Del:
10 Utrolige videnskabelige fakta om Planet Uranus
Navngivet efter den græske gud af himlen blev planeten Uranus opdaget af den berømte astronom William Herschel i 1781. For svag for de gamle forskere at se med det blotte øje var det den første planet, der skulle lokaliseres ved hjælp af et teleskop. Som et resultat blev Uranus først troet at være en stjerne eller komet af den legendariske astronom og hans jævnaldrende.
Til sidst kendt som den syvende planet fra Solen er denne gådefulde, smukke, bløde grønne isgigant så langt væk fra sin hjemmestjerne, at en fuld bane tager 84 jordår til at fuldføre.
Gas- og isgigantene i vores solsystem er så langt væk fra Jorden, at de er yderst vanskelige at observere og studere. Voyager-missionerne har været den eneste kilde til meget, om ikke alle, de reelle rådata, vi har på de ydre planeter. Så disse missioner har været yderst instrumental til at hjælpe vores nuværende forståelse af disse planeter.
10 En planet med et sind for sig selv
Som Venus roterer Uranus fra øst til vest, hvilket er det nøjagtige modsatte af den retning, hvor Jorden og de fleste andre planeter roterer. En dag på Uranus er temmelig kort, der varer kun 17 jord timer og 14 jordminutter.
Jordens rotationsakse er skævt i en vinkel, der er næsten parallelt med dets kredsløbsplan, hvilket får Uranus til at se ud som om det roterer på sin side som en marmor, der ruller over gulvet. En "normal" planet ser ud som en basketball spinning på en finger.
Planetariske forskere teoretiserer, at denne rotationsanomali kan have været resultatet af en gigantisk sammenstød mellem Uranus og en anden himmellegeme som et asteroide. På grund af denne uortodokse rotation er årstiderne på Uranus hver 21 Jorden år lange. Dette medfører store variationer i mængden af sollys, som planeten modtager på forskellige tidspunkter og i forskellige regioner igennem det lange uranske år.
9 Uranus Ring System
I januar 1986 kom rumsonden Voyager 2 inden for 81.500 kilometer (50.600 mi) af Uranus 'øvre skybanker, mens de sendte enorme mængder data om den isete kæmpe, herunder dens magnetfelt, indretning og atmosfære. Denne historiske NASA mission sendte også tilbage tusindvis af digitale fotografier af planeten, dens måner og dets ringe.
Ja, det er korrekt, dets ringe. Som alle giganterne i solsystemet har Uranus ringe. Flere videnskabelige instrumenter på sonden koncentrerede sig om ringsystemet, afsløre fine detaljer om de kendte og opdage to tidligere ukendte ringe til i alt 13.
Rammene i ringene spænder fra støvstørrelsespartikler til faste genstande så store som små bjergarter. Der er to lystfarvede ydre ringe og 11 lidt svagere indre. Uranus indre ringe blev først opdaget i 1977, mens de ydre to blev opdaget af Hubble-rumteleskopet mellem 2003 og 2005.
Ni af de 13 ringe blev opdaget ved en ulykke i 1977, mens forskerne observerede en fjern stjerne, der var gået bag planeten og afslørede dem som det gjorde. Uranus ringe eksisterer faktisk som to forskellige "ringsæt" eller "ringsystemer", som også er temmelig usædvanligt i vores solsystem.
8 Det rare og vilde vejr i Uranus
På planeten Jorden nyder vi regn i form af flydende vand. Nogle gange kan det regne mærkelige røde organismer eller endda fisk. Men for det meste er regnen på jorden ufarlig.
På Titan regner det med metan. Venus har sur regn, der fordamper, inden den når jorden. Men på Uranus regner det med diamanter. Massive diamanter.
Ved hjælp af den lyseste kilde til røntgenstråler på planeten har videnskabsmænd endelig det, de anser for at være et solidt bevis på dette langvarige videnskabelige krav. Udgivet i Naturstronomi i 2017 var det arbejde, der var involveret, at gifte sig med en stærkt drevet optisk laser, Linac Coherent Light Source (LCLS), med røntgenfri-elektron laser på SLAC National Accelerator Laboratory, der producerer røntgenimpulser, der varer en million milliard et sekund!
Dette resulterer i superfast og ekstremt præcis revision af processer helt ned til atomniveau. Ved hjælp af denne opsætning oplevede forskerne minimale diamanter form som chokbølger passerede gennem en særlig plastik. Dette tillod et glimt af processer, der forekommer i planets atmosfærer, men i meget større omfang.
Plastmaterialet, kaldet polystyren, består af kulstof og brint (som er to elementer, der er rigelige på Uranus), så induktion af stødbølger i materialet var hovedfokus for eksperimentet. Teorien indebærer metan, der består af et carbonatom og fire hydrogenatomer, der ligger i atmosfæren og skaber carbonhydridkæder, der i sidste ende bliver til diamanter, når den rette mængde varme og tryk påføres.
Dette sker mere end 8.000 kilometer (5.000 mi) under overfladen af planeten, hvor diamanterne læser ud og til sidst danner diamantregn. Dominik Kraus, hovedforfatter af Naturstronomi artikel, sagde: "Da jeg så resultaterne af dette seneste forsøg, var det en af de bedste øjeblikke i min videnskabelige karriere." Disse små diamanter er videnskabeligt kendt som nanodiamanter.
Nanodiamondregn regnes også for at forekomme på Neptunus.
7 Uranus er det koldeste sted i solsystemet ... Nogle gange
Med en atmosfæretemperatur på mindst -224 grader (-371,2 ° F) forbliver Uranus en gennemsnitlig afstand på 2,9 milliarder kilometer væk fra Solen og er til tider det koldeste sted i solsystemet.
På den anden side holder Neptunen en gennemsnitlig afstand på 4,5 mia. Mil (2,8 mia. Mi) fra Solen og forbliver således i opvarmet strid for den koldeste planet. Hvilken planet tror du er den koldeste-Neptun, med en gennemsnitstemperatur på -214 grader (-353,2 ° F) eller Uranus?
Fra et logisk synspunkt ville mange vælge Neptun fordi det er den fjerneste planet fra Solen. Men disse mennesker ville være forkerte. Uranus giver Neptun et løb for sine penge i bud om at være den koldeste krop i solsystemet.
I øjeblikket er der to teorier om, hvorfor Uranus undertiden er den koldeste planet. For det første synes Uranus at være blevet smækket på sin side ved en tidligere kollision, hvilket ville medføre, at varmen fra planetens kerne kommer ud i rummet. Ifølge den anden teori kan Uranus livlige atmosfære i løbet af sin equinox spilde varme.
6 Hvorfor er Uranus blågrøn?
Som en af kun to isgiganter i solsystemets yderste rækkevidde (Neptun er den anden), har Uranus en atmosfære, der ligner den af sin venlige bror Jupiter - hovedsagelig hydrogen og helium med nogle metan og spormængder ammoniak og vand . Det er metangassen i atmosfæren, der giver planeten sine smukke blågrønne nuancer.
Ved at absorbere den røde del af sollys forårsager methan en blå-grøn farve til at sætte ind på den isete hylde. Størstedelen af Uranus-op til 80 procent, hvis ikke mere-holdes fast sammen i en væskekerne, der hovedsagelig består af frosne elementer og forbindelser som ammoniak, vandis og methan.
5 Uranus kan skjule to moons
Da Voyager 2 lavede et flyby af Uranus i 1986, opdagede det 10 nye måner til en ny totalværdi på 27. Men hvis planetforskerne ved Idaho Universitet har ret, savnede sonden et par måner under sin historiske mission.
Ved gennemgang af Voyager-data opdagede planetariske forskere Rob Chancia og Matthew Hedman, at to ringe rundt om i verden, der hedder Alpha og Beta, havde rippling. Lignende bølgede mønstre var tidligere forårsaget af tyngdekraften af to forbigående måner, Ophelia og Cordelia, samt et par dusin kugler og orbs, der zoomede rundt om den isete kæmpe.
Det antages, at ringene omkring Uranus blev dannet af tyngdekraften af disse små kroppe, der glider rundt om det og tvinger partikler af rumstøv og andet snavs i de tynde ringe vi ser i dag. Opdagelsen af disse seneste mønstre af krusninger tyder stærkt på eksistensen af to ukendte måner.
Hvis disse måner eksisterer, mener Chancia, at de er meget små, sandsynligvis 4,0-13,7 kilometer (2,5-8,5 mi) i diameter. Som følge heraf kunne Voyagers kamera heller ikke se dem, eller de viste sig som baggrundsstøj i billederne.
Mark Showalter af SETI berømmelse sagde, "De nye opdagelser viser, at Uranus har et ungdommeligt og dynamisk system af ringe og måner." Med andre ord er det sikret, at Uranus fortsat vil forbløffe os.
4 Den mystiske magnetiske felt af Uranus
Dette er underligt. Planets magnetiske poler er ikke engang tæt på at tilpasse sig dens geografiske poler. Uranus magnetfelt er askw med 59 grader fra planetens spin-akse og forskydes på en sådan måde, at den ikke går gennem midten af planeten.
Til sammenligning er Jordens magnetfelt vippet med kun 11 grader og ligner en barmagnet, som har en nordpole og en sydpole og kaldes et dipolfelt. Uranus magnetfelt er meget mere komplekst. Den har en dipolkomponent og en anden del med fire magnetiske poler.
I betragtning af alle disse forskellige magnetiske poler og den store hældning af planeten er det ikke underligt, at magnetfeltet varierer meget på forskellige steder. For eksempel på Uranus magnetfelt i den sydlige halvkugle har kun en tredjedel styrken af marken på jorden. På den nordlige halvkugle er Uranus magnetfelt næsten fire gange stærkere end Jordens felt.
Forskere mener, at en stor, salt vandkilde på Uranus giver impulsen til planetens magnetfelt. De plejede at tro, at 59-graders hældningen på Uranus magnetfelt og 98-graders hældning på sin rotationsakse ville give planeten en stærk magnetosfære. Men de havde forkert.
Uranus magnetosfære er forholdsvis normal og ikke anderledes end andre planets. Forskere forsøger stadig at finde ud af hvorfor. De opdagede, at Uranus oplever aurorer svarende til de nordlige og sydlige lys her på Jorden.
3 NASA Probe Voyager 2 og Uranus
NASA-rumsonden Voyager 2 blev lanceret den 20. august 1977 og blev den første og hidtil den eneste NASA-rumfartøj, der udførte et flyby af Uranus, og sendte de første nærbilleder af den store blå kugle tilbage.
Under sin lange mission har Voyager 2 succesfuldt afsluttet et flyby af alle fire såkaldte "gasgiganter", der startede med Jupiter i juli 1979, derefter Saturn i august 1981, Uranus i januar 1986 og Neptun i august 1989.
Voyager 1 forlod vores solsystem til at gå ind i interstellare rum i 2012. Voyager 2 er stadig i heliosheath, den yderste region af solens boble (aka heliosphere). Til sidst vil Voyager 2 flyve ind i interstellare rum også.
2 Uranus Stinker
En nylig undersøgelse tyder på, at skyerne i den øvre atmosfære af Uranus hovedsagelig består af hydrogensulfid, hvilket er den kemiske forbindelse, der er ansvarlig for den dårlige duft af rådne æg.I lang tid har forskere været interesserede i sammensætningen af disse skyer, specielt undrende om de hovedsageligt er fremstillet af hydrogensulfidis eller ammoniakis som Saturnus og Jupiter.
Da Uranus er så fjernt, er meget detaljerede observationer af isgiganten i bedste fald vanskelige. Derudover er der kun vanskeligt at komme med svar på disse spørgsmål med kun én flyby af planeten ved Voyager 2 vej tilbage i januar 1986.
Forskere brugte det nærinfrarøde integrerede feltspektrometer på Hawaii for at studere sollys, der afspejler atmosfæren lige over toppen af skyerne på Uranus. De opdagede signaturen for hydrogensulfid. Leigh Fletcher, medforfatter af undersøgelsen, sagde:
Kun et lille beløb forbliver over skyerne som en mættet damp, og derfor er det så udfordrende at fange underskrifterne af ammoniak og hydrogensulfid over skydekkene i Uranus. Gemini's overlegne evner gav os endelig den heldige pause.
Forskere tror på, at Uranus og Neptunus skyer er meget ens. De adskiller sig sandsynligvis fra Saturnus og Jupiter på grund af sammenkolning så meget længere fra solen end de to gasgiganter. Patrick Irwin, hovedforfatter af undersøgelsen, udtalte: "Hvis et uheldigt menneske nogensinde skulle komme ned gennem Uranus skyer, ville de blive mødt med meget ubehagelige og lugtende forhold."
Han tilføjede: "Suffokation og eksponering i -200 grader Celsius [-328 ° F] atmosfæren, der hovedsagelig består af hydrogen, helium og methan, ville tage sin vejafgift længe før duften."
1 Uranus er skråtstillet sideløbende fra flere indvirkninger
Ifølge de fleste er Uranus en "oddball" i solsystemet og kaldes ofte "den skråtede planet". Forskere siger, at de seneste fund er kaste nyt lys på den isete kæmpers gamle historie, herunder dannelsen og udviklingen af alle de kæmpe planeter i vores solsystem.
I 2011 sagde den tidligere studieleder Alessandro Morbidelli: "Den standardteoretiske formationsteori antager, at Uranus, Neptun og kernerne af Jupiter og Saturn dannet ved at akkretere kun små genstande i den protoplanetiske disk. De burde ikke have lidt gigantiske kollisioner. "
Han fortsatte: "At Uranus blev ramt mindst to gange tyder på, at betydelige virkninger var typiske i dannelsen af kæmpe planeter, så standardteorien skal revideres."
Uranus er virkelig en underlig en. Dens spindeakse er ude af whack med en absurd 98 grader. Den kæmpe kugle af isig gas ruller i bund og grund på sin side. Ingen anden planet i solsystemet kommer endda tæt på at være 98 grader off-kilter.
For eksempel er Jorden slukket med en væsentlig 23 grader, mens kæmpe Jupiter er vippet med kun 3 grader. I et stykke tid har forskere troet, at en stor indvirkning forårsagede Uranus massive tilt. Men efter at have kørt en række komplekse computersimuleringer, kan de have opdaget en mere passende forklaring.
De begyndte simuleringen ved at bruge en single-impact model i solsystemets meget tidlige dage. Dette viste, at det stærkt skævt ækvatoriale plan ville blive oversat til månerne, hvilket gør dem lige så vippede. Hidtil havde de ret, men der var en overraskelse.
Med en enkeltkollisionsmodel ville månerne bane i modsat retning af, hvad de gør i dag. Ikke godt. Så forskerne tweaked programparametre for at simulere en indvirkning med to organer. De opdagede, at mindst to mindre kollisioner ville forklare månens bevægelser som de er i dag. Det er naturligvis nødvendigt med mere forskning for at kontrollere disse resultater.