Uran: Planeta, Która Obraca Się Na Boku

Uran: Planeta, Która Obraca Się Na Boku

Uran ma nie tylko pochyloną oś — jest tak pochylony, że faktycznie krąży wokół Słońca na boku. Pochylenie osiowe planety wynosi 82,23° z okresem rotacji wstecznej zaledwie 17 godzin i 14 minut.

To jest dziwny sposób na spędzenie orbity 84-letniej i to nie jedyna rzecz, która sprawia, że Uran jest dziwny. Jest to najzimniejsza planeta w Systemie Słonecznym, a została odwiedzona przez statek kosmiczny dokładnie raz, podczas jednego przelotu w 1986 roku — prawie wszystko to, co wiadomo z bliska o wielkim lodzie, od jego pierścieni do jego księżyców do jego pola magnetycznego, pochodzi z tych kilku dni.

Planeta Odkryta Przez Przypadek

William Herschel po raz pierwszy obserwował Urana 13 marca 1781 roku, czyniąc go pierwszą planetą, która kiedykolwiek została odkryta za pomocą teleskop — każda planeta znana przed nim była widoczna gołym okiem od starożytności.

Uran mógł być zaobserwowany prawie 1900 lat temu i po prostu błędnie zidentyfikowany. Grecki astronom Hipparchus wydaje się, że zapisał jego pozycję wśród gwiazd w 128 r. p.n.e. podczas kompilacji swojego katalogu gwiazd — jedna z czterech gwiazd, które wymienił w tym miejscu, w rzeczywistości nie istnieje, ale Uran siedział w tym dokładnym miejscu na niebie w kwietnia 128 r. p.n.e. Bez teleskopu nie było sposobu na to, aby Hipparchus mógł odróżnić słabą, powoli poruszającą się planetę od jednej ze stałych gwiazd wokół niej.

Imię Pożyczone Od Greków

Imię "Uran" zaproponował w marcu 1782 roku astronom Johann Elert Bode, według Ouranosa, greckiego boga nieba. Utrzymało się i uczyniło Urana wyjątkiem: jest to jedyna z ośmiu planet, której angielska nazwa pochodzi od figury mitologii greckiej. Odpowiednio, świat odkryty tylko dzięki teleskopowi również odbiegł od schematu nazewnictwa ustalonego przez każdą planetę odkrytą przed nim.

Obracanie Się Jak Toczący Się Piłka

NASA opisuje wpływ tego pochylenia 82,23° po prostu: sprawia, że Uran wydaje się obracać na boku, krążyć wokół Słońca jak toczące się piłka. To boczne obrócenie ma dziwaczne konsekwencje dla kalendarza planety. Uran zajmuje 84 dni ziemskie na ukończenie jednej orbity wokół Słońca, a ze względu na pochylenie każdy z biegunów otrzymuje około 42 lat nieprzerwane światła słonecznego, po którym następuje 42 lata nieprzerwana ciemność. Sezon na jednym z biegunów Urana nie mierzy się w miesiącach — mierzy się w dekadach: połowa ludzkiego życia nieprzerwany dzień, następnie połowa życia nieprzerwana noc, zanim cykl zacznie się od nowa.

Najzimniejszy Świat W Systemie Słonecznym

Najniższa temperatura kiedykolwiek zarejestrowana w stratosferzę Urana wynosi 49 K (−224,2°C), co czyni go najzimniejszą planetą Systemu Słonecznego. Część powodu sprowadza się do ciepła wewnętrznego lub jego braku. Neptun, prawie bliźniak Urana w rozmiarze i składzie, promieniuje 2,61 razy więcej energii w kosmos, niż otrzymuje od Słońca — co oznacza, że generuje wiele ciepła sam w sobie, głęboko w środku. Uran, z drugiej strony, promieniuje prawie żadne nadmiarowe ciepło, więc pozostaje zimny zamiast wymiotować ciepła z jego wnętrza w sposób, w jaki robi to jego prawie bliźniak.

Jakakolwiek energia poruszająca się przez atmosferę Urana utrzymuje rzeczy daleko od spokoju: prędkości wiatru tam mogą osiągnąć do 900 kilometrów na godzinę (560 mil na godzinę), wśród najszybszych wiatrów kiedykolwiek zarejestrowanych na jakiejkolwiek planecie.

Trzynaście Pierścieni, Ledwie Widoczny Z Ziemi

Pierścienie Urana składają się z 13 znanych pierścieni, odkrytych 10 marca 1977 — prawie dwieście lat po tym, jak Herschel po raz pierwszy obserwował samą planetę. Najjaśniejszy z nich, pierścień epsilon, odpowiada za około dwie trzecie światła odbitego przez cały system pierścieni. Reszta jest znacznie mglista, co jest dużą częścią powodu, dla którego pierścienie Urana pozostały niewykryte przez obserwację bezpośrednią przez tak długo, nawet po tym, jak samą planetę już odkryto i nazwano.

Dziewięć pierścieni Urana, fotografowanych przez Voyager 2, porównanych w skali z zarysem Stanów Zjednoczonych
Dziewięć pierścieni Urana, fotografowanych przez Voyager 2 i porównanych w skali z zarysem Stanów Zjednoczonych. Foto: Lunar and Planetary Institute z Houston, TX, USA, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Księżyce Nazwane Po Shakespearem, Nie Po Zeusie

W przeciwieństwie do księżyców każdej innej planety, księżyce Urana są nazwane od postaci z dzieł Williama Shakespeara i Aleksandra Pope'a, a nie od figur greckiej czy rzymskiej mitologii.

Titania, największa z nich, ma promień 788,9 km — mniej niż połowę Księżyca Ziemi — ale wciąż jest ósmym największym księżycem w całym Systemie Słonecznym. To ranking mówi mniej o własnym rozmiarze Titaniii i więcej o tym, jak mały jest cały system satelitów Urana: łączna masa pięciu największych księżyców Urana jest mniejsza niż połowa Tritona, jedynego największego księżyca Neptuna.

Miranda, Księżyc Na Granicy Zaokrąglenia

Najmniejszy z pięciu okrągłych księżyców Urana to Miranda, zaledwie 470 km średnicy — tak mały, że jego całkowita powierzchnia jest w przybliżeniu równa stanowi Texas w USA. Miranda siedzi właśnie na granicy tego, co może zrobić małe lodowe ciało: jest to jeden z najmniejszych obiektów kiedykolwiek obserwowanych z bliska, które mogą być w równowadze hydrostatycznej, co oznacza, że tylko grawitacja wyciągnęła ją w kulę zamiast zostawiać ją w guzowatym, nieregularnym kształcie, jak większość obiektów tej wielkości kończy się.

Kolorowa mozaika księżyca Miranda Urana, uszyty z obrazów przelotu Voyagera 2
Miranda, najmniejszy okrągły księżyc Urana, w kolorowej mozaice zbudowanej z obrazów przelotu Voyagera 2. Foto: zelario12, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Jedyni Statek Kosmiczny Który Kiedykolwiek Poszedł

Voyager 2 jest jedynym statkiem kosmicznym, który kiedykolwiek odwiedził jednego z wielkich lodów, Urana lub Neptuna. Kiedy w 1986 roku przelatywał obok Urana, obserwował zaledwie 10 cech chmur na całej planecie — a w następujących dekadach żadna inna misja nie powróciła, więc wszystko inne, co nauczyło się o pierścieniach, księżycach i polu magnetycznym planety z bliska, pochodzi z tego jednego przelotu.

Dwa kolorowe obrazy Urana zrobione przez Voyager 2 z odległości 9,1 miliona kilometrów
Uran widziany przez Voyager 2, gdy zbliżał się z odległości 9,1 miliona km, na drodze do jedynego lotu orbitalnego, jaki planeta kiedykolwiek miała. Foto: NASA Goddard Space Flight Center, domena publiczna, poprzez Wikimedia Commons

To, co znalazł Voyager, było dziwne. Pole magnetyczne Urana nie pochodzi od geometrycznego środka planety i jest pochylone o 59° od osi rotacji planety. Ta asymetryczna geometria wytwarzałą wysoce asymetryczne pole magnetyczne: tak niskie jak 0,1 gaussów na powierzchni na półkuli południowej, ale tak wysokie jak 1,1 gaussów na półkuli północnej — różnica wystarczająco duża, aby kompas mówił całkowicie różne historie w zależności od tego, obok którego bieguna stałeś.

Źródła