сколько времени длится день на полюсах урана

Сколько времени длится день на полюсах урана

Продолжаем наше виртуальное путешествие по планетам Солнечной системы. Начали мы с Нептуна, как последней из них, а сейчас у нас на очереди седьмая планета от Солнца – Уран. Он находится почти в трех (2,8) миллиардах километров от нашей звезды и представляет собой газовый гигант. Хотя таковыми принято называть только Юпитер и Сатурн, а Нептун и Уран считают ледяными гигантами из-за их удаленности от Солнца. В общем, называйте, как хотите – и так, и этак будет правильно. Уран в 14,6 раз тяжелее Земли, сутки там длятся 17 часов, однако самые дальние от экватора территории оборачиваются вокруг оси планеты за 14 часов. Да, Уран вращается по своим правилам, и об этом мы сегодня тоже поговорим.

Атмосфера

Кстати, на планете имеются и залежи сероводорода, о которых мы уже рассказывали в статье: Чем пахнет Уран.

Атмосфера Урана

Про ядро Урана мало что известно. Ученые даже не могут утверждать, что оно есть. Но если имеется, то, скорее всего, состоит различных металлов и кремния.

Ядро Урана

Кольца

Может, это станет для вас открытием, но у Урана целых 13 колец. Почти все они очень темные, поэтому разглядеть их довольно сложно. Их вообще обнаружили только потому, что они перекрывали свет от звезд, наблюдаемых в 1977 году.

Одиннадцать колец практически черные, а вот оставшиеся два кардинально от них отличаются. Так внешнее кольцо имеет синий цвет (именно его вы обычно видите на картинках), а внутреннее – вообще красный. Также внешнее кольцо самое широкое из всех, поэтому его лучше видно. Его ширина 96 км, в то время как остальные достигают максимум 10.

Схема колец Урана

Спутники

Уран имеет 27 различных спутников, но большая часть из них не представляет интереса. Самых больших пять: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Состоят они в основном изо льда и горных пород. И нет, лед там образуется из застывшего аммиака, метана и CO₂, а не воды. Спутники вращаются вокруг планеты аки наша Луна – поворачиваясь всегда одной стороной.

Магнитосфера

Из-за весьма странного вращения Урана, в его магнитном поле тоже не все так просто. Так как магнитная ось и ось вращения не совпадают, оно слегка сдвинуто и вообще между две оси наклонены друг к другу под углом в 60 градусов. У планеты четыре магнитных полюса: два основных и два маломощных. Так как магнитная ось находится под наклоном, то сама магнитосфера сворачивается в штопор. Для сравнения: у всех остальных планет она вытягиваются по солнечному ветру ровной полосой.

Магнитосфера

Температура

Сам по себе Уран излучает крайне мало тепловой энергии, в 2,6 раза меньше, чем тот же Нептун. Почти всю энергию, что планета получает от Солнца, она оставляет внутри себя. Почему так происходит, доподлинно неизвестно, но, возможно, где-то в верхних слоях планеты имеется какая-то прослойка, которая и задерживает тепло.

Смена дня и ночи

Напоминаю, что планета буквально лежит на боку. Ну ладно, не совсем буквально, мы же говорим о космосе, где понятие верха и низа не то что бы очень уместны. Ось вращения Урана наклонена на 98 градусов, поэтому каждая часть его поворачивается к звезде по очереди.

Что мы из этого имеем? Что более ли менее нормальная смена дня и ночи здесь происходит только на экваторе, и то лишь в период равноденствия, когда Солнце находится перед ним. А на полюсах время суток не меняется целых 42 года. Сначала четыре десятка лет длится день, потом столько же ночь.

Климат

Если сравнивать климат Урана и других гигантов Солнечной системы, то здесь все относительно спокойно, без резких смен температуры. Ветра здесь направлены в противоположную от вращения планеты сторону и не достигают скорости больше 100 м/с, и то только на экваторе. Приближаясь к полюсам, они практически полностью затихают.

Нельзя точно сказать, как конкретно изменяются времена года на Уране, потому что такие исследования еще впереди. Но исходя из тех данных, что у нас уже есть, можно заявить, что толщина облаков и структура планеты все-таки меняются в определенные периоды.

Загадки

Если вы дочитали до этого места, то должны были уже догадаться, что самой большой загадкой Урана является вопрос: «С какого перепуга планета лежит на боку?». Доподлинно не известно, но предположение, конечно же, есть. Оно говорит о том, что когда-то давно, в процессе зарождения всей нашей системы, Уран столкнулся с какой-то протопланетой, которая и положила его на бок, изменив направленность магнитной оси и снизив тепловой поток. Это предположение могло бы ответить на практически все вопросы, касательно Урана, но вряд ли мы когда-либо узнаем, как оно все было на самом деле.

Вторая главная загадка касается его спутника Миранды. На снимках отчетливо видна область, практически не тронутая метеоритами. Эту «галочку», размером 140х200 км, легко рассмотреть на фото. Ей дали название «Шеврон», но откуда она появилась, пока никто не знает.

Шеврон

Каким было бы путешествие на Уран

Но если вы все-таки сумеете это все преодолеть, то помните о том, что там наверху дико смердит тухлыми яйцами из-за концентрации сероводорода. Хотя вряд ли вы бы в здравом уме вообще подумали «подышать» там без скафандра.

Источник

Сколько длятся сутки на других планетах?

Все мы знаем, что сутки на Земле длятся 24 часа. А в году 365 дней (или 366, если он високосный). Однако сутки и год – понятия относительные. Ведь их продолжительность зависит от времени, которое требуется планете, чтобы один раз обернуться вокруг своей оси. А продолжительность года зависит от расстояния, которое разделяет планету и Солнце. Ведь чем оно больше, тем больше времени необходимо для того, чтобы совершить полный оборот вокруг звезды…

Сколько же длятся сутки на других планетах?

Длительность суток на внутренних планетах

Меркурий

Если мы прилетим на ближайшую к Солнцу планету, то окажемся на расстоянии от него от 46 миллионов километров (в перигелии) до почти 70 миллионов километров (в афелии). Меркурию требуется чуть более 58,5 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси. Поэтому одни сутки на Меркурии длятся 58,5 земных суток. А вот полный оборот Меркурия вокруг Солнца занимает всего 88 земных суток. То есть если бы мы использовали тот же подход, который мы используем на Земле, в результате получилось бы, что меркурианский год длится чуть больше полутора его суток. Непрерывный Новый Год!😁

Венера

На Венере, которая удалена от Солнца на расстояние от 107 до 109 миллионов километров, сутки еще длиннее. Венера — планета с самым медленным вращением среди всех планет Солнечной системы. Она вращается вокруг своей оси со скоростью всего 6,5 км/ч (для сравнения – линейная скорость вращения Земли на экваторе — 1670 км/ч). И делает один оборот вокруг своей оси за 243 земные сутки.

Итак, представьте, что Вы находитесь на Венере. Ласковый дождик из серной кислоты освежает окрестные достопримечательности. Которые прижаты к поверхности давлением в 100 атмосфер. Наступает день. Но Солнце, хотя его и не видно, всходит здесь на Западе. Очень жарко. И этот день будет очень длинным. 8 земных месяцев Вы будете скитаться по раскаленным пескам, пока не наступит долгожданная ночь. Но и она не принесет облегчения…

Но самое неприятное во всем этом то, что Венере требуется 224 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Так что год на ее поверхности короче дня…

Марс

То ли дело Марс. Он имеет сутки, очень похожие на наши. Звездный период вращения Марса составляет 24 часа 37 минут 23 секунды. Так что его день всего лишь на полчаса длиннее нашего. И на самом деле это очень хорошо. Для будущих исследователей Красной планеты. Потому что они смогут легко здесь адаптироваться. И даже не заметят резкого изменения продолжительности суток. Кроме того, поскольку ось вращения Марса наклонена почти на ту ​​же величину (25º), что и у Земли, (23,5º), у него есть времена года. Которые очень похожи на сезоны нашей планеты. За исключением того, что они длятся вдвое дольше, потому что орбита Марса вокруг Солнца длиннее. Марс совершает один оборот вокруг Солнца за 686 земных суток.

Сутки на внешних планетах

Юпитер

Самая большая планета в Солнечной системе — это Юпитер. И было бы логично предположить, что сутки здесь будут очень и очень долгими. Однако это не так. Сутки на Юпитере длятся всего 9 часов 55 минут. То есть меньше половины земных суток. Да, Юпитер очень большой. Его диаметр составляет 140 000 километров. Но при этом он вращается вокруг своей оси с огромной скоростью — 45 300 километров в час! И такая скорость вращения вызывает очень сильные штормы в его атмосфере. Гиганту Солнечной системы требуется почти 12 лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Год на это планете длится 10 476 собственных суток.

Сатурн

В случае с Сатурном мы наблюдаем нечто подобное. Диаметр этой планеты составляет 116 000 километров. И она также имеет очень высокую скорость вращения — 35 500 километров в час. Одни сутки на Сатурне длятся всего 10 часов 33 минуты. Из-за большой удаленности от Солнца Сатурну требуется 29,5 лет, чтобы совершить один оборот вокруг него. Год на самой впечатляющей планете Солнечной системы длится около 24491 собственных суток.

Уран

С Ураном все немного сложнее. Его ось вращения практически параллельна плоскости эклиптики. И поэтому один из полюсов Урана почти всегда направлен на нашу звезду. Тем не менее период звездного вращения планеты известен. Он составляет 17 часов 14 минут, что значительно больше, чем у Юпитера и Сатурна. Если мы принимаем день как период времени с момента восхода Солнца до момента его заката, то обнаружим, что день на Уране длится 84 года.

Нептун

И, наконец, Нептун. Планете, наиболее удаленной от Солнца, требуется 16 часов и 6 минут, чтобы обернуться вокруг себя. Однако у этой планеты имеется высокий перепад скорости вращения между экваториальной (около 18 часов) и полярной зонами (12 часов).

Нептун совершает полный оборот вокруг Солнца за 165 земных лет. Поэтому год на этой планете будет равен, в среднем, 90 337 его собственных суток.

Плутон

Давайте упомянем и Плутон. Хотя он больше не считается планетой. Это небесное тело обращается вокруг своей оси за 6 земных суток и 9 часов. Это довольно низкая скорость вращения, если учесть, что диаметр Плутона составляет всего 2374 километра. Полный оборот вокруг Солнца этот далекий мир совершает за 248 земных лет. Нетрудно рассчитать, что год на самой известной карликовой планете будет иметь продолжительность чуть более 591 собственных суток…

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Названная в честь греческого Бога неба, планета Уран была обнаружена знаменитым астрономом Уильямом Гершелем (William Herschel) в 1781 году. Слишком тусклая, чтобы ученые древности смогли увидеть ее невооруженным глазом, она стала первой планетой, обнаруженной с помощью телескопа. В результате сначала великий астроном и его современники считали Уран звездой или кометой.

Этот загадочный, красивый, газообразный, сине-зеленый ледяной гигант, который стал известен как седьмая планета от Солнца, находится так далеко от своей звезды, что для завершения одного полного оборота вокруг нее требуется 84 земных года.

Газовые и ледяные гиганты в нашей Солнечной системе находятся так далеко от Земли, что их чрезвычайно трудно наблюдать и изучать. Полет зонда «Вояджер (Voyager)» стал единственным источником многих, если не всех, реальных исходных данных, которые у нас есть о внешних планетах.

Таким образом, эти исследования сыграли важную роль в том, как сегодня мы понимаем эти планеты.

10. Планета с собственным разумом

Подобно Венере, Уран вращается по направлению с востока на запад, что является полной противоположностью направлению вращения Земли и большинства других планет. День на Уране довольно короткий, длится всего 17 земных часов и 14 земных минут.

Ось вращения планеты наклонена под углом, почти параллельно ее орбитальной плоскости, в результате чего Уран выглядит так, как будто он вращается на собственном боку, как кусок мрамора, катящийся по полу. «Нормальная» планета похожа на баскетбольный мяч, вращающийся на пальце.

Ученые-планетологи предполагают, что эта аномалия вращения могла возникнуть в результате мощного столкновения Урана с другим небесным телом, таким как астероид. Из-за этого неординарного вращения времена года на Уране длятся 21 год. Это приводит к серьезной разнице в количестве солнечного света, который планета получает в разное время и в разных регионах в течение долгого года на Уране.

9. Система колец Урана

В январе 1986 года космический зонд «Вояджер-2» вошел на глубину 81 500 км в верхние облака Урана, передавая при этом на Землю огромное количество данных о ледяном гиганте, включая особенности его магнитного поля, поверхности и атмосферы. Этот исторический полет НАСА также стал источником тысяч цифровых фотографий планеты, ее спутников и колец.

Да, верно, его колец. Как и у всех гигантов в Солнечной системе, у Урана есть кольца. Несколько научных приборов на зонде сосредоточились на системе колец, раскрывая мелкие детали известных колец и открыв два ранее неизвестных кольца, число которых в общей сложности составило 13.

Размер обломков внутри колец варьируются от частиц размером с пыль до твердых предметов размером с небольшие валуны. Есть два ярких внешних кольца и 11 более тусклых внутренних. Внутренние кольца Урана были впервые обнаружены в 1977 году, в то время как внешние два были обнаружены космическим телескопом Хаббла в период между 2003 и 2005 годами.

Девять из 13 колец были обнаружены случайно в 1977 году, в момент, когда ученые наблюдали за далекой звездой, которая прошла за планетой, позволив увидеть ее кольца во всей красе. На самом деле кольца Урана существуют в виде двух разных «наборов колец», или «кольцевых систем», что также довольно необычно в нашей Солнечной системе.

8. Странная и необузданная погода на Уране

На планете Земля, мы наслаждаемся дождем в виде жидкой воды. Иногда, может идти дождь из странных красных организмов или даже рыбы. Но по большей части дождь на Земле безопасен.

Используя самый яркий источник рентгеновского излучения на планете, ученые, наконец, получили то, что они считают твердым доказательством этого давнего научного утверждения. Опубликованная в Nature Astronomy в 2017 году, работа включала исследования в Национальной Ускорительной лаборатории SLAC (SLAC National Accelerator Laboratory), для которых сочетали мощный оптический лазер, Когерентный источник света Linac (Linac Coherent Light Source) (LCLS), с рентгеновским лазером на свободных электронах, в результате чего производились рентгеновские импульсы длительностью один миллион миллиардных секунды!

Это дает возможность провести сверхбыструю и чрезвычайно точную проверку процессов вплоть до атомарного уровня. Используя эту установку, ученые зафиксировали, как крошечные алмазы образуют ударные волны, проходящие через специальный пластик. Это позволило взглянуть на процессы, происходящие в атмосферах планет, но в гораздо большем масштабе.

Пластический материал, называемый полистиролом, состоит из углерода и водорода (которые являются двумя элементами, которых на Уране в изобилии), поэтому основным направлением эксперимента было индуцирование ударных волн в материал. Теория предполагала наличие метана, состоящего из одного атома углерода и 4 атомов водорода, который содержится в атмосфере и образует углеродные цепи, в конечном счете превращающиеся в алмазы, когда температура и давление достигают определенных отметок.

Алмазы «вытягиваются» на высоте более чем 8000 километров над поверхностью планеты, и в конце концов преобразуются в алмазный дождь. Доминик Краус (Dominik Kraus), ведущий автор журнала Nature Astronomy, сказал «Когда я увидел результаты этого последнего эксперимента, это стало одним из лучших моментов моей научной карьеры». В научном мире эти крошечные алмазы известны как наноалмазы.

Полагают, что дождь из наноалмазов идет и на Нептуне.

7. Уран является самым холодным местом в Солнечной системе … иногда

Логично предположить, что это Нептун, потому что это самая далекая от Солнца планета. Но это не так. Уран переплюнул Нептун в попытке стать самым холодным телом в Солнечной системе.

В настоящее время существует две теории о том, почему Уран иногда является самой холодной планетой. Во-первых, похоже, что Уран был повален на бок в результате раннего столкновения, которое могло вызвать утечку тепла из ядра планеты в космос. Согласно второй теории, живая атмосфера Урана во время периода его равноденствия могла терять тепло.

6. Почему Уран сине-зеленый?

5. Уран может скрывать две луны

Когда «Вояджер-2» совершил полет вокруг Урана в 1986 году, он обнаружил 10 новых лун, в результате чего всего их стало 27. Однако, если правы ученые-планетологи из Университета Айдахо (University of Idaho), во время своей исторической миссии зонд пропустил пару лун.

При рассмотрении данных «Вояджера» ученые-планетологи Роб Чансия (Rob Chancia) и Мэтью Хедман (Matthew Hedman) обнаружили, что на двух кольцах, окружающих планету, которые называются Альфа (Alpha) и Бета (Beta), есть рябь. Ранее появление подобных волнистых узоров было вызвано гравитацией двух проходящих лун, Офелии (Ophelia) и Корделии (Cordelia), а также пары десятков сфер и шаров, приближающихся к ледяному гиганту.

Считается, что кольца вокруг Урана были сформированы под действием силы тяжести этих маленьких тел, сжатых вокруг него, и заставляющих частицы космической пыли и других обломков образовывать тонкие кольца, которые мы видим сегодня. Последнее открытие таких разновидностей ряби наводит на мысль о существовании двух неизвестных спутников.

Если эти луны существуют, то по мнению Чансия, они очень маленькие, около 4,0–13,7 км в диаметре. Поэтому камера «Вояджера» либо не могла их обнаружить, либо на изображениях они появлялись в качестве фонового шума.

Марк Шоуолтер (Mark Showalter), гордость проекта SETI, сказал: «Новые открытия демонстрируют, что Уран имеет молодую и динамичную систему колец и лун. Другими словами, мы уверены, что Уран продолжит нас удивлять».

4. Таинственное магнитное поле Урана

Это странно. Магнитные полюса планеты даже близко не совпадают с ее географическими полюсами. Магнитное поле Урана смещено вбок на 59 градусов от оси вращения планеты и смещено таким образом, что не проходит через центр планеты.

Для сравнения, магнитное поле Земли наклонено всего на 11 градусов и похоже на магнитный стержень, у которого есть северный полюс и южный полюс, а само поле называется дипольным. Магнитное поле Урана гораздо сложнее. Оно имеет дипольный компонент и еще одну часть с четырьмя магнитными полюсами.

Принимая во внимание все эти различные магнитные полюса и большой угол наклона планеты, неудивительно, что сила магнитного поля сильно варьируется в разных местах. Например, в Южном полушарии магнитное поле Урана только на треть соответствует магнитному полю Земли. Однако в северном полушарии магнитное поле Урана почти в четыре раза превосходит магнитное поле нашей планеты.

Ученые полагают, что магнитное поле планеты усиливает большой, соленый водоем на Уране. Они привыкли думать, что наклон магнитного поля Урана в 59 градусов и наклон оси его вращения в 98 градусов обеспечивают планету мощной магнитосферой. Но они оказались неправы.

Магнитосфера Урана вполне обычная и ничем не отличается от магнитосферы других планет. Ученые до сих пор пытаются выяснить, почему так происходит. Они обнаружили, что на Уране есть сияния, похожие на Северное и Южное сияние здесь, на Земле.

3. Зонд НАСА «Вояджер-2» и Уран

Запущенный 20 августа 1977 года, космический зонд НАСА «Вояджер-2» стал первым и пока единственным космическим кораблем НАСА, совершившим облет вокруг Урана и отправившим на Землю первые фотографии крупным планом большой голубой сферы.

Во время своей длительной миссии «Вояджер-2» успешно завершил облет всех четырех так называемых «газовых гигантов», начав с Юпитера в июле 1979 года, затем облетев Сатурн в августе 1981 года, Уран в январе 1986 года и Нептун в августе 1989 года.

«Вояджер-1» покинул нашу Солнечную систему и оправился в межзвездное пространство в 2012 году. Вояджер-2 все еще находится в гелиооболочке, внешней области шара Солнца (она же гелиосфера). В конце концов, «Вояджер-2» также улетит в межзвездное пространство.

Недавнее исследование показывает, что облака в верхней атмосфере Урана состоят в основном из сероводорода, который является химическим соединением, издающим запах тухлых яиц.

Долгое время ученых интересовал состав этих облаков, особенно то, состоят ли они в основном из сероводородного льда или аммиачного льда как на Сатурне и Юпитере.

Поскольку Уран находится так далеко, подробное изучение этого ледяного гиганта в лучшем случае затруднено. Кроме того, имея данные единственного полета «Вояджера-2» в январе 1986, на эти вопросы ответить трудно.

Ученые использовали интегральный Спектрометр Ближнего Инфракрасного Поля на Гавайях (Near-Infrared Integral Field Spectrometer in Hawaii) для изучения солнечного света, отражающегося от атмосферы чуть выше вершин облаков на Уране. Они обнаружили следы сероводорода. Ли Флетчер (Leigh Fletcher), соавтор исследования, заявил: «Над облаками остается только небольшое количество в виде насыщенного пара, и именно поэтому так сложно уловить следы аммиака и сероводорода над ярусами облаков Урана. С уникальными возможностями Gemini нам, наконец повезло».

Ученые предполагают, что облака Урана и Нептуна очень похожи. Они, вероятно, отличаются от облаков Сатурна и Юпитера из-за того, что эти планеты находятся намного дальше от Солнца, чем два газовых гиганта. Патрик Ирвин (Patrick Irwin), ведущий автор исследования, заявил: «Если несчастные люди когда-либо спустятся сквозь облака Урана, их встретит очень неприятная и дурно пахнущая окружающая среда.

1. Уран повернут в сторону из-за множества ударов

По мнению большинства, Уран в Солнечной системе является «чудаком», и его часто называют «наклоненной планетой». Исследователи говорят, что недавние открытия проливают свет на древнюю историю ледяного гиганта, включая формирование и эволюцию всех планет-гигантов в нашей Солнечной системе.

В 2011 году тогдашний руководитель исследования Алессандро Морбиделли (Alessandro Morbidelli) сказал: «Стандартная теория формирования планет предполагает, что Уран, Нептун и ядра Юпитера и Сатурна образуются путем срастания небольших объектов в протопланетарный диск. Они не должны были пострадать от мощных столкновений».

Он продолжил: Тот факт, что Уран пережил столкновение, по крайней мере, дважды, предполагает, что планеты-гиганты сформировались в результате мощных столкновений, поэтому стандартную теорию следует пересмотреть».

Уран действительно странный. Его ось вращения расположилась под странным углом в 98 градусов. Гигантский шар из ледяного газа вращается на боку. Угол наклона оси любой другой планеты в Солнечной системе даже близко не приближается к 98 градусам.

Например, угол наклона оси Земли составляет 23 градуса, в то время как гигантский Юпитер наклонен всего на 3 градуса. Долгое время ученые считали, что такой большой угол наклона появился в результате одного сильного удара. Но после запуска серии сложных компьютерных симуляций, они, возможно, нашли более подходящее объяснение.

В модели «Одного удара» спутники будут вращаться в противоположном направлении от того, в котором они вращаются сегодня. Не хорошо. Поэтому исследователи изменили параметры программы, чтобы имитировать удары двух тел. Они обнаружили, что минимум два менее сильных столкновения объясняют движение лун, какое оно есть сегодня. Очевидно, что для проверки этих результатов потребуются дополнительные исследования.

Источник