Uranus | a șaptea planetă de la Soare în sistemul nostru solar

Istoric

Descoperire

Uranus a fost observat de multe ori prin telescop și chiar cu ochiul liber, dar a fost confundat cu o stea din cauza orbitei sale lente. Sir William Herschel l-a observat pe Uranus la 13 martie 1781 din grădina casei sale de pe strada New King Street nr. 19 din Bath, Somerset, Anglia (în prezent Muzeul Herschel de Astronomie) și a raportat pentru prima dată (la 26 aprilie 1781) că este o cometă. Cu un telescop reflectorizant de 6,2 inch, fabricat în casă, Herschel "s-a angajat într-o serie de observații asupra paralaxei stelelor fixe".

Herschel a scris în jurnalul său: "În cuartilul de lângă ζ Tauri ... fie [o] stea nebuloasă, fie poate o cometă." Pe 17 martie a notat: "Am căutat cometa sau steaua nebuloasă și am constatat că este o cometă, deoarece și-a schimbat locul". Când și-a prezentat descoperirea la Royal Society, a continuat să afirme că a găsit o cometă, dar a comparat-o implicit și cu o planetă:

Puterea pe care am avut-o când am văzut prima dată cometa a fost 227. Din experiență știu că diametrele stelelor fixe nu se măresc proporțional cu puterile mai mari, așa cum se întâmplă cu planetele; de aceea am pus acum puterile la 460 și 932 și am constatat că diametrul cometei a crescut proporțional cu puterea, așa cum ar trebui să fie, presupunând că nu este o stea fixă, în timp ce diametrele stelelor cu care am comparat-o nu au crescut în același raport. În plus, cometa, fiind mărită mult peste ceea ce lumina sa ar fi permis, apărea încețoșată și nedefinită cu aceste puteri mari, în timp ce stelele și-au păstrat strălucirea și distincția pe care știam că le vor păstra din multe mii de observații. Urmarea a arătat că presupunerile mele erau întemeiate, aceasta dovedindu-se a fi cometa pe care am observat-o în ultima vreme.

Herschel l-a anunțat pe astronomul regal Nevil Maskelyne despre descoperirea sa și a primit acest răspuns de la acesta la 23 aprilie 1781: "Nu știu cum să o numesc. Este la fel de probabil să fie o planetă obișnuită care se deplasează pe o orbită aproape circulară față de Soare ca și o cometă care se mișcă într-o elipsă foarte excentrică. Nu am văzut încă nici o comă sau coadă la ea".

Deși Herschel a continuat să descrie noul său obiect ca fiind o cometă, alți astronomi începuseră deja să creadă altceva. Astronomul finlandezo-suedez Anders Johan Lexell, care lucra în Rusia, a fost primul care a calculat orbita noului obiect. Orbita aproape circulară a acestuia l-a condus la concluzia că era mai degrabă o planetă decât o cometă. Astronomul berlinez Johann Elert Bode a descris descoperirea lui Herschel ca fiind "o stea în mișcare care poate fi considerată un obiect asemănător unei planete necunoscute până în prezent, care circulă dincolo de orbita lui Saturn". Bode a concluzionat că orbita sa aproape circulară semăna mai mult cu cea a unei planete decât cu cea a unei comete.

În scurt timp, obiectul a fost acceptat în mod universal ca fiind o nouă planetă. În 1783, Herschel a recunoscut acest lucru în fața președintelui Royal Society, Joseph Banks: "După observațiile celor mai eminenți astronomi din Europa, se pare că noua stea, pe care am avut onoarea să le-o arăt în martie 1781, este o planetă primară a sistemului nostru solar." În semn de recunoaștere a realizărilor sale, regele George al III-lea i-a oferit lui Herschel un stipendiu anual de 200 de lire sterline, cu condiția să se mute la Windsor pentru ca familia regală să poată privi prin telescoapele sale (echivalentul a 24.000 de lire sterline în 2019).

 

Luni

Uranus are 27 de sateliți cunoscuți. Acestea poartă numele unor personaje din operele lui Shakespeare și Alexander Pope. Cele mai mari cinci luni sunt Miranda, Ariel, Umbriel, Titania și Oberon. Multe luni nu au fost încă descoperite.

 

Explorare

În 1986, Voyager 2, de la NASA, a vizitat Uranus. Aceasta este singura sondă spațială care a încercat să investigheze planeta de la o distanță mică. Sonda spațială a studiat atmosfera planetei.

 

Nori

Uranus este acoperit de nori albaștri. Norii de deasupra, compuși din metan, sunt greu de văzut. Se crede că norii inferiori sunt apă înghețată. Există, de asemenea, furtuni violente. Viteza vântului poate atinge 250 de metri pe secundă (900 km/h; 560 mph). Oamenii de știință studiază norii pentru a încerca să înțeleagă furtunile de pe planetă.

 

Inele

Planeta Uranus are un sistem format din 13 inele, mult mai puține decât inelele lui Saturn, dar mai multe decât cele din jurul lui Jupiter și Neptun. Inelele lui Uranus au fost descoperite în 1977. În urmă cu mai bine de 200 de ani, William Herschel a raportat și el observarea inelelor, dar astronomii moderni nu cred că le-a văzut, deoarece sunt foarte întunecate și slabe. Două inele suplimentare au fost descoperite în 1986 în imaginile realizate de Voyager 2, iar două inele exterioare au fost descoperite în 2003-2005 de telescopul spațial Hubble. Probabil că inelele sunt compuse în principal din apă înghețată.

Se crede că inelele lui Uranus sunt relativ tinere, nu mai vechi de 600 de milioane de ani. Sistemul de inele uraniene a luat naștere, probabil, în urma fragmentării prin coliziune a sateliților care existau cândva în jurul planetei. După ciocnire, lunile s-au fragmentat probabil în multe particule, care au supraviețuit sub formă de inele înguste și optic dense doar în zonele de stabilitate maximă.

Proprietăți generale

Sistemul de inele al lui Uranus are treisprezece inele distincte. În ordinea creșterii distanței față de planetă, acestea sunt: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, η, γ, δ, λ, λ, ε, ν, μ inele. Acestea pot fi împărțite în trei grupuri: nouă inele principale înguste (6, 5, 4, α, α, β, η, η, γ, δ, ε), două inele prăfuite (1986U2R/ζ, λ) și două inele exterioare (μ, ν). Inelele lui Uranus constau în principal din particule macroscopice și puțin praf, deși se știe că există praf în inelele 1986U2R/ζ, η, δ, λ, λ, ν și μ.

Pe lângă aceste inele bine cunoscute, pot exista numeroase benzi de praf optic subțiri și inele slabe între ele. Aceste inele slabe și benzi de praf pot exista doar temporar. Unele dintre ele au devenit vizibile în timpul unei serii de evenimente de traversare a planului inelului în 2007. Un număr de benzi de praf între inele au fost observate în geometrie de împrăștiere înainte de Voyager 2. Toate inelele lui Uranus prezintă variații azimutale de luminozitate.

Inelele sunt realizate dintr-un material extrem de întunecat. Inelele sunt ușor roșii în părțile ultraviolete și vizibile ale spectrului și gri în infraroșu apropiat. Nu prezintă caracteristici spectrale identificabile. Compoziția chimică a particulelor din inele nu este cunoscută. Cu toate acestea, ele nu pot fi alcătuite din gheață de apă pură, precum inelele lui Saturn, deoarece sunt prea întunecate, mai întunecate decât lunile interioare ale lui Uranus. Acest lucru arată că ele sunt probabil un amestec de gheață și un material întunecat. Natura acestui material nu este clară, dar ar putea fi vorba de compuși organici considerabil întunecați de iradierea cu particule încărcate din magnetosfera uraniană. Este posibil ca particulele inelelor să fie alcătuite dintr-un material puternic prelucrat, care inițial a fost similar cu cel al lunilor interioare.

În ansamblu, sistemul de inele al lui Uranus nu seamănă nici cu inelele slabe și prăfuite ale lui Jupiter, nici cu inelele largi și complexe ale lui Saturn, dintre care unele sunt compuse din material foarte strălucitor - gheață de apă. Cu toate acestea, există asemănări cu unele părți ale acestui din urmă sistem de inele; inelul F saturnian și inelul ε sunt ambele înguste, relativ întunecate și sunt păstrate de o pereche de luni. Inelele exterioare recent descoperite ale lui Uranus sunt similare cu inelele exterioare G și E ale lui Saturn. Inelele înguste existente în inelele largi saturniene se aseamănă, de asemenea, cu inelele înguste ale lui Uranus. În plus, benzile de praf observate între inelele principale ale lui Uranus pot fi similare cu inelele lui Jupiter. În schimb, sistemul de inele neptuniene este destul de asemănător cu cel al lui Uranus, deși este mai puțin complex, mai întunecat și conține mai mult praf. Inelele neptuniene sunt, de asemenea, poziționate mai departe de planetă.

 
Schema sistemului inel-lună al lui Uranus. Liniile continue indică inelele; liniile punctate indică orbitele lunilor.  


O imagine în infraroșu apropiat cu culori false din 1998 a lui Uranus, care prezintă benzi de nori, inele și sateliți, obținută de camera NICMOS a telescopului spațial Hubble.  

Orbită și rotație

Uranus se învârte în jurul Soarelui o dată la 84 de ani tereștri. Distanța sa medie față de Soare este de aproximativ 3 miliarde de km (aproximativ 20 UA). Intensitatea luminii solare pe Uranus este de aproximativ 1/400 din cea de pe Pământ. Elementele sale orbitale au fost calculate pentru prima dată în 1783 de Pierre-Simon Laplace. Cu timpul, au început să apară discrepanțe între orbitele prezise și cele observate, iar în 1841, John Couch Adams a propus pentru prima dată că diferențele s-ar putea datora atracției gravitaționale a unei planete nevăzute. În 1845, Urbain Le Verrier a început propriile sale cercetări independente privind orbita lui Uranus. La 23 septembrie 1846, Johann Gottfried Galle a descoperit o nouă planetă, numită ulterior Neptun, aproape de poziția prezisă de Le Verrier.

Perioada de rotație a interiorului lui Uranus este de 17 ore și 14 minute, în sensul acelor de ceasornic (retrograd). La fel ca la toate planetele gigantice, atmosfera sa superioară este supusă unor vânturi foarte puternice în direcția de rotație. La anumite latitudini, cum ar fi la aproximativ două treimi din drumul dintre ecuator și polul sud, elementele vizibile ale atmosferei se deplasează mult mai repede, efectuând o rotație completă în doar 14 ore.

 
William Herschel, descoperitorul lui Uranus în 1781  

Pagini conexe

• Listă de planete