Uranus (planet) Karakteristik, komposisi, orbit, gerakan

Uranus Ini adalah planet ketujuh dari tata surya dan termasuk dalam kelompok planet luar. Di luar orbit Saturnus, Uranus nyaris tidak terlihat oleh mata telanjang dalam kondisi yang sangat luar biasa dan perlu mengetahui di mana harus mencari.

Untuk alasan ini, karena Uranus kuno praktis tidak terlihat, sampai astronom William Herschel menemukannya pada tahun 1781, dengan teleskop yang ia bangun sendiri. Titik biru kehijauan kecil itu tidak persis seperti yang dicari astronom. Apa yang diinginkan Herschel adalah mendeteksi paralase bintang yang disebabkan oleh gerakan terjemahan tanah.

Gambar 1. Planet Uranus, 14.5 kali lebih besar dari Bumi. Sumber: Pixabay.

Untuk melakukan ini, saya perlu menemukan bintang yang jauh (dan di dekatnya) dan mengamati bagaimana mereka terlihat dari dua tempat yang berbeda. Tapi malam musim semi pada 1781, Herschel melihat titik kecil yang tampaknya bersinar sedikit lebih dari yang lain.

Segera, ia dan para astronom lainnya meyakinkan diri mereka sendiri bahwa itu adalah planet baru dan Herschel dengan cepat menjadi terkenal karena memperluas ukuran alam semesta yang dikenal, meningkatkan jumlah planet.

Planet baru tidak segera mendapatkan namanya, karena Herschel menolak menggunakan keilahian Yunani atau Romawi dan sebaliknya ia membaptisnya sebagai Georgium Sidu atau "Jorge Star" untuk menghormati raja Inggris Jorge III saat itu.

Secara alami, opsi ini tidak seperti beberapa orang di benua Eropa, tetapi pertanyaannya diselesaikan saat Astronom Jerman.

Menurut mitologi Yunani dan Romawi tua, Uranus adalah ayah Saturnus (Cronos), yang pada gilirannya adalah ayah Jupiter (Zeus). Komunitas ilmiah akhirnya menerima nama ini, kecuali di Inggris, di mana planet ini terus disebut "Jorge Star", setidaknya sampai tahun 1850.

[TOC]

Karakteristik Umum Uranus

Uranus termasuk dalam kelompok planet eksternal tata surya, menjadi planet ketiga dalam ukuran, setelah Saturnus dan Jupiter. Ini, bersama dengan Neptunus, raksasa es, karena komposisinya dan banyak karakteristiknya membedakan mereka dari dua raksasa Júpìter dan Saturnus lainnya.

Saat berada di Jupiter dan Saturnus, hidrogen dan helium mendominasi, raksasa es krim seperti Uranus mengandung unsur -unsur yang lebih berat seperti oksigen, karbon, nitrogen dan sulfur. 

Tentu saja, Uranus juga memiliki hidrogen dan helium, tetapi terutama di atmosfernya. Dan itu juga mengandung es, meskipun tidak semua air: ada amonia, metana dan senyawa lainnya. 

Namun bagaimanapun, atmosfer Uranus adalah salah satu yang paling beku di tata surya. Suhu di sana dapat mencapai -224 ºC.

Meskipun gambar menunjukkan album biru yang jauh dan misterius, ada banyak karakteristik yang lebih mengejutkan. Salah satunya adalah warna biru justru, yang disebabkan oleh metana atmosfer, yang menyerap cahaya merah dan memantulkan biru.

Uranus terlihat biru dengan gas metana atmosfernya, yang menyerap cahaya merah dan memantulkan cahaya biru

Selain itu, Uranus memiliki:

-Memiliki medan magnet dengan disposisi asimetris. 

-Banyak bulan.

-Sistem yang lebih redup daripada Saturnus.

Tapi pasti yang paling menarik perhatian adalah pergantian retrograde pada sumbu rotasi yang benar -benar cenderung, sedemikian rupa sehingga tiang uranus berada di mana khatulistiwa orang lain, seolah berbelok ke samping.

Gambar 2. Kecenderungan sumbu rotasi uranus. Sumber: NASA.

Ngomong -ngomong, bertentangan dengan apa yang disarankan Gambar 1, Uranus bukan planet yang damai atau monoton. The Voyager, probe yang memperoleh gambar, tepat untuk periode iklim yang langka.

Gambar berikut menunjukkan kecenderungan sumbu Uranus dalam 98º dalam perbandingan global antara semua planet. Di Uranus adalah kutub yang menerima panas terik dari matahari yang jauh, bukan Ekuador.

Gambar 3. Sumbu rotasi planet tata surya. Sumber: NASA.

Ringkasan karakteristik fisik utama planet ini

-Massa: 8.69 x 10²⁵ kg.

-Radio: 2.5362 x 10⁴   km

-Membentuk: Pelacur.

-Jarak rata -rata ke matahari: 2.87 x 10⁹ km

-Kecenderungan orbit: 0.77º tentang bidang ekliptika.

-Suhu: Antara -220 dan -205.2 ºC kira -kira.

-Gravitasi: 8.69 m/s²

-Medan magnet sendiri: Ya.

-Suasana: Ya, hidrogen dan helium

-Kepadatan: 1290 kg/m³

-Satelit: 27 dengan penunjukan hingga saat ini.

-Cincin: Ya, sekitar 13 ditemukan sejauh ini.

Gerakan Terjemahan

Uranus, seperti planet -planet besar, berbelok dengan megah di sekitar matahari, membutuhkan waktu sekitar 84 tahun untuk menyelesaikan orbit. 

Gambar 4. Orbit uranus (merah) di sekitar matahari. Sumber: Wikimedia Commons. Simulasi asli = Todd k. Timberlake Penulis Simulasi Java Mudah = Francisco Esquembre/CC BYS-S (https: // CreationCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)

Orbit Uranus secara bulat dan pada prinsipnya menunjukkan beberapa perbedaan dengan orbit yang dihitung untuknya dari hukum Newton dan Kepler, oleh ahli matematika hebat Pierre de Laplace pada 1783. 

Anda dapat melayani Anda: Hukum Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Beberapa waktu kemudian, pada tahun 1841, Astronom Bahasa Inggris. 

Pada tahun 1846, matematikawan Prancis Urbain Le Verrier menyempurnakan perhitungan orbit yang mungkin dari planet yang tidak diketahui dan menyerahkannya kepada astronom Jerman Johann Gottfried Galle di Berlin. Neptune segera muncul di teleskopnya untuk pertama kalinya, di tempat yang ditunjukkan oleh ilmuwan Prancis. 

Gambar 5. Di sebelah kiri Sir William Herschel (1738-1822) dan di Urbain le Verrier kanan (1811-1877). Sumber: Wikimedia Commons.

Kapan dan bagaimana mengamati Uranus

Uranus sulit untuk diamati dengan mata telanjang karena sangat jauh dari bumi. Segera setelah menghadirkan besarnya 6, ketika lebih terang dan diameter 4 detik busur (Jupiter memiliki sekitar 47º ketika terlihat lebih baik).

Dengan langit gelap yang sangat jernih, tanpa lampu buatan dan mengetahui sebelumnya ke mana harus mencari, dimungkinkan untuk melihatnya dengan mata telanjang. 

Namun, penggemar astronomi dapat menempatkannya dengan bantuan surat -surat surgawi yang ditemukan di internet dan instrumen, yang bahkan bisa menjadi teropong berkualitas baik. Meski begitu, itu akan terlihat seperti titik biru tanpa detail lebih lanjut.

Gambar 6. Uranus dapat dilihat sebagai titik biru kecil dengan bantuan teleskop dan huruf selestial. Sumber: Pexels.

Untuk melihat 5 bulan utama Uranus, teleskop besar diperlukan. Rincian planet ini dapat diamati dengan teleskop setidaknya 200 mm. Instrumen yang lebih kecil hanya mengungkapkan album biru kehijauan kecil, namun patut dicoba, mengetahui bahwa di sana, sejauh ini, menyembunyikan begitu banyak keajaiban.

Cincin Uranus

Pada tahun 1977 Uranus mengeluarkan bintang dan menyembunyikannya. Selama waktu itu, bintang itu berkedip beberapa kali, sebelum dan sesudah penyembunyian. Berkedip -kedip itu disebabkan oleh umpan.

Semua planet luar memiliki sistem cincin, meskipun tidak ada yang melebihi keindahan cincin Saturnus, namun yang uranus sangat menarik.

Probe Voyager 2 menemukan lebih banyak cincin dan memperoleh gambar yang sangat baik. Pada tahun 2005, teleskop ruang angkasa Hubble juga menemukan 2 cincin eksterior lainnya. 

Materi yang menyusun cincin uranus gelap, mungkin batu dengan kandungan karbon tinggi dan hanya cincin terluar adalah bubuk kaya.

Cincin itu tetap bugar berkat Satelit Gembala Uranus, yang aksi gravitasi menentukan bentuknya. Mereka juga sangat tipis, oleh karena itu satelit yang digembalakan adalah bulan yang cukup kecil.

Sistem cincin adalah struktur yang agak rapuh dan sedikit, setidaknya dari sudut pandang zaman astronomi.

Partikel -partikel yang membentuk cincin bertabrakan terus menerus, gosok dengan atmosfer Uranus menghancurkannya dan juga radiasi matahari yang konstan memburuknya.

Oleh karena itu, kegigihan cincin tergantung pada fakta bahwa materi baru datang kepada mereka, dari fragmentasi satelit untuk dampak dengan asteroid dan komet. Seperti halnya cincin Saturnus, para astronom percaya bahwa mereka baru -baru ini dan bahwa asal usulnya justru dalam tabrakan ini.

Gambar 7. Ada hubungan yang sangat dekat antara cincin uranus dan satelit gembala, ini umum di planet dengan sistem cincin. Sumber: Wikimedia Commons. Trassiorf / domain publik.

Gerakan rotasi

Di antara semua karakteristik Uranus, ini adalah yang paling menakjubkan, karena planet ini memiliki rotasi retrograde; yaitu, dengan cepat rusak ke arah yang berlawanan dari bagaimana planet lain (kecuali Venus) melakukannya, membutuhkan waktu lebih dari 17 jam untuk kembali. Kecepatan seperti itu kontras dengan moderasi Uranus saat bepergian orbitnya.

Selain itu, sumbu rotasi sangat cenderung sehingga tampaknya planet ini berbaring, seperti yang dapat dilihat dalam animasi Gambar 2. Ilmuwan planet percaya bahwa dampak kolosal mengubah sumbu rotasi planet ke posisi saat ini.

Dapat melayani Anda: goniometer: riwayat, bagian, operasi, penggunaan, jenisAngka 8. Rotasi retrograde dan kecenderungan sumbu Uranus disebabkan oleh dampak kolosal yang terjadi jutaan tahun yang lalu. Sumber: NASA.

Stasiun di Uranus

Karena kecenderungan aneh inilah stasiun di Uranus benar -benar ekstrem dan menimbulkan variasi iklim yang besar.

Misalnya, selama titik balik matahari, salah satu kutub mengarah langsung ke matahari, sementara yang lain melakukannya menuju ruang angkasa. Seorang pelancong sampingan yang diterangi akan mengamati bahwa selama 21 tahun matahari tidak terbit atau memakai, sedangkan tiang yang berlawanan terperosok dalam gelap.

Dan sebaliknya, dalam Equinox matahari berada di atas Ekuador planet dan kemudian keluar dan bersembunyi sepanjang hari, yang berlangsung sekitar 17 jam.

Berkat probe Voyager 2, diketahui bahwa saat ini belahan bumi selatan Uranus diarahkan ke musim dingin, sementara utara pergi ke musim panas, yang akan berlangsung pada tahun 2028.

Gambar 9. Variasi musiman dalam Uranus yang dilihat oleh pelancong hipotetis. Sumber: biji, m. Tata surya.

Karena Uranus membutuhkan waktu 84 tahun untuk melakukan perjalanan orbitnya di sekitar matahari dan menjadi begitu jauh dari bumi, dapat dipahami bahwa banyak variasi iklim planet ini masih belum diketahui. Sebagian besar data yang tersedia berasal dari misi Voyager yang disebutkan di atas tahun 1986 dan pengamatan yang dilakukan melalui Teleskop Luar Angkasa Hubble.

Komposisi

Uranus bukan raksasa gas, tapi raksasa es. Di bagian yang didedikasikan untuk karakteristik, terlihat bahwa kepadatan Uranus, meskipun kurang dari planet berbatu seperti bumi, lebih besar dari Saturnus, yang bisa melayang di dalam air.

Sebenarnya, bagian yang baik dari Jupiter dan Saturnus agak cair daripada soda, tetapi Uranus dan Neptunus mengandung banyak es, tidak hanya air, tetapi senyawa lain.

Dan karena massa Uranus lebih rendah, di dalam tidak ada tekanan yang menimbulkan pembentukan hidrogen cair, maka karakteristik Jupiter dan Saturnus. Saat hidrogen ditemukan dalam keadaan ini, ia berperilaku sebagai logam, yang berasal dari medan magnet yang intens dari kedua planet ini.

Uranus juga memiliki medan magnetnya sendiri, di mana ada skema pada Gambar 12, meskipun anehnya garis medan tidak melewati pusatnya, seperti dalam kasus bumi, tetapi mereka tampaknya berasal dari titik lain yang dipindahkan dari sana.

Kemudian, di atmosfer Uranus ada hidrogen molekul dan helium, dengan sebagian kecil metana, yang bertanggung jawab atas warna birunya, karena senyawa ini menyerap panjang gelombang gelombang gelombang.

Tubuh planet seperti itu terdiri dari es, tidak hanya air, tetapi juga amonia dan metana.

Inilah saatnya untuk menyoroti detail penting: Ketika para ilmuwan planet berbicara tentang "es", mereka tidak merujuk pada air beku yang kami masukkan dalam minuman untuk mendinginkannya.

"Es" planet es krim berada di bawah tekanan besar dan suhu tinggi, setidaknya beberapa ribu derajat, jadi tidak ada kesamaan dengan apa yang disimpan dalam lemari es, kecuali komposisi.

Berlian di Uranus

Apakah mungkin menghasilkan berlian dari metana? Studi laboratorium yang dilakukan di Jerman, di laboratorium Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, menunjukkan bahwa ya, selama mereka memiliki kondisi tekanan dan suhu yang memadai.

Dan kondisi ini ada di dalam Uranus, jadi simulasi komputer menunjukkan bahwa metana cho₄ Itu memisahkan membentuk senyawa lain. 

Karbon yang ada dalam molekul metana diendapkan dan menjadi tidak kurang dari berlian. Ketika mereka bergerak menuju bagian dalam planet ini, kristal -kristal melepaskan panas dengan gesekan dan menumpuk pada nukleus planet ini (lihat bagian berikut).

Diperkirakan bahwa berlian yang terbentuk dapat mencapai hingga 200 kg, meskipun tidak mungkin untuk mengkonfirmasi, setidaknya dalam waktu dekat.

Struktur internal

Dalam diagram yang ditunjukkan di bawah ini kami memiliki struktur Uranus dan lapisannya, yang komposisinya disebutkan secara singkat di bagian sebelumnya:

-Suasana atas.

-Lapisan menengah yang kaya akan hidrogen molekul dan helium, secara total ketebalan atmosfer adalah sekitar 7.500 km.

-Mantel berdasarkan es (yang sudah kita ketahui tidak seperti es umum di bumi), dengan ketebalan 10.500 km.

-Inti berbatu yang terbuat dari besi, nikel dan silikat 7.Radio 500 km.

Dapat melayani Anda: 31 jenis kekuatan dalam fisika dan karakteristiknya

Bahan "berbatu" nukleus tidak seperti batuan bumi, karena di jantung planet tekanan dan suhu terlalu tinggi sehingga "batu" itu terlihat seperti yang kita kenal, tetapi setidaknya komposisi kimia i tidak harus berbeda.

Gambar 10. Struktur internal Uranus. Sumber: Wikimedia Commons.

Satelit Alami Uranus

Uranus memiliki 27 satelit yang ditunjuk sejauh ini, ditunjuk sebagai karakter William Shakespeare dan Alexander Pope, terima kasih kepada John Herschel, putra William Herschel, penemu planet ini.

Ada 5 bulan utama yang ditemukan oleh pengamatan oleh teleskop, tetapi tidak ada yang memiliki atmosfer, meskipun diketahui bahwa mereka memiliki air beku. Semuanya cukup kecil, karena massa gabungan mereka tidak mencapai tengah Triton, salah satu bulan Neptunus, planet kembar Uranus.

Yang terbesar dari mereka adalah Titania, yang diameternya adalah 46% dari bulan, diikuti oleh Oberon. Kedua satelit ditemukan oleh William Herschel pada 1787. Ariel dan Umbriel dikenal pada pertengahan abad ke -19 oleh William Lassell, seorang astronom amatir yang juga membangun teleskopnya sendiri.

Miranda, Bulan Utama Uranus, dengan hanya 14% dari diameter bulan, ditemukan pada abad kedua puluh oleh Gerard Kuiper. Ngomong -ngomong, dengan nama astronom yang luar biasa ini, sabuk Kuiper juga dibaptis dalam batas tata surya.

Gambar 11. 5 bulan utama Uranus, planet itu sendiri dan keping bulan kecil. Dari kiri ke kanan Uranus dengan warna biru, keping, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania yang terhebat dan berlebihan. Sumber: Wikimedia Commons.

Permukaan Miranda sangat kokoh karena kemungkinan dampak dan aktivitas geologis yang tidak biasa.

Satelit lainnya lebih kecil dan mereka saling kenal berkat Voyager 2 dan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Bulan -bulan ini sangat gelap, mungkin karena banyak dampak yang menguapkan bahan permukaan dan memusatkannya. Juga untuk radiasi intens yang menjadi sasaran mereka.

Gambar 7 muncul nama beberapa dari mereka dan tindakan mereka untuk mempertahankan sistem cincin.

Gerakan satelit Uranus diatur oleh pasukan pasang, serta sistem luna tanah. Dengan cara ini, periode rotasi dan terjemahan satelit adalah sama, dan selalu menunjukkan wajah yang sama ke planet ini.

Medan magnet 

Uranus memiliki medan magnet dengan intensitas tanah sekitar 75 %, menurut magnetometri probe Voyager 2. Karena interior planet ini tidak memenuhi kondisi yang diperlukan untuk menghasilkan hidrogen logam, para ilmuwan percaya bahwa ada cairan pengemudi lain yang menghasilkan lapangan.

Pada gambar berikut, medan magnet planet -planet Jovian diwakili. Semua bidang menyerupai sampai batas tertentu yang menghasilkan magnet magnet bar di tengah, juga dari bumi.

Tetapi dipol di Uranus tidak ada di tengah, atau neptunus baik, tetapi dipindahkan ke kutub selatan dan sangat cenderung sehubungan dengan sumbu rotasi, dalam kasus Uranus.

Gambar 12. Skema medan magnet untuk planet Jovian. Bidang Uranus dipindahkan dari pusat dan sumbu membentuk sudut yang ditandai dengan sumbu rotasi. Sumber: biji, m. Sistem tata surya.

Jika Uranus menghasilkan medan magnet, harus ada efek dinamo berkat cairan gerak. Para ahli percaya bahwa itu adalah badan air dengan metana dan amonia yang larut, cukup dalam.

Dengan tekanan dan suhu interior Uranus, cairan ini akan menjadi konduktor listrik yang baik. Kualitas ini, bersama dengan rotasi cepat planet ini dan transmisi panas dengan konveksi, adalah faktor yang mampu menghasilkan medan magnet.

Misi ke Uranus

Uranus sangat jauh dari bumi, jadi pada awalnya eksplorasi hanya melalui teleskop. Untungnya, penyelidikan Voyager cukup mendekat, untuk mengumpulkan informasi yang menonaktifkan tentang planet yang tidak diketahui ini sampai saat ini.

Diperkirakan bahwa misi Cassini, yang telah diluncurkan untuk mempelajari Saturnus, dapat mencapai Uranus, tetapi ketika bahan bakarnya habis mereka yang bertanggung jawab atas misi itu membuatnya menghilang di dalam Saturnus pada tahun 2017.

Probe itu berisi elemen radioaktif, yang dari menabrak Titan, salah satu bulan Saturnus, bisa mencemari dunia ini, yang mungkin menampung semacam kehidupan primitif.

Hubble Space Telescope juga menawarkan informasi penting dan mengungkapkan keberadaan cincin baru pada tahun 2005.

Selanjutnya untuk misi Voyager, beberapa misi yang tidak dapat dilakukan diusulkan, karena eksplorasi Mars dan bahkan Jupiter dianggap sebagai prioritas untuk agen ruang angkasa di seluruh dunia.

Voyager

Misi ini terdiri dari meluncurkan dua probe: Voyager 1 dan Voyager 2. Pada prinsipnya mereka hanya akan mencapai Jupiter dan Saturnus, tetapi setelah mengunjungi planet -planet ini, probe berlanjut ke planet es.

Voyager 2 tiba di Uranus pada tahun 1986, dan banyak data yang sejauh ini berasal dari penyelidikan itu. 

Dengan cara ini, informasi dicapai pada komposisi atmosfer dan struktur lapisan menemukan cincin tambahan, mempelajari bulan -bulan utama Uranus, menemukan 10 bulan lagi dan mengukur medan magnet planet ini.

Dia juga mengirim banyak gambar berkualitas tinggi, baik dari planet dan permukaan bulan mereka, penuh dengan kawah dampak.

Probe pergi ke Neptunus dan akhirnya pergi ke ruang antarbintang.

Referensi

1. N+1. 200 kilogram berlian di Uranus dan Neptunus. Diperoleh dari: NMAS1.org.
2. Powell, m. Planet mata telanjang di langit malam (dan bagaimana mengidentifikasi mereka). Pulih dari: nakedeyeplanet.com.
3. Biji, m. 2011.Sistem tata surya. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
4. Wikipedia. Cincin planet. Pulih dari: is.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Anneaux d'Aranus. Pulih dari: dingin.Wikipedia.org.
6. Wikipedia. Eksplorasi Uranus. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org.
7. Wikipedia. Urano (planet). Pulih dari: is.Wikipedia.org.