Atmosfera Urana: sestava. Kakšno vzdušje ima Uran?

Slike iz satelitov Voyager 2 nazaj v devetdesetih letih so pokazale neverjetne rezultate. Skrivnostno zeleno vzdušje Urana je vse, kar ima ta planet, razen za majhno kameno-kovinsko jedro. Dejstvo je, da so naši predniki, ki so odkrili odkritje zunanjih planetov sončnega sistema, prepričani, da imajo, tako kot Zemlja, površino, zračni pokrov in podzemne plasti. Kot se je izkazalo, so plinskim velikanom 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 v poznem 18. stoletju, 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 nastanka 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, in tudi ne ogreva dovolj plinov, ki tvorijo ozračje 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, velikostjo in gravitacijske sile jedro v času nastanka SS so bile premajhne, ​​da bi pritegnile lahke pline. Druga je, da je na mestu, kjer je nastal Uran, obstajala samo težka kemična sestavina, ki je postala osnova planeta.

Prisotnost ozračja, njegova sestava

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

• Troposfera 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. Zaseda višino od 50 do 4000 km.
• Ekosfera. Zunanje ozračje 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 atmosfera Urana, katere sestava je primerljiva z zračnim ovojem Jupitra, značilna neverjetna hladnost. Če se zračne mase maksimirajo v največjem plinskem velikanu, se jih ohladi na 50 Kelvin in zato ima veliko maso.

Troposfera

Najglobljo plast atmosfere se zdaj izračuna le teoretično, saj tehnika zemeljskih površin še ne omogoča, da bi jo dosegla. Kamnito jedro planeta je obkroženo z oblaki, sestavljenimi 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 tankajo planet v isti zeleni barvi. Temperatura zraka v troposferi velja za najvišje na planetu. Niha znotraj 200 K. Zaradi tega nekateri raziskovalci verjamejo, da plašč planeta tvori veliko ledeno plast. Toda to je samo hipoteza.

Stratosfera

Prisotnost atmosfere Urana zagotavlja povezave med težkimi in lahkimi plini, njihova sinteza pa planetno zeleni barvi. Vsi ti procesi se pojavljajo v srednjem zraku, kjer se molekule amoniaka in metana srečujejo s helijem in vodikom. Kristali v 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 obstajajo avrora, 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 pozornosti najnižja temperatura v sončnem sistemu. Sestavljen je iz lahkih plinov (molekularnega vodika in helija), metana, ki je v velikih količinah v gostih slojih, tukaj ni. Hitrost vetra v eksosfera doseže 200 m / s, temperatura pade na 49 ° C, zato je planet Uran, ki je postal vzdušje kot led zelo hladno v našem sistemu, tudi v primerjavi s svojimi bolj oddaljenih sosedov - 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 - neenakost napetosti 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 prihaja od 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 slojih atmosfere, ogljikovega dioksida 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. Ozračje Urana in Neptuna je praktično enako, razen v razmerjih. Sila teže in masa jeder obeh planetov sta praktično enaka. Spusti plasti atmosfere Neptun, kot je Uran, se tvori iz kristalizirane vode, pomešane z metanom in vodikovim sulfidom. Tukaj, blizu jedra, ledeni velikani segrejejo na 200 ali več Kelvinov in s tem oblikujejo svoje 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 ozračja Urana načeloma zagotavlja obstoj tega planeta. Zračni ovoj je glavni sestavni del Urana. Močno se segreje v bližini jedra, 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 povečevati, se ledeni kristali spremenijo v ogromen ocean, v katerem se lahko oblikujejo nove oblike življenja.