Los estudios del Sistema Solar, realizados en el último cuarto del siglo XX, dieron a la ciencia una serie de descubrimientos sorprendentes. Con la ayuda de nuevos telescopios ópticos poderosos de astrofísica, los científicos nucleares, representantes de otras ramas de la ciencia y la tecnología pudieron obtener datos científicos invaluables en el espacio cercano. Gracias a los vuelos de las sondas automáticas espaciales, la humanidad conoció datos interesantes sobre la composición y estructura del sistema planetario de nuestra estrella. Finalmente, el mundo científico ha logrado obtener información sobre cómo se ve el planeta Urano, qué representa Neptuno y cuáles son las verdaderas dimensiones del Sistema Solar.
El planeta más asombroso del sistema solar.
Al explorar el espacio cercano a la Tierra a través de un telescopio, es fácil llegar a una opinión errónea: el sistema solar es el mecanismo heliocéntrico más simple en el que todos los demás cuerpos y objetos espaciales obedecen las leyes conocidas de la física y las matemáticas. De hecho, todo no es tan simple como parece a primera vista. Cada cuerpo celeste en nuestro espacio más cercano vive su propia vida, tiene sus propias características y no se parece mucho a sus vecinos. Un ejemplo vívido de esto son los planetas terrestres, entre los cuales solo la Tierra y Marte pueden, con un estiramiento, ponerse en una fila.
La situación es similar con otro grupo de planetas, gigantes gaseosos, que corren alrededor del Sol en un círculo exterior. Si Júpiter y Saturno tienen parámetros y características astrofísicas similares, entonces Urano en su fondo se parece a la "oveja negra". A pesar de la similitud externa y la misma estructura, Urano es el único planeta de nuestro sistema estelar, que ocupa una posición inusual. La característica específica de un cuerpo celeste como Urano es el siguiente aspecto. El planeta no solo realiza una carrera medida en órbita heliocéntrica, sino que rueda como una bola de billar alrededor del sol. En pocas palabras, el planeta simplemente se encuentra de lado y rueda en la dirección de su órbita. Este comportamiento no solo no es típico de los otros dos gigantes gaseosos del Sistema Solar: Júpiter y Saturno, la posición del eje de rotación de Urano con respecto al plano de su órbita parece inusual.
Si hablamos de qué tan lejos está inclinado el ecuador de Urano al plano de su órbita, entonces este valor es 97.86⁰. Por ejemplo, la Tierra y Marte tienen un ángulo de inclinación del ecuador con respecto al plano orbital de 23.45 y 25.19 grados, respectivamente. El ecuador en Mercurio y en Júpiter es casi perpendicular al plano orbital. Urano se encuentra de lado y gira retrógrado. Tal posición del eje se ve desde un punto de vista científico como una tontería, ya que en el séptimo planeta desde el Sol, el cambio de día y de noche se observa solo en un sector estrecho del disco planetario. El amanecer y el atardecer del lejano Sol tienen lugar en el horizonte de Urano casi tanto como en las latitudes polares de la Tierra. Debido a esta posición del eje de rotación del planeta, hay un momento curioso: la diferencia en la duración del año uraniano en los polos y en el ecuador. Los polos del planeta se encuentran día y noche una vez durante 42 años terrestres, pero en el ecuador el año se alarga exactamente dos veces y es de 84 años terrestres.
La posición del eje de rotación del planeta y la naturaleza del campo magnético del séptimo planeta. A diferencia de otros cuerpos celestes del Sistema Solar, el campo magnético de Urano gira junto con el planeta mismo, cambiando constantemente los polos magnéticos. En otras palabras, el campo magnético del planeta Urano se abre y se cierra periódicamente. Si esto sucediera en la Tierra, nos habría esperado todos los días por una catástrofe planetaria.
Descubrimiento del séptimo planeta
La historia del descubrimiento del tercer gigante de gas está totalmente relacionada con el nombre del inglés William Herschel. En 1781, el inglés descubrió un nuevo cuerpo celeste, que originalmente fue confundido con un cometa que visitó el sistema solar. Sin embargo, después de un tiempo, después de estudiar las características del objeto en órbita alrededor del sol, el astrónomo William Herschel decidió clasificarlo como el séptimo planeta. Este evento se ha convertido en un hito en la astronomía. Por primera vez de manera instrumental, una persona logró encontrar un planeta, cuya existencia era previamente desconocida. Hasta este punto, los astrónomos confiaban en la información sobre la existencia de seis planetas, tomando a Urano como una estrella. La idea del tamaño del sistema solar se limitó a la órbita de Saturno.
El inglés, como descubridor, propuso nombrar el séptimo planeta en honor al monarca inglés, "la estrella de George". Este nombre no se adaptaba al gusto de los miembros del Real Observatorio Astronómico, quienes decidieron darle al nuevo planeta el nombre de Urano, en honor al antiguo símbolo divino griego de la esfera celeste. Posteriormente, cuando Herschel observó el movimiento de Urano, se observó una peculiaridad del comportamiento de este cuerpo celeste en órbita. El séptimo planeta se movía de forma desigual en órbita, ahora acelerando, y luego desacelerando su movimiento. Ya después de la muerte de Herschel, otros astrónomos, el inglés Adams y el francés Laverye supusieron que hay otro gran cuerpo celeste detrás de Urano, cuya gravedad afecta el comportamiento del tercer gigante gaseoso. Los cálculos matemáticos subsiguientes confirmaron la exactitud del supuesto, lo que hizo posible en 1846 descubrir el último octavo planeta del sistema solar, Neptuno.
Así, el descubrimiento de Urano implicó una reacción en cadena en el mundo científico, que resultó en la expansión de los límites del sistema planetario. Siguiendo a Urano, obtuvimos Neptuno y Plutón, objetos descubiertos por cálculos matemáticos.
Características astrofísicas: una breve descripción del planeta Urano.
A pesar de la similitud externa con los dos primeros gigantes gaseosos del Sistema Solar, el séptimo planeta es significativamente diferente de Júpiter y Saturno. A diferencia de Júpiter y Saturno, que se puede ver bastante bien con un telescopio, Urano en la lente parece un pequeño asterisco. Esto se debe a la enorme distancia que separa a este mundo distante de nuestro planeta.
En el horizonte de la Tierra, el tercer gigante apenas se nota, representando una estrella tenue, cuyo brillo varía en el rango de 5,9 a 5,32 magnitudes. Al observar en un telescopio detrás de una estrella distante de color azul pálido, los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo qué color es realmente el séptimo planeta. Los científicos recibieron la respuesta a esta pregunta solo en 1986, cuando la sonda espacial Voyager-2 voló 80 mil kilómetros. Desde la superficie de un planeta lejano. Las imágenes resultantes mostraron un azul pálido, con un tinte apenas metálico, un disco planetario.
La distancia desde el sol es en promedio 2 876 679 082 km. Urano hace una carrera alrededor del centro del sistema estelar en una órbita casi elíptica con una ligera excentricidad (e), que es 0.46. El período orbital del cuerpo celeste alrededor de la estrella central es de 30,685 días terrestres u 84 años. La velocidad de movimiento de este planeta es baja: solo 6.8 kilómetros por segundo. Solo Neptuno se mueve en el espacio con una velocidad orbital aún menor: 5,4 km / s.
Si hablamos de cuánto tiempo se tarda en viajar desde la Tierra al tercer planeta gigante, aquí puede confiar en los datos de vuelo de la misma máquina automática Voyager 2 que voló a Urano durante casi 9 años. Esta es hasta ahora la única misión que permitió a los terrícolas obtener ideas sobre este objeto distante y sus alrededores.
A pesar de su tamaño modesto en el cielo nocturno, en realidad el tamaño de Urano es impresionante. El diámetro del disco planetario de este gigante es de 50.724 km. Por supuesto, esto no es tanto como en Júpiter y Saturno, cuyos diámetros son 140 mil km y 116 mil km, respectivamente. Sin embargo, esto es suficiente para que el séptimo planeta del sistema solar mantenga firmemente la tercera posición.
Impresionante observador y la masa de este cuerpo celeste. El uranio es 14.5 veces más pesado que la Tierra y pesa 8.6832 · 1025 kg. Por su masa, el gigante azul pálido pierde no solo a Júpiter y Saturno. Incluso el distante satélite de Urano, el planeta Neptuno, tiene una gran masa. La ligereza relativa de un cuerpo celeste distante se debe a su composición. A diferencia de los otros dos planetas, Júpiter y Saturno, donde la masa está representada por hidrógeno y helio metalizados y semilíquidos, Urano representa una enorme bola de hielo, que tiene una velocidad de rotación alrededor de su propio eje de 2,29 m / s.
La composición del séptimo planeta y su atmósfera.
El hielo en Urano es una variedad de modificaciones a altas temperaturas. Hay amoníaco congelado, agua helada y metano en un estado sólido y helado. Debido a la naturaleza helada, el séptimo planeta fue transferido por los astrofísicos a la categoría de gigantes de hielo. La densidad de la bola de hielo es insignificante, casi tres veces menor que la densidad del planeta Tierra y es de 1.27 g / cm3. Sin embargo, debido a su gran masa y parámetros orbitales, las fuerzas gravitacionales son bastante fuertes en Urano. La aceleración de la caída libre en el gigante de hielo es casi idéntica a la de la Tierra y asciende a 8,87 m / s2.
Curiosa estructura de un planeta lejano, que se parece a esto:
- núcleo de piedra maciza;
- manto de hielo;
- superficie imaginaria;
- atmósfera inferior (estratosfera y troposfera);
- corona planetaria.
La superficie de un cuerpo celeste está representada por compuestos de hidrógeno y helio, que se encuentran en estado gaseoso. La atmósfera del planeta incluye metano, gracias a la cual Urano tiene un tinte azul pálido característico. Su concentración disminuye con la altitud, donde, debido a las temperaturas extremadamente bajas, el metano se congela, dejando espacio para el hidrógeno y el helio. La composición química exacta de la atmósfera del séptimo planeta no se conoce completamente, pero a juzgar por el espectro, la atmósfera es principalmente hidrógeno, también contiene compuestos de hidrocarburos, que son el resultado de la radiación solar en las moléculas de metano. Las capas de la atmósfera del gigante de hielo difieren en espesor y temperatura. La capa superior es la corona atmosférica, que se extiende más allá del planeta hasta una distancia de 8,000 km. Las capas inferiores son la estratosfera y la troposfera, donde prevalecen las bajas temperaturas. A una altitud de 50-300 km. desde la superficie hay una capa de nubes que consiste en vapor de agua, cristales de amoniaco y metano. Las temperaturas en este lugar alcanzan los 227-250 grados centígrados con una marca negativa.
Conclusión
La información que los científicos tienen hoy sobre el tercer planeta gigante es extremadamente limitada. Esto se debe a la ubicación de Urano. Los astrofísicos y científicos se centraron en el estudio de Júpiter y Saturno y las regiones extremas del sistema solar. Urano, ubicado en medio de esta comunidad de cuerpos celestes, todo el tiempo estuvo fuera de la vista de los programas de investigación. La nave espacial "Voyager 2" se ha convertido hasta ahora en la única nave que ha llegado a las proximidades de un planeta distante, proporcionando la primera información documental sobre el planeta Urano, sobre la composición de su atmósfera y su entorno.
Como todos los demás gigantes gaseosos, que tienen su propio sistema de cuerpos celestes, los científicos descubrieron un adorno de uranio, un sistema de anillos. Descubiertos y satélites del planeta Urano, que hoy en día son 27 piezas. Con la ayuda del telescopio Hubble en 2005, fue posible examinar en detalle los cinco satélites más grandes de Urano: estos son Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberon. Un estudio adicional de un planeta distante y sus satélites probablemente proporcionará información nueva y útil a los científicos, pero en un futuro próximo, las misiones a esta parte del Sistema Solar no están planificadas.
