20. yüzyılın son çeyreğinde yapılan Güneş Sistemi Çalışmaları, bilime bir dizi şaşırtıcı keşifler verdi. Yeni güçlü astrofizik optik teleskopların yardımıyla, nükleer bilim adamları, diğer bilim ve teknoloji dallarının temsilcileri yakın zamanda çok değerli bilimsel veriler elde edebildiler. Uzay otomatik problarının uçuşları sayesinde, yıldızımızın gezegensel sisteminin yapısı ve yapısı hakkındaki ilginç gerçekler, insanoğlunun bildiği bir şeydi. Sonunda, bilim dünyası Uranüs gezegeninin nasıl göründüğü, Neptün'ün neyi temsil ettiği ve Güneş Sisteminin gerçek boyutlarının ne olduğu hakkında bilgi edinmeyi başardı.
Güneş sisteminin en şaşırtıcı gezegeni
Bir teleskopla Dünyaya yakın alanı araştırmak, yanlış bir görüşe ulaşmak kolaydır - güneş sistemi, diğer tüm uzay cisimleri ve nesnelerinin bilinen fizik ve matematik yasalarına uyduğu en basit heliocentrik mekanizmadır. Aslında, her şey ilk bakışta göründüğü kadar basit değildir. En yakın uzayımızdaki her gök cismi kendi hayatını yaşar, kendi özelliklerine sahiptir ve komşularına pek benzemez. Bunun canlı bir örneği, yalnızca Dünya ve Mars'ın gergin bir sıraya sokabileceği karasal gezegenlerdir.
Bu durum, Güneş'in etrafını dış çevrede dolaştırmak isteyen başka bir gezegen grubuyla (gaz devleri) aynıdır. Jüpiter ve Satürn'ün benzer astrofiziksel parametreleri ve özellikleri varsa, arkalarındaki Uranüs “kara koyun” gibi görünür. Dışsal benzerliğe ve aynı yapıya rağmen, Uranüs, sıradışı bir konumda olan yıldız sistemimizin tek gezegenidir. Uranüs gibi göksel bir cismin kendine has özelliği şu yönlerdendir. Gezegen sadece heliosentrik yörüngede ölçülü bir koşu yapmakla kalmaz, aynı zamanda güneş etrafında bir bilardo topu gibi yuvarlanır. Basitçe söylemek gerekirse, gezegen basitçe onun yanında yatıyor ve yörüngesi yönünde yuvarlanıyor. Bu davranış sadece Güneş Sisteminin diğer iki gaz devi için tipik değildir - Jüpiter ve Satürn, Uranüs'ün dönüş yörüngesinin yörüngesindeki düzlemine göre konumu olağandışı görünüyor.
Uranüs ekvatorunun yörüngesinin düzlemine ne kadar yatırıldığı hakkında konuşursak, bu değer 97.86⁰'dir. Örneğin, Dünya ve Mars, sırasıyla 23.45 ve 25.19 derecelik yörünge düzlemine bir ekvator eğim açısına sahiptir. Merkür'deki ve Jüpiter'deki ekvator neredeyse yörünge düzlemine diktir. Uranüs, yan tarafında uzanır ve retrograd olarak döner. Eksenin böyle bir konumu saçmalık gibi bilimsel bir bakış açısına bakar, çünkü Güneş'ten yedinci gezegende, gündüz ve gecenin değişmesi sadece gezegen diskinin dar bir bölgesinde gözlenir. Uzak Güneş'in gün doğumu ve gün batımı, Uranüs'ün ufkunda, Dünya'daki kutupsal enlemlerde olduğu gibi gerçekleşir. Gezegenin dönme ekseninin bu konumu nedeniyle, ilginç bir an var - kutuplarda ve ekvatordaki Uranüs yılı süresindeki fark. Gezegenin kutupları 42 Dünya yılı boyunca bir gün ve gece bir araya gelir, ancak ekvatorda yıl tam olarak iki kez uzatılır ve 84 Dünya yılıdır.
Gezegenin dönme ekseninin konumu ve yedinci gezegenin manyetik alanının doğası. Güneş sisteminin diğer gök cisimlerinden farklı olarak, Uranüs'ün manyetik alanı, gezegenin kendisi ile birlikte dönerek sürekli manyetik kutupları değiştirir. Başka bir deyişle, Uranüs gezegeninin manyetik alanı periyodik olarak açılır ve kapanır. Eğer bu Dünya'da olsaydı, her gün gezegensel bir felaketten beklenirdi.
Yedinci gezegenin keşfi
Üçüncü gaz devinin keşfi hikayesi tamamen İngiliz William Herschel'in adıyla bağlantılı. 1781 yılında, İngiliz, güneş sistemini ziyaret eden bir kuyruklu yıldız için yanlış kullanılan yeni bir gök cismi keşfetti. Bununla birlikte, bir süre sonra, güneşin etrafındaki yörüngede nesnenin özelliklerini inceledikten sonra, astronom William Herschel, onu yedinci gezegen olarak sınıflandırmaya karar verdi. Bu olay astronomide bir dönüm noktası oldu. Enstrümantal bir şekilde ilk kez, daha önce bilinmeyen bir gezegeni bulmayı başarabilmiş bir kişi. Bu noktaya kadar, gökbilimciler Uranüs'ü bir yıldız olarak alan altı gezegenin varlığına ilişkin bilgilere güvendiler. Güneş sisteminin boyutu fikri Satürn'ün yörüngesi ile sınırlıydı.
Bir keşifci olarak İngiliz, yedinci gezegene İngiliz hükümdarının onuruna "George'un yıldızı" adını vermeyi teklif etti. Bu ad, gök gezegeninin antik Yunan ilahi sembolünün onuruna, yeni gezegene Uranüs adını vermeye karar veren Kraliyet Astronomik Gözlemevi üyelerinin zevkine uymuyordu. Daha sonra, Herschel Uranüs'ün hareketini gözlemlediğinde, bu gök cisiminin yörüngedeki davranışının bir özelliği olduğu kaydedildi. Yedinci gezegen yörüngede düzensiz hareket ediyordu, şimdi hızlanıyordu, sonra hareketini yavaşlatıyordu. Herschel’in ölümünden hemen sonra, diğer gökbilimciler, İngiliz Adams ve Fransız Laverye, yerçekimi üçüncü gaz devinin davranışını etkileyen Uranüs’ün arkasında başka bir büyük gök cismi olduğu varsayımını yaptı. Daha sonraki matematiksel hesaplamalar, 1846'da güneş sisteminin son sekizinci gezegeni Neptün'ü keşfetmeyi mümkün kılan varsayımın doğruluğunu onayladı.
Böylece, Uranüs'ün keşfi, bilim dünyasında zincirleme bir reaksiyon gerektirdi ve bu da gezegensel sistemin sınırlarının genişlemesine neden oldu. Uranüs'ün ardından matematiksel hesaplamalar ile keşfedilen Neptün ve Pluto - nesnelerini aldık.
Astrofiziksel özellikler: Uranüs gezegeninin kısa bir açıklaması
Güneş Sisteminin ilk iki gaz deviyle olan dış benzerliğe rağmen, yedinci gezegen Jüpiter ve Satürn'den önemli ölçüde farklıdır. Teleskopla oldukça iyi görülebilen Jüpiter ve Satürn'ün aksine, mercekteki Uranüs küçük bir yıldız işaretine benziyor. Bu, bu uzak dünyayı gezegenimizden ayıran muazzam mesafeden kaynaklanıyor.
Dünya'nın ufkunda, üçüncü dev ancak parlaklığı 5,9 - 5,32 arasında değişen, loş bir yıldızı temsil edebiliyor. Uzak bir soluk mavi renkli yıldızın arkasındaki teleskopta gözlemleyen astronomlar, yedinci gezegenin gerçekte ne renk olduğunu merak ediyorlar. Bilim adamları, bu sorunun cevabını yalnızca Voyager-2 uzay sondasının 80 bin kilometre boyunca uçtukları 1986 yılında aldılar. uzak bir gezegenin yüzeyinden. Sonuçta ortaya çıkan görüntüler soluk mavi bir renk gösterdi, ancak metalik bir renk tonu, gezegen diski.
Güneşe uzaklık ortalama 2 876 679 082 km'dir. Uranüs yıldız sisteminin merkezinde, biraz eksantriklik (e) olan ve 0.46 olan neredeyse eliptik bir yörüngede koşar. Göksel cismin merkez yıldız etrafındaki yörünge dönemi 30,685 Dünya günü veya 84 yıldır. Bu gezegenin hareket hızı düşük - saniyede sadece 6,8 kilometre. Sadece Neptün uzayda daha düşük yörünge hızıyla - 5,4 km / s hareket eder.
Dünya'dan üçüncü dev gezegene seyahat etmenin ne kadar zaman alacağı hakkında konuşursak, burada yaklaşık 9 yıl boyunca Uranüs'e uçan aynı otomatik Voyager 2 makinesinin uçuş verilerine güvenebilirsiniz. Bu, şimdiye kadar toprakların bu uzak nesne ve çevresi hakkında fikir edinmesine izin veren tek görev.
Gece gökyüzünde mütevazı boyutuna rağmen, gerçekte Uranüs'ün boyutu etkileyici. Bu devin planet diskinin çapı 50,724 km'dir. Tabii ki, sırasıyla 140 bin km ve 116 bin km olan Jüpiter ve Satürn'deki kadar değil. Bununla birlikte, güneş sisteminin yedinci gezegeninin üçüncü pozisyonu sağlam bir şekilde tutması için bu yeterlidir.
Etkileyici gözlemci ve bu gök cisiminin kütlesi. Uranyum Dünya'dan 14.5 kat daha ağırdır ve 8.6832 · 1025 kg ağırlığındadır. Kütlesiyle, soluk mavi dev sadece Jüpiter ve Satürn'ü kaybetmez. Uranüs'ün uzak uydusu bile, gezegen Neptün, büyük bir kütleye sahiptir. Uzak bir göksel cismin nispi hafifliği, bileşiminden kaynaklanmaktadır. Diğer iki gezegenden farklı olarak Jupiter ve Saturn, kütlenin yarı sıvı ve metalize hidrojen ve helyumla temsil edildiği Uranüs, kendi ekseni etrafında 2.29 m / s dönme hızına sahip dev bir buz topunu temsil eder.
Yedinci gezegenin bileşimi ve atmosferi
Uranüs'teki buz, çeşitli yüksek sıcaklık modifikasyonlarıdır. Dondurulmuş amonyak, su buzu ve metan katı, buzlu bir halde bulunur. Buzlu doğa nedeniyle, yedinci gezegen astrofizikçiler tarafından buz devleri kategorisine transfer edildi. Buz topunun yoğunluğu önemsiz, Dünya gezegeninin yoğunluğundan neredeyse üç kat daha az ve 1.27 g / cm3'tür. Bununla birlikte, geniş kütle ve yörünge parametreleri nedeniyle, yerçekimi kuvvetleri Uranüs üzerinde oldukça güçlüdür. Buz devindeki serbest düşüşün ivmesi neredeyse dünya ile aynıdır ve 8.87 m / s2'dir.
Bu gibi görünen uzak bir gezegenin meraklı yapısı:
- katı taş çekirdek;
- buz örtüsü;
- hayali yüzey;
- düşük atmosfer (stratosfer ve troposfer);
- gezegen tacı.
Göksel bir cismin yüzeyi, gaz halinde olan hidrojen ve helyum bileşikleri ile temsil edilir. Gezegenin atmosferi, Uranüs'ün karakteristik soluk mavi bir tonu olduğu için metan içerir. Konsantrasyonu rakımlı olarak azalır, burada aşırı düşük sıcaklıklar nedeniyle metan donar, hidrojen ve helyum için yer bırakır. Yedinci gezegenin atmosferinin tam kimyasal bileşimi tam olarak bilinmemekle birlikte, spektrumdan yola çıkarak, atmosfer esas olarak hidrojendir, ayrıca metan molekülleri üzerinde güneş ışınımının sonucu olan hidrokarbon bileşiklerini de içerir. Buz devinin atmosferinin katmanları, kalınlık ve sıcaklık bakımından farklılık gösterir. En üstteki katman, gezegenin çok ötesinde 8.000 km'ye kadar uzanan atmosferik koronadır. Düşük katmanlar düşük sıcaklıkların hakim olduğu stratosfer ve troposferdir. 50-300 km yükseklikte. yüzeyden su buharı, amonyak kristalleri ve metandan oluşan bir bulut katmanıdır. Bu yerdeki sıcaklıklar eksi işareti ile 227-250 santigrat dereceye ulaşır.
Sonuç
Bilim adamlarının bugün üçüncü dev gezegen hakkında sahip oldukları bilgiler son derece sınırlıdır. Bu Uranüs'ün yeri nedeniyle. Astrofizikçiler ve bilim insanları, Jüpiter ve Satürn'ün ve güneş sisteminin uç bölgelerinin çalışmasına odaklandılar. Bu göksel cisimler topluluğunun ortasında bulunan Uranüs, her zaman araştırma programlarını gözden kaçırıyordu. "Voyager 2" uzay aracı, uzak bir gezegenin çevresine ulaşan ve Uranüs gezegeni hakkında, atmosferinin ve ortamının bileşimi hakkında ilk belgesel bilgiyi sağlayan tek gemi haline geldi.
Bilim adamları kendi gök cisimleri sistemine sahip olan diğer tüm gaz devleri gibi, bilim adamları da bir uranyum süsü keşfettiler - bir yüzük sistemi. Günümüzde 27 parça bulunan Uranüs gezegeninin keşfedilen ve uydular. Hubble teleskopunun 2005 yılında yardımıyla Uranüs'ün en büyük beş uydusunu ayrıntılı olarak incelemek mümkündü - bunlar Miranda, Ariel, Umbriel, Titania ve Oberon. Uzaktaki bir gezegenin ve uydularının bir başka çalışması muhtemelen bilim insanlarına yeni ve faydalı bilgiler sağlayacaktır, ancak yakın gelecekte Güneş Sisteminin bu kısmına yönelik görevler planlanmamıştır.
