Billeder taget fra Voyager 2-satellitten tilbage i de fjerne 90'ere viste os fantastiske resultater. Den mystiske grønlige atmosfære på Uranus er alt, hvad denne planet er lavet af, med undtagelse af en lille sten-metal kerne. Faktum er, at vores forfædre, som ejer opdagelserne af de ydre planeter i solsystemet, var sikre på, at de alle, ligesom Jorden, har en overflade, en luftskal og underjordiske lag. Det viste sig, at gasgiganterne er frataget alt dette, da de er repræsentanter for planeternes tolagsmodel.
Opdagelseshistorie og generelle data om planeten
Uranus er den syvende planet med hensyn til afstand fra Solen. Det blev opdaget af William Herschel i slutningen af det 18. århundrede, da han var den første til at bruge et teleskop til astronomiske observationer. Før det troede forskerne i lang tid, at Uranus kun var en fjern, meget lys stjerne. Herschel selv, der lavede noter om dette himmellegeme, sammenlignede det oprindeligt med en komet, og kom senere til den konklusion, at dette kan være en anden SS-planet. Selvfølgelig, efter at have bekræftet alle observationerne, blev opdagelsen en sensation. Men på det tidspunkt vidste ingen, hvilken slags atmosfære Uranus faktisk havde.og hvad er dens struktur. Vi ved nu, at dens kredsløb er en af de største i systemet. Planeten kredser om Solen i 84 jordår. Samtidig er dens omdrejningsperiode omkring sin akse lidt over 17 timer. På grund af dette bliver atmosfæren i Uranus, som allerede består af tunge gasser, utrolig tæt og udøver et enormt pres på kernen.
Historien om atmosfærens dannelse
Det menes, at Uranus' udseende og fysiske data er påvirket af dens kerne, såvel som processen med dens dannelse. Sammenlignet med parametrene for selve planeten (25.559 km - den ækvatoriale radius) er kernen simpelthen miniature. Derfor giver den ikke energi eller et magnetfelt, som i tilfældet med Jupiter, og opvarmer heller ikke tilstrækkeligt alle de gasser, der udgør Uranus-atmosfæren. Dens sammensætning kan til gengæld ikke sammenlignes med sammensætningen af Jupiter eller Saturn, selvom alle disse planeter er inkluderet i samme kategori. Faktum er, at Uranus er omgivet af iskolde gasser, is i dens højeste modifikationer, skyer af metan og andre tunge grundstoffer. Lette gasser som brint og helium er kun til stede i atmosfæren i små mængder. Der er to versioner af dette paradoks. I overensstemmelse med den første var kernens størrelse og gravitationskræfter på tidspunktet for dannelsen af SS for små til at tiltrække lette gasser. Den anden er, at på det sted, hvor Uranus blev dannet, var der kun tunge kemiske komponenter, som blev grundlaget for planeten.
Atmosfærens tilstedeværelse, dens sammensætning
Uranus blev først undersøgt i detaljer først efter turen til Voyager 2, som tog billeder i høj opløsning. De tillod videnskabsmænd at fastslå den nøjagtige struktur af planeten selv, såvel som dens atmosfære. Så at sige er Uranus luftskal opdelt i tre dele:
- Troposfæren ligger dybeste. Trykket her er i området fra 100 til 0,1 bar, og højden af dette lag overstiger ikke 500 km fra kappens betingede niveau.
- Stratosfæren - laget af atmosfæren i midten. Optager højder fra 50 til 4000 km.
- Exosfære. Uranus ydre atmosfære, hvor trykket har en tendens til nul, og lufttemperaturen er på sit laveste.
Alle disse lag indeholder følgende gasser i forskellige proportioner: helium, brint, methan, ammoniak. Der er også vand i form af forskellige modifikationer af is og damp. Atmosfæren på Uranus, hvis sammensætning er sammenlignelig med Jupiters luftskal, er imidlertid utrolig kold. Hvis luftmasserne i den største gaskæmpe opvarmes maksim alt, så afkøles de her til 50 kelvin, og har derfor en stor masse.
Troposfæren
Det dybeste lag af atmosfæren er nu kun beregnet teoretisk, da jordboernes teknologi endnu ikke tillader at nå det. Planetens stenkerne er omgivet af skyer bestående af iskrystaller. De er tunge og lægger et enormt pres på planetens centrum. De efterfølges af skyer af ammoniumhydrosulfid, derefter - luftformationer af svovlbrinte og ammoniak. Den mest ekstreme del af troposfæren er optaget af metanskyer, somtone planeten i samme grønne farve. Lufttemperaturen i troposfæren anses for at være den højeste på planeten. Det svinger inden for 200 K. På grund af dette mener nogle forskere, at et stort islag danner planetens kappe. Men dette er kun en hypotese.
Stratosphere
Tilstedeværelsen af Uranus atmosfære er tilvejebragt af forbindelser af tunge og lette gasser, og deres syntese maler planeten i en grønlig nuance. Alle disse processer foregår i mellemluftsp alten, hvor ammoniak- og metanmolekyler mødes med helium og brint. Iskrystaller her påtager sig helt andre modifikationer end i troposfæren; takket være ammoniak absorberer de alt lys, der kommer fra rummet. Vindhastigheden i stratosfæren når 100 m / s, på grund af hvilken alle skyer hurtigt ændrer deres position i rummet. Auroras forekommer i stratosfæren, tåger dannes ofte. Men der er ingen nedbør såsom sne eller regn.
Exosphere
Oprindeligt blev Uranus atmosfære bedømt præcist efter dens ydre skal. Det er en tynd stribe krystalliseret vand, der er indhyllet i stærke vindstrømme og er fokus for den laveste temperatur i solsystemet. Den består af lette gasser (molekylær brint og helium), mens metan, som findes i store mængder i tættere lag, er fraværende her. Vindhastigheden i exosfæren når 200 m/s, lufttemperaturen falder til 49 K. Det er derfor planeten Uranus, hvis atmosfære er såiskold, er blevet den koldeste i vores system, selv sammenlignet med dens fjernere nabo, Neptun.
Mysteriet om Uranus' magnetfelt
Alle ved godt, at den grønlige Uranus drejer rundt om sin akse, liggende på siden. Forskere mener, at planeten på tidspunktet for dannelsen af SS kolliderede med en asteroide eller et andet kosmisk legeme, som ændrede sin position og forvrængede magnetfeltet. Fra aksen, der bestemmer nord og syd for planeten i forhold til ækvator, er den magnetiske akse forskudt med 59 grader. Dette skaber for det første en ujævn fordeling af tyngdekraften, og for det andet en ulige spænding på den nordlige og sydlige halvkugle. Ikke desto mindre er det højst sandsynligt denne mystiske position, der giver tilstedeværelsen af Uranus atmosfære og dens unikke sammensætning. Omkring kernen tilbageholdes kun tunge gasser, i de midterste lag - krystalliseret vand. Måske hvis lufttemperaturen her var højere, ville Uranus blive til et enormt hav, bestående af almindeligt vand, som er kilden til liv.
Uranus absorberer alt og alt omkring
Som vi sagde ovenfor, er atmosfæren i Uranus fyldt med en enorm mængde metan. Denne gas er ret tung, fordi den er i stand til at absorbere infrarøde stråler. Det vil sige, at alt det lys, der kommer fra Solen, fra andre stjerner og planeter, der rører ved Uranus atmosfære, bliver til en grønlig farvetone. For nylig har forskere bemærket, at planeten også sluger fremmede gasser, der er i det ydre rum, hvilket er paradoks alt med dets svagemagnetfelt. Kuldioxid og kulilte blev fundet i sammensætningen af atmosfærens mellemlag. Det menes, at de blev tiltrukket af planeten fra forbipasserende kometer.
Is-rigerne i vores system
De to yderste planeter i SS er Uranus og Neptun. Begge er kendetegnet ved blålige nuancer, begge er dannet af gasser. Atmosfæren i Uranus og Neptun er praktisk t alt den samme, bortset fra proportionerne. Tyngdekraften og massen af kernerne på begge planeter er næsten den samme. De nederste lag af Neptuns atmosfære er ligesom Uranus dannet af krystalliseret vand blandet med metan og svovlbrinte. Her, nær kernen, varmer isgiganterne op til 200 eller mere Kelvin og danner derved deres eget magnetfelt. Atmosfæren i Uranus og Neptun har den samme mængde molekylært brint i sin sammensætning - mere end 80 procent. Det ydre luftlag af Neptun er også præget af kraftig vind, men lufttemperaturen her er lidt højere - 60 K.
Konklusion
Tilstedeværelsen af Uranus atmosfære sikrer i princippet eksistensen af denne planet. Luftskallen er den vigtigste bestanddel af Uranus. Den opvarmes kraftigt nær kernen, men samtidig køler den så meget ned som muligt i de yderste lag. Indtil videre er planeten livløs på grund af mangel på ilt, samt flydende vand. Men hvis temperaturen i kernen begynder at stige, forudser forskerne, vil iskrystallerne blive til et enormt hav, hvori nye former for liv kan opstå.
