Астрономы увидели тепловое излучение колец Урана


Планета Уран

Уран — седьмая планета в Солнечной системе и третий по счету газовый гигант. Планета является третьей по величине и четвертой по массе, а свое название получила в честь отца римского бога Сатурна.

Именно Уран удостоился чести быть первой планетой, открытой в современной истории. Однако на самом деле, его первоначальное открытие его как планеты фактически не происходило. В 1781 году астроном Уильям Гершель при наблюдении звезд в созвездии Близнецов, заметил неких дискообразный объект, который он поначалу записал в разряд комет, о чем и сообщил в Королевское научное сообщество Англии. Однако позже самого Гершеля озадачил тот факт, что орбита объекта оказалась практически круглой, а не эллиптической, как это бывает у комет. И только когда это наблюдения было подтверждено другими астрономами, Гершель пришел к выводу, что на самом деле открыл планету, а не комету, и открытие, наконец, получило широкое признание.

После подтверждения данных о том, что обнаруженный объект является планетой, Гершель получил необыкновенную привилегию — дать ей свое название. Не долго думая, астроном выбрал имя короля Англии Георга III и назвал планету Georgium Sidus, что в переводе означает «Звезда Георга». Однако название так и не получило научного признания и ученые, в большинстве своем, пришли к выводу, что лучше придерживаться определенной традиции в названии планет Солнечной системы, а именно называть их в честь древнеримских богов. Так Уран получил свое современное название.

В настоящее время единственной планетарной миссией, которой удалось собрать сведения про Уран, является Voyager 2.

«Вояджер-2» и Уран

Эта встреча, которая произошла в 1986 году, позволила ученым получить достаточно большое количество данных о планете и сделать множество открытий. Космический корабль передал тысячи фотографий Урана, его спутников и колец. Несмотря на то, что многие фотографии планеты не отобразили практически ничего, кроме сине-зеленого цвета, который можно было наблюдать и с наземных телескопов, другие изображения показали наличие десяти ранее неизвестных спутников и двух новых колец. На ближайшее будущее никаких новых миссий к Урану не запланировано.

Атмосфера Урана

Из-за темно-синего цвета Урана атмосферную модель планеты оказалось составить гораздо сложнее, нежели модели того же Юпитера или даже Сатурна. К счастью, снимки, полученные с космического телескопа «Хаббл» позволили получить более широкое представление. Более современные технологии визуализации телескопа дали возможность получить гораздо более детальные снимки, нежели чем у Voyager 2. Так благодаря фотографиям «Хаббл» удалось выяснить, что на Уране существуют широтные полосы как и на других газовых гигантах. Кроме того, скорость ветров на планете может достигать более 576 км / час.

Считается, что причиной появления однообразной атмосферы является состав самого верхнего ее слоя. Видимые слои облаков состоят в основном из метана, который поглощает эти наблюдаемые длины волн, соответствующие красному цвету. Таким образом, отраженные волны представлены в виде синего и зеленого цветов.

Под этим наружным слоем метана, атмосфера состоит из примерно 83% водорода (H2) и 15% гелия, где присутствует определенное количество метана и ацетилена. Подобный состав аналогичен другим газовым гигантам Солнечной системы. Однако атмосфера Урана резко отличается в другом отношении. В то время как у атмосферы у Юпитера и Сатурна в основном газообразные, атмосфера Урана содержит гораздо больше льда. Свидетельством тому являются экстремально низкие температуры на поверхности. Учитывая тот факт, что температура атмосферы Урана достигает -224 °С, ее можно назвать самой холодной из атмосфер в Солнечной системе. Кроме того, имеющиеся данные указывают на то, что такая крайне низкая температура присутствует практически вокруг всей поверхности Урана, даже на той стороне которая не освещается Солнцем.

Они разделены на три группы

Девять узких основных колец, два пылевых и два внешних. Слабые кольца и полосы пыли могут существовать только временно или состоять из нескольких отдельных дуг, которые иногда выявляются в ходе покрытий Ураном какой нибудь звезды.

Кольца Урана в прямом и рассеянном свете, снимок Вояджера-2

Частицы в оппозиции демонстрируют увеличение яркости. Это означает, что их альбедо намного ниже, когда они наблюдаются не в рассеянном свете. Они имеют красноватый цвет в ультрафиолетовой и видимой частях спектра и серый в ближнем инфракрасном диапазоне.

Химический состав частиц неизвестен. Тем не менее, они не могут состоять из чистого водяного льда, как у Сатурна, потому что слишком темные, темнее, чем внутренние спутники.

Это означает, что они, вероятно, состоят из смеси льда и темного материала. Природа этого материала не ясна, но это может быть органическим соединением значительно почерневшим от заряженных частиц магнитосферы Урана.

Новое кольцо Урана

Пунктирная линия показывает положение внутреннего нового кольца, обнаруженного с помощью космического телескопа Хаббл и подтвержденного наземными наблюдениями с помощью телескопа Кек II на Гавайях. На фото сверху показана ранее известная система колец, а в нижней части фото показан расширенный вид слабых колец снятых в инфракрасном диапазоне телескопом Кек. Также, Хабблом было найдено еще одно новое внешнее кольцо, но оно не было обнаружено телескопом Кек. Это говорит о том, что оно содержит меньше пыли, чем внутреннее, и его труднее обнаружить. Новые открытия сделаны в видимом свете с помощью усовершенствованной камеры Хаббла. Слабые, пыльные кольца на орбите Урана, лежат далеко за пределами ранее известных 11.

Структура Урана

Уран, по мнению планетологов, состоит из двух слоев: ядра и мантии. Современные модели позволяют предположить, что ядро в основном состоит из камня и льда и примерно в 55 раз превышает массу Земли. Мантия планеты весит 8,01 х 10 в степени 24 кг., или около 13,4 масс Земли. Кроме того, мантия состоит из воды, аммиака и других летучих элементов. Основным отличием мантии Урана от Юпитера и Сатурна является то, что она ледяная, пусть и не в традиционном смысле этого слова. Дело в том, что лед очень горячий и толстый, а толщина мантии составляет 5,111 км.

Что самое удивительное в составе Урана и то, что отличает его от других газовых гигантов нашей звездной системы, является то, что он не излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Учитывая тот факт, что даже Нептун, который очень близок по размеру к Урану, производит примерно в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца, ученые сегодня очень заинтригованы в столь слабой мощности генерируемой Ураном энергии. На данный момент существует два объяснения данному явлению. Первая указывает на то, что Уран подвергся воздействию объемного космического объекта в прошлом, что привело к потере большей части внутреннего тепла планеты (полученной во время формирования) в космическое пространство. Вторая теория утверждает, что внутри планеты существует некий барьер, который не позволяет внутреннему теплу планеты вырваться на поверхность.

Внутреннее строение Нептуна

Температура атмосферы Нептуна составляет около 60 К. Нептун имеет собственный внутренний источник тепла — он излучает в 2,7 раза больше энергии, нежели получает от Солнца. Строение и набор составляющих Нептун элементов почти такие же, как на Уране. В отличие от Юпитера с Сатурном Уран и Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но у Нептуна есть небольшое твердое ядро, равное по массе Земле. Магнитный полюс планеты отстоит на 47° от географического. Магнитное поле Нептуна возбуждается в жидкой проводящей среде, в слое, находящемся на расстоянии 13 тысяч км от центра планеты. А под жидким слоем находится твердое ядро Нептуна. Магнитосфера Нептуна сильно вытянута.

Орбита и вращение Урана

Само открытие Урана позволило ученым расширить радиус известной Солнечной системы почти в два раза. Это означает, что в среднем орбита Урана составляет около 2,87 х 10 в степени 9 км. Причиной столь огромного расстояния является длительность прохождения солнечного излучения от Солнца до планеты. Солнечному свету необходимо около двух часов и сорока минут чтобы достичь Урана, что почти в двадцать раз дольше, чем требуется солнечному свету для того, чтобы достигнуть Земли. Огромное расстояние влияет и на продолжительность года на Уране, он длится почти 84 земных года.

Эксцентриситет орбиты Урана составляет 0.0473, что лишь немногим меньше, чем у Юпитера — 0,0484. Данный фактор делает Уран четвертым из всех планет Солнечной системы по показателю круговой орбиты. Причиной столь небольшого эксцентриситета орбиты Урана является разница между его перигелием 2,74 х 10 в степени 9 км и афелием 3,01 х 109 км составляет всего 2,71 х 10 в степени 8 км.

Самым интересным моментом в процессе вращения Урана является положение оси. Дело в том, что ось вращения для каждой планеты, кроме Урана, примерно перпендикулярна их плоскости орбиты, однако ось Урана наклонена почти на 98°, что фактически означает, что Уран вращается на боку. Результатом такого положения оси планеты является то, что северный полюс Урана находится на Солнце половину планетарного года, а другая половина приходится на южный полюс планеты. Другими словами, дневное время на одном полушарии Урана длится 42 земных года, а ночное, на другом полушарии столько же. Причиной, по которой Уран «повернулся на бок», ученые опять же называют столкновение с огромным космическим телом.

Краткая историческая справка

За 200 лет до этих значимых событий кольца Урана не раз упоминались в астрономической науке. Например, Уильям Гершель предоставлял информацию о проводимых наблюдениях. Однако астрономы современности имеют сомнения в вероятности такого открытия в связи со слабостью и тусклостью колец. Ведь они просто не могли быть обнаружены с использованием оборудования того времени.

Первое полученное изображение кольца 1986U2R/ζ

В 2008 г. земному миру было открыто 13 колец. Есть вероятность нахождения между основными элементами более слабых дуг и скоплений. Все известные человечеству кольца являются тёмными и имеют уровень альбедо, не превышающий 2%. Есть предположение, что в их составе присутствует водяной лёд, а также органические вещества.

Самое первое упоминание о рассматриваемой системе приходится на 22 февраля 1789 года. В примечаниях к наблюдениям Уильям Гершель отметил, что, возможно, кольца существуют у Урана. Предположительно они имеют красный цвет. Эти записи впоследствии оказались в журнале Королевского общества в 1797 году. Однако на протяжении следующих двух столетий эти кольца вовсе не упоминались. Это дало основания для подозрения того факта, что Гершелем была допущена колоссальная ошибка. Тем не менее, наблюдения со счетов не сброшены, а их результаты имеют вес в астрономическом обществе.

А Вы смотрели: Туманность Розетка (NGC 2237)

Окончательное подтверждение факта присутствия в системе Урана колец приходится на 10 марта 1977 года. Это было сделано тремя учёными, которые и признаны как первооткрыватели. Данное открытие произошло совершенно случайно, когда эти люди планировали вести наблюдения за состоянием атмосферы планеты Уран (при наблюдении за звездой). Но в процессе ими было обнаружено сокращение блеска звезды несколько раз. Это явление привело к открытию 9-ти новых колец Урана.

После этого к поверхности планеты было отправлено специальное космическое устройство «Вояджер-2», это позволило совершить открытие ещё двух колец. В 2005 г. с использованием телескопа «Хаббл» случилось открытие ещё двух колец, которые не были известны ранее. В 2006 г. появилась возможность различения цветов этих колец. Выяснилось, что один объект синий, второй – красный.

μ и ν — кольца Урана (R/2003 U1 и U2), обнаруженные телескопом «Хаббл» в 2005

Кольца Урана

Учитывая тот факт, что самыми популярными из колец в нашей Солнечной системе длительное время оставались кольца Сатурна, кольца Урана не удавалось обнаружить вплоть до 1977 года. Однако причина не только в этом, есть еще две причины столь позднего обнаружения: расстояние планеты от Земли и низкая отражательная способность самих колец. В 1986 году космический аппарат Voyager 2 смог определить наличия у планеты еще двух колец, помимо известных на то время. В 2005 году космический телескоп «Хаббл» заметил еще два. На сегодняшний день планетологам известно 13 колец Урана, самым ярким из которых является кольцо Эпсилон.

Кольца Урана отличаются от сатурнианских практически всем — от размеров частиц до из состава. Во-первых, частицы, составляющие кольца Сатурна маленькие, немногими больше, чем несколько метров в диаметре, тогда как кольца Урана содержат множество тел до двадцати метров в диаметре. Во-вторых, частицы колец Сатурна в основном состоят изо льда. Кольца Урана, тем не менее, состоят как изо льда так и значительной пыли и мусора.

Пылевые кольца

Происхождение пылевых полос более ясное. Время существования пыли очень короткое, от ста до тысячи лет, и, по-видимому, она непрерывно пополняется в результате столкновений между большими частицами в кольцах, маленькими спутниками и метеороидами, попавшими в систему Урана извне. Пояса порождающих пыль спутников и частиц невидимы из-за их низкой оптической глубины, в то время как пыль хорошо видна в прямом рассеянном свете. Предполагается, что узкие главные кольца и пояса из пылевых полос и мелких спутников отличаются распределением размеров частиц. В главных кольцах больше частиц с размерами от сантиметра до метра. В пылевых полосах, наоборот, количество крупных частиц относительно небольшое, что приводит к низкой оптической глубине.

λ (лямбда)

Кольцо λ — одно из двух колец, открытых «Вояджером-2» в 1986 году. Это узкое и тусклое кольцо, расположенное между кольцом ε и его «спутником-пастухом» Корделией. При исследовании в обратно-рассеянном свете кольцо λ чрезвычайно узкое — около 1-2 км. Детальный анализ снимков с «Вояджера-2» позволил выявить азимутальные изменения в яркости кольца λ. Изменения, кажется, являются периодическими, напоминая стоячую волну. Происхождение этой примечательной структуры в кольце λ остаётся неизвестным.

1986U2R / ζ (дзета)

В 1986 году «Вояджер-2» обнаружил широкое слабое колечко, расположенное ближе кольца 6. Ему дали временное обозначение 1986U2R. Кольцо расположено между 37 000 и 39 500 км от центра Урана, или на 12 000 км выше уровня облаков. Кольцо назвали ζ. Сейчас оно расположено между 37 850 и 41 350 км от центра планеты и, постепенно слабея, тянется внутрь по крайней мере до 32 600 км.

Другие пылевые полосы

В дополнение к кольцам 1986U2R/ζ и λ в системе есть весьма слабые пылевые полосы. Они не видны во время покрытий, потому что обладают незначительной оптической глубиной, хотя в прямо рассеянном свете они достаточно яркие. Изображения с «Вояджера-2» в прямо рассеянном свете показали существование ярких пылевых полос между кольцами λ и δ, между кольцами η и β, и между кольцами α и 4.

Интересные факты об Уране

• Уильям Гершель открыл Уран в только 1781 году, так как планета была слишком тускла для того, чтобы ее могли заметить представители древних цивилизаций. Сам Гершель поначалу полагал, что Уран это комета, однако позже пересмотрел свое мнение и наука подтвердила планетарный статус объекта. Так Уран стал первой планетой, открытой в современной истории. Оригинальное название предложенное Гершелем было «Звезда Георга» — в честь короля Георга III, но научное сообщество не приняло его. Название «Уран» было предложено астрономом Иоганном Боде, в честь древнеримского бога Урана. • Уран делает оборот вокруг своей оси один раз за каждые 17 часов и 14 минут. Подобно Венере, планета вращается в ретроградном направлении, противоположном направлению Земли и остальным шести планетам. • Считается, что необычный наклон оси Урана могло вызывать грандиозное столкновение с другим космическим телом. Теория состоит в том, что планета, размеры которой были предположительно с Землю резко столкнулась с Ураном, что сдвинуло его ось практически на 90 градусов. • Скорость ветра на Уране может достигать до 900 км в час. • Масса Урана составляет около 14,5 раз масс Земли, что делает его самым легким из четырех газовых гигантов нашей Солнечной системы. • Уран часто упоминается как «ледяной гигант». Помимо водорода и гелия в верхнем слое (как у других газовых гигантов), Уран также имеет ледяную мантию, которая окружает его железное ядро. Верхние слои атмосферы, состоят из аммиака и кристаллов ледяного метана, что дает Урану характерный бледно-голубой цвет. • Уран является второй наименее плотной планетой в Солнечной системе, после Сатурна.

Уран — седьмая планета по удалённости от Солнца

• Voyager 2 — единственный космический аппарат, пролетевший мимо Урана. Это произошло в 1986 году, самое близкое расстояние до планеты во время пролета составило около 81500 км. Благодаря этой миссии были получены самые первые изображения планеты в достаточно высоком разрешении. Исследователям удалось выявить кольцевую систему планеты и орбитальные спутники. • В настоящее время считается, что Уран имеет 13 колец. Все, кроме двух колец Урана, очень узкие — всего лишь несколько километров в ширину. Ученые полагают, что это связано с относительно молодым возрастом самих колец, которые в прошлом были частями от спутников Урана, но были разрушены кометами или астероидами. • Химический элемент уран, обнаруженный в 1789 году, был назван в честь недавно обнаруженной планеты Уран. • Уран является самой холодной планетой в Солнечной системе. Минимальная температура поверхности на Уране составляет -224 °C — что делает его самым холодным из восьми планет. Его верхние слои атмосферы покрыты туманом, в основном из метана, который скрывает бури, происходящие в облаках. • Спутники Урана названы в честь персонажей, созданных Александром Поупом и Уильямом Шекспиром. Например, Оберан, Титании и Миранда. Почти все эти миры покрыты льдом и имеют темную поверхность, а некоторые представляют собой смесь льда и камней. Из спутников Урана наиболее интересным является Миранда, которая имеет ледяные каньоны, террасы и странно выглядящую поверхность.

Открытие планеты Уран

Уран, седьмая планета Солнечной системы, был открыт В. Гершелем в 1781 году.

Планета Уран почти неразличима простым глазом, а в телескоп видна как маленький зеленовато-голубой диск, окруженный пятью спутниками.

Колец у Урана никто никогда не видел.

Дело в том, что солнечный свет, отражаемый планетой, настолько силен, что в обычных условиях заглушает отражение от колец.

Не исключено, считают некоторые исследователи, что, даже зная о существовании колец, астрономы не смогут их сфотографировать: время выдержки для получения фотографии планеты примерно равно секунде, а этого недостаточно, чтобы проявились кольца, их блеск слишком слаб.

Обнаружение колец Урана — большое событие в астрономии. Оно не только расширяет наши представления о самой планете, но в случае, если открытие будет окончательно подтверждено, даст важный материал о природе и эволюции Солнечной системы.

> Кольца Урана

| | |

Рассмотрите кольца Урана

– планеты Солнечной системы: сколько колец у Урана, фото кольцевой системы, обнаружение, сравнение с Сатурном, таблица описания.

Мы знаем, что самая шикарная кольцевая система принадлежит Сатурну. Но Уран также может похвастаться этой кольцами.

Впервые кольца Урана заметили Джеймс Эллиот, Дуглас Минка и Эдвард Данхэм в 1977 году. Планету нашел Уильям Гершель, но вероятно он не мог сообщить о кольцах, потому что они темные и узкие.

Сейчас мы знаем, сколько колец у Урана. Их насчитывают 13 и начинаются с расстояния в 38000 км от планеты, простираясь до 98000 км. Если у Сатурна они яркие, то здесь темные. Дело в том, что вмещают не пыль, а более крупные осколки (0.2-20 м в ширину). Это скорее тонкие валуны, а кольца простираются на несколько км в ширину.

Полагают, что это молодые формирования, чей возраст составляет не больше 600 миллионов лет. Скорее всего, появились из-за крушения крупного спутника или нескольких притянувшихся. Ниже представлен список колец Урана с описанием и названиями.

Название кольцаРадиус (км)Ширина (км)Толщина (м)Эксц.НаклонениеПримечания
Дзета с32 000-37 8503500???Внутреннее расширение кольца ζ
1986U2R37 000-39 5002500???Слабое пылевое кольцо
Дзета37 850-41 3503500???
641 8371,6-2,2?1,0 × 10 −30,062
542 2341,9-4,9?1,9 × 10 −30,054
442 5702,4-4,4?1,1 × 10 −30,032
Альфа44 7184,8-10,0?0,8 × 10 −30,015
Бета45 6616,1-11,4?0,4 × 10 −30,005
Эта47 1751,9-2,7?00,001
Эта с47 17640?00,001внешний компонент кольца η
Гамма47 6273,6-4,7150?0,1 × 10 −30,002
Дельта с48 30010-12?00,001Внутренний широкий компонент кольца δ
Дельта48 3004,1-6,1?00,001
Лямбда50 0231-2?0?0?Слабое пылевое кольцо
Эпсилон51 14919,7-96,4150?7,9 × 10 −30«Пасётся» Корделией и Офелией
Ню66 100-69 9003800???Между Порцией и Розалиндой
Мю86 000-103 00017 000???Вблизи от Маб
© Владимир Каланов, сайт «Знания-сила».

Вокруг Урана существует система колец, которые обращаются в экваториальной плоскости планеты. Первые пять колец были открыты в 1977 году во время наблюдения затме́нности одной слабой звезды (SAO 158687) диском Урана. Происходило это так. Незадолго до покрытия звезды наблюдатели заметили, что звезда пять раз исчезала из поля зрения на несколько секунд. Когда звезда появилась после прохождения диска Урана, то же самое повторилось вновь. Опытным исследователям сразу стало ясно: звезда закрывалась пятью тёмными кольцами планеты. Поздне́е были открыты ещё несколько колец. К настоящему времени известно 13 колец.
Назва-ние колец Урана

Рассто-яние от центра Урана, кмШи-рина, кмТол-щи-на, кмЭксцен-три-ситетНа-клон к эква-тору Урана, ×0,001 гра-дуса
1986U2R/ζ (дзета) (ζ)38 0002,50,100
641 8401 — 30,10,001063
542 2302 — 30,10,001952
442 5802 — 30,10,001032
альфа (α)44 7207 — 120,10,000814
бета (β)45 6707 — 120,10,00045
эта (η)47 1900 — 20,102
гамма (γ)47 6301 — 40,10,000111
дельта (δ)48 2903 — 90,104
1986U1R/λ (лямбда) (λ)50 0201 — 20,100
эпсилон (ε)51 14020 -1000,5 — 2,10,00791
R/2003 U2 (ню) (ν)66 100????
R/2003 U1 (мю) (μ)97 130????

Ко́льца Урана очень тёмные, потому что состоят из пыли и мелких каменных осколков. Толщина колец очень небольшая, предположительно не превышает одного километра. Самое широкое кольцо Урана называется Э́псилон. Это кольцо центральное, его ширина достигает 100 км. Почти все кольца расположены на расстоянии от 40000 до 50000 км от планеты. Лишь открытые недавно в 2005 году с помощью космического телескопа «Хаббл» кольца R/2003 U1

и
R/2003 U2
удалены на расстояние примерно в два раза большее, чем остальные — и поэтому их часто называют «внешней системой колец Урана». Интересно, что цвет последних колец оказался не серым, как у других, а они имели красноватый оттенок (у расположенного ближе к Урану) и синий (у самого внешнего). В связи́ с этим, предполагается, что внешнее кольцо состоит из мельчайших частиц водяного льда. Внешние кольца очень тусклые, обнаружить их чрезвычайно трудно. Отличаются они от остальных также и своей шириной.

Считается, что возраст колец у Урана не должен превышать 600 миллионов лет, что в геологическом и космологическом смысле указывает на их относительную молодость. Вероятнее всего система колец возникла в результате столкновений и разрушений спутников, обращавшихся по орбите вокруг планеты либо захваченных её гравитацией из окружающего пространства. Теперь признано, что наличие колец является характерной чертой всех газообразных планет.

> > > Сколько колец у Урана?

Кольца Урана

– седьмой планеты Солнечной системы. Изучите систему колец с фото, расстояние к Урану, историю обнаружения, роль Гершеля, исследование Вояджера-2.

В целом, планета Уран располагает системой из 13-ти колец. Впервые их заметили Джеймс Эллиот, Дуглас Минк и Эдвард Данхем в 1977 году. Но Уильям Гершель еще 200 лет назад заявил, что видел их, но телескоп тогда еще не обладал необходимой мощностью для детального анализа. Дополнительные нашли в 1986 году при полете Вояджера-2. Последние два внешних отыскали в 2003-2005-х гг. при помощи телескопа Хаббл.

Кольца планеты Уран отличаются непрозрачностью, потому что наделены низким показателем альбедо. Полагают, что они сформировались из водяного льда и органических молекул. Крайне узкие и простираются лишь на несколько километров.

Делятся на три группы: узкие главные, пылевые и внешние. Есть мнение, что кольца могут удерживать от отдаления небольшие спутники. Если бы не они, то луны просто сбежали бы в пространство. Также должны быть процессы, которые все время пополняют материал. Не забывайте сколько колец у Урана. На верхнем фото можно посмотреть на их движение вместе со спутниками ледяного гиганта.

В Солнечную систему входят четыре планеты земного типа, пояс астероидов, как граница, и четыре газовых гиганта. Планета Уран вторая после Сатурна, у которой обнаружены кольца. Первые фотоснимки колец Урана были сделаны в 1977 году. Спустя несколько лет космический аппарат «Вояджер — 2» обследуя окрестности Урана, подтвердил наличие колец, открыл и сфотографировал ещё несколько кольцевидных образований. Теперь точно известно, что Уран обладает тринадцатью кольцами.

Обнаружение колец Урана оказалось неожиданной случайностью. Открытие их произошло в 1977 году во время обыкновенного изучения затмения одной звезды под действием планеты Уран, потом космический аппарат «Вояджер-2» уже точно зафиксировал наличие системы колец, опоясывающих планету. То, что эти кольца так долго никто не мог увидеть и даже догадаться об их существовании объясняется их крайне слабой отражающей способностью. Расположены кольца на расстоянии 40 — 50 тыс. км от поверхности Урана. Их несколько, по названиям — 4, 5, 6, Альфа, Бета, Гамма, Эта, Дельта и самое широкое кольцо Эпсилон, которое располагается по центру системы колец. В состав колец входят настолько мелкие частицы пыли, размером несколько сантиметров. Их появление скорее всего произошло в очень далеком прошлом, более 100 миллионов лет назад, от столкновения и распада некого крупного спутника.

Планета Уран имеет более двадцати спутников. Первые два самых крупных спутника открыл в 1787 году первооткрыватель планеты Уран Уильям Гершель, в 1851 году еще два открыл астроном Уильям Лассел, а космический аппарат «Вояджер-2» в 1977 году обнаружил еще 13 спутников планеты. Всего на настоящее время точно известно о 27 подтвержденных спутниках Урана. Самые крупные из них:

  • Оберон
    — наиболее отдалённый от планеты спутник. Его диаметр приблизительно 1530 км. Он состоит примерно наполовину из горных пород, поэтому у спутника характерный серый цвет, а остальное на поверхности это обычный лёд с примесями метана и аммиака. Поверхность спутника покрыта кратерами диаметром до 100 км. Самый крупный имеет диаметр более 200 км.
  • Титания
    — с диаметром около 1600 км является самым крупным спутником. Он, как и Оберон, состоит из водяного льда и горных пород. На Титании кратеров гораздо меньше, но много глубоких щелевидных каньонов и долин. Их сетка очень напоминает марсианские «каналы». Кстати, некотоые следы кратеров по которым ученые определили, что они появились от сравнительно недавних по времени ударов.
  • Умбриэль
    — самый тёмный из всех спутников. Его поверхность испещрена кратерами. Некоторые имеют очень светлое дно, что позволяет сделать вывод о ледяном ядре, закрытом слоем тёмных пород. При этом на поверхности спутника отсутствуют следы геологической активности.
  • Ариэль
    — самый светлый из всех спутников. Вся поверхность спутника покрыта мельчайшими кристалликами льда и прекрасно отражает свет. Ариэль покрыт глубокими каньонами похожими на русла огромных рек. Глубина отдельных ущелий достигает 10 км Возможно, за счет сильных отражающих качеств можно предположить, что это самый молодой спутник, при том, что на нем присутствуют явные следы геологической активности. .

Похожие статьи

Узкие главные кольца

Так как кольца Урана, вероятно, молоды, они должны непрерывно пополняться фрагментами столкновений между более крупными телами. По некоторым оценкам, время разрушения спутника размером с Пак может составлять несколько миллиардов лет. Соответственно, спутник меньших размеров разрушится гораздо быстрее. Таким образом, возможно, что все внутренние и внешние кольца Урана являются продуктом разрушения спутников размером меньше Пака в течение последних четырёх с половиной миллиардов лет.

ε (эпсилон)

Кольцо ε (эпсилон) — самое яркое и самое плотное из колец Урана и ответственно примерно за две трети света, отражаемого кольцами. У этого кольца самый большой эксцентриситет из всех, оно также обладает незначительным орбитальным наклонением. Наблюдения покрытия звёзд этим кольцом, проведённые с Земли и «Вояджера-2», показали, что его нормальная «оптическая глубина» варьируется от 0,5 до 2,5 и максимальна вблизи перицентра орбиты кольца. «Эквивалентная глубина» кольца ε — около 47 километров и не изменяется на протяжении всей его длины.

Несмотря на столь малую толщину, кольцо состоит из нескольких слоёв частиц. Средний размер частиц этого кольца — 0,2-20 метров. Из-за своей исключительной тонкости кольцо ε исчезает при наблюдении с ребра. Низкое содержание пыли в кольце можно объяснить аэродинамическим сопротивлением протяжённой атмосферной короны Урана.

У него есть два «спутника-пастуха» — Корделия (внутренний) и Офелия (внешний). Внутренний край кольца находится в орбитальном резонансе 24:25 с Корделией, а внешний край — в резонансе 14:13 с Офелией. Чтобы эффективно «пасти» (удерживать в существующих границах) кольцо, масса каждого спутника должна быть как минимум втрое больше массы кольца. Масса кольца ε оценивается примерно в 1016 кг.

δ (дельта)

Кольцо δ круглое и имеет небольшое наклонение. У кольца отмечены значительные необъяснённые азимутальные изменения нормальной оптической глубины и ширины. Внешний край кольца находится в орбитальном резонансе 23:22 с Корделией. Кольцо δ состоит из двух компонентов: узкого, оптически плотного, и широкого с низкой оптической глубиной. Ширина узкого компонента — 4,1-6,1 км, его эквивалентная глубина — 2,2 км, что соответствует нормальной оптической глубине около 0,3-0,6. Широкий компонент кольца δ имеет ширину приблизительно 10-12 км, и его эквивалентная глубина близка к 0,3 км.

γ (гамма)

Кольцо γ узкое, оптически плотное и имеет небольшой эксцентриситет. Его орбитальное наклонение почти равно нулю. Ширина кольца меняется от 3,6 до 4,7 км, хотя эквивалентная глубина неизменна и равна 3,3 км. Нормальная оптическая глубина этого кольца — 0,7-0,9. Кольцо γ такое же геометрически тонкое, как и кольцо ε, и практически лишено пыли. Ширина и нормальная оптическая глубина этого кольца свидетельствуют о значительных азимутальных вариациях. Неизвестно, что позволяет этому кольцу оставаться таким узким, но было замечено, что его внутренний край находится в резонансе 6:5 с Офелией.

η (эта)

Кольцо η имеет нулевой эксцентриситет и наклонение. Подобно кольцу δ, оно состоит из двух компонентов: узкого оптически плотного и широкого наружного с низкой оптической глубиной. Ширина узкого компонента составляет 1,9-2,7 км, а эквивалентная глубина — около 0,42 км, что соответствует нормальной оптической глубине приблизительно в 0,16-0,25. Широкий компонент имеет ширину около 40 км и эквивалентную глубину около 0,85 км, что, в свою очередь, говорит о нормальной оптической глубине в 2·10 −2 .

В прямо рассеянном свете кольцо η выглядит ярким, что указывает на присутствие в нём значительного количества пыли, по всей вероятности, в широком компоненте. Геометрически широкий компонент намного толще, чем узкий. Как и большинство колец, кольцо η демонстрирует существенные азимутальные изменения в нормальной оптической глубине и ширине, в некоторых местах кольцо настолько узко, что даже «пропадает».

α и β (альфа и бета)

α и β — самые яркие после ε кольца в системе Урана. Как и у кольца ε, их яркость и ширина отличаются в разных участках. Наибольшую яркость и ширину эти кольца имеют в 30° от апоцентра, а наименьшую — в 30° от перицентра. Кольца α и β имеют значительный орбитальный эксцентриситет и незначительное наклонение. Ширина этих колец составляет 4,8-10 км и 6,1-11,4 км соответственно. Эквивалентные оптические глубины равны 3,29 и 2,14 км, что говорит о нормальной оптической глубине в 0,3-0,7 и 0,2-0,35 соответственно. Массы каждого из колец α и β приблизительно оцениваются как 5·1015 кг, что примерно равно половине массы кольца ε.

Кольца 6, 5 и 4

Кольца 6, 5 и 4 — это самые тусклые и почти самые близкие к Урану кольца. Наклонение этих колец самое большое, и их орбитальные эксцентриситеты — наибольшие среди всех колец, кроме ε. Кольца 6, 5 и 4 — также и самые узкие кольца Урана — оценочно 1,6-2,2 км, 1,9-4,9 км и 2,4-4,4 км соответственно. Их эквивалентные глубины составляют 0,41 км, 0,91 км и 0,71 км, что говорит о нормальной оптической глубине 0,18-0,25, 0,18-0,48 и 0,16-0,3 соответственно.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: