати.

Изследователи от университета в Манчестър в САЩ са открили, че уранът може да се използва за извършване на реакции, които биха могли да предоставят решения на днешните проблеми с енергията и управлението на отпадъците и, изненадващо, да помогнат за разработването на ново поколение лекарства. Екипът, ръководен от професор Стив Лидъл, ръководител на катедрата по неорганична химия в Манчестър, описа подробно своето пробивно откритие в списанието Nature Communications .

Самото откритие е случайно и се появява като част от изследователска програма, която продължава повече от 10 години. Преди това учените смятаха, че само преходните метали са способни на такива реакции. „Уникалното при урана е, че той е на кръстопът в периодичната таблица и понякога се държи като лантаниди (ред 14), а понякога като преходни метали“, обяснява Лидл.

От гледна точка на индустриалната химия това е голям успех: изненадващо човечеството има повече уран от много преходни метали - съдържанието им в скалата е ниско, а технологията за извличане е много трудна. Lidl отбелязва, че буквално стотици тонове обеднен уран в момента стоят празни в складове по света - металът е страничен продукт от производството на обогатен уран. Ученият смята, че добрите неща не трябва да се губят и че от тях могат да се извлекат значителни ползи.

Уран в промишлеността

От десетилетия човечеството използва уран в ядрената енергия и като пълнеж за ядрени оръжия. Изобилието от обеднен уран се превърна в проблем с течение на времето, тъй като мерките за изхвърляне на отпадъци и изолиране на опасни радиоактивни материали не винаги са достатъчно ефективни. Екипът на Lidl казва, че този проблем скоро ще приключи, тъй като откритието на изследователите трябва да намали количеството ядрени отпадъци до приемлив минимум.

„Уверени сме, че разбирането на принципите за правилно използване на радиоактивни метали ще ни позволи да измислим други ефективни начини за изхвърляне на ядрени отпадъци, така че в крайна сметка те вече да не представляват заплаха“, обяснява Стив в интервю за Futurism.

В официално прессъобщение от университета в Манчестър Лидъл обясни, че тяхното откритие може да доведе до разработването на нови лекарства и пластмаси, които са биоразградими - което също ще помогне да се освободи Земята от отпадъци. В момента пластмасата е един от най-сериозните елементи на замърсяване на околната среда, тъй като се разлага много бавно в естествени условия. Експертите оценяват общото количество пластмаса, използвана в световната индустрия, на 297,5 милиона тона.

Уран и материали на бъдещето

Учените отбелязват, че освен всичко друго, уранът също има интересни магнитни свойства и може да се превърне в потенциален компонент за „материали на бъдещето“. Ако уранът наистина може да се използва като източник на „мирна“ и безопасна енергия, това ще направи циклите на промишлено производство по-малко разточителни и енергоемки.

Космосът е привличал и примамвал човека от древни времена. Хората изучаваха планетите на Слънчевата система и откриха много различна информация за небесните тела. По-долу са най-интересните факти за Уран:

1. Уран е планета със значителни размери. Обемът му е 62 пъти по-голям от обема на нашата родна Земя. За сравнение: ако Земята беше с размерите на обикновена монета, то Уран щеше да е с размерите на футболна топка. Но по отношение на масата е само 14 пъти по-голяма, тъй като плътността на Уран е ниска.
2. Един ден на Уран е малко по-кратък от този на Земята: отнема 17 часа, за да направи революция около оста си, а една година на тази планета е 84 земни години, което е точно времето, необходимо на Уран да обиколи звездата Слънце. Интересна информация: оста на синьо-зелената планета е наклонена почти на 100 градуса! Следователно, когато Уран се върти, той прилича на топка, търкаляща се в кръг.

   

3. Уран може да се наблюдава от Земята дори с просто око. За да направите това, трябва небето да е много тъмно и ясно.

   

4. Планетата е открита през 1781 г. от Уилям Хершел. До този момент много астрономи са бъркали Уран със звезда, но само Хершел, изобретил собствения си телескоп, наблюдава Уран през него и определя, че това е планета. Интересен факт е, че Уран е първата планета, открита в съвремието.

   

5. Космическият кораб е посещавал околностите на Уран само веднъж и то през 1986 г. Вояджър 2 на НАСА се приближи много близо до планетата: около 81,5 хиляди км.

   

6. Окончателното име на Уран е дадено от немския астроном Йохан Боде.. Той обясни избора си с това, че откритата планета трябва да носи името на бащата на Сатурн, тъй като Сатурн е бащата на Юпитер. Така на Уран е дадено името на древногръцкия бог.

   

7. Планетата може да изпита много силни ветрове. Така в средните географски ширини скоростта на вятъра може да достигне 150 m/s, а по пръстените дори 250 m/s! И през 2004 г. бяха открити огромни промени във времето на планетата: вятърът достигна безпрецедентна скорост и постоянно се наблюдаваха гръмотевични бури.

   

8. Повърхността на Уран е с много красив цвят: преливащо синьо-зелено. Учените обясняват този нюанс с наличието на метан в атмосферата на планетата.

   

9. Уран е най-студената планета в Слънчевата система. Известно е, че Уран излъчва малка част от топлинната енергия, получена от Слънцето, докато много други планети излъчват почти 2,5 пъти повече топлина! Сега много съвременни астрономи се опитват да намерят решение на този феномен.

   

10. Уран има доста голям брой спътници: има 27 от тях. Много от тях имат много красиви и интересни имена, те са избрани от произведенията на Шекспир и Поуп. Много астрономи предполагат, че сателитите са се образували от частици от материала, от който е възникнала планетата.

    

11. Много е трудно да се определи температурата в самите дълбини на Уран, но ако приемем, че тя се различава малко от температурата в дълбините на други планети, тогава съществуването на течна вода на планетата и следователно на някои форми на живот става възможно.

    

12. Уран има 13 пръстена, учените предполагат, че те са доста млади, тъй като са тъмни на цвят и нямат големи размери и ширина.

    

13. Следващият полет до Уран е планиран за 2021 г. като част от мисия, която ще изследва външната част на Слънчевата система. Учените изучават уникалния състав на планетата, както и небесните тела, които я заобикалят.

    

14. След откриването си Уран започва да се използва в световната култура. Така името му се споменава в книги на различни писатели и в игрални филми. Уран също се появява в различни комикси и анимационни филми.

    

15. Астролозите смятат Уран за планетата, управляваща зодиакалния знак Водолей.

    

Знаете ли на колко години е Уран? Това е интересен въпрос, защото всъщност искаме да знаем преди колко време се е формирала слънчевата система.

Ключът към възрастта

Знаем, че формирането на планетите е отнело около 4 до 5 милиарда години и са на същата възраст като Слънцето. И също така, че всички те имат общ произход със Слънцето. В допълнение към тази информация учените имат и други улики, които да помогнат да се определи точно възрастта.

Първи ключдо ключът към възрастта - Слънцето. Слънцето беше основното небесно тяло, образувало се от мъглявина и формирало основата на Слънчевата система.

Учените имат теория, че Слънцето, след като е набрало маса и е започнало реакция на ядрен синтез в ядрото, е стимулирало образуването на планети от газове и космически прах в протосоларната мъглявина.

И така, знаейки, че Слънцето и Земята съществуват от 4,5 милиарда години, можем да приемем, че останалата част от Слънчевата система е на същата възраст.

Вторият ключКлючът към възрастта е нейният състав.

Уран е един от "ледените гиганти" на външната слънчева система. За разлика от вътрешните планети, които са скалисти, външните планети са съставени предимно от газове като водород или хелий. А най-голямата, Юпитер, понякога дори се нарича неуспешна звезда. По същество те са натрупали достатъчно маса, за да привлекат повечето от останалите газове и прах от протослънчевата мъглявина. Те обаче никога няма да натрупат достатъчно маса, за да започнат реакция на ядрен синтез.

Последният голям ключ, за да разберем, това е броят на неговите спътници.

Спътниците на Уран, подобно на други в Слънчевата система, са фрагменти от оригиналния материал, от който са формирани планетите.

В нашия случай луните са направени от същите материали като другите луни в Слънчевата система. Очевидно, след образуването, той е започнал да набира маса поради газ, докато сателитите остават практически непотвърдени промени.