Bilder tatt fra Voyager 2-satellitten tilbake på 90-tallet viste oss fantastiske resultater. Den mystiske grønnaktige atmosfæren til Uranus er alt denne planeten er laget av, med unntak av en liten stein-metallkjerne. Faktum er at våre forfedre, som eier oppdagelsene av de ytre planetene i solsystemet, var sikre på at alle av dem, som jorden, har en overflate, et luftskall og underjordiske lag. Det viste seg at gassgigantene er fratatt alt dette, siden de er representanter for tolagsmodellen av planetene.
Oppdagelseshistorie og generelle data om planeten
Uranus er den syvende planeten når det gjelder avstand fra solen. Det ble oppdaget av William Herschel på slutten av 1700-tallet, da han var den første som brukte et teleskop til astronomiske observasjoner. Før det, i lang tid, trodde forskere at Uranus bare var en fjern, veldig lys stjerne. Herschel selv, som gjorde notater om dette himmellegemet, sammenlignet det først med en komet, kom senere til den konklusjon at dette kan være en annen SS-planet. Selvfølgelig, etter å ha bekreftet alle observasjonene, ble oppdagelsen en sensasjon. Men på den tiden visste ingen hva slags atmosfære Uranus faktisk hadde.og hva er dens struktur. Vi vet nå at banen er en av de største i systemet. Planeten kretser rundt solen i 84 jordår. Samtidig er dens revolusjonstid rundt aksen litt over 17 timer. På grunn av dette blir atmosfæren til Uranus, som allerede består av tunge gasser, utrolig tett og utøver et enormt trykk på kjernen.
Historien om atmosfærens dannelse
Det antas at utseendet og fysiske data til Uranus påvirkes av kjernen, så vel som prosessen med dens dannelse. Sammenlignet med parametrene til selve planeten (25 559 km - ekvatorialradius), er kjernen ganske enkelt miniatyr. Derfor gir den ikke energi eller et magnetfelt, som i tilfellet med Jupiter, og varmer heller ikke tilstrekkelig opp alle gassene som utgjør atmosfæren til Uranus. Sammensetningen kan på sin side ikke sammenlignes med sammensetningen av Jupiter eller Saturn, selv om alle disse planetene er inkludert i samme kategori. Faktum er at Uranus er omgitt av isete gasser, is i sine høyeste modifikasjoner, skyer av metan og andre tunge elementer. Lette gasser som hydrogen og helium finnes i atmosfæren bare i små mengder. Det er to versjoner av dette paradokset. I samsvar med den første var størrelsen og gravitasjonskreftene til kjernen på tidspunktet for dannelsen av SS for små til å tiltrekke seg lette gasser. Det andre er at på stedet der Uranus ble dannet, var det bare tunge kjemiske komponenter, som ble grunnlaget for planeten.
Atmosfærens tilstedeværelse, dens sammensetning
Uranus ble først studert i detalj først etter turen til Voyager 2, som tok høyoppløselige bilder. De tillot forskere å etablere den nøyaktige strukturen til selve planeten, så vel som dens atmosfære. Så å si er luftskallet til Uranus delt inn i tre deler:
- Troposfæren ligger dypest. Trykket her er i området fra 100 til 0,1 bar, og høyden på dette laget overstiger ikke 500 km fra mantelens betingede nivå.
- Stratosfære - laget av atmosfæren i midten. Opptar høyder fra 50 til 4000 km.
- Exosphere. Den ytre atmosfæren til Uranus, hvor trykket har en tendens til null og lufttemperaturen er på det laveste.
Alle disse lagene inneholder følgende gasser i forskjellige proporsjoner: helium, hydrogen, metan, ammoniakk. Det er også vann i form av ulike modifikasjoner av is og damp. Atmosfæren til Uranus, hvis sammensetning er sammenlignbar med luftskallet til Jupiter, er imidlertid utrolig kald. Hvis luftmassene i den største gassgiganten varmes opp maksim alt, så kjøles de her ned til 50 kelvin, og har derfor stor masse.
Troposphere
Det dypeste laget av atmosfæren er nå kun beregnet teoretisk, siden teknologien til jordboere ennå ikke tillater å nå det. Steinkjernen på planeten er omgitt av skyer som består av iskrystaller. De er tunge og legger et enormt press på planetens sentrum. De blir fulgt av skyer av ammoniumhydrosulfid, deretter - luftformasjoner av hydrogensulfid og ammoniakk. Den mest ekstreme delen av troposfæren er okkupert av metanskyer, somfarge planeten i samme grønne farge. Lufttemperaturen i troposfæren regnes som den høyeste på planeten. Det svinger innenfor 200 K. På grunn av dette tror noen forskere at et stort islag danner planetens mantel. Men dette er bare en hypotese.
Stratosphere
Tilstedeværelsen av atmosfæren til Uranus leveres av forbindelser av tunge og lette gasser, og syntesen deres maler planeten i en grønnaktig fargetone. Alle disse prosessene foregår i det midtre luftgapet, der ammoniakk- og metanmolekyler møtes med helium og hydrogen. Iskrystaller her får helt andre modifikasjoner enn i troposfæren; takket være ammoniakk absorberer de alt lys som kommer fra verdensrommet. Vindhastigheten i stratosfæren når 100 m / s, på grunn av hvilken alle skyer raskt endrer posisjon i rommet. Auroras forekommer i stratosfæren, tåke dannes ofte. Men det er ingen nedbør som snø eller regn.
Exosphere
I utgangspunktet ble atmosfæren til Uranus bedømt nøyaktig etter det ytre skallet. Det er en tynn stripe med krystallisert vann som er innhyllet i sterke vindstrømmer og er fokus for den laveste temperaturen i solsystemet. Den består av lette gasser (molekylært hydrogen og helium), mens metan, som finnes i store mengder i tettere lag, er fraværende her. Vindhastigheten i eksosfæren når 200 m/s, lufttemperaturen synker til 49 K. Det er derfor planeten Uranus, hvis atmosfære er såisete, har blitt den kaldeste i systemet vårt, selv sammenlignet med dens fjernere nabo, Neptun.
Mysteriet med Uranus' magnetfelt
Alle vet godt at den grønlige Uranus snurrer rundt sin akse, liggende på siden. Forskere tror at på tidspunktet for dannelsen av SS kolliderte planeten med en asteroide eller et annet kosmisk legeme, som endret sin posisjon og forvrengte magnetfeltet. Fra aksen som bestemmer nord og sør for planeten i forhold til ekvator, er den magnetiske aksen forskjøvet med 59 grader. Dette skaper for det første en ujevn fordeling av tyngdekraften, og for det andre en ulik spenning på den nordlige og sørlige halvkule. Ikke desto mindre, mest sannsynlig, er det denne mystiske posisjonen som gir tilstedeværelsen av atmosfæren til Uranus og dens unike sammensetning. Rundt kjernen holdes bare tunge gasser tilbake, i mellomlagene - krystallisert vann. Kanskje hvis lufttemperaturen her var høyere, ville Uranus blitt et enormt hav, bestående av vanlig vann, som er kilden til liv.
Uranus absorberer alt og alt rundt
Som vi sa ovenfor, er atmosfæren til Uranus fylt med en enorm mengde metan. Denne gassen er ganske tung, fordi den er i stand til å absorbere infrarøde stråler. Det vil si at alt lyset som kommer fra solen, fra andre stjerner og planeter, som berører atmosfæren til Uranus, blir til en grønnaktig fargetone. Nylig har forskere lagt merke til at planeten også svelger fremmede gasser som befinner seg i verdensrommet, noe som er paradoks alt med sine svakemagnetfelt. Karbondioksid og karbonmonoksid ble funnet i sammensetningen av de midtre lagene i atmosfæren. Det antas at de ble tiltrukket av planeten fra passerende kometer.
Isrikene til systemet vårt
De to ytterste planetene i SS er Uranus og Neptun. Begge er preget av blålige fargetoner, begge er dannet av gasser. Atmosfæren til Uranus og Neptun er praktisk t alt den samme, bortsett fra proporsjonene. Tyngdekraften og massen til kjernene til begge planetene er nesten den samme. De nedre lagene av atmosfæren til Neptun, som Uranus, er dannet av krystallisert vann blandet med metan og hydrogensulfid. Her, nær kjernen, varmer isgigantene opp til 200 eller mer Kelvin, og danner dermed sitt eget magnetfelt. Atmosfæren til Uranus og Neptun har samme mengde molekylært hydrogen i sammensetningen - mer enn 80 prosent. Det ytre luftlaget til Neptun er også preget av sterk vind, men lufttemperaturen her er litt høyere - 60 K.
Konklusjon
Tilstedeværelsen av atmosfæren til Uranus sikrer i prinsippet eksistensen av denne planeten. Luftskallet er hovedbestanddelen av Uranus. Den varmer kraftig opp nær kjernen, men kjøles samtidig ned så mye som mulig i de ytterste lagene. Så langt er planeten livløs på grunn av mangel på oksygen, samt flytende vann. Men hvis temperaturen i kjernen begynner å stige, spår forskerne, vil iskrystallene bli til et enormt hav der nye former for liv kan dukke opp.
