История открытия

Когда Гершель начал наблюдать за новой планетой, он сначала решил, что это комета. В созвездии Тельца он обнаружил небесное тело, хотя по всем астрономическим картам в этом месте должна быть пустота. Когда он сменил линзы на телескопе, то увидел, что космическое тело перемещается относительно звезд, при этом его размер увеличивается.

Гершель понял, что это не звезда и тем более не комета, так как не обнаружил ни головы, ни хвоста. Еще он обратил внимание, что все кометы просматриваются через телескоп четко, а здесь изображение было расплывчатым. Ему удалось определить форму орбиты новой планеты, она была эллипсоидной и очень вытянутой.

Одновременно с этими событиями ученый из России А. Лексель вычислил расстояние от Земли до космического тела, которое в 18 раз превысило дистанцию до Солнца. Так как на таком расстоянии комет просто не существовало, то астроном И. Боде предложил считать объект планетой.

Через два года сам Гершель подтвердил, что новое небесное тело — это планета. Это знаменательное событие принесло ему стипендию 200 тыс. фунтов до конца жизни и предложение поселиться во дворце короля Англии. Монарх хотел лично следить за небесными телами через телескопы астронома.

Чтобы назвать новую планету, ученые обратились к греческой мифологии. Так как небесное тело вращалось за Сатурном, а по мифологии его отцом был бог неба, то решили назвать планету Ураном. Это космическое тело стало единственным, чье название имело причастность не к римской, а греческой мифологии.

Описание и физическое строение планеты

В отличие от Сатурна и Юпитера, в состав которых в основном входят водород и гелий, новая планета состоит из большого количества различных модификаций льда. По этим параметрам Уран больше сходен с Нептуном, у которого тоже отсутствует металлический водород.

Поэтому астрономы рассматривают эти две планеты как отдельный класс ледяных гигантов. В состав атмосферы Урана входят водород и гелий, небольшой объем составляет метан и другие элементы. Среди всех планет он считается самым холодным, так как минимальная температура составляет -224 °C.

Объясняется это наибольшей удаленностью объекта от Солнца. Ученые полагают, что облака на планете состоят из нескольких слоев, где нижний представляет собой воду, а верхний — метан. Поверхность и недра небесного тела состоят из трех слоев:

• ядро из горных пород;
• ледяная мантия;
• оболочка из гелия и водорода.

Как и газовые гиганты, планета обладает системой колец и магнитосферой. Есть и 27 спутников у Урана, сколько нет у других объектов в Солнечной системе, кроме Сатурна и Юпитера. Вращение у планеты уникальное, так как ось слегка наклонена относительно плоскости обращения. Поэтому на Уране времена года меняются по особенному графику, а днем небесное светило не поднимается высоко над горизонтом.

Орбита планеты расположена на седьмом месте от Солнца, а само космическое тело считается третьим по диаметру и четвертым по массе.

Список параметров:

• масса — 8,6832x10 ²⁵ кг;
• длина радиуса на экваторе — 25,559 тыс. км;
• полярный радиус — 24,973 тыс. км;
• плотность — 1,27 г/см³;
• ускорение свободного падения — 8,87 м/с²;
• осевой наклон — 97,77°;
• средняя скорость перемещения по орбите — 6,81 км/с;
• синодический период обращения — 369,66 дней;
• оборот вокруг Солнца — 84 года.

В 1986 году искусственный аппарат «Вояджер-2», которому пришлось лететь до Урана почти 9 лет, достиг планеты и сделал первые фотоснимки. По полученной из космоса информации, Уран выглядел невыразительно. На снимках была видна планета сине-зеленого цвета без характерных облачных полос и атмосферных вихрей.

Подробности исследования небесного тела

Космические исследования Урана были проведены один раз с помощью аппарата «Вояджер-2». Запущен он был в 1977 году и его первоначальной целью были Юпитер и Сатурн. В конце семидесятых и начале восьмидесятых годов все планеты-гиганты распределились довольно близко друг к другу.

Это сделало возможным продлить миссию аппарата до Урана и Нептуна. Причем в управлении полетами были проведены гравитационные маневры, во время которых энергия от планет перешла к космическому аппарату. Такие действия позволили значительно сократить общее время и сэкономить топливо. «Вояджер-2», вместо расчетных 30 лет в пути, долетел до Урана в 1986 году.

Сложность ученым доставила работа с аппаратурой, которая не была рассчитана на такое удаление от пульта управления. Поэтому по ходу миссии пришлось по новой программировать бортовые компьютеры. Была введена установка на сжатие видео для быстрейшей передачи в управление, а все антенны были объединены для усиления приема.

Во время пересечения орбиты планеты телекамеры постоянно вели съемку ее поверхности и спутников. Так как Уран слабо освещался Солнцем, приходилось вести съемку с длительной экспозицией. В результате пролета аппарата удалось снять только южное полушарие, так как только оно было освещено. Исследования планеты будут продолжаться, и ближайшие запланированы на начало двадцатых годов нынешнего столетия.

Спутники Урана

Интересным фактом планеты Уран считается наименование его спутников. В отличие от других сателлитов, которые получали имена персонажей из греческой мифологии, эти обозначили героями из шедевров Шекспира и Поупа.

Самые крупные спутники открыл Гершель, их назвали Обероном и Титанией. Ариэль и Умбриэль обнаружил Лассел, а через 100 лет Койпер нашел Миранду. Остальные сателлиты были открыты в результате космических исследований ученых НАСА.

Межпланетный аппарат «Вояджер-2» во время исследования Урана обнаружил десять небесных тел диаметром от 26 до 154 км. Это были Джульетта, Пак, Корделия, Афелия, Бьянка и другие. По своим характеристикам большинство из них сходны друг с другом и в основном состоят из скал и льда. Но есть и некоторых особенности:

1. Миранда — самый внутренний и мелкий сателлит, который отличается гигантским каньоном на поверхности.
2. Ариэль — обладает сравнительно молодой структурой с небольшим количеством мелких кратеров. Ученые предполагают, что недавно было столкновение, которое накрыло старые повреждения.
3. Умбриэль — из мелких спутников — самый темный и старый. На нем обнаружено большое количество кратерных образований и ярких колец.
4. Оберон — самый удаленный объект с множеством кратерных образований, на дне которых обнаружены необъяснимые темные пятна.
5. Корделия и Офелия — спутники, которые удерживают внешнее кольцо планеты.

Между этими двумя сателлитами и Мирандой находится восемь мелких небесных объектов. Причем они так близко расположены друг к другу, что ученые до сих пор не понимают, как спутники не столкнулись. Существует предположение, что в кольцах есть еще объекты, которые не удалось увидеть.

Интересные факты

Уран стал первым объектом, открытым в новой истории с помощью телескопа. Его полный оборот вокруг оси происходит за 17 часов и 14 минут. Космическое тело, как и Венера, вращается в обратном направлении, по сравнению с Землей и другими планетами. Ученые предполагают, что такой странный наклон оси вызван столкновением планеты с другим небесным объектом.

Они считают, что эта катастрофа привела к смещению оси почти на 90°. Во время бури на планете скорость ветра может достигать до 900 км/ч.

Вес Урана в 14,5 раза превышает массу Земли, но он считается самым легким газовым космическим телом. По плотности это небесное тело уступает только Сатурну.

Космический аппарат из США «Вояджер-2» считается пока единственным, который пролетел рядом с планетой на удалении 81,5 тыс. км. Благодаря этому, были получены первые снимки, по которым исследователям удалось обнаружить кольца.

На сегодня их насчитывается 13, из которых два широких, а остальные в ширину составляют всего несколько километров. Объясняется это небольшим сроком их образования, после разрушения спутников другими космическими телами.

Открытый в конце восьмидесятых годов XVIII века химический элемент был назван в честь новой планеты.