Top Banner
Зеленоградский клуб любителей астрономии Уран zelobservatory.ru
40

Планета Уран

Jan 14, 2015

Download

Education

Седьмая планета. Открытие Урана. Исследования Гершеля. Происхождение названия планеты. Общие характеристики планеты. Вращение по орбите и вокруг своей оси. День, Месяц и Год на Уране. Времена года на Уране. Наблюдения за Ураном и сближения с Землёй. Строение планеты. Состав атмосферы. Вихри и ураганы Урана. Система колец. Уникальное магнитное поле. Семейство спутников.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Планета Уран

Зеленоградскийклуб любителей

астрономии

Уран

zelobservatory.ru

Page 2: Планета Уран

– 7- Уран я планета , 3- Солнечной системы я по

4- . диаметру и я по массе Планета относится к классу - , газовых планет гигантов

также её причисляют к .внешнимпланетам

Почти на самом краю , Солнечной системы в

, темных глубинах Космоса мчится по своей орбите

, гигантская планета Уран состоящая главным образом

из газообразного и жидкого.водорода

Она окутана метановой, дымкой скрывающей

- какие либо детали ее. атмосферы Лишь в центре

Урана предположительно .есть твердое каменное ядро

zelobservatory.ru

Общие сведения

Page 3: Планета Уран

zelobservatory.ru

Эту далекуюпланету 13 окружают почти абсолютно черных

27 колец и спутников( 2013 на год)

Page 4: Планета Уран

zelobservatory.ru

. 18 Немного истории В веке планетная Солнечная система . была известна только до Сатурна Но уже тогда

, предполагали что Сатурном список планет не, оканчивается что существуют еще более далекие

, планеты которые невооруженным глазом увидеть. нельзя

Страницаиз атласаHarmonia Macrocosmica -

работыизвестного немецкого

математика и астрологаАндреаса

(1596-Целлариуса1665)

Page 5: Планета Уран

Профессиональный музыкант Гершель на

жизнь зарабатывал преподаваниеммузыкии

, игрой на скрипке но главной страстью его

. жизни была астрономия

zelobservatory.ru

Этомнение блестяще, 1781 . подтвердилось когда в г

знаменитый английский , астрономУильям Гершель , наблюдая звездыв телескоп

, заметил новое светило, которому судя по звездной

, карте быть тут не.полагалось

13 1781 марта года им была .открыта планета Уран

ВильямГершель

(1738 – 1822)

Page 6: Планета Уран

zelobservatory.ru

13 1781 марта года он изучал расположение светил в районе

. созвездия Тельца Одна из звезд в пределах этого участка

- показалась Гершелю странной вместо яркой точки она имела

, вид небольшого диска поэтому в дневнике наблюдений он сделал

: « - такую запись необычного вида , либо звезда окруженная

, ».туманностью либо комета Вновь открытое небесное тело

Гершель назвал планетой Георга в честь правившего в то время в

III. Англии короля Георга Однако , это имя не прижилось а

общепринятым стало более - , подходящее название Уран

предложенное в год открытия планеты немецким астрономом

, Иоганном Боде которое и « » продолжило семейное древо

- греко римских богов в названиях, планет расположенных во

внешней части Солнечной.системы

Page 7: Планета Уран

- Уран самыйдревнийиз греческих.богов

, . Олицетворение неба божество неба , , Прародитель гигантов эриний

, , -нимф гекатонхейров великанов, циклопов Афродитыи титана

. Кроноса Кронос родился от брака . бога небаУрана и богини земли Геи

zelobservatory.ru

ГеяиУран

Page 8: Планета Уран

- 20,08330526 . .Афелий а е

- 18,37551863 . .Перигелий а е

- 0,772556°Наклонение(6,48° относительно солнечногоэкватора)

– 27Число спутников

- Экваториальный радиус25 559 км

- 24 973 Полярныйрадиус км

Ускорение свободного падения - 8,87  / ² (на экваторе м с 0,886 g)

14,5 Масса примерно в раз больше Земли :Температура поверхности

- 49  (мин К −224 °C) - 53  (сред К −220 °C) - 57  (макс К −216 °C)zelobservatory.ru

Характеристики

Page 9: Планета Уран

zelobservatory.ru

Сравнение размеров

4 ДиаметрУрана в раз больше диаметра Земли

Page 10: Планета Уран

zelobservatory.ru

- . Размеры планет гигантов относительно друг друга соблюдены – Уран несколько больше Нептуна на этой картинке это едва

. , заметно Кольцевые системыЮпитера Урана и Нептуна в силу .их сильной разрежённости не отображены

Page 11: Планета Уран

zelobservatory.ru

Период полного обращения Урана вокруг Солнца 84 . составляет земных года Большая полуось орбиты

19,229 . ., 3  . равна а е или около млрд км Интенсивность солнечного излучения на таком расстоянии составляет

1/400 .от значения на орбите Земли

Вращение по орбите

Page 12: Планета Уран

zelobservatory.ru

17 Период вращения Урана вокруг своей оси составляет. 24 . 24 . (час мин сек Скорость вращения на экваторе)

9 324  / . , - , км ч Однако как и на других планетах гигантах в верхних слоях атмосферы Урана дуют очень сильные

, ветры в направлении вращения достигающие скорости240 /c. , 30 м Таким образом вблизи градусов южной

широты некоторые части атмосферы делают оборот 14 .вокруг планетывсего за часов

Собственноевращение

Page 13: Планета Уран

zelobservatory.ru

Наклон осивращения

Сравнение наклона оси вращения с другими

-планетами гигантами

Page 14: Планета Уран

zelobservatory.ru

Плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его 97,86° — , орбиты под углом то есть планета вращается

« ». лёжа на боку Это даёт полностью отличный от других . планет Солнечной системы процесс смены времён года

Если другие планеты можно сравнить с вращающимися, . волчками то Уран больше похож на катящийся шар В

качестве причины такого аномального вращения обычно называется столкновение Урана с другим

.планетезималемна раннем этапе егоформирования

Времена года

Page 15: Планета Уран

zelobservatory.ru

: Через полгода ситуация меняется на противоположную« » . полярный день наступает в другом полушарии Каждый

42  - 42 полюс земных года находится в темноте и ещё года . под светом Солнца В моменты равноденствия Солнце

« » , стоит перед экватором Урана что даёт почти тот же / , . цикл день ночь что и на других планетах Очередное

7 2007 .равноденствие наУране наступило декабря года

Вмоменты солнцестояний один из

полюсов планеты оказывается

направленнымна. Солнце Только узкая

полоска около экватора испытывает быструю

; смену дня иночи при этомСолнце в это

время расположено очень низко над

 - горизонтом как в земныхполярных

. широтах

Page 16: Планета Уран

Уран виден невооружённым глазом в противостоянии на , чистом небе в тёмное время суток и его можно

. наблюдать даже в городских условиях с биноклем В большие любительские телескопы с диаметром

15 23 - объектива от до см Уран виден как бледно голубой диск с явно выраженнымпотемнениемк краю

zelobservatory.ru

Наблюдение

Page 17: Планета Уран

, Стандартная модель Урана предполагает что Уран состоит из : , трёх частей в центре каменное ядро в середине ледяная

- . оболочка и снаружи водородно гелиевая атмосфера Ядро , 20 % является относительно маленьким с радиусом в от радиуса

. ( ) всей планеты Мантия льды составляет бо9льшую часть (60 % ). планеты от общего радиуса Атмосфера простирается на

20 % радиусаУрана zelobservatory.ru

Внутреннеестроение

Page 18: Планета Уран

: Слои атмосферы1- ( 300 , 320 тропосфера толщина км температура от К до50 )К2- ( 4000 , 50 стратосфера толщина км температура от К до800 ),К3- ( 46000 атмосферная корона толщина около км

850 )температура Кzelobservatory.ru

Атмосфера

Page 19: Планета Уран

: , Основные составляющие атмосферы Урана водород . , гелий и метан Присутствие метана поглощающего

, свет красной части спектра придаёт планете её- зелёно голубой цвет

zelobservatory.ru

Составатмосферы

83±3 % - (HВодород 2)15±3 % - (HГелий e)2,3 % - ( HМетан С 4)

: , Лёд аммиачный, водяной

-гидросульфидно, аммиачный метановый

Page 20: Планета Уран

zelobservatory.ru

Система колец

УУрана есть слабо выраженная система

, колец состоящаяиз частиц диаметром от

нескольких 10 миллиметров до

.  — метров Это вторая , кольцевая система

обнаруженная в Солнечной системе

( первой была система колецСатурна). На

данныймомент у Урана 13 , известно колец

самымяркимиз которых является внешнее кольцо ε

(эпсилон).

Page 21: Планета Уран

zelobservatory.ru

1977 В году группа ученых астрономов производила изучение атмосферы

, Урана в тотмомент когда планета в своем движениипо небосводу

, проходила нафоне далекой звезды . перекрывая собой ее свет Таким

приемом астрономывыполняют« » просвечивание планетных

, , атмосфер определяяих плотность . состав и другие параметры Однако

1977 принаблюденииУрана в году приборызафиксировали

, исчезновение света еще до того как . планета заслонила собой звезду При

5 , этом свет исчезал и появлялся раз а - ужзатемпропал надолго его

. перекрылУран Послеже того как , планета сдвинулась в сторону

открывдля земныхнаблюдателей, 5 звезду свет от нее еще раз

кратковременно исчезал и вновь. появлялся Сравнение этих

« », мельканий произошедших до и , после покрытия звездыУраном

, показало что они происходили как бысимметрично относительно

- центра планеты за однии теже - , промежутки времени как до так и

. после покрытия Чтоже оказывалось , напути у света когдаУран

приближался к звезде и удалялся от? нее Решение этой загадки

напрашивалось по аналогии с другой- - , планетой гигантом Сатурном

. окруженнымширокимкольцом

Открытие системыколец

Page 22: Планета Уран

zelobservatory.ru

Кольца были названы первыми буквами

греческого алфавита в порядке удаления от - , , планеты Альфа Бета

, , . Гамма Дельта Эпсилон - - Внешнее Эпсилон

52 . расположено в тыс км . от центра Урана 2006 Вапреле года

, изображения новых колец полученные обсерваторией

, Кек на Гавайских островах позволили различить цвета

. внешних колец Одно из них , было красным а другое

( ) — . самое внешнее синим, Предполагают что синий

цвет внешнего кольца , обусловлен тем что он

состоит измелких частиц водяного льда с поверхности

. Маб Внутренние кольца .планетывыглядят серыми

Page 23: Планета Уран

zelobservatory.ru

, , КольцаУрана вероятно  - весьмамолоды на это

указываютпромежуткимежду, ними а также различия в их

. прозрачности Это говорит о, том что кольца не были

сформированывместе с. , планетой Возможно ранее

кольца были однимиз , спутниковУрана который

разрушился либо при столкновении с неким

, небесным телом либо под действием

.приливообразующих сил

Сатурн( длянаглядностиразмер планетыиего кольцевой системы

)уменьшены

Уран

Page 24: Планета Уран

zelobservatory.ru

, При наблюдениях с Земли можно заметить что иногда кольца Урана своей плоскостью повёрнуты в сторону

. 2007-2008 наблюдателя В годах кольца были обращены к .наблюдателюребром

В отличие от светлых колец Сатурна кольца Урана очень - 3% , темные они отражают лишь падающего на них света а это

, , !значит что они чернее чемкаменный уголь

Page 25: Планета Уран

-2 Измерения Вояджера позволили обнаружить у Урана , весьма специфическое магнитное поле которое не

, направлено из геометрического центра планеты и 59 . наклонено на градусов относительно оси вращения

, Фактически магнитный диполь смещён от центра 1/3 планеты к южному полюсу примерно на от радиуса планеты

zelobservatory.ru

Page 26: Планета Уран

Магнитный хвост Урана тянется за планетой на , миллионы километров и поперечным вращением

« » планетыискривлён вштопор zelobservatory.ru

Page 27: Планета Уран

zelobservatory.ru

Сравнениемагнитного поля с - другимипланетами гигантамии

Землёй

Page 28: Планета Уран

 - Атмосфера Урана необычно спокойная по сравнению с - , атмосферами других планет гигантов даже по сравнению

, , с Нептуном который схож с Ураном и по составу и по. « -2» , размерам Когда Вояджер приблизился к Урану то

10 удалось заметить всего полосок облаков в видимой . части этой планеты Такое спокойствие в атмосфере

может быть объяснено чрезвычайно низкой внутренней. , -температурой Она гораздо ниже чем у других планет

.гигантов

zelobservatory.ru

Облака

Page 29: Планета Уран

( ) Изображение в естественном цвете слева и в более ( ), дальних частях видимого спектра справа позволяющие

« » различить облачные полосы и атмосферный капюшон( -2) снимокВояджера

zelobservatory.ru

Page 30: Планета Уран

zelobservatory.ru

XXI , Однако в начале столетия когда северное полушарие Урана « » удалось рассмотреть через космический телескоп Хаббл и

, « » телескопы обсерватории Кека никакого капюшона или« » . кольца в этой части планеты обнаружено не было Таким

, образом была отмечена очередная асимметрия в строении, Урана особенно яркого близ южного полюса и равномерно

« ».тёмного в областях к северу от южного кольца

Page 31: Планета Уран

zelobservatory.ru

, « -2» Помимо общей атмосферной структуры планеты Вояджер 10 , также отметил маленьких ярких облачков большая часть

которых была отмечена в области нескольких градусов севернее« »; южного кольца во всех иных отношениях Уран напоминал« » . 1990- динамически мёртвую планету Однако в х годах число

, зарегистрированных ярких облаков значительно выросло причём бо9льшая их часть была обнаружена в северном

, . полушарии планеты которое в это время стало видимым, , Возможно это объясняется тем что яркие облака легче

, . заметить в северном полушарии нежели в более ярком южном : В структуре облаков двух полушарий имеются различия

, северные облака менее крупные более яркие и более. , . вытянутые Судя по всему они расположенына большей высоте

Page 32: Планета Уран

zelobservatory.ru

Системаспутников

Page 33: Планета Уран

Пять самыхкрупных спутниковУрана

zelobservatory.ru

27 . В системе Урана открыто естественных спутников Названия для них выбраны по именам персонажей

. произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа Можно выделить пять основных самых крупных

: , , , спутников это Миранда Ариэль Умбриэль Титания и. Оберон Спутниковая система Урана наименее массивна

. среди спутниковых систем газовых гигантов Даже объединённая масса всех этих пяти спутников не составит

, .и половинымассыТритона спутникаНептуна

Page 34: Планета Уран

Титания выделяется огромными системами трещин и, каньонами что указывает на некоторый период

активной геологической деятельности в прошлом этого. спутника Эти детали могут являться результатом

. тектонических перемещений корыzelobservatory.ru

Титания

Page 35: Планета Уран

, , Оберон самый внешний из пяти больших спутников имеет старую поверхность с неяркими следами

. внутренней деятельности , По сравнению с другими спутниками Урана Оберон

покрыт большим количество кратеров и по этому . признаку несколько напоминает Умбриэль На Обероне

, , , есть по крайней мере одна большая гора которую видно . 6 . на лимбе слева внизу Высота этой горы составляет км

zelobservatory.ru

Оберон

Page 36: Планета Уран

, , Ариель имеет самую яркую и возможно геологически самую . молодую поверхность в спутниковой системе Урана Его

, , , , 50 поверхность в основном лишена кратеров больших чем км в. , ( диаметре Это указывает на то что имеющиеся или имевшиеся

) в прошлом в околоурановом пространстве мелкие метеорные , , тела сглаживают при падении на поверхность крупные

. рельефные образования На его изображениях видны , многочисленные разломы напоминающие разломы на

, . поверхности Дионы спутника Сатурна Некоторые детали его поверхности напоминают застывшие потоки

. криовулканической лавы

zelobservatory.ru

Ариель

Page 37: Планета Уран

– . , Поверхность Умбриэля древняя и тёмная Очевидно она . была подвержена немногим геологическим процессам

- , Тёмно серый тон поверхности может объясняться тем , что она покрыта пылью и небольшими твёрдыми телами

- когда то находившимися в окрестностях орбиты этого. спутника

– , Яркое белое пятно вблизи лимба по всей видимости . крупныймолодой кратер с яркими ледяными стенкамиzelobservatory.ru

Умбриэль

Page 38: Планета Уран

– Миранда самый близкий к Урану из пяти его больших. спутников Поверхность спутника покрыта большим

, количеством кратеров и своими бороздами похожа на . спутник Юпитера Ганимед На Миранде были

, обнаружены уникальные непонятные особенности, , рельефа позволяющие предположить что она

5 подвергалась разломам по крайней мере раз за время. , эволюции Кроме того Миранда может быть

результатом объединения материала разорванного . ранее приливными силами спутника

zelobservatory.ru

Миранда

Page 39: Планета Уран

zelobservatory.ru

Увсех лун относительно низкая отражающая.  - способность ЛуныУрана

это скопления льда и горных пород в соотношении

50 50. примерно на Лёдможет включать в себя аммиак и

. углекислый газ Среди , спутников уАриэля судя по

, всему самаямолодая поверхность с наименьшим

. количествомкратеров , Поверхность Умбриэля судя

по степени, кратерированности скорее

, . всего самая старая На Миранде имеются каньоны

20 , до километров глубиной террасыи хаотичный

. ландшафт Одна из теорий , -объясняет это тем что когда

тоМиранда столкнулась с некимнебесным теломи

, развалилась на части хотя « » потом собралась силами

.притяжения снова

Page 40: Планета Уран

zelobservatory.ru . .ВиднаУран с одного измалых спутников Картина художника

Благодаримза! внимание