Uránusz – a Naprendszer hetedik bolygó: jellemzők, holdak és gyűrűk
Fedezze fel az Uránusz titkait: gázóriás jellemzői, különleges tengelydőlés, holdak és 13 gyűrű részletes ismertetése.
Az Uránusz a Naprendszerben a Naptól számított hetedik bolygó. Gázóriás. A harmadik legnagyobb bolygó a Naprendszerben.
A bolygó jégből, gázokból és folyékony fémből áll. Légköre hidrogént (1H), héliumot (2He) és metánt tartalmaz. Az Uránusz hőmérséklete -197 °C (-322,6 °F; 76,1 K) a légkör tetejének közelében, de a kis szilárd magja (a Föld tömegének mintegy 55%-a) valószínűleg 4730 °C (8540 °F; 5000 K).
A bolygó annyira megdől a tengelye körül, hogy oldalirányban van. Öt nagy holdja, sok kicsi holdja és egy 13 bolygógyűrűből álló kis rendszere van.
Az Uránusz és a Nap közötti távolság körülbelül 2,8 milliárd km. Az Uránusz 84 földi év alatt kerüli meg a Napot. Önmaga körül 17 óra 14 perc alatt tesz meg egy kört. Ez azt jelenti, hogy egy urániai év körülbelül 43 000 urániai napból áll.
Az Uránuszt 1781-ben fedezték fel. Ez a bolygó tökéletes körülmények között szabad szemmel is látható. John Flamsteed évtizedekkel korábban látta, de összetévesztette egy csillaggal (34 Tauri).
Az Uránusz nevét a görög Uránusz istenről kapta, aki az égbolt istene volt.
Fizikai tulajdonságok
Mérete és tömege: Az Uránusz átlagos sugara körülbelül 25 362 km, tömege kb. 8,68×1025 kg, ami a Föld tömegénél sokkal nagyobb, de kisebb a Szaturnusznál és a Jupiternél. Átlagos sűrűsége ~1,27 g/cm³.
Gravitáció és menekülési sebesség: Felületi gravitása körülbelül 8,7 m/s² (közel 0,89 földi g), menekülési sebessége ~21,3 km/s.
Belső szerkezet: Szilárd kisméretű mag (valószínűleg kőzetek és fémek keveréke), körülötte vastag jégréteg (víz, ammónia, metanol jellegű vegyületek), majd egy külső gázréteg. A belső energia-kibocsátás az Uránusz esetében rendkívül alacsony; a bolygó jóval kevesebb belső hőt sugároz, mint a többi óriásbolygó, ennek oka nem teljesen ismert.
Légkör és időjárás
Az Uránusz légköre főként hidrogénból és héliumból áll, a metán (CH₄) a rövidebb hullámhosszú fényt elnyeli, ez adja meg kékeszöld színét. A légkörben felhősávok, szelek és időnként heves viharok is megfigyelhetők; a szélsőséges szelek sebessége több száz m/s lehet.
Hőmérséklet: A felső légkör hőmérséklete igen alacsony (~76 K, azaz -197 °C), míg a belső részeken a hőmérséklet több ezer kelvinre emelkedhet.
Forgás, tengelydőlés és évszakok
Az Uránusz tengelyferdesége kiugró: ~97,8°, ezért a bolygó gyakorlatilag "oldalt fekszik". Ennek eredményeként egyik pólusa közel 42 évig folyamatosan napfényben van, majd 42 évig éjszaka. Az erős tengelydőlés valószínűleg egy vagy több nagy ütközés következménye lehet a bolygó korai történetében.
Forgási idő: Egy nap hossza ~17 óra 14 perc (forgás periodusa). Orbitalis idő: egy év ~84 földi év.
Holdak és gyűrűk
Az Uránusznak több tucat holdja ismert; a legismertebbek és legnagyobbak az alábbiak:
- Miranda — jellegzetes, változatos felszíni formák, szakadékokkal és fiatal területekkel;
- Ariel — fényes, kanyonokkal és jégsíkságokkal;
- Umbriel — sötétebb, kráteres felszín;
- Titania — a legnagyobb uránusi hold;
- Oberon — sötét, kráterezett felszínű nagy hold.
Összesen több mint 25–27 ismert holdja van (a felfedezések idővel bővülnek), köztük sok apró darab, amelyeket a Voyager-2 és a későbbi távcsöves megfigyelések tártak fel.
A gyűrűrendszer viszonylag keskeny és sötét. A 13 bolygógyűrűből álló rendszer viszonylag kevés anyagot tartalmaz a Saturnusz gyűrűihez képest; a gyűrűk felfedezése 1977-ben történt egy csillagfedéses megfigyelés során.
Magnetoszféra
Az Uránusz mágneses tere szokatlan: tengelye jelentősen eltér a forgástengelytől (~59°-os eltérés), és a mágneses dipólpont nem középen helyezkedik el. Ez komplex és aszimmetrikus mágneses környezetet hoz létre, amely erősen befolyásolja a bolygó körüli részecskék eloszlását és a kozmikus sugárzás kölcsönhatását.
Felfedezés és űrkutatás
Az Uránuszt 1781-ben William Herschel fedezte fel, bár John Flamsteed és más korábbi megfigyelők is láthatták észrevétlenül. A bolygót a későbbiek során elnevezték a görög Uránusz istenről (Égbolt isten).
Az Uránuszt csak egyszer látogatta meg űrszonda: a NASA Voyager-2 űrszondája 1986. január 24-én repült el a bolygó mellett, és részletes adatokat küldött a légkörről, gyűrűkről, holdakról és a mágneses térről. Azóta a legtöbb tudásunk e Voyager-2 mérési eredményein és földi távcsöves megfigyeléseken alapul.
Megfigyelés a Földről
Az Uránusz megfelelő feltételek mellett szabad szemmel is látható, de legtöbbször halvány csillagnak tűnik, ezért a részletek megfigyeléséhez távcső szükséges. Átlagos távolsága a Naptól ~2,87 milliárd km, ami jól érzékelteti a Naprendszer külső régióinak méretét.
Összefoglaló
Az Uránusz különleges helyet foglal el a Naprendszerben: oldalirányban „fekvő” tengelye, hideg légköre, viszonylag kicsi belső hőkibocsátása, és szokatlan mágneses tere mind izgalmas kutatási témák. A további részletes felderítés — új űrszondákkal — segíthet megérteni kialakulását, belső szerkezetét és a Naprendszer korai történetében játszott szerepét.
Holdak
Az Uránusznak 27 ismert holdja van. Nevüket Shakespeare és Alexander Pope műveinek szereplőiről kapták. Az öt legnagyobb hold a Miranda, Ariel, Umbriel, Titania és Oberon. Sok holdat még nem fedeztek fel.
Exploring
1986-ban a NASA Voyager 2 űrszondája meglátogatta az Uránuszt. Ez az egyetlen űrszonda, amely rövid távolságból próbálta megvizsgálni a bolygót.
Clouds
Az Uránuszt kék felhők borítják. A legfelső, metánból álló felhők nehezen láthatók. Az alsó felhőkről úgy gondolják, hogy fagyott vízből állnak. Heves viharok is vannak. A szél sebessége elérheti a 250 métert másodpercenként (900 km/h). A tudósok a felhőket tanulmányozzák, hogy megpróbálják megérteni a bolygón zajló viharokat.
Gyűrűk
Az Uránusz bolygó 13 gyűrűből álló rendszerrel rendelkezik, ami jóval kevesebb, mint a Szaturnusz gyűrűi, de több, mint a Jupiter és a Neptunusz gyűrűi. Az Uránusz gyűrűit 1977-ben fedezték fel. Több mint 200 évvel ezelőtt William Herschel is beszámolt gyűrűk megfigyeléséről, de a modern csillagászok nem hiszik, hogy ő látta őket, mert nagyon sötétek és halványak. Két további gyűrűt 1986-ban fedeztek fel a Voyager 2 által készített felvételeken, és két külső gyűrűt találtak 2003-2005-ben a Hubble űrteleszkóp segítségével. A gyűrűk valószínűleg főként fagyott vízből állnak.
Az Uránusz gyűrűi viszonylag fiatalnak, legfeljebb 600 millió évesnek tekinthetők. Az uráni gyűrűrendszer valószínűleg a bolygó körül egykor létezett holdak ütközéses széttöredezéséből keletkezett. Az ütközés után a holdak valószínűleg sok részecskére törtek szét, amelyek keskeny, optikailag sűrű gyűrűként csak a maximális stabilitású zónákban maradtak fenn.
Általános tulajdonságok
Az Uránusz gyűrűrendszere tizenhárom különböző gyűrűből áll. A bolygótól való növekvő távolságuk sorrendjében ezek a következők: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν, μ gyűrűk. Három csoportra oszthatók: kilenc keskeny főgyűrű (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), két poros gyűrű (1986U2R/ζ, λ) és két külső gyűrű (μ, ν). Az Uránusz gyűrűi főként makroszkopikus részecskékből és kevés porból állnak, bár az 1986U2R/ζ, η, δ, λ, ν és μ gyűrűkben ismert a por jelenléte.
E jól ismert gyűrűk mellett számos optikailag vékony porcsík és halvány gyűrű lehet közöttük. Ezek a halvány gyűrűk és porsávok csak ideiglenesen létezhetnek. Néhányuk a 2007-es gyűrűs síkátkelési események során vált láthatóvá. A Voyager 2 számos porcsíkot figyelt meg a gyűrűk között előre szórt geometriában. Az Uránusz valamennyi gyűrűje azimutális fényességváltozást mutat.
A gyűrűk rendkívül sötét anyagból készültek. A gyűrűk az ultraibolya és a látható tartományban enyhén vörösek, a közeli infravörös tartományban pedig szürkék. Nem mutatnak azonosítható spektrális jellemzőket. A gyűrű részecskéinek kémiai összetétele nem ismert. Azonban nem állhatnak tiszta vízjégből, mint a Szaturnusz gyűrűi, mert túl sötétek, sötétebbek, mint az Uránusz belső holdjai. Ez azt mutatja, hogy valószínűleg a jég és egy sötét anyag keverékéből állnak. Ennek az anyagnak a természete nem világos, de lehet, hogy az uráni magnetoszférából érkező töltött részecskék sugárzása által jelentősen elsötétített szerves vegyületekről van szó. A gyűrűk részecskéi egy erősen feldolgozott anyagból állhatnak, amely eredetileg hasonló volt a belső holdakéhoz.
Az Uránusz gyűrűrendszere egészében véve nem hasonlít sem a Jupiter halvány poros gyűrűire, sem a Szaturnusz széles és összetett gyűrűire, amelyek közül néhány nagyon fényes anyagból - vízjégből - áll. Vannak azonban hasonlóságok az utóbbi gyűrűrendszer egyes részeivel; a Szaturnusz F-gyűrűje és az ε-gyűrű egyaránt keskeny, viszonylag sötét, és egy pár hold pásztorolja őket. Az Uránusz újonnan felfedezett külső gyűrűi hasonlítanak a Szaturnusz külső G és E gyűrűihez. A Szaturnusz széles gyűrűiben létező keskeny gyűrűk szintén hasonlítanak az Uránusz keskeny gyűrűire. Ezenkívül az Uránusz fő gyűrűi között megfigyelt porsávok hasonlíthatnak a Jupiter gyűrűihez. Ezzel szemben a Neptunusz gyűrűrendszere meglehetősen hasonlít az Uránuszéhoz, bár kevésbé összetett, sötétebb és több port tartalmaz. A Neptunusz gyűrűi is távolabb helyezkednek el a bolygótól.
Az Uránusz gyűrű-hold rendszerének rendszere. A folytonos vonalak a gyűrűket, a szaggatott vonalak a holdak pályáját jelölik.
Az Uránusz belső gyűrűi. A fényes külső gyűrű az epsilon gyűrű; nyolc másik gyűrű látható.
A Hubble Űrteleszkóp NICMOS kamerájával készült 1998-as hamis színű, közeli infravörös kép az Uránuszról, amelyen felhősávok, gyűrűk és holdak láthatók.
Pálya és forgás
Az Uránusz 84 földi évenként egyszer kerüli meg a Napot. Átlagos távolsága a Naptól nagyjából 3 milliárd km (kb. 20 AU). Az Uránuszon a napfény intenzitása körülbelül 1/400-a a Földének. Pályaelemeit először 1783-ban Pierre-Simon Laplace számította ki. Idővel eltérések kezdtek mutatkozni a megjósolt és a megfigyelt pályák között, és 1841-ben John Couch Adams vetette fel először, hogy a különbségek egy láthatatlan bolygó gravitációs vonzásának tudhatók be. 1845-ben Urbain Le Verrier megkezdte saját, független kutatásait az Uránusz pályájával kapcsolatban. 1846. szeptember 23-án Johann Gottfried Galle egy új bolygót talált, amelyet később Neptunusznak neveztek el, majdnem a Le Verrier által megjósolt pozícióban.
Az Uránusz belsejének forgási ideje 17 óra 14 perc, az óramutató járásával megegyező irányban (retrográd). Mint minden óriásbolygón, a felső légkörében is nagyon erős szelek fújnak a forgás irányában. Egyes szélességi körökön, például az Egyenlítőtől a déli pólusig vezető út kétharmadánál a légkör látható részei sokkal gyorsabban mozognak, és egy teljes fordulatot akár 14 óra alatt is meg tudnak tenni.
Kapcsolódó oldalak
- Bolygók listája
Kérdések és válaszok
K: Miből áll az Uránusz?
V: Az Uránusz jégből, gázokból és folyékony fémből áll.
K: Milyen gázok találhatók az Uránusz légkörében?
V: Az Uránusz légköre hidrogént (1H), héliumot (2He) és metánt tartalmaz.
K: Milyen forró az Uránusz magja?
V: Az Uránusz kis szilárd magja valószínűleg körülbelül 4730 °C (8540 °F; 5000 K) hőmérsékletű.
K: Hány holdja van az Uránusznak?
V: Az Uránusznak öt nagy holdja és sok kicsi holdja van.
K: Vannak gyűrűi?
V: Igen, van egy kis, 13 bolygóból álló gyűrűrendszere.
K: Milyen messze van az Uránusz a Naptól?
V: Az Uránusz és a Nap közötti távolság körülbelül 2,8 milliárd km.
K: Mikor fedezték fel ezt a bolygót? V: Az Uránuszt 1781-ben fedezték fel.
Keres