Uran – siódma w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego. Jest także trzecią największą i czwartą najmasywniejszą planetą naszego systemu. Należy do grupy gazowych olbrzymów. Nazwa planety pochodzi od greckiego boga Uranosa. Stanowi to wyjątek, gdyż wszystkie pozostałe planety noszą imiona bóstw rzymskich. Symbolami Urana są ♅ (Unicode U+2645, w astrologii) oraz (w astronomii). Posiada 27 odkrytych księżyców.
W starożytności Uran nie był znany. Został odkryty przez Williama Herschela w 1781 roku. Planeta była wcześniej wielokrotnie obserwowana, ale za każdym razem uznawano ją za gwiazdę. Pierwsze udokumentowane obserwacje planety pochodzą z 1690 roku, kiedy to John Flamsteed skatalogował ją jako 34 Tauri. Flamsteed obserwował Uran jeszcze dwukrotnie, w 1712 i 1715. James Bradley dokonał obserwacji w latach 1748, 1750 i 1753, zaś Tobias Mayer w 1756. Pierre Lemonnier obserwował Uran cztery razy w 1750, dwa razy w 1768, sześciokrotnie w 1769 i po raz ostatni w roku 1771. Ten francuski astronom padł ofiarą własnej niefrasobliwości - zapiski jego obserwacji znaleziono później na papierowej torbie używanej do przechowywania proszku do włosów.
Gdy Sir William Herschel dostrzegł Uran 13 marca 1781 roku uznał go za kometę, a swoje odkrycie ogłosił 26 kwietnia 1781: Account of a Comet, By Mr. Herschel, F. R. S.; Communicated by Dr. Watson, Jun. of Bath, F. R. S., Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Volume 71, pp. 492-501. Herschel początkowo nazwał obiekt Georgium Sidus (Gwiazda Jerzego), licząc na względy ze strony króla angielskiego Jerzego III. Gdy okazało się, że obiekt jest planetą, Herschel zmienił nazwę na Georgian Planet. Mimo że nazwa ta nie mogła być zaakceptowana nigdzie poza Wielką Brytanią, pomysł Herschela niespodziewanie zaowocował otrzymaniem dożywotniej pensji ze skarbu Korony.
W 1784 r. Jérôme Lalande zaproponował, aby planetę nazwać Herschel, stworzył też jej symbol. Jego propozycja została przyjęta przez francuskich astronomów. Erik Prosperin z Uppsali zasugerował nazwy Astraea, Cybele i Neptun (później nadano je dwóm planetoidom i ósmej planecie). Anders Lexell z St. Petersburga wahał się między Neptunem Jerzego II i Neptunem Wielkiej Brytanii. Daniel Bernoulli z Berlina proponował nazwy Hypercronius i Transaturnis, Georg Lichtenberg z Göttingen, optował za nazwą Austräa. Proponowano również imię Minerwa.
Ostatecznie Johann Bode, redaktor niemieckiego rocznika Berliner Astronomisches Jahrbuch, poparł nazwę Uranus (Uran) – od greckiego boga Uranosa, syna Gai. Maximilian Hell umocnił tę nazwę, używając jej w pierwszych, wydanych w Wiedniu, efemerydach.
Pierwsze egzemplarze Monthly Notices of the Royal Astronomical Society z 1827 roku pokazują, że nazwa Uran (Uranus) była już wcześniej powszechnie przyjętym terminem, nawet wśród Brytyjczyków, a nazwę Georgium Sidus stosowali tylko nieliczni Anglicy. Ostatnim punktem oporu było HM Nautical Almanac Office, które przyjęło nazwę "Uran" dopiero w 1850 roku.
Charakterystyka fizyczna [edytuj]
Do niedawna uważano, że wszystkie planety klasyfikowane jako gazowe olbrzymy zbudowane są podobnie, jednak badania za pomocą sond kosmicznych dowiodły, że budowa i skład chemiczny Urana w dużej mierze odróżniają go od Jowisza i Saturna. Przede wszystkim Uran zawiera stosunkowo mało wodoru – 15% masy i tylko niewielką domieszkę helu (pierwiastki te są głównymi składnikami większych planet). Jego masa wynosi około 14 mas Ziemi. Jest najlżejszą spośród planet gazowych. Ma dużo chłodniejsze jądro niż pozostałe planety gazowe i wypromieniowuje w przestrzeń bardzo niewiele ciepła.
Budowa wewnętrzna [edytuj]
W centrum Urana znajduje się prawdopodobnie niewielkie skaliste jądro, skupiające ok. 24% masy planety. Otacza je gruba warstwa płaszcza złożonego z lodu, zestalonego amoniaku i metanu (65% masy). Pozostałe 11% masy stanowi płynno-gazowa powłoka powierzchniowa, przechodząca stopniowo w atmosferę, składającą się w 83% z wodoru i w 15% z helu, a na mniejszych wysokościach także z metanu (2%) i amoniaku, formujących często obłoki.
Charakterystyczną turkusową barwę nadaje Uranowi domieszka metanu znajdującego się w atmosferze, który pochłania czerwony kolor.
Nachylenie osi [edytuj]
Proporcje rozmiarów Ziemi i Urana w tej samej skali
Nachylenie płaszczyzny równika do płaszczyzny orbity wynosi około 97°. Taka konfiguracja daje złudzenie toczenia się planety podczas ruchu wokół Słońca. Przez połowę okresu orbitalnego Urana, wynoszącego 84 lata ziemskie, jeden z jego biegunów, wystawiony jest na działanie promieni słonecznych, podczas gdy drugi tkwi w ciemnościach.
Podczas przelotu sondy Voyager 2 w 1986 roku, "południowy" biegun Urana był zwrócony niemal dokładnie w stronę Słońca. Należy zaznaczyć, że kwestia oznaczania tego bieguna jako południowy jest dyskusyjna. Wynika to z faktu, że równik Urana może zostać opisany jako nachylony pod kątem 97,9° lub też jako nachylony pod kątem 82,1°, tyle że w drugim przypadku planeta wiruje w kierunku wstecznym. Obydwa opisy są tożsame, powodują jednak zamianę biegunów miejscami.
Konsekwencją ustawienia osi niemal w płaszczyźnie obiegu, jest znaczna dysproporcja w ilości otrzymywanej energii słonecznej na różnych szerokościach geograficznych. Paradoksalnie różnica temperatur między równikiem a biegunem wynosi tylko kilka stopni. Mechanizm występującego tu przepływu ciepła pozostaje nieznany.
Nieznana jest również przyczyna specyficznej orientacji osi Urana. Najbardziej prawdopodobna hipoteza głosi, że w okresie formowania Układu Słonecznego zderzył się on z wielkim planetozymalem, czego skutkiem była zmiana orbity planety i być może także jej struktury.
Najnowsze obserwacje wskazują na to, że zmianie pór roku na planecie towarzyszą gwałtowne procesy pogodowe. Podczas przelotu, Voyager 2 sfotografował w atmosferze niewielkie blade obłoki, natomiast aktualne zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a ukazują wyraźne pasma chmur.
Magnetosfera [edytuj]
Pole magnetyczne Urana jest trzy razy silniejsze niż ziemskie. Środek pola magnetycznego nie pokrywa się z centrum planety, a linie pola nachylone są pod kątem 59° względem osi rotacji. Pole magnetyczne Neptuna jest podobnie przemieszczone, mimo całkowicie odmiennych parametrów orbity i osi planety. Sugeruje to, że cecha ta nie ma związku ze specyficznym nachyleniem osi Urana do orbity. Wirujący, cylindryczny ogon magnetyczny rozciąga się na co najmniej 10 milionów kilometrów poza planetę, a dzięki ruchowi rotacyjnemu Urana jest skręcony w kształt przypominający korkociąg.
Źródłem pola magnetycznego Urana jest prawdopodobnie znajdujący się pod wysokim ciśnieniem i przewodzący elektryczność ocean wody i amoniaku oddzielający jądro i atmosferę planety.
Strefy klimatyczne na Uranie [edytuj]
W zasadzie powierzchnie każdej planety można podzielić na pięć podstawowych stref klimatycznych. Pierwsza to strefa tropikalna, obejmująca obszary bliskie równika planety, na które Słońce lub inna gwiazda dzienna świeci czasem prostopadle, w których może się ono znajdować w zenicie. Strefa tropikalna rozciąga się po obu stronach równika Aż do szerokości równej nachyleniu osi planety do kierunku prostopadłego z płaszczyzną orbity. Dwie inne strefy klimatyczne to strefy polarne, w których Słońce przez pewien okres w lecie w ogóle nie zachodzi, a kiedy indziej w zimie w ogóle nie wschodzi. Rozciągają się one od biegunów, aż do równoleżnika o szerokości równej 90° odjąć wartość nachylenia osi planety. Pomiędzy strefami polarnymi a tropikalną znajdują się jeszcze dwie strefy umiarkowane. Równoleżniki oddzielające strefy polarne od umiarkowanych nazywają się kołami podbiegunowymi, równoleżniki ograniczające strefę tropikalną – zwrotnikami. Im większe jest nachylenie osi planety, tym mniejsze są strefy polarne i tropikalna. Gdyby równik planety pokrywał się ściśle z płaszczyzną orbity, strefa tropikalna ograniczała by się do geometrycznego okręgu, strefy polarne do dwóch punktów – biegunów. Co dzień na równiku Słońce przechodziłoby przez zenit, a na biegunach stale krążyłoby po horyzoncie. Przy prostopadłym ustawieniu osi nie byłoby pór roku. Nachylenie osi niektórych planet Układu Słonecznego jest prawie prostopadłe. Na przykład nachylenie osi Jowisza wynosi 86°54´ a Merkurego jest bliskie 90°. Prawie cale powierzchnie tych planet należą do stref umiarkowanych, co przy niewielkich zmianach temperatury sezonowej wywołanymi porami roku (a raczej ich brakiem) decyduje o niezmiennym klimacie. Nachylenie osi innych planet wynosi przeważnie 60°-80° (Ziemia 66°34´). Im większe jest nachylenie osi planety, tym większy obszar zajmują strefy polarne i tropikalna. Przy nachyleniu 45 stopni, koła podbiegunowe pokrywałyby się ze zwrotnikami i na takiej planecie byłyby tylko trzy strefy: dwie polarne i jedna tropikalna. Kierunek obrotu planety jest dla jej klimatu obojętny. Jeśli nachylenie jest większe od 45 stopni to strefy umiarkowane zanikają a strefy polarne nachodzą na strefę tropikalną. Nachylenie osi obrotu może być bardzo małe i skutkiem tego prawie cała powierzchnia planety należy do strefy tropikalnej i jednocześnie do strefy polarnej. Takie właśnie zjawisko występuje na Uranie, którego oś obrotu jest nachylona do płaszczyzny jego orbity zaledwie pod kątem 8 stopni. Na skutek tego powstaje tam paradoksalna sytuacja: koła podbiegunowe leżą blisko równika a zwrotniki zaledwie o kilka stopni od biegunów. Osob...
Diesel.18