Uran

Planet Uran

Uran je sedmi planet u Sunčevu sustavu i treći po veličini. Uran je udaljen 19.218 AJ ili 2,870,990,000 km od Sunca. Ima promjer 51,118 km (na ekvatoru) i masu 8.683 × 10²⁵ kg. U orbiti oko Urana do sada je otkriveno 27 prirodnih satelita i 11 planetarnih prstenova.

Uran odbija oko 51% sunčeva svjetla (albedo 0.51). Za prosječne opozicije (kada je najbliži Zemlji) vidi se pod kutem od 4 lučne sekunde, a magnituda mu je oko 5.3. Budući da naše oko može vidjeti objekte svjetlije od magnitude 6.5, Uran se može vidjeti i golim okom, ali ga je teško razaznati od okolnih zvijezda. Mali teleskop je dovoljan da se iz točke pretvori u mali plavo-zeleni disk.

Uran je u grčkoj mitologiji bog neba i otac Titana.

Fizička svojstva

Usporedba veličina između Zemlje i Urana

Uran spada u plinovite divove, kao i Jupiter, Saturn i Neptun. Smatra se da, kao i Neptun, ima malu kamenu jezgru. Na jezgru se nastavlja omotač od vodenog leda, metana i amonijaka, koji prema van postupno prelazi u atmosferu. Uran, za razliku od ostalih plinovitih divova, nema vlastiti izvor topline u unutrašnjosti.

Najniža temperatura je izmjerena na razini s tlakom od 100 milibara i iznosi 52 K. Iznad tog sloja temperatura raste do 150 K (-123°C) u razrijeđenoj gornjoj atmosferi. Temperatura prema unutrašnjosti raste do nekoliko tisuća °C. Za vrijeme prolaska letjelice Voyager 2 Uranov južni pol je bio okrenut Suncu. Iz toga proizlazi da bi polarna područja trebala biti toplija od ekvatorskih što, iz nepoznatih razloga, ipak nije slučaj.

Atmosfera

Unutarnja građa planeta Urana

Uranova atmosfera se sastoji velikom većinom od vodika (83%) i helija (15%), nešto malo metana (2%), a vode i amonijaka ima u tragovima. Metan u atmosferi daje Uranu karakterističnu modrozelenu boju jer upija svjetlost komplementarnih boja. Atmosfera Urana je gotovo bezlična. Providna je i čista do velikih dubina gdje se nalaze oblaci smrznutog metana. Polarno je područje prekriveno sumaglicom. Vjetrovi na ekvatoru pušu brzinama do 50 m/s, znatno sporije nego na drugim plinovitim divovima.

Uran pokazuje pojaseve paralelne s ekvatorom, ali vrlo teško uočljive, čak i uz računalnu obradu slika. Međutim, novije fotografije teleskopa Hubble (HST) pokazuju sve veću i veću aktivnost u Uranovoj atmosferi. HST je tijekom 1998. snimio čak 20 svijetlih oblaka na različitim visinama. Svijetle oblake vjerojatno čine kristali metana. Sumnja se da su promjene nastale uslijed promjene orijentacije Urana prema Suncu. Naime, Sunce obasjava područja sve bliže ekvatoru, pa izmjena dana i noći ima sve veću utjecaj na temperaturu pojedinih dijelova Urana. Na Uranu se, zapravo, događa izmjena godišnjih doba. Oko godine 2007., Sunce će biti iznad Uranova ekvatora.

Orbita i rotacija

Jedan Uranov obilazak oko Sunca traje 83.83 godine. Okrene se oko svoje osi za 17 sati i 14 minuta. Kao i sva plinovita tijela ima diferencijalnu rotaciju (trajanje dana ovisi o udaljenosti od ekvatora), ali bržu pri polovima.

Usporedba građe Urana i Neptuna

Uran je neobičan po tome što je okrenut "na bok", t.j. os rotacije mu je nagnuta čak 98° u odnosu na putanju oko Sunca (retrogradno gibanje). Mogući uzrok bi nekoliko uzastopnih sudara s manjim tijelima iz istog smjera.

Magnetsko polje

Uranovo magnetsko polje je nagnuto čak 55° prema osi rotacije, a smatra se da nastaje relativno blizu površine. Intenzitet Uranovog magnetskog polja otprilike odgovara Zemljinom polju, iako Uranovo polje znatno varira od mjesta do mjesta zbog velikog odmaka izvora polja od središta planeta. Izvor magnetskog polja je nepoznat.

Kao i kod ostalih planeta s magnetskim poljima, postoji magnetski rep u smjeru suprotnom od Sunca, koji se kod Urana proteže najmanje 10 milijuna km iza planeta. Veliki nagib osi rotacije planeta zajedno s nagibom magnetskog polja čine magnetski rep zavijenim u spiralu.

Uranovi sateliti

Vidi: Uranovi prirodni sateliti

Do danas je pronađeno ukupno 27 Uranovih satelita. Uran je sve do nedavno, sa svojih tadašnjih 20 poznatih satelita, držao rekord u Sunčevu sustavu, dok ga nedavno nisu pretekli Saturn sa 31 i Jupiter s ukupno 61 satelitom. Za razliku od ostalih planeta čiji sateliti dobivaju imena po mitskim likovima, Uranovi dobivaju imena likova iz djela Williama Shakespearea i Alexandera Popea.

Možemo ih podijeliti u tri skupine:

• Prvu skupinu čine 13 unutarnjih satelita koji su vrlo mali i tamni, otkriveni većinom na fotografijama Voyagera 2. To su, redom od Urana prema van: Kordelija (Cordelia), Ofelija (Ophelia), Bjanka (Bianca), Kresida (Cressida), Dezdemona (Desdemona), Julija (Juliet), Porcija (Portia), Rozalinda (Rosalind), Kupid, Belinda, Perdita, Pak (Puck) i Mab.

• Drugu skupinu čine 5 velikih satelita: Miranda, Ariel, Umbriel, Titanija i Oberon

• Treću skupinu čine 7 vanjskih satelita, otkrivenih tijekom 1997. i kasnije, koji su mnogostruko više udaljenih od Oberona: Francisco, Caliban, Stephano, Trinculo, Sycorax, Prospero, Setebos i Ferdinand.

Uranovi prstenovi

Uranov sustav prstenova

Godine 1977., za vrijeme okultacije (pomračenja) zvijezde Sigma Kentaura Uranom, zamijećena je jedna nepredviđena pojava. Naime, zvijezda nije naglo nestala iza Urana, već je prije i poslije pomračenja 9 puta zatitrala. To je bio rezultat prolaska iza Uranovih 9 prstenova.

Deseti i jedanaesti prsten su otkriveni kasnije, 1985. godine (Voyager 2). Redom od Urana prema vani nalaze se prstenovi: 1986U2R, 6, 5, 4, Alfa, Beta, Eta, Gama, Delta, Lambda (bivši 1986U1R) i Epsilon.

Većina prstenova je široka tek nekoliko kilometara, osim prstena 1986U2R koji je širok 2500 km. Albedo prstenova je samo 0.03 (odbijaju tek 3% svjetlosti). Prstenovi su eliptični, posebno vanjski, i ne izgledaju cjelovitima poput Saturnovih prstenova. Veličina čestica je u rasponu od prašine do 10-metarskih gromada.

Najudaljeniji prsten, Epsilon, je ujedno i najsvjetliji. Radio-mjerenja su pokazala da ovom prstenu nedostaju čestice manje od nekoliko decimetara. Rijetka Uranova vanjska atmosfera vodika bi mogla biti odgovorna za ovaj nedostatak.

Povijest ljudskog istraživanja

Pronalazač Urana, William Herschel

Uran je prvi planet otkriven u moderno doba. Otkrio ga je William Herschel, za vrijeme sustavnog pretraživanja neba, 13. ožujka 1781. godine. Herschel je u početku mislio da je ugledao komet. Uran je, zapravo, viđen i mnogo puta prije (na granici je vidljivosti golim okom), ali je bio uvršten u karte kao obična zvijezda. John Flamsteed ga je 1690. katalogizirao kao 34 Tauri (34 Bika).

Herschel je Kraljevskom astronomskom društvu planet predložio nazvati "Jurjevom zvijezdom" ("Georgium sidus", po tadašnjem britanskom kralju Georgu III.), kao "zvijezdom koja je zasjala pod njegovom pokroviteljskom vladavinom". "HM Nautical Almanac Office" je Uran pod ovim imenom vodio do sredine XIX. st.

Herschel je nakon nekoliko godina (1787.) otkrio i 2 velika Uranova satelita Titaniju i Oberon, a Lassell je 1851. otkrio Ariel i Umbriel. Miranda, najmanji od 5 velikih Uranovih satelita, otkrivena je 1948. (Kuiper).

Godine 1977, za vrijeme okultacije (pomračenja) zvijezde sigma Kentaura Uranom, praćenjem treperenja pomračene zvijezde prije zalaska za Uran, otkriveno je devet prstenova.

Samo je jedna letjelica posjetila Uran: Voyager 2, koji je 24. siječnja 1986. prošao 81 500 km iznad vrhova Uranovih oblaka. Tada je fotografirano 5 poznatih Uranovih satelita, te otkriveno novih 10 satelita unutar Mirandine putanje (Kordelija, Ofelija, Bjanka, Kresida, Dezdemona, Julija, Porcija, Rozalinda, Belinda i Pak). Voyager 2 je otkrio i dva nova Uranova prstena.

U novije vrijeme se ponovo (uz pomoć starih Voyagerovih fotografija, te promatranja modernim teleskopima) otkrivaju novi Uranovi sateliti. Tako su 1997 otkriveni Caliban i Sycorax (Gladman), a 1999 još tri satelita: Prospero (Holman), Setebos (Kavelaars) i Stephano (Karkoscha).

Vanjske poveznice

• Astronomska sekcija Fizikalnog društva Split - Uran

Predložak:Link FA