Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Uranus:Iskæmpen på en skrå akse

Uranus, den syvende planet fra solen, har en kæbefaldende akse vippet med en 97,7 -graders vinkel. Sammenlign det med Jordens aksiale hældning på kun 23,5 grader. Lawrence Sromovsky, (Univ. Wisconsin-Madison), Keck Observatory

Det er sjovt. Der er otte planeter i dette solsystem, og Neptun er den planet, der er længst væk fra solen. Alligevel afgiver den stadig mere varme end Uranus , den syvende planet fra solen.

Fire gange bredere end Jorden er Uranus også omkring 14,5 gange så massiv som den verden, vi lever på. Efter gasgiganterne Jupiter og Saturn er Uranus den største planet i solens kredsløb.

Forskere har opfundet en passende betegnelse for store, frosne planeter som Uranus:isgiganter. Neptun og Uranus er begge isgiganter og begge jovianske planeter, men Uranus er en ret mærkelig planet sammenlignet med sin nabo. Til at begynde med drejer Uranus' akse på en ekstrem hældning, hvilket resulterer i nogle skøre sæsoner omkring polerne.

Selv isgigantens navn er lidt ejendommeligt, og ikke kun fordi det får skoledrenge til at grine.

Indhold
  1. Uranus er opkaldt efter en græsk gud
  2. Isgiganten snurrer sidelæns
  3. Uranus kredser om Solen hvert 84. jordår
  4. Uranus' atmosfære er brutalt kold (og stinker)
  5. Uranus' ringsystem
  6. Uranernes måner

Uranus er opkaldt efter en græsk gud

I stedet for at være opkaldt efter en figur fra romersk mytologi er Uranus opkaldt efter den græske gud for himlen. NASA/JPL

Okay, lad os ikke narre os selv. Du er aldrig for gammel til at nyde en god Uranus-joke. Det mener overskriftskribenter bestemt ikke, hvis artikeltitler som "NASA ønsker at sondere Uranus på jagt efter gas" og "Forskere bekræfter, at Uranus stinker" er nogen indikation.

Engelsktalende har en tendens til at udtale "Uranus" på en af ​​to måder. Nogle mennesker siger, "tisser os", men de fleste foretrækker det alternativ, der lyder som "din anus." Komedie guld, ikke?

(I et forsøg på at minimere kommentarer fra endetarmen har Planetary Society-bloggeren Emily Lakdawalla trænet eleverne i at pege og råbe "Du er en nuss!", når navnet er droppet.)

Bortset fra ordspil repræsenterer planeten Uranus et brud med nomenklaturtraditionen. Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn og Neptun tog alle deres navne fra romerske guder eller guddomme. Imidlertid blev Uranus - unikt - opkaldt efter en græsker gud.

I det antikke Grækenland blev Uranus æret som den oprindelige græske himmelgud. Han havde en søn ved navn Cronos og et (mere berømt) barnebarn kendt som Zeus. Disse figurer blev senere sammenblandet i romersk mytologi til to guddomme:Saturn og Jupiter.

Selvom astronomen William Herschel opdagede planeten Uranus 13. marts 1781 - den første planet fundet ved hjælp af et teleskop - gav Herschel den ikke det navn, vi bruger i dag. En loyal brite, Herschel ønskede at kalde den nye planet Georgium Sidus - eller "Den georgiske planet" - til ære for kong George III.

Det navn var af natur politisk ladet. For at undgå at fremmedgøre ikke-britiske stjernekiggere foreslog den tyske astronom Johann Elert Bode at kalde planeten "Uranus" i 1783. Til sidst vandt navnet Uranus frem.

Isgiganten drejer sidelæns

Dette billede viser en repræsentation af Uranus' magnetfelt. Den gule pil peger mod solen, den lyseblå pil markerer planetens magnetiske akse og den mørkeblå pil markerer Uranus' rotationsakse. NASA/Scientific Visualization Studio/Tom Bridgman

Bode var måske tysker, men planeten, han navngav, ser ud som om den er fanget i en hollandsk hældning.

Planeter roterer omkring en magnetisk akse, linjen forbinder deres nordpol og sydpol. Og apropos spin-cyklusser, så ved du sikkert, at alle planeterne i dette solsystem kredser om solen samtidigt.

Nu har Jorden en aksial hældning på 23,5 grader. Det betyder, at der er en vinkel på 23,5 grader mellem Jordens akse og dens kredsløbsplan omkring solen. Uden hældningen ville vores hjemverden ikke have årstider (eller muligvis liv).

Uranus er også skæv - men i langt højere grad. I forhold til dets baneplan er Uranus' akse blevet vippet i en kæbefaldende vinkel på 97,7 grader. Uranus er den eneste planet i solsystemet med dens ækvator næsten i en ret vinkel på dens bane.

Ved siden af ​​andre gigantiske planeter Saturn og Neptun ser Uranus ud til at være på sin side. Hvad sker der med den syvende planet fra solens mærkelige orientering?

En computersimulering offentliggjort i 2018 tyder på, at Uranus blev ramt af en enorm protoplanet for omkring 4 milliarder år siden. Angiveligt gav denne kollision isgiganten dens overdrevne hældning og fik den til at uddrive det meste af sin urvarme. Og det enorme styrt kunne have gjort mere end at tvinge det til sin mærkelige hældning.

Ifølge forskningen kan energi fra nedslaget have dannet en tynd skal fra det efterladte affald. Den skal fanger intern varme, der udstråler fra den gigantiske planets kerne, hvilket kunne hjælpe med at forklare, hvorfor Uranus er den koldeste planet i solsystemet (endnu koldere end Neptun nogle steder).

Så igen, måske var der flere påvirkninger. En for længst forsvunden cirkumplanetarisk skive kunne også have spillet en rolle her.

Uranus kredser om Solen hvert 84. jordår

Hældningen i Uranus' akse udsætter dens magnetiske poler for lange, mørke vintre og lange, lyse somre. Det tager 17 timer for Uranus at kredse eller rotere fuldstændigt. Men det tager omkring 84 jordår (30.687 jorddage) for Uranus at lave et komplet kredsløb om solen.

På grund af planetens langsomme kredsløb vil isgigantens sydpol se kontinuerligt sollys i halvdelen af ​​den 84-årige kredsløb, mens nordpolen er i fuldstændig mørke (og omvendt).

I 2033 kredser Uranus om solen for kun tredje gang siden den blev opdaget i 1781.

Uranus' atmosfære er brutalt kold (og stinker)

Behandling fremhæver Uranus' atmosfære i dette billede taget af Voyager 2. NASA/JPL

På trods af den ekstreme hældning i Uranus' akse er planeten varmere ved ækvator, end den er ved begge magnetiske poler. Men varmt er relativt her, da Uranus er den koldeste planet i solsystemet.

Den tætteste del af planetens atmosfære ser brutale temperaturer på minus 243 til minus 370 grader Fahrenheit (minus 153 til minus 218 grader Celsius). Det er næppe et indbydende miljø for fremtidige astronauter.

De varme temperaturer ved Uranus' ækvator er ikke planetens eneste mysterium. Jupiter, Saturn og Neptun udstråler alle mere end dobbelt så meget varme, som de modtager fra solen. Men Uranus udstråler næsten ingen varme. Uligheden har længe forvirret planetforskere.

Som vi allerede har nævnt, er Uranus og Neptun begge isgiganter. Isgiganter har stenede kerner dækket af kapper rige på ammoniak og iskoldt vand. Disse gigantiske planeter har atmosfærer med et ydre niveau fyldt med brint, helium og endnu flere skylag af metan.

Det videnskabelige samfund har fundet ud af, at disse skylag i Uranus atmosfære også er fulde af svovlbrinte, en forbindelse, der er ansvarlig for den rådne ægstank, vi alle kender og hader. Så ja, Uranus stinker bogstaveligt talt.

Farveskemaet ville i det mindste være velkendt. Jorden er ikke den eneste "blå planet" i dette solsystem:Metan absorberer rødt lys, hvilket giver Uranus og Neptun en dybblå teint. Af de to verdener ser Uranus lidt grønnere ud.

Uranus' ringsystem

Dette zoomede billede af Uranus, optaget af Webbs Near-Infrared Camera (NIRCam) feb. 6, 2023, afslører en fantastisk udsigt over planetens ringe. Forskere forventer, at fremtidige Webb-billeder af Uranus vil afsløre de to svage ydre ringe, der blev opdaget med Hubble under 2007-ring-fly-krydset. NASA, ESA, CSA, STScI

Vi har vidst siden 1977, da Voyager 2 første gang så dem, at Uranus har ringe omkring sin ækvator. Dette ringsystem var det første i solsystemet, der blev opdaget efter Saturns.

Til dato har astronomer talt 13 ringe, der omkranser Uranus. Disse er en del af et indre og ydre ringesystem.

Dets indre system af ringe omfatter ni ringe, der er smalle og mørke. De to ydre ringe er fjernere og blev opdaget i 1997 af Hubble-rumteleskopet. Den inderste ring er rødlig i farve, svarende til andre ringe i solsystemet, og den yderste ring er blå som en af ​​Saturns ringe.

En undersøgelse fra 2016 tyder på, at Uranus, Saturns og Neptuns ringe kan være det, der er tilbage af Pluto-lignende dværgplaneter, der blev revet fra hinanden af ​​deres tyngdekraft, efter at dværgplaneterne svingede for tæt på for længe siden.

Men Uranus' ringe mangler de fine partikler, der observeres i disse andre planetringsystemer. I stedet er ringene omkring Uranus sammensat af affaldsstykker, der som minimum har en golfboldstørrelse. Af en eller anden grund bliver mindre materiale eksileret ind i mellemrummene mellem disse ringe.

De uranske måner

Denne brede visning af det uranske system viser planeten Uranus, seks af dens 27 kendte måner og flere andre galakser. Space Telescope Science Institute

Uranus har også 27 kendte måner, hvoraf 25 blev opkaldt efter Shakespeare-karakterer som Ophelia, Juliet, Desdemona og Puck. Så er der Miranda, hvis navnebror optræder i "The Tempest" (et af Bardens senere skuespil).

Geologisk kompleks, Miranda indeholder den højeste enkelt klippe kendt af menneskeheden. Kaldet "Verona Rupes", den har en anslået højde på 12,4 miles (20 kilometer). Hvis et klodset menneske skulle falde ned fra toppen, tror forskerne, at han eller hun ville styrtdykke i 12 minutter i træk, før det rammer jorden.

Andre måner, der kredser om Uranus, omfatter Sycorax og Caliban. Mens de fleste af Uranus' måner drejer i samme retning som planeten, drejer disse to den anden vej. Forskere tror, ​​at de engang var uafhængige objekter, som isgigantens tyngdekraft fangede. Caliban er i øvrigt en anden "Tempest"-karakter - og Sycorax blev efter sigende hans mor.

Oberon og Titania er de største måner, der kredser om Uranus. Begge blev opdaget af William Herschel i 1787. Nogle små måner kredser lige uden for ringene, mens de største måner kredser ud over de små måner.

Fra dens mærkelige ringe til dets forvirrende klima har Uranus fundet masser af måder at overraske os på. Kun tiden vil vise, hvilke yderligere mysterier planeten rummer. For at stjæle en linje fra "Hamlet", "Der er flere ting i himlen og jorden, Horatio, end du drømmer om i din filosofi."

Nu er det interessant

Voyager 2 er det eneste rumfartøj, der har fløjet af Uranus. Voyager 2 begyndte at observere Uranus 4. november 1985, og på få timer opdagede rumfartøjet sin første nymåne, Puck. Over tid sendte Voyager 2 mere end 7.000 fotografier tilbage, fandt 11 måner - nogle der var indviklet involveret i Uranus' ringe - plus to nye ringe, der kredsede om hele planeten.

Ofte stillede spørgsmål om Uranus

Hvad er så specielt ved Uranus?
Uranus er den eneste planet, hvis ækvator er næsten i en ret vinkel på sin bane, med en hældning på 97,77 grader - muligvis resultatet af en kollision med et objekt på størrelse med Jorden for længe siden. Denne unikke hældning forårsager de mest ekstreme årstider i solsystemet.
Hvor mange måner har Uranus?
Uranus har 27 kendte måner, hvoraf 25 blev opkaldt efter Shakespeare-karakterer som Ophelia, Juliet, Desdemona og Puck.
Hvad er Uranus-ringe lavet af?
Ringene er relativt svage og mangler de fine partikler, der observeres i andre ringsystemer (som Saturns). Hver ring er sammensat af snavsstykker, der som minimum har en golfboldstørrelse. Af en eller anden grund bliver mindre materiale fanget i mellemrummene mellem disse ringe.
Hvad er Uranus masse sammenlignet med Jorden?
Uranus er fire gange bredere og omkring 14,5 gange så massiv som Jorden.
Er Uranus fuld af vand?
Ifølge NASA er Uranus sammensat af vand, metan og ammoniak.


Varme artikler