Bilder des Planeten Uranus aus dem Weltraum. Uranus ist ein Planet des Sonnensystems (3 Fotos). Die Position der Ringe des Uranus in verschiedenen Beobachtungszeiträumen

Der Planet Uranus ist als einer der Eisriesen bekannt. Es hat eine Masse, die fast 15 Mal so groß ist wie die der Erde. Es hat keine feste Oberfläche wie die Erde und seine Oberflächentemperatur beträgt -197 °C (-323 °F). Einige Regionen seiner Atmosphäre sind sogar noch kälter. Damit ist Uranus der kälteste Planet in unserem Sonnensystem. Uranus ist einer der äußeren Planeten des Sonnensystems und umkreist die Sonne 20-mal weiter als die Erde. Uranus ist nach dem griechischen Gott des Himmels benannt.

Der Planet Uranus wurde in den letzten 50 Jahren nur von einem Raumschiff besucht. Es war Voyager 2 (Voyager), die 1977 gestartet wurde, um Jupiter und Saturn zu untersuchen. Voyager 2 passierte 1986 den Planeten Uranus. Er entdeckte 10 weitere Uranusmonde. Wir kennen derzeit etwa 27 bekannte Satelliten des Planeten.

Im Kapitel Foto des Planeten Uranus Seltene Fotos dieses Gasriesen, die vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, werden veröffentlicht. Diese Hubble-Bilder zeigen eine Reihe interessanter Merkmale.

Erstens hat der Planet Uranus eine axiale Neigung von 98 Grad. Das heißt, es dreht sich die ganze Zeit mit einer Seite um die Sonne. Es ist der einzige Planet in unserem Sonnensystem mit dieser ungewöhnlichen Neigung, die durch eine Kollision mit einem großen Objekt zum Zeitpunkt der Geburt des Planeten verursacht worden sein könnte. Eine Folge dieser Neigung sind die ziemlich extremen Jahreszeiten auf dem Planeten Uranus.

Das zweite Merkmal des Planeten Uranus sind seine Ringe. Während sie wie die Ringe des Saturn aussehen, sind die Ringe um den Planeten Uranus tendenziell dunkler und weniger ausgedehnt als die um Saturn. Ihre Existenz wurde erst 1977 von einer Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Gerard P. Kuiper bestätigt.

Das dritte Merkmal des Planeten Uranus ist seine farbenfrohe Atmosphäre. Es besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium mit einer kleinen Menge Methan, was ihm die blaugrüne Farbe verleiht, die auf den meisten Fotos von Uranus zu sehen ist.

Und Saturn) ist zunächst einmal wegen seiner ungewöhnlichen Bewegung um die Sonne bemerkenswert, denn im Gegensatz zu allen anderen Planeten dreht sich Uranus "rückläufig". Was bedeutet das? Und die Tatsache, dass, wenn andere Planeten, einschließlich unserer Erde, wie sich bewegende Kreisel sind (aufgrund von Torsion, Tag- und Nachtwechsel), Uranus wie ein rollender Ball ist und infolgedessen auch der Wechsel von Tag / Nacht da die Jahreszeiten auf diesem Planeten sehr unterschiedlich sind.

Wer entdeckte Uranus

Aber beginnen wir unsere Geschichte über diesen ungewöhnlichen Planeten mit der Geschichte seiner Entdeckung. Der Planet Uranus wurde 1781 vom englischen Astronomen William Herschel entdeckt. Interessanterweise verwechselte der Astronom sie, als er ihre ungewöhnliche Bewegung beobachtete, und erst nach ein paar Jahren der Beobachtung erhielt sie den Status eines Planeten. Herschel wollte es "Georgs Stern" nennen, aber die wissenschaftliche Gemeinschaft bevorzugte den von Johann Bode vorgeschlagenen Namen - Uranus, zu Ehren des alten Gottes Uranus, der die Personifikation des Himmels ist.

Der Gott Uranus ist in der antiken Mythologie der älteste der Götter, der Schöpfer von allem und jedem (einschließlich anderer Götter) und auch der Großvater des höchsten Gottes Zeus (Jupiter).

Merkmale des Planeten Uranus

Uran ist 14,5 mal schwerer als unsere Erde. Trotzdem ist dies der leichteste Planet unter den Riesenplaneten, daher ist der Nachbarplanet zwar kleiner, hat aber eine größere Masse als Uranus. Die relative Leichtigkeit dieses Planeten ist auf seine Zusammensetzung zurückzuführen, von der ein erheblicher Teil Eis ist, und das Eis auf Uranus ist das vielfältigste: Es gibt Ammoniak-, Wasser- und Methaneis. Die Dichte von Uranus beträgt 1,27 g/cm3.

Temperatur des Uranus

Welche Temperatur hat Uranus? Angesichts der Entfernung von der Sonne ist es natürlich sehr kalt, und hier kommt es nicht nur auf die Entfernung an, sondern auch darauf, dass die innere Wärme des Uranus um ein Vielfaches geringer ist als die anderer Planeten. Der Wärmefluss des Planeten ist extrem gering, er ist geringer als der der Erde. Infolgedessen wurde auf Uranus eine der niedrigsten Temperaturen im Sonnensystem gemessen -224 ° C, was noch niedriger ist als die von Neptun, der noch weiter von der Sonne entfernt ist.

Gibt es Leben auf Uranus?

Bei der im obigen Absatz beschriebenen Temperatur ist es offensichtlich, dass die Entstehung von Leben auf Uranus nicht möglich ist.

Atmosphäre des Uranus

Wie ist die Atmosphäre auf Uranus? Die Atmosphäre dieses Planeten ist in Schichten unterteilt, die durch Temperatur und Oberfläche bestimmt werden. Die äußere Schicht der Atmosphäre beginnt in einer Entfernung von 300 km von der bedingten Oberfläche des Planeten und wird atmosphärische Korona genannt, dies ist der kälteste Teil der Atmosphäre. Weiter näher an der Oberfläche befinden sich die Stratosphäre und die Troposphäre. Letzteres ist der niedrigste und dichteste Teil der Atmosphäre des Planeten. Die Troposphäre von Uranus hat eine komplexe Struktur: Sie besteht aus Wasserwolken, Ammoniakwolken und chaotisch miteinander vermischten Methanwolken.

Die Zusammensetzung der Atmosphäre von Uranus unterscheidet sich von den Atmosphären anderer Planeten aufgrund des hohen Gehalts an Helium und Molekülen. Außerdem gehört ein großer Teil der Atmosphäre von Uranus zu Methan, einer chemischen Verbindung, die 2,3 % aller Moleküle in der dortigen Atmosphäre ausmacht.

Fotos des Planeten Uranus

Oberfläche des Uranus

Die Oberfläche von Uranus besteht aus drei Schichten: einem felsigen Kern, einem eisigen Mantel und einer äußeren Hülle aus Wasserstoff und Helium, die sich in einem gasförmigen Zustand befinden. Es ist auch erwähnenswert, ein weiteres wichtiges Element zu erwähnen, das Teil der Oberfläche von Uranus ist - das ist Methaneis, das die sogenannte charakteristische blaue Farbe des Planeten erzeugt.

Außerdem entdeckten Wissenschaftler mithilfe von Spektroskopie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid in der oberen Atmosphäre.

Ja, und Uranus hat auch Ringe (allerdings wie andere Riesenplaneten), wenn auch nicht so groß und schön wie sein Kollege. Im Gegenteil, die Ringe von Uranus sind schwach und fast unsichtbar, da sie aus vielen sehr dunklen und kleinen Partikeln bestehen, deren Durchmesser von einem Mikrometer bis zu Bruchteilen eines Meters reicht. Interessanterweise wurden die Ringe von Uranus früher entdeckt als die Ringe anderer Planeten mit Ausnahme von Saturn, sogar der Entdecker des Planeten W. Herschel behauptete, er habe die Ringe von Uranus gesehen, aber dann glaubten sie ihm das nicht Teleskope dieser Zeit hatten nicht genug Leistung, um andere Astronomen bestätigen zu können, was Herschel sah. Nur zwei Jahrhunderte später, im Jahr 1977, gelang es den amerikanischen Astronomen Jameson Eliot, Douglas Mincom und Edward Dunham, mithilfe des Kuiper-Observatoriums an Bord die Ringe des Uranus mit eigenen Augen zu beobachten. Darüber hinaus geschah dies zufällig, da Wissenschaftler einfach die Atmosphäre des Planeten beobachten und, ohne es zu erwarten, das Vorhandensein von Ringen darin entdeckten.

Derzeit sind 13 Ringe des Uranus bekannt, von denen der hellste der Epsilon-Ring ist. Die Ringe dieses Planeten sind relativ jung, sie sind nach ihrer Geburt entstanden. Es gibt eine Hypothese, dass die Ringe des Uranus aus den Überresten eines zerstörten Satelliten des Planeten gebildet werden.

Monde des Uranus

Apropos Monde, wie viele Monde hat Uranus Ihrer Meinung nach? Und er hat sogar 27 davon (zumindest im Moment bekannt). Die größten sind: Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon und Titania. Alle Monde von Uranus sind eine Mischung aus Gestein und Eis, mit Ausnahme von Miranda, der vollständig aus Eis besteht.

So sehen die Monde von Uranus im Vergleich zum Planeten selbst aus.

Viele Satelliten haben keine Atmosphäre, und einige von ihnen bewegen sich innerhalb der Ringe des Planeten, wodurch sie auch innere Satelliten genannt werden, und alle haben eine starke Verbindung mit dem Ringsystem von Uranus. Wissenschaftler glauben, dass viele Satelliten von Uranus eingefangen wurden.

Drehung des Uranus

Die Rotation von Uranus um die Sonne ist vielleicht das interessanteste Merkmal dieses Planeten. Wie wir oben geschrieben haben, dreht sich Uranus anders als alle anderen Planeten, nämlich „rückläufig“, so wie eine Kugel auf der Erde rollt. Dadurch findet der Tag-Nacht-Wechsel (in unserem üblichen Sinne) auf Uranus nur in Äquatornähe des Planeten statt, außerdem befindet er sich dort sehr tief über dem Horizont, etwa wie in den polaren Breiten auf der Erde. Was die Pole des Planeten betrifft, dort ersetzen sich alle 42 Erdenjahre der „Polartag“ und die „Polarnacht“.

Was das Jahr auf Uranus betrifft, so entspricht ein Jahr dort unseren 84 Erdenjahren, während dieser Zeit macht der Planet einen Kreis auf seiner Umlaufbahn um die Sonne.

Wie lange dauert der flug zum uranus

Wie lange dauert ein Flug von der Erde zum Uranus? Wenn mit modernen Technologien ein Flug zu unseren nächsten Nachbarn, Venus, Mars, mehrere Jahre dauert, dann kann ein Flug zu so fernen Planeten wie Uranus Jahrzehnte dauern. Bisher hat nur ein Raumschiff eine solche Reise unternommen: Voyager 2, 1977 von der NASA gestartet, flog 1986 zum Uranus, wie Sie sehen können, dauerte die einfache Reise fast ein Jahrzehnt.

Es sollte auch den Cassini-Apparat zu Uranus schicken, der mit der Erforschung des Saturn beschäftigt war, aber dann wurde beschlossen, Cassini in der Nähe von Saturn zu verlassen, wo er vor kurzem starb - im September letzten Jahres 2017.

• Drei Jahre nach seiner Entdeckung wurde der Planet Uranus zum Schauplatz einer satirischen Broschüre. Science-Fiction-Autoren erwähnen diesen Planeten oft in ihren Science-Fiction-Werken.
• Uranus ist am Nachthimmel zu sehen und mit bloßem Auge muss man nur wissen, wohin man schauen muss, und der Himmel muss vollkommen dunkel sein (was in modernen Städten leider nicht möglich ist).
• Der Planet Uranus hat Wasser. Das ist nur, dass das Wasser auf Uranus gefroren ist, wie Eis.
• Dem Planeten Uranus kann man getrost die Lorbeeren des „kältesten Planeten“ im Sonnensystem zuordnen.

Planet Uranus, Video

Und zum Schluss noch ein interessantes Video über den Planeten Uranus.

Uranus ist der siebte Planet im Sonnensystem und der dritte Gasriese. Der Planet ist der drittgrößte und der viertgrößte nach Masse und erhielt seinen Namen zu Ehren des Vaters des römischen Gottes Saturn.

Genau Uranus geehrt, der erste Planet zu sein, der in der modernen Geschichte entdeckt wurde. In Wirklichkeit fand seine ursprüngliche Entdeckung als Planet jedoch nicht statt. 1781 der Astronom Wilhelm Herschel Als er die Sterne im Sternbild Zwillinge beobachtete, bemerkte er ein scheibenförmiges Objekt, das er zuerst in der Kategorie der Kometen aufzeichnete, was er der Royal Scientific Society of England meldete. Später war Herschel jedoch selbst verwirrt darüber, dass sich herausstellte, dass die Umlaufbahn des Objekts praktisch kreisförmig und nicht elliptisch war, wie es bei Kometen der Fall ist. Und erst als diese Beobachtung von anderen Astronomen bestätigt wurde, kam Herschel zu dem Schluss, dass er tatsächlich einen Planeten und keinen Kometen entdeckt hatte, und die Entdeckung fand schließlich breite Anerkennung.

Nachdem Herschel die Daten bestätigt hatte, dass das entdeckte Objekt ein Planet ist, erhielt er ein ungewöhnliches Privileg - ihm seinen Namen zu geben. Ohne zu zögern wählte der Astronom den Namen des Königs von England George III und nannte den Planeten Georgium Sidus, was „Georgs Stern“ bedeutet. Der Name erhielt jedoch nie wissenschaftliche Anerkennung und Wissenschaftler, zum größten Teil, kam zu dem Schluss, dass es besser ist, sich an eine bestimmte Tradition im Namen der Planeten des Sonnensystems zu halten, nämlich sie zu Ehren der alten römischen Götter zu benennen. So erhielt Uranus seinen modernen Namen.

Derzeit ist Voyager 2 die einzige Planetenmission, die Daten über Uranus sammeln konnte.

Dieses Treffen, das 1986 stattfand, ermöglichte es den Wissenschaftlern, eine ziemlich große Menge an Daten über den Planeten zu erhalten und viele Entdeckungen zu machen. Das Raumschiff übermittelte Tausende von Fotos von Uranus, seinen Monden und Ringen. Obwohl viele Fotos des Planeten kaum mehr als eine blaugrüne Farbe zeigten, die auch von bodengestützten Teleskopen beobachtet werden konnte, zeigten andere Bilder die Anwesenheit von zehn zuvor unbekannten Satelliten und zwei neuen Ringen. Für die nahe Zukunft sind keine neuen Missionen zum Uranus geplant.

Aufgrund der dunkelblauen Farbe von Uranus erwies es sich als viel schwieriger, ein atmosphärisches Modell des Planeten zu erstellen als Modelle desselben oder sogar. Glücklicherweise haben Bilder des Hubble-Weltraumteleskops ein breiteres Bild geliefert. Modernere Teleskop-Bildgebungstechnologien ermöglichten es, viel detailliertere Bilder zu erhalten als die von Voyager 2. So war es dank der Hubble-Fotografien möglich, herauszufinden, dass es auf Uranus Breitengradbänder gibt, wie auf anderen Gasriesen. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit der Winde auf dem Planeten über 576 km / h erreichen.

Es wird angenommen, dass der Grund für das Auftreten einer monotonen Atmosphäre die Zusammensetzung ihrer obersten Schicht ist. Sichtbare Wolkenschichten bestehen hauptsächlich aus Methan, das diese beobachteten roten Wellenlängen absorbiert. Somit werden die reflektierten Wellen als blau und grün dargestellt.

Unter dieser äußeren Methanschicht besteht die Atmosphäre zu etwa 83 % aus Wasserstoff (H2) und zu 15 % aus Helium, wobei etwas Methan und Acetylen vorhanden sind. Diese Zusammensetzung ähnelt anderen Gasriesen des Sonnensystems. Die Atmosphäre von Uranus unterscheidet sich jedoch in einer anderen Hinsicht stark. Während die Atmosphären von Jupiter und Saturn größtenteils gasförmig sind, enthält die Atmosphäre von Uranus viel mehr Eis. Ein Beweis dafür sind extrem niedrige Temperaturen an der Oberfläche. Angesichts der Tatsache, dass die Temperatur der Atmosphäre von Uranus -224 ° C erreicht, kann sie als die kälteste Atmosphäre im Sonnensystem bezeichnet werden. Darüber hinaus weisen die verfügbaren Daten darauf hin, dass solche extrem niedrigen Temperaturen auf fast der gesamten Oberfläche von Uranus herrschen, sogar auf der Seite, die nicht von der Sonne beleuchtet wird.

Uranus besteht laut Planetenwissenschaftlern aus zwei Schichten: dem Kern und dem Mantel. Aktuelle Modelle deuten darauf hin, dass der Kern hauptsächlich aus Gestein und Eis besteht und etwa das 55-fache seiner Masse hat. Der Mantel des Planeten wiegt 8,01 x 10 hoch 24 kg oder etwa 13,4 Erdmassen. Darüber hinaus besteht der Mantel aus Wasser, Ammoniak und anderen flüchtigen Elementen. Der Hauptunterschied zwischen dem Mantel von Uranus und Jupiter und Saturn besteht darin, dass er eisig ist, wenn auch nicht im traditionellen Sinne des Wortes. Tatsache ist, dass das Eis sehr heiß und dick ist und die Dicke des Mantels 5,111 km beträgt.

Das Erstaunlichste an der Zusammensetzung von Uranus und was ihn von anderen Gasriesen in unserem Sternensystem unterscheidet, ist, dass er nicht mehr Energie abstrahlt, als er von der Sonne erhält. Angesichts der Tatsache, dass selbst der dem Uranus sehr nahe kommende Planet etwa 2,6-mal mehr Wärme produziert, als er von der Sonne erhält, sind Wissenschaftler heute sehr fasziniert von einer so schwachen Energiekraft, die von Uranus erzeugt wird. Derzeit gibt es zwei Erklärungen für dieses Phänomen. Der erste weist darauf hin, dass Uranus in der Vergangenheit von einem großen Weltraumobjekt getroffen wurde, was dazu führte, dass der größte Teil der inneren Wärme des Planeten (die während der Entstehung gewonnen wurde) in den Weltraum verloren ging. Die zweite Theorie besagt, dass es im Inneren des Planeten eine Barriere gibt, die es der inneren Hitze des Planeten nicht erlaubt, an die Oberfläche zu entweichen.

Umlaufbahn und Rotation des Uranus

Die Entdeckung von Uranus selbst ermöglichte es den Wissenschaftlern, den Radius des bekannten Sonnensystems um fast das Zweifache zu erweitern. Das bedeutet, dass die durchschnittliche Umlaufbahn von Uranus etwa 2,87 x 10 hoch 9 km beträgt. Der Grund für eine so große Entfernung ist die Dauer des Durchgangs der Sonnenstrahlung von der Sonne zum Planeten. Sonnenlicht braucht etwa zwei Stunden und vierzig Minuten, um Uranus zu erreichen, was fast zwanzigmal länger dauert als Sonnenlicht, um die Erde zu erreichen. Die enorme Entfernung wirkt sich auch auf die Jahreslänge auf Uranus aus, sie dauert fast 84 Erdenjahre.

Die Orbitalexzentrizität von Uranus beträgt 0,0473, was nur geringfügig geringer ist als die von Jupiter - 0,0484. Dieser Faktor macht Uranus zum vierten aller Planeten im Sonnensystem in Bezug auf eine kreisförmige Umlaufbahn. Der Grund für eine so geringe Exzentrizität der Uranusbahn ist der Unterschied zwischen seinem Perihel von 2,74 x 10 hoch 9 km und seinem Aphel von 3,01 x 109 km, der nur 2,71 x 10 hoch 8 km beträgt.

Der interessanteste Moment im Rotationsprozess von Uranus ist die Position der Achse. Tatsache ist, dass die Rotationsachse für jeden Planeten außer Uranus ungefähr senkrecht zu ihrer Umlaufbahnebene ist, jedoch ist die Achse von Uranus um fast 98 ° geneigt, was effektiv bedeutet, dass Uranus auf seiner Seite rotiert. Das Ergebnis dieser Position der Planetenachse ist, dass der Nordpol von Uranus die Hälfte des Planetenjahres auf der Sonne liegt und die andere Hälfte auf den Südpol des Planeten fällt. Mit anderen Worten, der Tag auf einer Hemisphäre von Uranus dauert 42 Erdenjahre, und die Nachtzeit auf der anderen Hemisphäre dauert genauso lange. Als Grund, warum Uranus "sich auf die Seite drehte", nennen Wissenschaftler erneut eine Kollision mit einem riesigen kosmischen Körper.

Da die Ringe des Saturn lange Zeit die beliebtesten Ringe in unserem Sonnensystem waren, konnten die Ringe des Uranus erst 1977 nachgewiesen werden. Der Grund ist jedoch nicht nur das, es gibt zwei weitere Gründe für eine so späte Entdeckung: die Entfernung des Planeten von der Erde und das geringe Reflexionsvermögen der Ringe selbst. 1986 konnte die Raumsonde Voyager 2 zusätzlich zu den damals bekannten die Anwesenheit von zwei weiteren Ringen auf dem Planeten feststellen. Im Jahr 2005 entdeckte das Hubble-Weltraumteleskop zwei weitere. Bis heute kennen Planetenwissenschaftler 13 Ringe des Uranus, von denen der hellste der Epsilon-Ring ist.

Die Ringe des Uranus unterscheiden sich in fast allem von denen des Saturn – von der Partikelgröße bis zur Zusammensetzung. Erstens sind die Teilchen, aus denen die Ringe des Saturn bestehen, klein, kaum mehr als ein paar Meter im Durchmesser, während die Ringe des Uranus viele Körper mit einem Durchmesser von bis zu zwanzig Metern enthalten. Zweitens bestehen die Partikel der Saturnringe hauptsächlich aus Eis. Die Ringe von Uranus bestehen jedoch sowohl aus Eis als auch aus erheblichem Staub und Schutt.

William Herschel entdeckte Uranus erst 1781, da der Planet zu dunkel war, um von Vertretern antiker Zivilisationen gesehen zu werden. Herschel selbst glaubte zunächst, Uranus sei ein Komet, revidierte aber später seine Meinung und die Wissenschaft bestätigte den planetarischen Status des Objekts. So wurde Uranus der erste Planet, der in der modernen Geschichte entdeckt wurde. Der ursprüngliche von Herschel vorgeschlagene Name war "George's Star" - zu Ehren von König George III, aber die wissenschaftliche Gemeinschaft akzeptierte ihn nicht. Der Name „Uranus“ wurde vom Astronomen Johann Bode zu Ehren des antiken römischen Gottes Uranus vorgeschlagen.
Uranus dreht sich alle 17 Stunden und 14 Minuten einmal um seine Achse. Ebenso dreht sich der Planet in einer rückläufigen Richtung, entgegengesetzt zur Richtung der Erde und der anderen sechs Planeten.
Es wird angenommen, dass die ungewöhnliche Neigung der Uranusachse eine grandiose Kollision mit einem anderen kosmischen Körper verursachen könnte. Die Theorie besagt, dass der Planet, der angeblich die Größe der Erde hatte, scharf mit Uranus kollidierte, der seine Achse um fast 90 Grad verschob.
Windgeschwindigkeiten auf Uranus können bis zu 900 km/h erreichen.
Die Masse des Uranus beträgt etwa das 14,5-fache der Erde und ist damit der leichteste der vier Gasriesen in unserem Sonnensystem.
Uranus wird oft als „Eisriese“ bezeichnet. Neben Wasserstoff und Helium in der oberen Schicht (wie andere Gasriesen) hat Uranus auch einen eisigen Mantel, der seinen Eisenkern umgibt. Die obere Atmosphäre besteht aus Ammoniak und eisigen Methankristallen, die Uranus seine charakteristische hellblaue Farbe verleihen.
Uranus ist nach Saturn der Planet mit der zweitniedrigsten Dichte im Sonnensystem.

Die NE-Vorbeiflugphase (Near Encounter) begann am 22. Januar, 54 Stunden vor der Begegnung mit Uranus. Am selben Tag war der Start der Challenger geplant, zu deren Besatzung auch die Schullehrerin Christa McAuliffe gehörte. Laut dem Leiter des Voyager-Missionsplanungsteams Charles E. Kohlhase sandte das Jet Propulsion Laboratory eine formelle Anfrage an die NASA, den Shuttle-Start um eine Woche zu verschieben, um zwei Ereignisse mit hoher Priorität zu „trennen“, wurde jedoch abgelehnt. Der Grund hing nicht nur mit dem vollen Flugplan im Rahmen des Space-Shuttle-Programms zusammen. Fast niemand wusste, dass auf Initiative von Ronald Reagan die Zeremonie der Erteilung eines symbolischen Befehls an die Voyager zur Erforschung des Uranus in das Flugprogramm der Challenger aufgenommen wurde. Leider verzögerte sich der Start des Shuttles aus verschiedenen Gründen bis zum 28. Januar – dem Tag, an dem der Challenger abstürzte.

So begann Voyager 2 am 22. Januar mit der Durchführung des ersten Flugprogramms B751. Zusätzlich zu den regulären Satellitenbildern enthielt es ein Mosaik von Uranus-Ringen und ein Farbbild von Umbriel aus einer Entfernung von etwa 1 Million km. Auf einem der Bilder vom 23. Januar fand Bradford Smith einen weiteren Satelliten des Planeten - 1986 U9; später erhielt er den Namen VIII Bianca.

Ein interessantes Detail: 1985 versuchten die sowjetischen Astronomen N. N. Gorkavy und A. M. Fridman, die Struktur der Ringe des Uranus durch Bahnresonanzen mit noch unentdeckten Trabanten des Planeten zu erklären. Von den vorhergesagten Objekten wurden vier – Bianca, Cressida, Desdemona und Juliet – tatsächlich vom Voyager-Team gefunden, und der zukünftige Autor von The Astrovite erhielt 1989 den Staatspreis der UdSSR.
In der Zwischenzeit hatte das Navigationsteam die neuesten Zielbezeichnungen für Instrumente an das B752-Programm ausgegeben, das 14 Stunden vor dem Treffen geladen und aktiviert wurde. Schließlich wurde am 24. Januar um 09:15 Uhr das LSU-Betriebsupdate an Bord gesendet und zwei Stunden vor Beginn der Ausführung empfangen. Voyager 2 war 69 Sekunden früher als geplant, also musste der „bewegte Block“ des Programms um einen Zeitschritt verschoben werden, also um 48 Sekunden.
Eine Tabelle der wichtigsten ballistischen Ereignisse während des Vorbeiflugs von Uranus ist unten dargestellt. Die erste Hälfte zeigt die berechneten Zeiten - an Bord GMT und relativ zur größten Annäherung an den Planeten - und die Mindestentfernungen zu Uranus und seinen Satelliten gemäß der Vorhersage vom August 1985. Die zweite Hälfte gibt die tatsächlichen Werte aus der Arbeit von Robert A. Jackobson und Kollegen veröffentlichten im Juni 1992 in The Astronomical Journal. Hier ist die Ephemeridenzeit ET, die im Modell der Bewegung der Körper des Sonnensystems verwendet wird und die während der beschriebenen Ereignisse um 55,184 Sekunden über UTC lag.

Die wichtigsten ballistischen Ereignisse der Begegnung mit Uranus am 24. Januar 1986
Zeit, SCET	Zeit ab Flug, Stunde:Min:Sek	Fall	Objektradius, km	Entfernung vom Mittelpunkt des Objekts, km
vorläufige Prognose
		Absteigender Knoten der Umlaufbahn, Ebene der Ringe
		Uranus, Mindestabstand
		Passieren hinter dem Ring ε
		Um den Ring herumgehen 6
		Eintritt in den Schatten
		Uranus-Sonnenuntergang
		Aus dem Schatten
		Austritt aus Uranus
		Um den Ring herumgehen 6
		Passieren hinter dem Ring ε
Ergebnisse der Verarbeitung von Navigations- und Fotoinformationen
		Titania, Mindestabstand
		Oberon, Mindestabstand
		Ariel, Mindestabstand
		Miranda, Mindestabstand
		Uranus, Mindestabstand
		Uranus-Sonnenuntergang
		Regenschirm, Mindestabstand
		Austritt aus Uranus

Es sei darauf hingewiesen, dass Änderungen in der Art des Funksignals während des Fluges auf der Erde mit einer Verzögerung von 2 Stunden 44 Minuten 50 Sekunden aufgezeichnet wurden, die Bilder jedoch an Bord aufgezeichnet wurden und ihre Übertragung in Echtzeit nicht erwartet wurde. Dieses aufregende Verfahren war für den 25. Januar geplant.
Am Tag des Treffens mit Uranus an Bord der Voyager fiel der Computer des Orientierungs- und Antriebssubsystems AACS (Attitude and Articulation Control System) fünfmal aus. Glücklicherweise hatten sie keinen Einfluss auf die Umsetzung des Programms.
Am Freitag, dem 24. Januar, ab 04:41 UTC zeichneten das PPS-Photopolarimeter und das UVS-UV-Spektrometer etwa vier Stunden lang den Durchgang des Sterns σ Sagittarius hinter den Ringen ε und δ auf. Um 08:48 Uhr wurden die Bilder von Oberon in höchster Qualität aufgenommen und aufgezeichnet, und 19 Minuten später die Komponenten für den Zusammenbau eines Farbfotos von Titania. Um 09:31 machte die Raumsonde das einzige Bild des neu entdeckten Satelliten 1985 U1, das nicht im ursprünglichen Programm enthalten war (dafür musste die Anzahl der Miranda-Frames um eins reduziert werden). Um 11:45 Uhr wurden die besten Aufnahmen von Umbriel gemacht und um 14:16 Uhr Titania. Nach weiteren 20 Minuten wurde Ariel in Farbe fotografiert.

Um 14:45 Uhr wurde die Raumsonde umgeleitet, um die äquatoriale Plasmaschicht zu registrieren und Miranda einzufangen, und um 15:01 Uhr machte sie Farbfotos von ihr. Dann wurde er wieder von Ariel abgelenkt, der um 16:09 Uhr qualitativ hochwertige Bilder von diesem Satelliten machte. Schließlich begann Voyager 2 um 16:37 Uhr mit einem Mosaik aus sieben Einzelbildern von Miranda aus Entfernungen von 40.300 bis 30.200 km und passierte sie nach weiteren 28 Minuten wie geplant mit etwa 29.000 km. Unmittelbar nach dem Schießen auf Miranda richtete das Raumschiff seine HGA-Antenne auf die Erde aus, um an hochpräzisen Doppler-Messungen teilzunehmen.

Um 17:08 machte das ISS-Fernsehsystem vier Bilder der Ringe vor dem Hintergrund des Planeten, kurz bevor sie ihr Flugzeug passierten. Zu dieser Zeit zeichneten die PRA-Funkgeräte und das PWS-Instrument zur Untersuchung von Plasmawellen mit erhöhter Abtastrate auf, um die Dichte von Staubpartikeln abzuschätzen.
Am 24. Januar 1986 um 17:58:51 UTC oder um 17:59:46,5 ET, Bordzeit, passierte die amerikanische Raumsonde Voyager 2 den Mindestabstand zum Zentrum von Uranus - es waren 107153 km. Die Abweichung vom berechneten Punkt überschritt 20 km nicht. Das ballistische Ergebnis des Gravitationsmanövers in der Nähe von Uranus war eine ziemlich bescheidene Erhöhung der heliozentrischen Geschwindigkeit der Voyager von 17,88 auf 19,71 km/s.
Danach wurde die Apparatur so ausgerichtet, dass zwei Passagen des Sterns β Perseus hinter dem gesamten Ringsystem fotografiert wurden. Der erste begann um 18:26 Uhr und der zweite um 19:22 Uhr. Die lineare Auflösung bei diesen Messungen erreichte 10 m - eine Größenordnung besser als die der ISS-Kamera. Gleichzeitig wurde von 19:24 bis 20:12 Uhr eine Funkuntersuchung der Ringe durchgeführt - jetzt war Voyager aus Sicht der Erde hinter ihnen. Die Telemetrie des Raumfahrzeugs wurde abgeschaltet und nur der X-Band-Signalträger verwendet.
Um 20:25 Uhr trat das Gerät in den Schatten von Uranus ein und verschwand nach weiteren 11 Minuten hinter der Scheibe des Planeten. Die Sonnenfinsternis dauerte bis 21:44 Uhr und der Funkschatten dauerte bis 22:02 Uhr. Ein UV-Spektrometer verfolgte den Sonnenuntergang, um die Zusammensetzung der Atmosphäre zu bestimmen, und eine ISS-Kamera im Schatten nahm die Ringe 20 Minuten lang „durch das Licht“ auf. Natürlich wurde die Erdfinsternis durch Uranus auch zur Radiosondierung seiner Atmosphäre genutzt, um Druck und Temperatur zu berechnen. Gemäß einem vorgegebenen Programm und gemäß der Zeitkorrektur in LSU verfolgte das Gerät in jedem Moment den Punkt des Gliedes, hinter dem es sich aus Sicht der Erde und unter Berücksichtigung der Refraktion befand. Während dieses Experiments wurde der S-Band-Sender mit voller Leistung und der X-Band-Sender mit niedriger Leistung eingeschaltet, da die Leistung des bordeigenen Radioisotopengenerators nicht mehr für beide Signale ausreichte. In Pasadena wurde das Funksignal der Voyager gegen 16:30 Uhr Ortszeit wieder empfangen, aber die Telemetrie wurde für weitere zwei Stunden nicht eingeschaltet - bis die erneute Bestrahlung des Ringsystems abgeschlossen war (22:35-22:54).
Während des Vorbeiflugs machte das UVS-UV-Spektrometer Bilder der Polarlichter auf Uranus, verfolgte das Eintauchen von Pegasus in seine Atmosphäre und scannte den Rand des Planeten. Die IRIS-Infrarotausrüstung untersuchte den Wärmehaushalt und die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten, und das PPS-Photopolarimeter maß zusätzlich zu den Finsternissen die Absorptionsrate der Sonnenenergie durch Uranus.
Am 25. Januar verließ der Apparat den Planeten, hatte ungefähr die gleiche Winkelgeschwindigkeit wie er und konzentrierte sich auf Fomalhaut und Achernar. Die Parameter von Plasma und Teilchen wurden mit den Instrumenten LPS und LECP gemessen, und das UV-Spektrometer zeichnete das Eintauchen des Sterns ν Gemini in die Atmosphäre des Planeten auf. Außerdem wiederholte die ISS-Kamera um 12:37 Uhr das Ringmosaik aus einer Entfernung von 1.040.000 km.
Am 26. Januar, 42 Stunden nach Uranus, begann die Nachflugphase PE (Post Encounter) mit dem B771-Programm. Bis zum 3. Februar übermittelte das Gerät die aufgezeichneten Informationen und machte gleichzeitig Bilder des Planeten und seiner Ringe beim Start und während einer ungünstigen Phase. Am 2. Februar wurde die Wärmestrahlung von Uranus erneut gemessen.
Als Teil des nächsten B772-Programms wurde am 5. Februar ein kleines wissenschaftliches Manöver und am 21. Februar eine Magnetometerkalibrierung durchgeführt. Die Beobachtungen nach dem Flug wurden am 25. Februar abgeschlossen.
Am 14. Februar wurde die TCM-B15-Korrektur durchgeführt und damit die Vorbedingungen für den Neptun-Vorbeiflug geschaffen. Es sei darauf hingewiesen, dass Voyager 2 ohne dieses Manöver am 27. August 1989 immer noch den achten Planeten erreicht hätte und um 05:15 UTC etwa 34.000 km von Neptun entfernt gewesen wäre. Darüber hinaus hatte das Gerät bereits Einstellungen zum Ausrichten einer stark gerichteten Antenne auf die Erde in seinem Speicher, falls der Befehlsempfänger nicht mehr funktionierte.
Der Zweck der Korrektur am 14. Februar 1986 bestand darin, den Ankunftszeitpunkt um etwa zwei Tage zu verschieben und das Raumschiff näher an den Planeten und seinen Hauptsatelliten Triton zu bringen, während maximale Freiheit bei der endgültigen Wahl der Flugbahn gelassen wurde. Die Triebwerke der Voyager waren 2 Stunden und 33 Minuten lang eingeschaltet, die längste Fahrt des gesamten Fluges. Das berechnete Geschwindigkeitsinkrement betrug 21,1 m/s mit der Hauptkomponente des Beschleunigungsvektors; Tatsächlich betrug die Geschwindigkeit vor dem Manöver 19.698 m/s und danach 19.715 m/s.
Die Parameter der hyperbolischen heliozentrischen Umlaufbahn der Voyager nach der Korrektur waren:

Neigung - 2,49°;
- Mindestabstand von der Sonne - 1,4405 a.u. (215,5 Millionen km);
- Exzentrizität - 5.810.

Auf einer neuen Flugbahn sollte das Gerät Neptun am 25. August um 16:00 UTC erreichen und in einer Höhe von nur 1300 km über seinen Wolken vorbeifliegen. Die Mindestentfernung von Triton wurde mit 10.000 km festgelegt.
Die Mittel für die Neptune-Mission und -Exploration wurden erstmals im Budgetvorschlag für das Geschäftsjahr 1986 beantragt, genehmigt und seitdem vollständig zugewiesen.

"Zu den nebligen Sümpfen von Oberon"

Der Planet, seine Monde und Ringe

Am 27. Januar fasste der ständige wissenschaftliche Leiter des Projekts, Edward Stone, die vorläufigen Ergebnisse der Arbeit zusammen: „Das uranische System ist einfach völlig anders als alles, was wir bisher gesehen haben.“ Was hat Voyager 2 gefunden? Was konnte sofort gesehen werden und was wurde den Wissenschaftlern erst nach sorgfältiger Bearbeitung offenbart (ihre ersten Ergebnisse bildeten die Grundlage einer Reihe von Artikeln in der Ausgabe von Science vom 4. Juli 1986, und Verfeinerungen wurden für mehrere weitere Jahre veröffentlicht)?
Von der Voyager aufgenommene Fotos der Uranusmonde gingen am 25. Januar im Jet Propulsion Laboratory ein und wurden am 26. Januar der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Höhepunkt des Programms waren natürlich Bilder von Miranda aus nur 31.000 km Entfernung mit einer Auflösung von 600 m: Noch nie haben Wissenschaftler im Sonnensystem einen Körper mit einem so komplexen Relief gesehen! Der Planetologe Laurence A. SoderbLom beschrieb es als eine fantastische Mischung geologischer Merkmale aus verschiedenen Welten - die Täler und Ströme des Mars, die Verwerfungen des Merkur, die durchzogenen Ebenen von Ganymed, 20 km breite Felsvorsprünge und drei nie zuvor gesehene frische "Ovoids". „ bis zu 300 km lang, an manchen Stellen „in einem Lineal“ gesäumt – mindestens zehn Relieftypen liefen auf einem Himmelskörper von rund 500 km Durchmesser zusammen …

Voyager 2: Uranus

Miranda aus einer Entfernung von 31.000 km.

Voyager 2: Uranus

Miranda aus einer Entfernung von 36.000 km.

Voyager 2: Uranus

Das exotische Bild erforderte nicht standardmäßige Erklärungen: Vielleicht kollidierte Miranda im Prozess der Differenzierung wiederholt mit anderen Körpern und setzte sich aus den Trümmern wieder zusammen, und was schließlich einfror und sich als vor uns herausstellte, umfasst die inneren Teile des ursprünglichen Satelliten . Eine merkliche Neigung der Ebene von Mirandas Umlaufbahn zum Äquator des Planeten (4°) könnte ein Beweis für solche Kollisionen bleiben. Die niedrige Oberflächentemperatur (86 K subsolar) schloss die Möglichkeit eines modernen Vulkanismus aus, aber Gezeitenreibung könnte in Mirandas Geschichte eine Rolle gespielt haben.

Miranda aus einer Entfernung von 42.000 km.

Voyager 2: Uranus

Auf den anderen vier großen Monden fand die Voyager-Kamera vertrautere Landschaften: Krater, Balken, Täler und Steilhänge.
Auf Oberon wurde ein besonders großer Krater entdeckt, mit einer hellen zentralen Spitze, deren Boden teilweise mit sehr dunklem Material bedeckt war. Einige der kleineren Einschlagskrater mit 50-100 km Durchmesser waren von hellen Strahlen umgeben, wie auf Callisto, und auf ihrem Grund wurden auch dunkle Ablagerungen späterer Epochen verzeichnet. Als interessantes und unerwartetes Detail entpuppte sich ein Berg, der etwa 6 km über den Rand des Satelliten am Äquator hinausragte. Wenn es sich in Wirklichkeit um die zentrale Spitze eines für die Voyager unsichtbaren Kraters handelte, könnte seine Gesamthöhe 20 km oder sogar mehr betragen.

Uranus ist ein Planet, der Teil des Sonnensystems ist. Er nimmt die siebte Position von der Sonne aus ein und hat den drittgrößten Radius unter den Planeten des Sonnensystems. Nach Masse rangiert dieses Objekt an vierter Stelle.

Der Planet wurde erstmals 1781 vom englischen Astronomen William Herschel aufgezeichnet. Der Name wurde zu Ehren des Himmelsgottes im antiken Griechenland, Uranus, gegeben, der der Sohn von Kronos und der Enkel von Zeus selbst war.

Es sei darauf hingewiesen, dass Uranus der erste Planet ist, der in der Neuzeit mit einem Teleskop entdeckt wurde. Diese Entdeckung war die erste Entdeckung eines Planeten seit der Antike, die es ermöglichte, die bekannten Grenzen des Sonnensystems zu erweitern. Trotz der Tatsache, dass der Planet ziemlich groß ist, wurde er zuvor von der Erde aus gesehen, aber als Stern mit einem schwachen Leuchten wahrgenommen.

Vergleicht man Uranus mit Gasriesen wie Jupiter und Saturn, die aus Helium und Wasserstoff bestehen, fällt auf, dass ihm Wasserstoff in metallischer Form fehlt. Der Planet enthält viel Eis in verschiedenen Modifikationen. Darin ist Uranus Neptun sehr ähnlich; Wissenschaftler klassifizieren diese Planeten in separate Kategorien, die „Eisriesen“ genannt werden. Trotzdem besteht die Uranatmosphäre aus Helium und Wasserstoff, vor nicht allzu langer Zeit wurden Methan und Kohlenwasserstoffzusätze in der Atmosphäre des Planeten gefunden. Die Atmosphäre hat Eiswolken, die aus Wasserstoff und Ammoniak in fester Form bestehen.

Es sei darauf hingewiesen, dass Uranus der Planet mit der kältesten Atmosphäre im gesamten Sonnensystem ist. Die niedrigsten aufgezeichneten Temperaturdaten sind -224 °C. Aus diesem Grund glauben Wissenschaftler, dass die Atmosphäre des Planeten aus mehreren Wolkenschichten besteht, in denen der Wasserhorizont die unteren Schichten einnimmt und die obere Schicht durch Methan dargestellt wird. Die Eingeweide des Planeten bestehen aus Felsen und Eis.

Wie alle Giganten des Sonnensystems hat auch Uranus eine Magnetosphäre und ein System von Ringen um den Planeten. Dieses Objekt hat 27 permanente Satelliten, die sich in Durchmesser und Umlaufbahn unterscheiden. Ein Merkmal des Planeten ist die horizontale Position der Rotationsachse, wodurch der Planet relativ zur Sonne auf der Seite liegt.

Die ersten hochwertigen Bilder von Uranus wurden 1986 von der Menschheit mit der Raumsonde Voyager 2 aufgenommen. Die Bilder wurden aus ziemlich kurzer Entfernung aufgenommen und zeigen einen Planeten ohne sichtbare Wolkenbänder oder Stürme. Moderne Forschungen deuten darauf hin, dass der Planet jahreszeitliche Veränderungen in der Atmosphäre aufweist, und es gibt auch häufige Stürme mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 900 km/h.

Entdeckung des Planeten

Die Beobachtung von Uranus wurde lange vor der Entdeckung von W. Herschel begonnen, weil Beobachter dachten, es sei ein Stern. Die ersten dokumentierten Beobachtungen des Objekts gehen auf das Jahr 1660 zurück, sie wurden von John Flamsteed durchgeführt. Danach, im Jahr 1781, untersuchte Pierre Monier das Objekt, der den Planeten mehr als 12 Mal beobachtete.

Herschel ist der Wissenschaftler, der zuerst zu dem Schluss kam, dass es sich um einen Planeten und nicht um einen Stern handelte. Der Wissenschaftler begann seine Beobachtungen mit der Untersuchung der Parallaxe von Sternen, während er ein Teleskop seiner eigenen Herstellung verwendete. Herschel machte die erste Beobachtung von Uran am 13. März 1781 im Garten in der Nähe seines eigenen Hauses in der Stadt Bath, die in Großbritannien liegt. Gleichzeitig machte der Wissenschaftler folgenden Eintrag in das Tagebuch: „In der Nähe des Sterns ζ des Sternbilds Stier befindet sich ein nebliger Stern oder Komet.“ Nach 4 Tagen machte der Wissenschaftler eine weitere Notiz: „Bei der Suche nach einem beobachteten Stern oder Kometen stellte sich heraus, dass das Objekt seine Position geändert hat, und dieses sagt, dass es ein Komet ist.“

Weitere Beobachtungen des Objekts bei starker Vergrößerung mit einem Teleskop zeigten den Kometen als kaum erkennbaren Fleck, obwohl die umgebenden Sterne ausdrucksstark und hell waren. Wiederholte Studien sagten, es sei ein Komet. Im April desselben Jahres erhielt der Wissenschaftler Forschungsergebnisse von einem Kollegen der Royal Society of Astronomers, N. Maskelyne, der sagte, er habe in diesem Kometen weder Kopf noch Schwanz gefunden. Daraus können wir schließen, dass dies entweder ein Komet mit einer sehr langgestreckten Umlaufbahn oder ein anderer Planet ist.

Herschel führte die Beschreibung als Komet fort, aber gleichzeitig vermuteten die meisten Forscher eine andere Natur des Objekts. So hat der russische Astronom A.I. Leksel berechnete die Entfernung zum Objekt, die die Entfernung von der Erde zur Sonne überstieg und 4 astronomischen Einheiten entspricht. Auch der deutsche Astronom I. Bode schlug vor, dass das von Herschel entdeckte Objekt ein Stern sein könnte, der sich über die Umlaufbahn des Saturn hinausbewegt, außerdem stellte der Wissenschaftler fest, dass die Bewegungsbahn den Planetenbahnen sehr ähnlich ist. Die endgültige Bestätigung der planetarischen Natur des Objekts erfolgte 1783 durch Herschel.

Für diese Entdeckung erhielt Herschel von König George III. ein lebenslanges Stipendium in Höhe von 200 Pfund, mit der Bedingung, dass der Wissenschaftler näher an den König heranrückt, damit er und seine Familie Weltraumobjekte durch das Teleskop des Wissenschaftlers beobachten können.

Planetenname

Aufgrund der Tatsache, dass Herschel der Entdecker des Planeten ist, wurde er von der Royal Society of Astronomers geehrt, dem Planeten einen Namen zu geben. Ursprünglich wollte der Wissenschaftler den Planeten zu Ehren von König Georg III. als „Star of George“ benennen, auf Latein heißt es „GeorgiumSidus“. Dieser Name wurde damit erklärt, dass es damals nicht relevant war, den Planeten zu Ehren des alten Gottes zu benennen, außerdem wird dies die Frage beantworten, wann der Planet entdeckt wurde, was beantwortet werden könnte, dass die Entdeckung in die Zeit fällt die Regierung von König Georg III.

Es gab auch einen Vorschlag des französischen Wissenschaftlers J. Landa, den Planeten zu Ehren des Entdeckers zu benennen. Es gab Vorschläge, es nach der mythologischen Frau des Saturn, nämlich Cybele, zu benennen. Der Name Uranus wurde vom deutschen Astronomen Bode vorgeschlagen, der den Namen damit begründete, dass dieser Gott der Vater von Saturn war. Ein Jahr nach Herschels Tod war der ursprüngliche Name „George“ praktisch nirgendwo zu finden, obwohl der Planet in Großbritannien etwa 70 Jahre lang so hieß.

Der Name Uranus wurde dem Planeten schließlich seit 1850 zugewiesen, als er im Almanach Seiner Majestät verankert wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass Uranus der einzige Planet ist, dessen Name aus der römischen Mythologie und nicht aus dem Griechischen stammt.

Die Rotation des Planeten und seine Umlaufbahn

Der Planet Uranus ist 2,8 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Der Planet macht in 84 Erdenjahren eine vollständige Umdrehung um die Sonne. Uranus und Erde sind 2,7 bis 2,85 Milliarden Jahre voneinander entfernt. Die Halbachse der Umlaufbahn des Planeten beträgt 19,2 AE. das entspricht fast 3 Milliarden Kilometern. In dieser Entfernung entspricht die Sonnenstrahlung 1/400 der Erdumlaufbahn. Die Elemente der Umlaufbahn des Uranus wurden zuerst von Pierre Laplace untersucht. Zusätzliche Klarstellungen zu den Berechnungen wurden 1841 von John Adams vorgenommen, er verdeutlichte auch den Gravitationseffekt.

Die Periode, in der Uranus eine Umdrehung um seine eigene Achse macht, beträgt 17 Stunden und 14 Minuten. Wie auf allen Riesenplaneten bilden sich auf Uranus starke Winde, die parallel zur Rotation des Planeten wehen. Diese Winde erreichen Geschwindigkeiten von 240 m/s. Aus diesem Grund machen einige Details der Atmosphäre, die sich in südlichen Breiten befinden, in 14 Stunden eine vollständige Umdrehung um den Planeten.

Achsenneigung

Ein Merkmal des Planeten ist die Neigung der Rotationsachse zur Ebene der Umlaufbahn, diese Neigung entspricht einem Winkel von 97,86 °. Dadurch liegt der Planet während der Drehung auf der Seite und dreht sich rückläufig. Diese Position unterscheidet den Planeten von anderen, die Jahreszeiten kommen hier ganz anders. Die Rotation aller Planeten des Sonnensystems kann mit der Bewegung eines Kreisels verglichen werden, und die Rotation von Uranus ähnelt eher einer rollenden Kugel. Wissenschaftler vermuten, dass eine solche Neigung des Planeten auf die Kollision des Planeten mit dem Planetosimal selbst während der Entstehung von Uranus zurückzuführen war.

Zur Sonnenwende auf Uranus ist einer der Pole ganz der Sonne zugewandt, während am Äquator Tag und Nacht sehr schnell wechseln und die Sonnenstrahlen den Gegenpol nicht erreichen. Nach einem halben Uran-Jahr tritt die gegenteilige Situation ein, da sich der Planet mit dem anderen Pol der Sonne zuwendet. Eine interessante Tatsache ist, dass jeder der Pole des Uranus 42 Erdjahre lang in völliger Dunkelheit liegt und dann 42 Jahre lang von der Sonne beleuchtet wird.

Obwohl die Pole des Planeten die maximale Wärmemenge erhalten, ist die Temperatur am Äquator immer noch konstant höher. Warum dies geschieht, ist Wissenschaftlern noch unbekannt. Auch die Position der Achse bleibt ein Rätsel, Wissenschaftler haben nur wenige Hypothesen aufgestellt, die nicht durch wissenschaftliche Fakten bestätigt wurden. Die populärste Axialneigungshypothese für Uranus ist, dass bei der Entstehung der Planeten im Sonnensystem ein sogenannter Protoplanet in Uranus einschlug, der ungefähr so ​​groß war wie die Erde. Aber das erklärt nicht, warum keiner der Satelliten des Planeten eine solche axiale Neigung hat. Es gibt auch eine Theorie, nach der der Planet einen großen Satelliten hatte, der die Achse des Planeten erschütterte und später verloren ging.

Sichtbarkeit des Planeten

Über zehn Jahre lang, von 1995 bis 2006, reichte die sichtbare Helligkeit des Planeten Uranus von +5,6 m bis +5,9 m, was es ermöglichte, den Planeten von der Erde aus ohne den Einsatz optischer Instrumente zu betrachten. Zu diesem Zeitpunkt lag der Winkelradius des Planeten zwischen 8 und 10 Bogensekunden. Bei klarem Nachthimmel ist Uranus mit bloßem Auge zu erkennen, mit einem Fernglas ist der Planet sogar unter städtischen Bedingungen sichtbar. Bei der Beobachtung eines Objekts mit einem Amateurteleskop sieht man eine hellblaue Scheibe, die an den Rändern dunkler wird. Mit leistungsstarken Teleskopen mit einer Linse von 25 Zentimetern können Sie sogar den größten Satelliten des Planeten namens Titan sehen.

Physikalische Eigenschaften von Uranus

Der Planet ist 14,5-mal schwerer als die Erde, während Uranus der masseärmste aller Riesenplaneten ist, aus denen das Sonnensystem besteht. Aber die Dichte des Planeten ist unbedeutend und beträgt 1,270 g/cm³, was ihm erlaubt, den zweiten Platz unter den Planeten mit der niedrigsten Dichte nach Saturn einzunehmen. Obwohl der Durchmesser des Planeten größer ist als der von Neptun, ist die Masse von Uranus immer noch geringer. Dies wiederum bestätigt die von Wissenschaftlern aufgestellte Hypothese, dass Uranus aus Methan-, Ammoniak- und Wassereis besteht. Helium und Wasserstoff nehmen in der Zusammensetzung des Planeten einen unbedeutenden Teil der Masse ein. Nach den Hypothesen von Wissenschaftlern bilden Felsen den Kern des Planeten.

Wenn man über die Struktur von Uranus spricht, ist es üblich, ihn in drei Hauptkomponenten zu unterteilen: Der innere Teil (Kern) wird durch Felsen dargestellt, der mittlere besteht aus mehreren Eisschalen und der äußere wird durch eine Helium-Wasserstoff-Atmosphäre dargestellt . Etwa 20 % des Radius von Uranus fallen auf den Kern des Planeten, 60 % auf den Eismantel und die Atmosphäre nimmt die restlichen 20 % ein. Der Kern des Planeten hat die höchste Dichte, wo er einen Indikator von 9 g / cm³ erreicht, außerdem hat dieser Bereich einen hohen Druck und erreicht die Marke von 800 GPa.

Es muss klargestellt werden, dass Eisschalen nicht die allgemein akzeptierte physikalische Form von Eis haben, sie bestehen aus einer dichten Flüssigkeit, die eine sehr hohe Temperatur hat. Diese Substanz ist eine Mischung aus Methan, Wasser und Ammoniak, sie hat eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit. Das beschriebene Schema der Struktur wird nicht eindeutig akzeptiert und zu 100% bewiesen, weshalb andere Optionen für die Struktur von Uranus vorgeschlagen werden. Moderne Technik und Studienmethoden können nicht auf alle Fragen, die die Menschheit interessieren, eine eindeutige Antwort geben.

Trotzdem wird der Planet normalerweise als abgeplatteter Sphäroid wahrgenommen, der an den Polen einen Radius von etwa 24,55 und 24,97 Tausend Kilometern hat.

Ein Merkmal von Uranus sind auch deutlich geringere Indikatoren für innere Hitze als andere Riesenplaneten. Wissenschaftler konnten den Grund für den geringen Wärmefluss dieses Planeten noch nicht herausfinden. Selbst der weitgehend ähnliche und kleinere Neptun strahlt 2,6-mal mehr Wärme ins All ab, als er von der Sonne erhält. Die Wärmestrahlung von Uranus ist sehr schwach und erreicht einen Indikator von 0,047 W / m², was 0,075 W / m² weniger ist, als die Erde abgibt. Detailliertere Studien haben gezeigt, dass der Planet etwa 1% der Wärme abstrahlt, die er von der Sonne erhält. Die niedrigsten Temperaturen auf Uranus wurden in der Tropopause gemessen und betragen 49 K, diese Zahl macht den Planeten zum kältesten im gesamten Sonnensystem.

Aufgrund des Mangels an großer Wärmestrahlung ist es für Wissenschaftler sehr schwierig, die Temperatur des Planeteninneren zu berechnen. Dennoch werden Hypothesen über die Ähnlichkeit von Uranus mit anderen Riesen des Sonnensystems aufgestellt, in den Eingeweiden dieses Planeten kann sich Wasser in einem flüssigen Aggregatzustand befinden. Daraus können wir schließen, dass die Existenz lebender Organismen auf Uranus möglich ist.

Atmosphäre des Uranus

Obwohl der Planet nicht die übliche feste Oberfläche hat, ist es ziemlich schwierig, über die Verteilung auf der Oberfläche und in der Atmosphäre zu sprechen. Der am weitesten vom Planeten entfernte Teil wird jedoch als Atmosphäre betrachtet. Nach vorläufigen Berechnungen von Wissenschaftlern sollte davon ausgegangen werden, dass die Atmosphäre in einer Entfernung von 300 Kilometern vom Hauptteil des Planeten entfernt ist. Die Temperatur dieser Schicht beträgt 320 K bei einem Druck von 100 bar.

Die Korona der Uranus-Atmosphäre hat von der Oberfläche aus den doppelten Durchmesser des Planeten. Die Atmosphäre des Planeten ist in drei Schichten unterteilt:

• Die Troposphäre nimmt mit einem Druck von etwa 100 bar einen Bereich von -300 bis 50 Kilometer ein.
• Die Stratosphäre hat einen Druck von 0,1 bis 10-10 bar.
• Die Thermosphäre oder Korona ist 4.000 bis 50.000 Kilometer von der Oberfläche des Planeten entfernt.

Die Atmosphäre von Uranus enthält Substanzen wie Wasserstoff im molekularen Zustand und Helium. Es sei darauf hingewiesen, dass sich Helium nicht wie andere Riesen in der Mitte des Planeten befindet, sondern in der Atmosphäre. Der dritte Hauptbestandteil der Atmosphäre des Planeten ist Methan, das im Infrarotspektrum zu sehen ist, dessen Anteil jedoch mit zunehmender Höhe deutlich abnimmt. Die oberen Schichten haben auch Stoffe wie Ethan, Diacetylen, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, Wasserdampfpartikel.

Ringe des Uranus

Dieser Planet hat ein ganzes System von Ringen, die schwach ausgeprägt sind. Sie bestehen aus dunklen Partikeln mit sehr kleinem Durchmesser. Moderne Technologien haben es Wissenschaftlern ermöglicht, den Planeten und seine Struktur genauer kennenzulernen, während 13 Ringe aufgezeichnet wurden. Am auffälligsten ist der Ring ε. Die Ringe des Planeten sind relativ jung, dieser Schluss lässt sich aufgrund des geringen Abstands zwischen ihnen ziehen. Die Entstehung der Ringe erfolgte parallel zur Entstehung des Planeten selbst. Es gibt Vermutungen, dass die Ringe aus den Teilchen der Trabanten des Uranus gebildet werden könnten, die bei einer Kollision miteinander zerstört wurden.

Die erste Erwähnung der Ringe wurde von Herschel gemacht, aber das ist zweifelhaft, da seit zwei Jahrhunderten niemand Ringe auf der ganzen Welt gesehen hat. Die offizielle Bestätigung des Vorhandenseins von Ringen im Uranus erfolgte erst am 10. März 1977.

Monde des Uranus

Uranus hat 27 permanente natürliche Satelliten, die sich in Durchmesser, Zusammensetzung und Rotationsbahnen um den Planeten voneinander unterscheiden.

Die größten natürlichen Satelliten des Uranus:

• Regenschirm;

Die Namen der Satelliten des Planeten wurden aus den Werken von A. Pope und W. Shakespeare ausgewählt. Trotz der großen Anzahl von Satelliten ist ihre Gesamtmasse sehr gering. Die Masse aller Trabanten von Uranus beträgt weniger als die Hälfte der Masse von Triton, dem Trabanten von Neptun. Der größte Mond des Uranus, genannt Titania, hat einen Radius von nur 788,9 Kilometern, was der Hälfte des Radius unseres Mondes entspricht. Die meisten Satelliten haben eine geringe Albedo, da sie im Verhältnis 1:1 aus Eis und Gestein bestehen.

Unter allen Satelliten gilt Ariel als der jüngste, da seine Oberfläche die wenigsten Einschlagskrater von Meteoriten aufweist. Und der älteste Satellit ist Umbriel. Ein interessanter Satellit ist Miranda aufgrund der vielen bis zu 20 Kilometer tiefen Schluchten, die in chaotische Terrassen übergehen.

Die moderne Technologie ermöglicht es der Menschheit nicht, Antworten auf alle Fragen zu Uranus zu finden, aber wir wissen bereits viel, und die Forschung endet hier nicht. In naher Zukunft ist geplant, Raumschiffe zum Planeten zu bringen. Die NASA hat 2020 ein Startprojekt namens Uranusorbiter.