в какую сторону крутится уран
В какую сторону вращаются планеты Солнечной системы вокруг Солнца и своей оси?
Планеты участвуют сразу в двух вращательных движениях. С одной стороны, они вращаются вокруг Солнца, с другой стороны, у них также есть и собственная ось вращения. В какую же сторону крутятся планеты Солнечной системы?
Направление вращения зависит от того, с какой стороны смотреть на Солнечную систему. Обычно принято рассматривать вращение с северного направления, то есть так, как будто наблюдатель располагается в районе Полярной звезды. В этом случае все планеты Солнечной системы, само Солнце, а также почти все остальные тела будут вращаться против часовой стрелки. Причиной этого совпадения является то, что когда-то всё вещество Солнечной системы являлось единым газопылевым облаком, которое уже вращалось в этом же направлении. Есть и исключения, например, комета Галлея, вращающаяся по часовой стрелке.
Сложнее обстоит дело с вращением планет вокруг собственных осей. Если смотреть всё с тоже же северного направления, то окажется, что 6 планет крутятся против часовой стрелки (при этом надо понимать, что оси планет не строго перпендикулярны плоскостям их орбит, а имеют некоторый наклон), но две планеты нарушают этот порядок.
Первым исключением является Венера, которая крутится в противоположном направлении. Также примечателен Уран – его ось почти лежит в плоскости эклиптики, поэтому нельзя сказать, по или против часовой стрелки он совершает обороты, он скорее просто катится по своей орбите. Астрономы до сих пор не могут объяснить причины подобных аномалий.
Интересно, что и скорости вращений у планет могут отличаться кардинально. Так, Венера тратит на оборот вокруг собственной оси больше времени, чем на оборот вокруг звезды (243 против 224 дней). Другими словами, сутки на Венере длятся больше года! А вот на Нептуне на один год приходится более 90 тыс. суток.
Список использованных источников
Примечательные факты и будущие проекты по изучению ледяного мира
Уран – это также четвёртая по массе планета Солнечной системы. Открыт он был в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и получил свое название в честь греческого бога неба Урана.
Уран — наименее массивная из планет-гигантов Солнечной системы, он тяжелее Земли в 14,5 раз и его плотность небольшая, это ставит его на второе после Сатурна место среди наименее плотных планет Солнечной системы.
Ранее он относился к классу «газовых гигантов», но после изучения астрофизики обнаружили в недрах Урана отсутствие металлического водорода, но зато много льда. По этой причине была выделена отдельная категория – «ледяные гиганты», куда попала планета вместе с Нептуном.
Кстати, облака на Уране состоят из сероводорода, а, как известно, этот газ пахнет тухлыми яйцами. Поэтому можно смело сказать о том, что верхний слой атмосферы планеты Уран имеет не очень приятный аромат.
Спустя 205 лет после открытия, в 1986 году космический аппарат NASA «Вояджер-2» по пролётной траектории пересёк орбиту Урана и прошёл в 81 500 км от поверхности планеты. Это единственное в истории космонавтики посещение окрестностей Урана. «Вояджер-2» стартовал в 1977 году, и ему понадобилось целых 9 лет, чтобы посетить этот мир. До пролёта мимо Урана были проведены исследования Юпитера и Сатурна (а позднее и Нептуна). Аппарат провёл изучение структуры и состава атмосферы Урана, обнаружил 10 новых спутников, изучил уникальные погодные условия, вызванные осевым креном и исследовал систему колец. Также было исследовано магнитное поле и строение магнитосферы и в особенности «магнитного хвоста», вызванного поперечным вращением. Было обнаружено 2 новых кольца и сфотографировано 5 самых крупных спутников.
В настоящее время NASA планирует запуск аппарата Uranus orbiter and probe в 2020-х годах, а миссия получила название Uranus Pathfinder. Как предполагают ученые, она позволит изучить уникальный химический состав планеты, её кольца и спутники, а также раскрыть несколько самых важных тайн планеты. Эта миссия, в свою очередь, будет способствовать увеличению наших знаний о Солнечной системе.
Странности планеты и гипотезы
Странное поведение Урана давно интересует учёных. Ось вращения этой планеты почти параллельна плоскости орбиты. Другими словами, небесное тело буквально катится по орбите, лёжа на боку. При этом Уран (как и Венера) вращается вокруг своей оси по часовой стрелке, а не против, как все остальные планеты Солнечной системы.
Учёные давно подозревают, что всему виной столкновение, которое гигант пережил на заре своего существования. В конце концов в этом он не одинок. Земля, по мнению большинства экспертов, тоже имеет на своём счету подобный катаклизм, наклонивший её ось вращения на 23 градуса, а после столкновения с другим объектом образовалась Луна.
У Урана 27 спутников, орбиты 18 из них лежат практически в плоскости экватора планеты. Другими словами, эти орбиты тоже «катятся боком». Аналогичным способом ведут себя так же и кольца планеты.
Однако против этой изящной гипотезы говорили цифры. Компьютерное моделирование показывало, что при таком сценарии масса диска должна быть в сотни раз больше, чем суммарная масса образовавшихся спутников, наблюдаемая в реальности. А диаметры орбит спутников, напротив, получались в десятки раз меньше, чем нужно.
Ближе к разгадке
Это означает, что гипотеза о столкновении Урана с другой ледяной планетой реальна, потому что образовавшийся газовый диск после столкновения не спешил конденсироваться в спутники. К моменту, когда они образовались, почти всё вещество уже выпало обратно на Уран, а некоторая часть его безвозвратно рассеялась на просторах Вселенной.
Такая физика этого явления резко отличается от столкновения Земли и другого объекта, породившего Луну. Согласно расчётам, большая часть образовавшегося диска находилась в твёрдом или жидком состоянии, и почти половина его относительно быстро превратилась в Луну. Это различие объясняет, почему отношение суммарной массы спутников к массе планеты у Земли более, чем в сто раз больше, чем у Урана.
Исследователи смоделировали столкновение гиганта с ледяной планетой массой в 1-3 земной и получили весьма точное совпадение с реальными параметрами системы Урана. Как заявляет первый автор статьи Сигэру Ида (Shigeru Ida) из Токийского технологического института, это моделирование впервые согласовало гипотезу о столкновении с наблюдательными характеристиками спутников Урана.
Почему Уран вращается ретроградно, да еще и на «боку»?
Астрофизики выдвинули новую гипотезу об аномальном вращении Урана
Ученые из Университета Мэриленда выдвинули свою гипотезу, пишет Science Alert. Если предположить, что вокруг Урана были бы кольца, подобные тем, что имеет Сатурн, то они заставили бы планету колебаться. Представьте себе волчок, который кружится: эти колебания называются прецессией. Если прецессия срезонирует с орбитальной, то планета может развернуться. Это явление известно науке как спин-орбитальный резонанс.
Этот процесс, как полагает наука, вызвал осевой наклон Сатурна по сравнению с его братом Юпитером. Ученые уже рассматривали спин-орбитальный резонанс в свете Урана, однако в той версии причиной была названа так и не открытая до сих пор девятая планета, а не кольца.
Сейчас у Урана нет таких колец, как у Сатурна, они едва различимы. Но по последним данным, предоставленным зондом Кассини, вероятным кажется, что у планеты могли быть такие кольца 4,5 миллиарда лет назад. Астрофизики сделали модель развития Урана в том случае, если бы он обладал кольцами.
Почему Уран “лежит на боку”?
Как вы, наверное, знаете, Уран является седьмой планетой от Солнца, и третьей по величине планетой в Солнечной системе. Несмотря на это мы совсем мало знаем о нём, к тому же в отличии от Юпитера или Сатурна там нет ни одного орбитального зонда. Именно поэтому Уран является хорошей целью для будущих космических миссий.
Уран – это ледяной гигант, который примерно в 4 раза больше Земли (диаметр Урана – 50 724 километров, а диаметр Земли – 12 742 километров) и который имеет свой собственный набор странных пыльных колец – возможно, образовавшихся после разрушения одного из его спутников. Всего же на сегодняшний день нам известно о 27 спутниках Урана, и, я полагаю, мы узнали бы много интересных и удивительных особенностей этой прекрасной планеты, если бы отправили туда космический зонд. Грустно то, что близкий облёт Урана был совершён только однажды – в 1986 году – космическим аппаратом “Вояджер 2”.
Мы уже видели даже Плутон с близкого расстояния, но у НАСА или ЕКА нет абсолютно никаких планов относительно посещения Урана. Это просто безумие!
Наклон оси вращения Урана
Пожалуй, самой интересной и странной особенностью Урана является его наклон. Планета буквально лежит на боку.
На самом деле, все планеты Солнечной системы имеют определённый наклон оси вращения (угол между плоскостью орбиты планеты и плоскостью её экватора). Например, наклон земной оси составляет 23,5 градуса, оси Марса – 25 градусов, и даже ось вращения Меркурия наклонена на 2,1 градуса. То есть оси вращения всех планет в той или иной степени наклонены.
Однако данный параметр для Урана составляет рекордные 97,8 градусов! Что же могло случиться с Ураном?
Столкновение с Ураном крупного объекта, в два раза большего, чем Земля, привело к необычному наклону оси вращения газового гиганта. Авторы и права: Jacob Kegerreis / Durham University / University of Wisconsin-Madison / W.W. Keck Observatory.
Тот факт, что Уран лежит на боку является доказательством того, что спокойное и размеренное движение планет Солнечной системы по своим орбитам не всегда было таковым. Вскоре после образования Солнца и планет, наша система была довольно неспокойным местом.
В то время планеты взаимодействовали сильнее, чем сейчас они даже могли сталкиваться и выталкивать друг друга на новые орбиты. Некоторые планеты могли смещаться на более вытянутые орбиты, в то время как другие – наоборот перемещались ближе к Солнцу. Наша собственная Луна, возможно, была сформирована, когда объект размером с Марс врезался в Землю. Другие спутники были захвачены планетами-гигантами. Это был настоящий кошмар.
Таким образом та Солнечная система, которую вы видите сегодня – это группа “выживших” – объектов, которые избежали смертельных ударов.
Так что же послужило причиной наклона Урана?
Сегодня существует две теории. Согласно первой и главенствующей теории наклон был вызван столкновением Урана с небольшой (размером с Землю) планетой, а поскольку спутники планеты не имеют таких больших наклонов, то столкновение произошло вскоре после формирования нашей системы, когда Уран был окружён только диском газа и пыли из которого позже и сформировались спутники. Согласно второй теории, наклон был вызван массивным спутником Урана, который раскачивал его в течении миллионов лет, и который затем был выброшен из нашей системы или же разрушился.
Однако астрономы полагают, что процесс смещения оси вращения планеты на самом деле был более сложным, поскольку компьютерные модели показывают, что в случае единичного столкновения планета также вращалась бы в обратном направлении, но при этом перевернулась бы полностью. Вероятнее всего имело место второе или даже ряд столкновений, которые и привели к тому наклону Урана, который мы наблюдаем сегодня.
«Южное кольцо» и яркое облако на севере Урана. Авторы и права: NASA / ESA / M. Showalter (SETI Institute).
Имея такой огромный наклон оси вращения Уран довольно сильно отличается от других планет нашей системы. Во время своего 84-летнего путешествия по орбите, полюса планеты поочерёдно направлены к Солнцу. Таким образом день и ночь на каждом из полюсов длятся по 42 земных года.
Сейчас мы находимся в нашей спокойной, упорядоченной Солнечной системе, и многие даже не задумываются о том какие катаклизмы она переживала в первые несколько миллионов лет своей жизни.
Планета Уран
Общие сведения о Уране
Уран – это седьмая по удаленности от Солнца планета (седьмая планета Солнечной системы).
Уран относится к ледяным гигантам и назван в честь греческого бога неба Урана.
У Урана на данный моменты обнаружены 27 естественных спутников.
Соседями Урана являются Сатурн и Нептун, за которым начинается пояс Койпера.
Так же, как у газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется магнитосфера.
Ориентация Урана в пространстве отличается от остальных планет Солнечной системы. Его ось вращения лежит «на боку» под углом 97,86˚ относительно плоскости орбиты этой планеты.
Стандартная модель Урана предполагает, что он состоит из трех частей: в центре – каменное ядро, в середине – ледяная оболочка, снаружи – водородно-гелиевая атмосфера.
У Урана есть слабо выраженная система колец, состоящая из очень темных частиц диаметром от микрометров до долей метра.
Орбита Урана
Среднее расстояние от Урана до Солнца 2,8 миллиарда километров (19,1914 астрономической единицы).
Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 2,749 миллиарда километров (18,38 астрономической единицы).
Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 3,004 миллиарда километров (20,08 астрономической единицы).
Средняя скорость движения Урана по орбите составляет около 6,81 километра в секунду.
Один оборот вокруг Солнца планета совершает приблизительно за 84 земных года.
Год на планете составляет 369,66 уранианских суток.
Расстояние от Урана до Земли варьируется в пределах от 2,6 до 3,15 миллиарда километров.
3D-модель Урана
Физические характеристики Урана
Уран – третья по размеру планета в Солнечной системе и четвертая по массе.
Средний радиус Урана составляет 25 362 ± 7 километров, то есть около 4 радиусов Земли.
Площадь поверхности Урана составляет 8,1156 миллиарда квадратных километров.
Средняя плотность Урана составляет 1,27 грамм на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Уране равно 8,87 метра на секунду в квадрате (0,886 g).
Масса Урана равна 8,6832 х 10 25 килограмм, что составляет около 14,6 масс Земли.
«Voyager 2» обнаружил у Урана специфическое магнитное поле, которое на 1/3 радиуса планеты смещено от ее геометрического центра и наклонено на 59˚ относительно оси вращения.
Сравнительные размеры Урана и Земли
Атмосфера Урана
Атмосфера Урана условно делится на 3 части: тропосфера, стратосфера и термосфера/атмосферная корона. Мезосфера отсутствует.
Скорость ветров на Уране может достигать 900 километров в час.
Благодаря наклону оси (97,86˚) полярные области Урана получают в течение года больше солнечной энергии, чем экваториальные. Однако Уран теплее в экваториальных районах, чем в полярных. Механизм, вызывающий такое перераспределение энергии, пока остается неизвестным.
Уран показывает признаки сезонных изменений и погодной активности, вызванные приближением планеты к точке равноденствия.
Исследование Урана
Уран открыт 13 марта 1781 года английским астрономом Уильямом Гершелем, до этого момента он наблюдался 21 раз, но астрономы принимали его за звезду.
В 1789 году Уильям Гершель утверждал, что видел у Урана кольца, однако кольцевая система была однозначно подтверждена лишь в 1977 году, а их красноватый оттенок – только в 2006 году.
Единственное в истории космонавтики посещение окрестностей Урана в 1986 году совершил американский космический аппарат «Voyager 2». Он передал на Землю снимки Урана в видимом спектре с близкого расстояния, показав «невыразительную» планету без облачных полос и атмосферных штормов.
Интересные факты о Уране
Уран – наименее массивный из всех планет-гигантов Солнечной системы.
Каждый полюс Урана 42 земных года находится в темноте, а следующие 42 года купается в солнечных лучах.
При чистом темном небе Уран в противостоянии виден невооруженным глазом, а с биноклем его можно наблюдать даже в условиях города.
Уран стал первой планетой, открытой с помощью телескопа.
Уран – единственная большая планета Солнечной системы, название которой происходит не из римской, а из греческой мифологии.
Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже суммарная масса крупнейших пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна.
Названия спутников Урана выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
Ученые экспериментально подтвердили, что на Нептуне и Уране небо в алмазах.