|
УРАН
Это изображение вы увидите на новом сайте!
В XVIII в. границей Солнечной системы считался Сатурн, известный с незапамятных времён. Никому и в голову не приходило, что за ним скрывается ещё одна, неведомая планета. 13 марта 1781 г. новую планету Уран - открыл учитель музыки из Англии Уильям Гершель, до этого совершенно неизвестный в астрономическом мире. Заметив в свой телескоп светлый диск, движущийся по небу, Гершель принял его за комету и сообщил об открытом небесном теле профессиональным астрономам в Гринвич. Довольно быстро выяснилось, что это новая планета, и весть об открытии облетела всю Европу. Любопытно, что знаменитый немецкий астроном Иоганн Боде, составляя извещение об этом уникальном факте, даже не знал, как пишется имя первооткрывателя, и привёл несколько его вариантов, взятых из разных источников. После открытия Урана (название дано Боде) Гершель стал широко известен, был избран членом Лондонского королевского общества и получил должность придворного астронома. За последующие 40 лет он сделал множество замечательных открытий, в частности впервые наблюдал два крупнейших спутника Урана (1787 г.) и два спутника Сатурна (1789 г.). Но главным его открытием всё-таки остался Уран, вдвое расширивший границы известной Солнечной системы. Когда о Земле говорят «голубая планета» - это ласковое преувеличение. Основная её палитра включает белый (облака, льды), жёлто-коричневый (суша) и свинцово-серый (океан) цвета. По-настоящему голубой планетой оказался далёкий Уран! Причина этого кроется в составе атмосферы Урана и её температуре. При морозе (-218 °С) в верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы сконденсировалась и теперь постоянно присутствует метановая дымка. Метан хорошо поглощает красные лучи и отражает голубые и зелёные. Поэтому Уран и приобрёл красивый аквамариновый цвет. Типичные для Юпитера и Сатурна белые аммиачные облака на Уране сформировались в нижних слоях атмосферы и поэтому не видны. Лишь на низких широтах было замечено несколько светлых облаков. По их движению скорость ветра на больших высотах оценивалась в 100 м/с. Никаких других структур на однородном диске Урана не найдено - все атмосферные течения скрыты метановой дымкой. В верхней атмосфере Урана наблюдаются различные «электросияния», подобные земным полярным сияниям. Их вызывают потоки элементарных частиц (протонов, электронов), бомбардирующих газовую оболочку планеты. Сияния подобного рода типичны для планет-гигантов из-за их сильного магнитного поля. У Урана почти такое же сильное магнитное поле, как у Земли, только конфигурация его необычна: магнитный полюс отклоняется от географического почти на 60°. Так что компас там не будет указывать на географический полюс. А самая примечательная особенность этой планеты заключается в том, что она вращается «лёжа на боку» (даже слегка «вниз головой»): наклон её оси вращения 98°. Уран получает почти в 400 раз меньше света, чем наша планета. Для чувствительного человеческого глаза это соответствует освещённости на Земле сразу после захода Солнца, в начале сумерек. Для сравнения можно добавить, что освещённость на Уране в 1000 раз больше, чем в ясную ночь полнолуния на Земле. Под газовой оболочкой толщиной около 8 тыс. километров (треть радиуса планеты!) должен располагаться плотный океан из воды, аммиака и метана с температурой поверхности 2200 °С. Атмосферное давление на уровне океана — 200 тыс. земных атмосфер. В отличие от Сатурна и Юпитера на Уране нет металлического водорода, и аммиачно-мета-ново-водная оболочка толщиной 10 тыс. километров переходит в центральное железно-каменное ядро из твёрдых пород. Температура там достигает 7000 °С, а давление — б млн атмосфер. ВНЕШНИЕ СПУТНИКИ Это изображение вы увидите на новом сайте!
Всего у Урана известно 15 спутников. Эта спутниковая система лежит в экваториальной плоскости планеты, т. е. почти перпендикулярно к плоскости её орбиты (как монета на ребре, катящаяся по столу, или как колесо обозрения в парке). В конце XX в. Уран повёрнут полюсом к Земле и взгляд земного наблюдателя направлен почти под прямым углом к плоскости орбит спутников. Два самых далёких спутника -Оберон и Титания, открытые Гер-шелем, — расположены на расстояниях 582,6 и 435,8 млн километров от планеты. Они почти близнецы. Это самые крупные спутники Урана диаметрами 1520 и 1580 км соответственна Внешний — Оберон — обладает древней ледяной поверхностью, сильно изрытой метеоритными кратерами. Свидетельств крупных тектонических разрывов и геологических движений на нём мало. На Титании кроме многочисленных кратеров есть сетка крупных тектонических разломов и признаки древнего вулканизма. Это изображение вы увидите на новом сайте!
Два следующих спутника — Умб-риэль и Ариэль — открыты английским астрономом Уильямом Ласселлом в 1851 г. с помощью мощного телескопа, построенного им на острове Мальта. Они тоже имеют почти одинаковый размер: Умбриэль диаметром 1170 км обращается вокруг Урана на расстоянии 2б5 тыс. километров; Ариэль диаметром 1160 км движется по орбите радиусом 191 тыс. километров. Умбриэль — самый тёмный спутник системы Урана, отражающий всего 19% падающего на него света, с безликой, сильно крате-рированной поверхностью. Ариэль — самый светлый, он отражает 40% солнечного света. На его поверхности сохранились следы крупномасштабных геологических движений и явные признаки древнего вулканизма. Большие кратеры почти отсутствуют на молодой поверхности Ариэля. В 1948 г. американский астроном Джерард Койпер впервые наблюдал пятый спутник Урана — Миранду, находящуюся на расстоянии 130 тыс. километров от планеты. Это небольшой спутник (диаметр 470 км) с интереснейшими следами неожиданно бурного геологического прошлого. «Вояджер-2» в январе 1986 г. передал на Землю отличные изображения Миранды с разрешением до 1 км. По этим снимкам специалистам даже удалось составить стереоскопическое изображение части её экзотического рельефа, где выделяются обширные бороздчатые области, напоминающие вспаханные поля. Область, в которой борозды сходятся под углом, получила неофициальное название «шеврон». На краю её, в районе южного полюса, расположен почти отвесный обрыв высотой 15 км. Остаётся непонятным, откуда взялась энергия для такой геологической активности Миранды. Наименование спутников Урана положило начало отступлению от греко-римской традиции. Дело в том, что к моменту их открытия имена детей греческого бога Урана — титанов и гигантов — уже были присвоены спутникам Сатурна. Поэтому Гершель назвал спутники Урана в честь героев комедии Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь»: Оберон и Титания. Имя Умбриэль взято из поэмы Александра Попа, а в остальных случаях победила шекспировская традиция: Ариэль и Миранда — персонажи пьесы «Буря». КОЛЬЦА УРАНА Это изображение вы увидите на новом сайте!
Новая эпоха в истории изучения системы Урана началась 10 марта 1977 г. В тот день Уран, двигаясь по небу, закрывал своим диском довольно яркую звезду. Это событие готовились наблюдать многие астрономы, в том числе и на летающей американской Койперов-ской обсерватории, размещённой на самолёте «Боинг». Измеряя ослабление света звезды с помощью крупного телескопа (диаметр его зеркала 91 см), они надеялись получить новую информацию об атмосфере Урана. Телескоп и аппаратуру включили заранее. Совершенно неожиданно приборы стали фиксировать кратковременные затмения звезды ещё до расчётного времени. Они зарегистрировали девять «миганий» звезды до, а затем и после покрытия её планетой. Так были открыты девять плотных, узких и далеко отстоящих друг от друга угольно-чёрных колец Урана. Это стало сенсацией: в Солнечной системе обнаружена вторая после сатурнианской система планетных колец! Они являли собой полные противоположности: светлые и широкие снежные кольца Сатурна — и в тысячу раз более узкие, чёрные и каменистые кольца Урана. Впоследствии наблюдалось свыше 200 покрытий звёзд Ураном, в результате которых изучены свойства и уточнены радиусы его колец. Кольца Урана представляют собой набор из девяти чёрных «паутинок». Радиусы их орбит лежат в пределах 40—50 тыс. километров, а ширина лишь 1 — 10 км, и только внешнее кольцо в самой широкой части достигает 96 км. Каждое кольцо шире всего в той части, которая наиболее удалена от планеты. Толщина же их, как и колец Сатурна, исчисляется десятками метров. Частицы, из которых образованы кольца, достигают в размерах нескольких метров и отражают в среднем около 3% падающего на них света. Кольца обладают небольшой эллиптичностью и наклонением к экваториальной плоскости Урана. Они имеют чёткие края, и каждое кольцо движется практически как единое целое. В наиболее широких кольцах хорошо просматриваются радиальные структуры километровых масштабов. Стабильность и узость колец создаёт немало проблем для астрономов. Быть может, возле Урана есть ещё неоткрытые спутники, вызвавшие образование таких странных колец? В 1985 г. было обнаружено, что расположение их подчиняется интересным резонансным соотношениям. Учёные выдвинули гипотезу, что между внешней границей колец и Мирандой существует несколько неоткрытых спутников, и даже сумели предсказать радиусы орбит шести предполагаемых спутников в области 50—70 тыс. километров от планеты. В январе 1986 г. «Вояджер-2» пролетел мимо Урана и детально исследовал уже известные узкие кольца. Область между плотными кольцами оказалась заполненной прозрачным слоем мелкой пыли. Эта чёрная пыль распределена неоднородно и образует ряд кольцевых структур. Неожиданно выяснилось, что верхняя атмосфера Урана простирается вплоть до колец, что приводит к быстрому торможению их частиц. Таким образом, проблема происхождения и устойчивости колец оказалась очень сложной.'ВНУТРЕННИЕ СПУТНИКИ «Вояджер-2» в 1986 г. открыл десять новых маленьких спутников в зоне 50—86 тыс. километров от планеты — именно там, где и предсказывали астрономы (А. Фридман, Н. Горькавый) ешё за год до этого. Новым спутникам дали имена героев Шекспира. А орбиты шести из них оказались близки к заранее найденным.
Остальные четыре спутника — Пэк, Белинда, Розалинда, Джульетта, хотя и названы в основном именами прекрасных героинь, черны как уголь. На самом крупном из них — Пэке (диаметр 150 км) — видны кратеры. Этот единственный новый спутник с мужским именем находится на расстоянии 86 тыс. километров от Урана — как раз между кольцами и Мирандой.
|
|||||||||||||||||||||||||||
