Kreeka taevajumalaks nimetatud planeedi Uraan avastas kuulus astronoom William Herschel 1781. aastal. Liiga hämar, mida iidsed teadlased palja silmaga nägid, oli see esimene teleskoobi abil avastatud planeet. Selle tulemusel pidasid suured astronoom ja tema kaasaegsed algul Uraani täheks või komeediks.
See salapärane, ilus, gaasiline, sinakasroheline jäähiiglane, mis sai Päikesest teada juba seitsmenda planeedina, on oma tähest nii kaugel, et ühe täieliku revolutsiooni läbimiseks kulub 84 Maa-aastat.
Meie päikesesüsteemi gaasi- ja jäähiiglased asuvad Maast nii kaugel, et neid on äärmiselt keeruline jälgida ja uurida. Voyageri missioonist on saanud paljude, kui mitte kõigi, tegelikest lähteandmetest väliste planeetide allikas ainuke allikas.
Seega on need uuringud mänginud olulist rolli selles, kuidas me neid planeete tänapäeval mõistame.
10. Oma mõistusega planeet
Nagu Veenus, pöörleb Uraan ida-lääne suunas, mis on Maa ja enamiku teiste planeetide pöörlemissuunale täpselt vastupidine. Päev Uraanil on üsna lühike, see kestab vaid 17 Maa tundi ja 14 Maa minutit.
Reklaamvideo:
Planeedi pöörlemistelg on kallutatud nurga all, mis on peaaegu paralleelne tema orbitaaltasapinnaga, muutes Uraani selliseks, nagu see keerleks tema enda küljel, nagu põrandal veerev tükk marmorit. "Tavaline" planeet on nagu korvpall, mis keerutab näpuga.
Planeediteadlased spekuleerivad, et see pöördeanomaalia võis tuleneda Uraani võimsast kokkupõrkest teise taevakehaga, näiteks asteroidiga. Selle erakorralise pöörlemise tõttu on Uraanil olnud aastaaega 21 aastat. See põhjustab päikesevalguse hulga dramaatilisi erinevusi, mida planeet võtab Uraanil pika aasta jooksul erinevatel aegadel ja erinevates piirkondades vastu.
9. Uraaniringisüsteem
Jaanuaris 1986 sisenes Voyager 2 kosmosesond Uraani ülemistesse pilvedesse 81 500 km sügavusele, edastades Maale tohutul hulgal andmeid jäähiiglase kohta, sealhulgas selle magnetvälja, pinna ja atmosfääri omadusi. See ajalooline NASA lend sai ka tuhandete digitaalsete fotode allikaks planeedist, selle satelliitidest ja rõngastest.
Jah, see on õige, tema heliseb. Nagu kõigil Päikesesüsteemi hiiglastel, on Uraanil rõngad. Mitmed sondil olevad teaduslikud instrumendid keskendusid rõngasüsteemile, paljastades teadaolevate rõngaste peeneid detaile ja paljastades kaks varem tundmatut rõngast kokku 13-le.
Rõngaste sees oleva prahi suurus võib ulatuda tolmu suurusest osakestest kuni väikeste rändrahnude tahketeni. Seal on kaks säravat välimist rõngast ja 11 tuhmimat sisemist rõngast. Uraani sisemised rõngad avastati esmakordselt 1977. aastal, välimised kaks aga Hubble'i kosmoseteleskoobi abil aastatel 2003–2005.
13 ringist üheksa avastati juhuslikult 1977. aastal, samal ajal kui teadlased jälgisid kauget tähte, mis möödus planeedi taga, võimaldades selle rõngaid näha kogu nende hiilguses. Tegelikult eksisteerivad Uraani rõngad kahe erineva "rõngaskomplektina" või "rõngasüsteemina", mis on ka meie päikesesüsteemis üsna ebatavaline.
8. Kummaline ja ohjeldamatu ilm Uraanil
Planeedil Maa naudime vedelat vihma. Mõnikord võib vihma sadada kummalisi punaseid organisme või isegi kalu. Kuid enamasti on vihm Maal ohutu.
Titanil langeb metaan planeedi pinnale. Happevihmad satuvad Veenusele, mis aurustub enne pinnale jõudmist. Kuid Uraanil sajab teemante. Tahked teemandid.
Kasutades planeedi eredaimat röntgenikiirgusallikat, saavad teadlased lõpuks kõik, mida nad usuvad olevat selle pikaajalise teadusliku väite kindlad tõendid. 2017. aastal ajakirjas Nature Astronomy avaldatud töö hõlmas teadusuuringuid SLACi riiklikus kiirendi laboris, milles ühendati võimas optiline laser Linac Coherent Light Source (LCLS) ja röntgenkiirguseta elektronide laser mille tulemuseks on miljoni miljardi sekundi pikkused röntgenimpulssid!
See võimaldab ülikiiret ja äärmiselt täpset protsessi kontrollimist kuni aatomi tasemeni. Seda seadistust kasutades on teadlased registreerinud, kuidas pisikesed teemandid moodustavad spetsiaalse plasti kaudu lööklaineid. See võimaldas vaadata protsesse, mis toimuvad planeetide atmosfääris, kuid palju suuremas mahus.
Plastikmaterjal, mida nimetatakse polüstüreeniks, on valmistatud süsinikust ja vesinikust (mis on kaks elementi, mida Uraanil leidub ohtralt), seega oli eksperimendi peamine eesmärk tekitada materjali lööklaineid. Teooria eeldas metaani olemasolu, mis koosneb ühest süsiniku- ja neljast vesinikuaatomist, mida leidub atmosfääris ja moodustab süsinikuahelad, mis muutuvad lõpuks teemantideks, kui temperatuur ja rõhk jõuavad teatud tasemele.
Teemandid on "venitatud" rohkem kui 8000 kilomeetrit planeedi pinnast kõrgemale ja muutuvad lõpuks teemantvihmaks. Ajakirja Nature Astronomy juhtiv autor Dominik Kraus ütles: "Kui ma nägin selle viimase katse tulemusi, oli see minu teaduskarjääri üks paremaid hetki." Teadusmaailmas tuntakse neid pisikesi teemante nanodimantidena.
Arvatakse, et nanodimantide vihm langeb Neptuunile.
7. Uraan on päikesesüsteemi kõige külmem koht … mõnikord
Kui planeedi atmosfääri minimaalne temperatuur ulatub -224 kraadi Celsiuse järgi, on Uraani keskmine kaugus Päikesest 2,9 miljardit kilomeetrit ja mõnikord on see Päikesesüsteemi kõige külmem koht.
Teisest küljest on Neptuuni keskmine kaugus Päikesest 4,5 miljardit kilomeetrit ja seetõttu võistlevad nad kõige külmema planeedi tiitli nimel. Mis on teie arvates kõige külmem planeet - Neptuun, mille keskmine temperatuur on -214 kraadi Celsiuse järgi, või Uraan?
On loogiline eeldada, et see on Neptuun, kuna see on Päikesest kõige kaugemal asuv planeet. Kuid see pole nii. Uraan on Neptuunist ületanud katses saada Päikesesüsteemi kõige külmemaks kehaks.
Praegu on kaks teooriat selle kohta, miks Uraan on mõnikord kõige külmem planeet. Esiteks näib, et Uraan koputati varase kokkupõrke tagajärjel külili, mis võis lekkida soojust planeedi tuumast kosmosesse. Teise teooria kohaselt võib Uraani elukeskkond pööripäeva perioodil kaotada soojust.
6. Miks on Uraan sinakasroheline?
Ühena kahest välimises Päikesesüsteemis (Neptuun II) asuvatest jäähiiglastest on Uraanil atmosfäär, mis on väga sarnane tema gaasivenna Jupiteri õhustikuga - koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist koos mõne metaani ning jääkmoniaagi ja veega. Just metaan atmosfääris annab planeedile kauni sinakasrohelise tooni.
Neelates päikesevalguse spektri punast osa, kutsub metaan esile jääkoletise sinakasrohelise värvuse. Suurem osa uraani massist - kuni 80 protsenti, kui mitte rohkem - hoitakse kindlalt selle vedelas tuumas, mis koosneb peamiselt külmutatud elementidest ja ühenditest nagu ammoniaak, vesijää ja metaan.
5. Uraan võib peita kahte kuud
Kui Voyager 2 1986. aastal Uraani ümber lendas, avastas see 10 uut kuud, mis kokku viis 27. Kuid kui Idaho ülikooli planeediteadlastel on õigus, on sond selle ajaloolise missiooni ajal jäid paar kuud vahele.
Voyageri andmete ülevaatamisel leidsid planeediteadlased Rob Chancia ja Matthew Hedman planeedi ümbritsevas kahes ringis, alfa- ja beetaümbruses, vibratsioone. Varem oli selliste laineliste mustrite ilmnemise põhjuseks kahe mööduva kuu, Ophelia ja Cordelia, samuti paarikümne kera ja kuuli, mis lähenevad jäähiiglasele, raskused.
Arvatakse, et Uraani ümbritsevad rõngad moodustusid nende ümber tihendatud väikeste kehade raskusjõust, põhjustades kosmilise tolmu ja muu prahi osakesed õhukesteks rõngasteks, mida täna näeme. Viimane avastus selliste pulsatsiooniliste sortide kohta viitab kahe tundmatu satelliidi olemasolule.
Kui need kuud eksisteerivad, siis on nad Changsia sõnul väga väikesed, umbes 4,0–13,7 km läbimõõduga. Seetõttu ei suutnud Voyageri kaamera neid tuvastada või ilmusid need piltidesse taustmürana.
Projekti SETI uhkus Mark Showalter ütles: “Uued avastused näitavad, et Uraanil on noor ja dünaamiline rõngaste ja kuude süsteem. Teisisõnu, oleme kindlad, et Uraan hämmastab meid jätkuvalt."
4. Uraani salapärane magnetväli
See on kummaline. Planeedi magnetilised poolused ei lähe isegi kokku selle geograafiliste poolustega. Uraani magnetväli on planeedi pöördeteljest 59 kraadi kaugusel ja see on nihestatud, et see ei läbi planeedi keskpunkti.
Võrdluseks - Maa magnetväli on kallutatud ainult 11 kraadi ja näeb välja nagu magnetiline riba, millel on põhjapoolus ja lõunapoolus ning välja ise nimetatakse dipooliks. Uraani magnetväli on palju keerulisem. Sellel on dipoolkomponent ja veel üks osa, millel on neli magnetpoolust.
Kõigi nende erinevate magnetpooluste ja planeedi suure kaldenurga korral pole üllatav, et magnetvälja tugevus varieerub asukohast suuresti. Näiteks lõunapoolkeral vastab Uraani magnetväli vaid ühele kolmandikule Maa magnetväljast. Põhjapoolkeral on Uraani magnetväli aga peaaegu neli korda suurem kui meie planeedil.
Teadlaste arvates võimendab planeedi magnetvälja Uraanil asuv suur soolane veekogum. Nad arvasid, et Uraani magnetvälja 59-kraadine kalle ja selle pöördetelje 98-kraadine kalle pakuvad planeedile võimsa magnetosfääri. Kuid nad osutusid valeks.
Uraani magnetosfäär on üsna tavaline ega erine mingil moel teiste planeetide magnetosfäärist. Teadlased üritavad endiselt välja selgitada, miks see juhtub. Nad leidsid, et Uraanil on aurora sarnane põhja- ja lõunatuledega siin Maa peal.
3. NASA sond Voyager 2 ja Uranus
20. augustil 1977 käivitatud NASA kosmosesond Voyager 2 oli esimene ja seni ainus NASA kosmoseaparaat, mis tiirutas Uraanil ringi ja saatis Maale esimesed lähedased fotod suurest sinisest sfäärist.
Pika missiooni vältel viis Voyager 2 edukalt läbi kõigi nelja niinimetatud "gaasigigandi" ümbervaatamise, alustades Jupiterist juulis 1979, seejärel ringiratast Saturni 1981. aasta augustis, Uraani jaanuaris 1986 ja Neptuuni 1989. aasta augustis.
Voyager 1 lahkus meie päikesesüsteemist ja naasis tähtedevahelisse kosmosesse 2012. aastal. Voyager 2 on endiselt heliosheath, Päikese sfääri välispiirkonnas (aka heliosfäär). Lõpuks lendab Voyager 2 ka tähtedevahelisse ruumi.
2. Uraan haiseb
Värske uuring näitab, et Uraani ülemise atmosfääri pilved koosnevad peamiselt vesiniksulfiidist, mis on kemikaal, mis lõhnab mädanenud munade järele.
Pikka aega on teadlasi huvitanud nende pilvede koostis, eriti see, kas need koosnevad peamiselt vesiniksulfiidjääst või ammoniaagijääst, nagu näiteks Saturnil ja Jupiteril.
Kuna Uraan on nii kaugel, on selle jäähiiglase üksikasjalik uurimine parimal juhul keeruline. Lisaks on 1986. aasta jaanuari ühe Voyager 2 lennu andmete põhjal neile küsimustele raske vastata.
Teadlased on kasutanud Hawaiil Hawaiil asuvat lähi-infrapuna integreeritud välja spektromeetrit, et uurida päikesevalgust, mis põrkub atmosfäärist otse Uraani pilvepealsete kohal. Nad leidsid vesiniksulfiidi jälgi. Uuringu kaasautor Leigh Fletcher ütles: “Pilvede kohale jääb küllastunud auru kujul vaid väike kogus, mistõttu on Uraani pilvekihtide kohal nii keeruline tabada ammoniaagi ja vesiniksulfiidi jälgi. Kaksikute ainulaadsete võimalustega on meil lõpuks õnne."
Teadlaste sõnul on Uraani ja Neptuuni pilved väga sarnased. Need erinevad Saturni ja Jupiteri pilvedest tõenäoliselt seetõttu, et need planeedid on Päikesest palju kaugemal kui kaks gaasihiiglast. Uuringu juhtiv autor Patrick Irwin nentis: „Kui õnnetud inimesed laskuvad kunagi läbi Uraani pilvede, võtab neid vastu väga ebameeldiv ja haisev keskkond.
Ta lisas: "Enne kui haisete halvasti, peate lämmatama ja tundma temperatuuri -200 kraadi Celsiuse järgi atmosfääris, mis koosneb peamiselt vesinikust, heeliumist ja metaanist."
1. Uraan on paljude mõjude tõttu küljele pööratud
Enamiku kontode järgi on päikesesüsteemi Uraan ekstsentrik ja seda nimetatakse sageli "kallutatud planeediks". Teadlaste sõnul heidavad hiljutised avastused jäähiiglase iidset ajalugu, sealhulgas kõigi meie päikesesüsteemi hiiglaslike planeetide moodustumist ja arengut.
2011. aastal ütles tollane teadusuuringute juht Alessandro Morbidelli: „Standardne planeetide moodustumise teooria viitab sellele, et Uraan, Neptuun ning Jupiteri ja Saturni tuumad moodustuvad väikeste objektide ühinemisel protoplanetaarseks kettaks. Nad ei oleks tohtinud vägivaldseid kokkupõrkeid kannatada."
Ta jätkas: Tõsiasi, et Uraan on vähemalt kaks korda põrganud, viitab sellele, et hiiglaslikud planeedid moodustati võimsate kokkupõrgete tagajärjel, seetõttu tuleks standardteooria üle vaadata."
Uraan on tõesti imelik. Selle pöörlemistelg asub kummalise nurga all - 98 kraadi. Selle küljel keerleb jäise gaasi hiiglaslik pall. Ühegi teise päikesesüsteemi planeedi kaldenurk ei lähe isegi 98 kraadi lähedale.
Näiteks on Maa telje kaldenurk 23 kraadi, hiiglaslik Jupiter aga ainult 3 kraadi. Pikka aega uskusid teadlased, et nii suur kaldenurk ilmnes ühe tugeva löögi tagajärjel. Kuid pärast keerukate arvutisimulatsioonide seeria käivitamist on nad võib-olla leidnud parema seletuse.
Nad alustasid simulatsiooni mudeli abil, milles päikesesüsteemi algusaegadel oli vaid üks tabamus. Analüüs näitas, et sel juhul peegeldub ekvaatori viltu tasand satelliitidel, mille tulemusel nad ka kalduvad. Siiani oli teadlastel õigus, kuid nad olid üllatuseks.
One Impact mudelis pöörlevad satelliidid vastupidises suunas, kus nad praegu on. Pole hea. Seetõttu muutsid teadlased programmi parameetreid, et simuleerida kahe keha mõju. Nad leidsid, et vähemalt kaks vähem vägivaldset kokkupõrget selgitavad kuude liikumist nagu praegu. Ilmselt on nende tulemuste kontrollimiseks vaja rohkem uuringuid.
