Beskrivelse av planeten Uranus. De unike egenskapene til uran vil forandre verden: en uventet oppdagelse Nyttige ressurser på planeten uran

Planeten, som ble oppkalt etter den greske himmelguden, ble oppdaget av den berømte astronomen William Herschel i 1781. For svak for gamle forskere å se med det blotte øye, ble den den første planeten som ble oppdaget ved hjelp av et teleskop. Som et resultat anså først den store astronomen og hans samtidige Uranus for å være en stjerne eller en komet.

Denne mystiske, vakre, gassformede, blågrønne isgiganten, som har blitt kjent som den syvende planeten fra solen, er så langt unna stjernen at det tar 84 jordår å fullføre en hel bane rundt den.

Gass- og isgigantene i vårt solsystem er så langt fra Jorden at de er ekstremt vanskelige å observere og studere. Voyager-oppdraget ga den eneste kilden til mye, om ikke alle, av de virkelige rådataene vi har om de ytre planetene. Dermed spilte disse studiene en viktig rolle i hvordan vi forstår disse planetene i dag.

10. En planet med et eget sinn

I likhet med Venus roterer Uranus i øst-vest retning, noe som er stikk motsatt av rotasjonsretningen til Jorden og de fleste andre planeter. En dag på Uranus er ganske kort, og varer bare 17 jordtimer og 14 jordminutter.

Planetens spinnakse er vippet i en vinkel nesten parallelt med baneplanet, noe som får Uranus til å se ut som om den snurrer på sin egen side, som et stykke marmor som ruller over gulvet. En "normal" planet er som en basketball som snurrer på fingeren din.

Planetforskere spekulerer i at denne rotasjonsanomalien kan ha vært et resultat av en kraftig kollisjon mellom Uranus og et annet himmellegeme, for eksempel en asteroide. På grunn av denne ekstraordinære rotasjonen varer sesongene på Uranus 21 år. Dette resulterer i store forskjeller i mengden sollys planeten mottar til forskjellige tider og i forskjellige regioner i løpet av et langt år på Uranus.

9. Ringsystemet til Uranus

I januar 1986 gikk romsonden Voyager 2 inn i de øvre skyene i Uranus til en dybde på 81 500 km, og sendte tilbake til Jorden et vell av data om isgiganten, inkludert trekk ved magnetfeltet, overflaten og atmosfæren. Denne historiske NASA-flyvningen produserte også tusenvis av digitale fotografier av planeten, dens måner og ringer.

Ja, det stemmer, ringene hans. Som alle kjemper i solsystemet har Uranus ringer. Flere vitenskapelige instrumenter på sonden fokuserte på ringsystemet, og avslørte fine detaljer om de kjente ringene og avslørte to tidligere ukjente ringer for totalt 13.

Avfallet inne i ringene varierer i størrelse fra partikler på størrelse med støv til faste gjenstander på størrelse med små steinblokker. Det er to lyse ytre ringer og 11 dimmere indre ringer. De indre ringene til Uranus ble først oppdaget i 1977, mens de to ytre ble oppdaget av Hubble-romteleskopet mellom 2003 og 2005.

Ni av de 13 ringene ble oppdaget ved en tilfeldighet i 1977, da forskere observerte en fjern stjerne som passerte bak planeten og avslørte ringene i all sin prakt. Faktisk eksisterer ringene til Uranus som to forskjellige "sett med ringer", eller "ringsystemer", noe som også er ganske uvanlig i vårt solsystem.

8. Rart og vilt vær på Uranus

På planeten Jorden nyter vi regn i form av flytende vann. Noen ganger kan det regne merkelige røde organismer eller til og med fisk. Men for det meste er regn på jorden trygt.
På Titan faller metan ned på planetens overflate. Venus opplever sur nedbør, som fordamper før den når overflaten. Men det regner diamanter på Uranus. Harde diamanter.

Ved å bruke den mest lyssterke røntgenkilden på planeten har forskerne endelig fått det de mener er et solid bevis på denne langvarige vitenskapelige påstanden. Publisert i Nature Astronomy i 2017, arbeidet involverte forskning ved SLAC National Accelerator Laboratory som kombinerte en høyeffekts optisk laser, Linac Coherent Light Source (LCLS), med en røntgenfri elektronlaser, noe som resulterte i røntgenpulser varer en million milliarddeler av et sekund!

Dette gjør det mulig å utføre ultrarask og ekstremt nøyaktig prosessverifisering ned til atomnivå. Ved å bruke dette oppsettet, registrerte forskere hvordan små diamanter skaper sjokkbølger som passerer gjennom spesiell plast. Dette gjorde det mulig å se på prosessene som skjer i atmosfæren til planeter, men i mye større skala.

Plastmaterialet, kalt polystyren, er laget av karbon og hydrogen (som er to grunnstoffer som er rikelig på Uranus), så hovedfokuset for eksperimentet var å indusere sjokkbølger inn i materialet. Teorien antydet tilstedeværelsen av metan, bestående av ett karbonatom og 4 hydrogenatomer, som finnes i atmosfæren og danner karbonkjeder som til slutt blir til diamanter når temperatur og trykk når visse nivåer.

Diamanter "dras" mer enn 8000 kilometer over planetens overflate, og formes til slutt til diamantregn. Dominic Kraus, hovedforfatter av tidsskriftet Nature Astronomy, sa: "Da jeg så resultatene av dette siste eksperimentet, var det et av de beste øyeblikkene i min vitenskapelige karriere." I den vitenskapelige verden er disse bittesmå diamantene kjent som nanodiamanter.

Det antas at nanodiamanter også regner på Neptun.

7. Uranus er det kaldeste stedet i solsystemet... noen ganger

Med en minimumstemperatur på -224 grader Celsius i planetens atmosfære, er Uranus' gjennomsnittlige avstand fra Solen 2,9 milliarder kilometer og er noen ganger det kaldeste stedet i solsystemet.

På den annen side er Neptuns gjennomsnittlige avstand fra Solen 4,5 milliarder kilometer, noe som gjør at de kjemper om tittelen den kaldeste planeten. Hvilken planet tror du er den kaldeste - Neptun, med en gjennomsnittstemperatur på -214 grader Celsius, eller Uranus?

Det er logisk å anta at dette er Neptun, fordi det er planeten lengst fra Solen. Men det er ikke sant. Uranus har overgått Neptun i sitt forsøk på å bli den kaldeste kroppen i solsystemet.

Det er for tiden to teorier om hvorfor Uranus noen ganger er den kaldeste planeten. For det første ser det ut til at Uranus ble slått på siden i en tidlig kollisjon, noe som kan ha ført til at varme slapp ut fra planetens kjerne og ut i verdensrommet. I følge den andre teorien kan den levende atmosfæren til Uranus under jevndøgnperioden miste varme.

6. Hvorfor er Uranus blågrønn?


Som en av to isgiganter i det ytre solsystemet (Neptun er den andre), har Uranus en atmosfære som er veldig lik atmosfæren til sin gassformige bror Jupiter – hovedsakelig sammensatt av hydrogen og helium med litt metan og spormengder av ammoniakk og vann. Det er metanet i atmosfæren som gir planeten sin vakre blågrønne fargetone.

Ved å absorbere den røde delen av sollysspekteret provoserer metan frem den blågrønne fargen til ismonsteret. Mesteparten av Uranus masse – opptil 80 prosent, om ikke mer – holdes tett i en flytende kjerne, som hovedsakelig består av frosne grunnstoffer og forbindelser som ammoniakk, vannis og metan.

5. Uranus kan skjule to måner

Da Voyager 2 gikk i bane rundt Uranus i 1986, oppdaget den 10 nymåner, noe som brakte totalen til 27. Men hvis planetforskere ved University of Idaho har rett, bommet sondens historiske oppdrag på et par måner.

Ved å se på Voyager-data fant planetforskerne Rob Chancia og Matthew Hedman at det var krusninger i to ringer rundt planeten, kalt Alpha og Beta. Tidligere ble utseendet til lignende bølgete mønstre forårsaket av tyngdekraften til to passerende måner, Ophelia og Cordelia, samt et par dusin kuler og kuler som nærmet seg isgiganten.

Ringene rundt Uranus antas å ha blitt dannet av tyngdekraften til disse små kroppene komprimert rundt den, noe som får partikler av kosmisk støv og annet rusk til å danne de tynne ringene vi ser i dag. Den siste oppdagelsen av denne typen krusninger antyder eksistensen av to ukjente satellitter.

Hvis disse månene eksisterer, mener Chancia at de er veldig små, omtrent 4,0–13,7 km i diameter. Derfor kunne Voyagers kamera enten ikke oppdage dem, eller de dukket opp som bakgrunnsstøy i bildene.

Mark Showalter, SETI-prosjektets stolthet, sa: "De nye oppdagelsene viser at Uranus har et ungt og dynamisk system av ringer og måner. Med andre ord, vi er sikre på at Uranus vil fortsette å overraske oss.»

4. Det mystiske magnetfeltet til Uranus

Dette er rart. Planetens magnetiske poler er ikke engang i nærheten av de geografiske polene. Uranus sitt magnetfelt er forskjøvet sideveis med 59 grader fra planetens rotasjonsakse og er forskjøvet slik at det ikke passerer gjennom planetens sentrum.

Til sammenligning er jordens magnetfelt bare 11 grader skråstilt og ligner på en stangmagnet som har en nordpol og en sørpol, og kalles et dipolfelt. Uranus magnetfelt er mye mer komplekst. Den har en dipolkomponent og en annen del med fire magnetiske poler.

Gitt alle disse forskjellige magnetiske polene og planetens høye tiltvinkel, er det ikke overraskende at styrken til magnetfeltet varierer mye fra sted til sted. For eksempel, på den sørlige halvkule, er magnetfeltet til Uranus bare en tredjedel lik jordens magnetiske felt. På den nordlige halvkule er imidlertid Uranus' magnetfelt nesten fire ganger større enn planeten vår.

Forskere mener at planetens magnetfelt forsterkes av en stor, salt vannmasse på Uranus. De pleide å tro at Uranus' magnetfelthelling på 59 grader og rotasjonsaksehellingen på 98 grader gir planeten en kraftig magnetosfære. Men de viste seg å ta feil.

Magnetosfæren til Uranus er ganske vanlig og er ikke forskjellig fra magnetosfæren til andre planeter. Forskere prøver fortsatt å finne ut hvorfor dette skjer. De oppdaget at Uranus har nordlys som ligner på nord- og sørlyset her på jorden.

3. NASAs Voyager 2-sonde og Uranus

NASAs Voyager 2-romsonde ble lansert 20. august 1977 og ble det første og så langt eneste NASA-romfartøyet som flyr rundt Uranus og sendte tilbake til Jorden de første nærbildene av den store blå sfæren.

I løpet av det lange oppdraget fullførte Voyager 2 med suksess forbiflyvninger av alle de fire såkalte "gassgigantene", som startet med Jupiter i juli 1979, deretter flyet av Saturn i august 1981, Uranus i januar 1986 og Neptun i august 1989.

Voyager 1 forlot solsystemet vårt og gikk inn i det interstellare rommet i 2012. Voyager 2 er fortsatt i heliosheath, den ytre delen av solkloden (også kjent som heliosfæren). Etter hvert vil Voyager 2 også fly inn i det interstellare rommet.

2. Uran stinker

En fersk studie viser at skyene i Uranus' øvre atmosfære hovedsakelig består av hydrogensulfid, som er en kjemisk forbindelse som avgir en råtten egglukt.

I lang tid har forskere vært interessert i sammensetningen av disse skyene, spesielt om de hovedsakelig består av hydrogensulfid-is eller ammoniakk-is som de på Saturn og Jupiter.

Fordi Uranus er så langt unna, er det i beste fall vanskelig å studere denne isgiganten i detalj. Dessuten, med data fra Voyager 2s eneste flyvning i januar 1986, er disse spørsmålene vanskelige å svare på.

Forskere brukte Near-Infrared Integral Field Spectrometer på Hawaii for å studere sollys som reflekteres fra atmosfæren rett over skytoppene på Uranus. De fant spor av hydrogensulfid. Leigh Fletcher, medforfatter av studien, sa: "Bare en liten mengde gjenstår over skyene som mettet damp, og det er derfor det er så vanskelig å oppdage spor av ammoniakk og hydrogensulfid over Uranus' skylag. Med Geminis unike evner , vi var endelig heldige."

Forskere antyder at skyene til Uranus og Neptun er veldig like. De er sannsynligvis forskjellige fra skyene til Saturn og Jupiter på grunn av det faktum at disse planetene er mye lenger fra solen enn de to gassgigantene. Patrick Irwin, hovedforfatter av studien, sa: "Hvis uheldige mennesker noen gang kommer ned gjennom skyene til Uranus, vil de bli møtt av et svært ubehagelig og illeluktende miljø.

1. Uranus snus til siden på grunn av mange påvirkninger

Av de fleste beretninger er Uranus en "oddball" i solsystemet og blir ofte referert til som en "tiltet planet." Forskere sier de nylige funnene kaster lys over isgigantens eldgamle historie, inkludert dannelsen og utviklingen av alle de gigantiske planetene i solsystemet vårt.

I 2011 sa daværende leder av studien Alessandro Morbidelli: "Standardteorien om planetdannelse antyder at Uranus, Neptun og kjernene til Jupiter og Saturn dannes ved akkresjon av små objekter til en protoplanetarisk skive. De skulle ikke ha lidd av voldelige sammenstøt."

Han fortsatte: "Det faktum at Uranus overlevde nedslaget minst to ganger tyder på at de gigantiske planetene ble dannet gjennom voldsomme nedslag, så standardteorien bør revurderes."

Uranus er virkelig merkelig. Rotasjonsaksen er plassert i en merkelig vinkel på 98 grader. En gigantisk ball med isete gass snurrer på siden. Den aksiale helningen til enhver annen planet i solsystemet kommer ikke engang i nærheten av 98 grader.

For eksempel er jordens aksiale helning 23 grader, mens den gigantiske Jupiter vippes bare 3 grader. I lang tid trodde forskere at en så stor helningsvinkel dukket opp som et resultat av en sterk innvirkning. Men etter å ha kjørt en rekke komplekse datasimuleringer, kan de ha funnet en bedre forklaring.

De startet simuleringen ved å bruke en modell der bare ett slag skjedde i løpet av de aller første dagene av solsystemet. Analysen viste at i dette tilfellet vil det skjeve planet til ekvator reflekteres i satellittene, som et resultat av at de også vil vippe. Så langt hadde forskerne hatt rett, men de ventet seg en overraskelse.

I One Impact-modellen ville satellittene gå i bane i motsatt retning fra retningen de går i bane i dag. Ikke bra. Så forskerne endret programmets parametere for å simulere tokroppspåvirkninger. De fant ut at minst to mindre nedslag forklarer bevegelsen til månene slik de eksisterer i dag. Det vil selvsagt være nødvendig med ytterligere forskning for å bekrefte disse resultatene.

Forskere ved University of Manchester i USA har oppdaget at uran kan brukes til å utføre reaksjoner som kan gi løsninger på dagens energi- og avfallshåndteringsproblemer og, overraskende nok, bidra til å utvikle en ny generasjon medisiner. Teamet, ledet av professor Steve Lidle, leder for uorganisk kjemi i Manchester, beskrev sin banebrytende oppdagelse i tidsskriftet Naturkommunikasjon .

Selve oppdagelsen var tilfeldig og dukket opp som en del av et forskningsprogram som har pågått i mer enn 10 år. Tidligere trodde forskerne at bare overgangsmetaller var i stand til slike reaksjoner. "Det unike med uran er at det står ved et veiskille i det periodiske systemet og noen ganger oppfører seg som lantanider (rad 14) og noen ganger som overgangsmetaller," forklarer Lidle.

Fra industrikjemiens synspunkt er dette en stor suksess: Overraskende nok har menneskeheten mer uran enn mange overgangsmetaller - innholdet i bergarten er lavt, og utvinningsteknologien er svært vanskelig. Lidl bemerker at bokstavelig talt hundrevis av tonn utarmet uran for tiden står uvirksomme i varehus rundt om i verden - metallet er et biprodukt av produksjonen av anriket uran. Forskeren mener at gode ting ikke bør kastes bort, og at det kan hentes betydelige fordeler ut av dem.

Uran i industrien

I flere tiår har menneskeheten brukt uran i atomkraft og som fyllmateriale for atomvåpen. Overfloden av utarmet uran har blitt et problem over tid, ettersom tiltak for å deponere avfall og isolere farlige radioaktive materialer ikke alltid er effektive nok. Lidls team sier at dette problemet snart vil ta slutt, ettersom forskernes oppdagelse bør redusere mengden atomavfall til et akseptabelt minimum.

"Vi er sikre på at å forstå prinsippene for riktig bruk av radioaktive metaller vil tillate oss å finne andre effektive måter å deponere atomavfall på, slik at det til slutt ikke lenger vil utgjøre en trussel," forklarer Steve i et intervju med Futurism.

I en offisiell pressemelding fra University of Manchester forklarte Liddle at oppdagelsen deres kan føre til utvikling av nye medisiner og plast som er biologisk nedbrytbar – som også vil bidra til å befri jorden for avfall. For tiden er plast en av de mest alvorlige elementene i miljøforurensning, siden den brytes ned veldig sakte under naturlige forhold. Eksperter anslår den totale mengden plast som brukes i global industri til 297,5 millioner tonn.

Uran og fremtidens materialer

Forskere bemerker at blant annet uran også har interessante magnetiske egenskaper og kan bli en potensiell komponent for "fremtidens materialer." Hvis uran faktisk kan brukes som en kilde til "fredelig" og sikker energi, vil dette gjøre industrielle produksjonssykluser mindre sløsende og energikrevende.

Rommet har tiltrukket og lokket mennesket siden antikken. Folk studerte planetene i solsystemet og fant ut mye forskjellig informasjon om himmellegemer. Nedenfor er de mest interessante fakta om Uranus:

  1. Uranus er en planet av betydelig størrelse. Volumet er 62 ganger større enn volumet til vår opprinnelige jord. Til sammenligning: hvis jorden var på størrelse med en vanlig mynt, ville Uranus vært på størrelse med en fotball. Men når det gjelder masse, er den bare 14 ganger større, fordi tettheten til Uranus er lav.
  2. Et døgn på Uranus er litt kortere enn på jorden: det tar 17 timer å gjøre en revolusjon rundt sin akse, og et år på denne planeten er 84 jordår, som er nøyaktig tiden det tar Uranus å passere rundt solstjernen. Interessant informasjon: aksen til den blågrønne planeten vippes nesten 100 grader! Derfor, når Uranus roterer, ligner den en ball som ruller i en sirkel.

  3. Uranus kan observeres fra jorden selv med det blotte øye. For å gjøre dette må himmelen være veldig mørk og klar.

  4. Planeten ble oppdaget i 1781 av William Herschel. Inntil dette tidspunktet hadde mange astronomer forvekslet Uranus med en stjerne, men bare Herschel, etter å ha oppfunnet sitt eget teleskop, observerte Uranus gjennom det og slo fast at det var en planet. Et interessant faktum er at Uranus er den første planeten som ble oppdaget i moderne tid.

  5. Romfartøyet har besøkt nærområdet til Uranus bare én gang, og det var i 1986. NASAs Voyager 2 kom veldig nært til planeten: omtrent 81,5 tusen km.

  6. Det endelige navnet på Uranus ble gitt av den tyske astronomen Johann Bode.. Han forklarte valget sitt med at den oppdagede planeten skulle være oppkalt etter faren til Saturn, fordi Saturn er faren til Jupiter. Dermed fikk Uranus navnet på den gamle greske guden.

  7. Planeten kan oppleve veldig sterk vind. På mellombreddegrader kan således vindhastigheten nå 150 m/s, og på ringene til og med 250 m/s! Og i 2004 ble det oppdaget enorme værendringer på planeten: vinden nådde enestående hastigheter og tordenvær ble konstant observert.

  8. Overflaten til Uranus er en veldig vakker farge: iriserende blågrønn. Forskere forklarer denne skyggen med tilstedeværelsen av metan i planetens atmosfære.

  9. Uranus er den kaldeste planeten i solsystemet. Det er kjent at Uranus avgir en liten brøkdel av den termiske energien som mottas fra solen, mens mange andre planeter avgir nesten 2,5 ganger mer varme! Nå prøver mange moderne astronomer å finne en løsning på dette fenomenet.

  10. Uranus har et ganske stort antall satellitter: den har 27 av dem. Mange har veldig vakre og interessante navn; de ble valgt fra verkene til Shakespeare og Pope. Mange astronomer antyder at satellitter ble dannet av partikler av materialet som planeten oppsto fra.

  11. Det er veldig vanskelig å bestemme temperaturen i Uranus-dypet, men hvis vi antar at den skiller seg lite fra temperaturen i dypet av andre planeter, så blir eksistensen av flytende vann på planeten, og derfor noen former for liv, mulig.

  12. Uranus har 13 ringer, antar forskere at de er ganske unge, siden de er mørke i fargen og ikke har store størrelser og bredde.

  13. Den neste flyvningen til Uranus er planlagt i 2021 som en del av et oppdrag som skal utforske det ytre solsystemet. Forskere studerer den unike sammensetningen av planeten, så vel som himmellegemene som omgir den.

  14. Etter oppdagelsen begynte Uranus å bli brukt i verdenskulturen. Derfor er navnet nevnt i bøker av forskjellige forfattere og i spillefilmer. Uranus dukker også opp i forskjellige tegneserier og tegneserier.

  15. Astrologer anser Uranus for å være planeten som styrer stjernetegnet Vannmannen.

Vet du hvor gammel Uranus er? Dette er et interessant spørsmål fordi vi faktisk ønsker å vite hvor lenge siden solsystemet ble dannet.

Ledetråden til alder

Vi vet at det tok rundt 4 til 5 milliarder år å danne planetene og er på samme alder som solen. Og også at de alle har et felles opphav med Solen. I tillegg til denne informasjonen har forskere andre ledetråder for å finne alderen.

Første nøkkel til ledetråden til alder - solen. Solen var det viktigste himmellegemet som ble dannet fra en tåke og dannet grunnlaget for solsystemet.

Forskere har en teori om at solen, etter å ha fått masse og startet en kjernefysisk fusjonsreaksjon i kjernen, stimulerte dannelsen av planeter fra gasser og kosmisk støv i protosolar-tåken.

Så når vi vet at solen og jorden har eksistert i 4,5 milliarder år, kan vi anta at resten av solsystemet er på samme alder.

Den andre nøkkelen Ledetråden til alder er sammensetningen.

Uranus er en av "isgigantene" i det ytre solsystemet. I motsetning til de indre planetene, som er steinete, består de ytre planetene hovedsakelig av gasser som hydrogen eller helium. Og den største, Jupiter, kalles noen ganger til og med en mislykket stjerne. I hovedsak fikk de nok masse til å tiltrekke seg det meste av de gjenværende gassene og støvet fra den protosolare tåken. Imidlertid vil de aldri få nok masse til å starte en kjernefysisk fusjonsreaksjon.

Den siste store nøkkelen, til hint, dette er antallet av satellittene hans.

Månene til Uranus, som andre i solsystemet, er fragmenter av det opprinnelige materialet som planetene ble dannet av.

I vårt tilfelle er månene laget av de samme materialene som andre måner i solsystemet. Tilsynelatende, etter dannelse, begynte den å få masse på grunn av gass, mens satellittene forble praktisk talt ubekreftede endringer.

· · · ·