Atmosfera Urana: sestava. Kakšno vzdušje ima Uran?

Slike, poslanih s satelitov Voyager 2 v daleč 90-ih, so pokazale neverjetne rezultate. Skrivnostno zelenkasto vzdušje Urana je vse, kar ima ta planet, razen majhnega kamnitega jedra. Dejstvo je, da so naši predniki, ki so lastniki odkritij zunanjih planetov sončnega sistema, prepričani, da imajo vsi, kot je Zemlja, površino, zračno ovojnico in podzemne plasti. Kot se je izkazalo, plinskim velikanom so vse to prikrajšane, saj so predstavniki dvoslojnega modela planetov.

Zgodovina odkritja in splošni podatki o planetu

Na razdalji od Sonca je Uran sedmi planet. Odkril ga je William Herschel konec 18. stoletja, prvič z uporabo teleskopa za astronomska opazovanja. Pred tem so znanstveniki že dolgo verjeli, da je bil Uran samo oddaljena, zelo svetla zvezda. Herschel sam, ki ugotavlja to nebesno telo, je prvotno primerjal s kometom, kasneje je prišel do zaključka, da je to morda še en planet SS. Seveda, po potrditvi vseh opazovanj, je bilo odkritje senzacija. Toda v tistem času nihče še ni vedel, kakšno vzdušje je Uran res imel in kakšno strukturo je imela. Zdaj vemo, da je njegova orbita ena največjih v sistemu. Okoli Sonca se planet obrača na 84 zemeljskih let. Istočasno je njeno obdobje revolucije okrog svoje osi nekaj več kot 17 ur. Zaradi tega atmosfera Urana, ki je že sestavljena iz težkih plinov, postane neverjetno gosta in ima ogromen pritisk na jedro.

Zgodovina nastajanja atmosfere

Menijo, da na videz in fizične podatke Urana vpliva njegovo jedro, pa tudi proces njegovega nastanka. V primerjavi s parametri samega planeta (25.559 km - ekvatorialni radij) je jedro preprosto minijaturno. Zato to ni vir energije ali magnetnega polja, kot v primeru Jupiterja, prav tako pa tudi ne ogreje vseh plinov, ki tvorijo atmosfero Urana. Njegovo sestavo, po drugi strani, ni mogoče primerjati s sestavo Jupitra ali Saturna, čeprav vsi ti planeti spadajo v eno kategorijo. Dejstvo je, da je Uran obkrožen z ledenimi plini, ledom v najvišjih modifikacijah, oblaki metana in drugimi težkimi elementi. Lahki plini, kot sta vodik in helij, so prisotni v ozračju le v majhni količini. Obstajata dve različici tega paradoksa. V skladu s prvim je bila velikost in gravitacijska sila jedra v času nastanka SS premajhna, da bi pritegnili lahke pline. Druga je, da so v mestu, kjer je bil Uran nastal, le težke kemične komponente, ki so postale osnova planeta.

Prisotnost ozračja, njegova sestava

Uran je bil najprej podrobno raziskan šele po poti Voyager 2, ki je posnel slike z višjo ločljivostjo. Znanstveniki so omogočili, da določijo natančno strukturo planeta samega sebe in njegovo atmosfero. Torej, zračni pokrov Urana je razdeljen na tri dele:

• Troposferje leži globlje od vseh. Tlak tukaj je v območju od 100 do 0,1 bara, višina tega sloja pa ne presega 500 km od pogojene ravni plašča.
• Stratosfera je plast atmosfere, ki jo najdemo v sredini. Obsega višine od 50 do 4000 km.
• Eksosfera. Zunanje vzdušje Urana, kjer se tlak zmanjša na nič, temperatura zraka pa je čim nižja.

V vseh teh plasti so naslednji plini v različnih razmerjih: helij, vodik, metan, amoniak. Prav tako obstaja voda v obliki različnih modifikacij ledu in pare. Vendar pa je vzdušje Urana, katerega sestava je primerljiva z zračnim ovojem Jupitra, značilna neverjetna hladnost. Če se zračne mase segrejejo do maksimuma v največjem plinskem velikanu, se jih ohladi na 50 Kelvin in zato ima veliko maso.

Troposfera

Najglobljo plast atmosfere se zdaj izračuna samo teoretično, saj tehnika zemeljskih površin še ne more doseči. Kamnito jedro planeta obkrožajo oblaki, sestavljeni iz ledenih kristalov. So težki in izvajajo ogromen pritisk na središče planeta. Sledijo jim oblaki amonijevega hidrosulfida, nato pa - zraka iz vodikovega sulfida in amoniaka. Najhitrejši del troposfere zasedajo oblaki metana, ki tanjšajo planet v isti zeleni barvi. Temperatura zraka v troposferi velja za najvišjo na planetu. To niha znotraj 200 K. Zaradi tega nekateri raziskovalci verjamejo, da planetna plašč tvori veliko ledeno plast. Ampak to je samo hipoteza.

Stratosfera

Prisotnost atmosfere Urana zagotavlja povezave med težkimi in lahkimi plini, njihova sinteza pa barva planeta v zelenkastih niansah. Vsi ti procesi se pojavljajo v srednjem zraku, kjer se molekule amoniaka in metana srečujejo s helijem in vodikom. Kristali ledu imajo zelo različne modifikacije kot v troposferi, ki zahvaljujoč amoniaku absorbirajo vsako svetlobo, ki prihaja iz vesolja. Hitrost vetra v stratosferi doseže 100 m / s, zaradi česar vsi oblaki hitro spremenijo svoj položaj v vesolju. V stratosferi se pojavijo aurora in pogosto nastajajo megli. Vendar ni takih padavin, kot so sneg ali dež.

Exosfera

Na začetku, kakšno vzdušje Uran, ki ga ocenjuje njegova zunanja lupina. To je tanek trak kristalizirane vode, ki je obkrožena z močnimi tokovi vetra in je v središču najnižje temperature v sončnem sistemu. Sestavljen je iz lahkih plinov (molekularnega vodika in helija), metana, ki je v velikih količinah v gostejših plasteh, tukaj ni. Hitrost vetra v eksosferi doseže 200 m / s, temperatura zraka pade na 49 K. Zato je planet Uran, čigar ozračje je tako ledeno, postalo najhladnejše v našem sistemu, tudi v primerjavi s svojim bolj oddaljenim sosedom Neptuna.

Skrivnost magnetnega polja Urana

Vsi vedo, da se zelenkast Uran vrti okoli svoje osi, leži na njegovi strani. Znanstveniki verjamejo, da se je v času nastanka SS, planet trčil z asteroidom ali drugim kozmičnim telesom, ki je spremenil svoj položaj in izkrivljal magnetno polje. Z osi, ki določa sever in jug od planeta glede na ekvator, se magnetna os pomakne za 59 stopinj. To ustvarja, prvič, neenakomerno porazdelitev teže, in drugič - neenakomerna napetost na severni in južni polobli. Kljub temu pa je to skrivnostni položaj, ki zagotavlja prisotnost atmosfere Urana in njegovo edinstveno sestavo. Okoli jedra ostanejo le težki plini, v srednjih plasteh - kristalizirana voda. Morda bi v primeru, če bi bila temperatura zraka višja, Uran postal ogromen ocean, ki je sestavljen iz navadne vode, ki je vir življenja.

Uran absorbira vse in vse okoli

Kot smo rekli zgoraj, je vzdušje Urana napolnjeno z veliko količino metana. Ta plin je precej težek, saj lahko absorbira infrardeče žarke. To pomeni, da vsa svetloba, ki izvira iz Sonca, od drugih zvezd in planetov, ki se dotikajo atmosfere Urana, postane zelenkast senco. V zadnjem času so znanstveniki opazili, da planet pogoltne tudi tuje pline, ki so v vesolju, kar je paradoksno s šibkim magnetnim poljem. V srednjih plasteh atmosfere so bili zaznani ogljikov dioksid in ogljikov monoksid. Verjamejo, da so jih na planet odrinili s komet.

Ledene kraljevine našega sistema

Dva najbolj ekstremna planeta SS sta Uran in Neptun. Oba sta obarvana modrikastim odtenkom, oba sta oblikovana iz plinov. Vzdušje Urana in Neptuna je praktično enako, razen v razmerjih. Sila teže in masa jeder obeh planetov sta praktično enaka. Spodnji sloji atmosfere Neptuna, kot je Uran, nastajajo iz kristalizirane vode, pomešane z metanom in vodikovim sulfidom. V bližini jedra se ledeni velikani segrejejo na 200 ali več Kelvinov, s čimer oblikujejo svoje lastno magnetno polje. Ozračje Urana in Neptuna ima v svoji sestavi enako količino molekularnega vodika - več kot 80 odstotkov. Za zunanji zračni sloj Neptuna so značilni močni vetrovi, vendar je temperatura zraka tukaj nekoliko višja - 60 K.

Zaključek

Prisotnost atmosfere Urana načeloma zagotavlja obstoj tega planeta. Zračni ovoj je glavni sestavni del Urana. V bližini jedra se močno segreje, hkrati pa se v ekstremnih plasteh ohladi čim bolj. Do sedaj je planet brez življenja zaradi pomanjkanja kisika in vode v tekoči obliki. Toda glede na napovedi raziskovalcev, če se temperatura jedra začne naraščati, se ledeni kristali spremenijo v ogromen ocean, v katerem se bodo rodile nove oblike življenja.