Kaukaisella 90-luvulla Voyager 2 -satelliitista otetut kuvat osoittivat uskomattomia tuloksia. Uranuksen salaperäinen vihertävä ilmapiiri on kaikki, mistä tämä planeetta on tehty, lukuun ottamatta pientä kivimetalliydintä. Tosiasia on, että esi-isämme, jotka omistavat aurinkokunnan ulkoplaneettojen löydöt, olivat varmoja siitä, että niillä kaikilla, kuten Maalla, on pinta, ilmakuori ja maanalaiset kerrokset. Kuten kävi ilmi, kaasujättiläiset ovat vailla tätä kaikkea, koska he edustavat planeettojen kaksikerroksista mallia.
Löytöhistoria ja yleistiedot planeettasta
Uranus on seitsemäs planeetta mitattuna etäisyydellä Auringosta. Sen löysi William Herschel 1700-luvun lopulla, kun hän käytti ensimmäisenä kaukoputkea tähtitieteellisiin havaintoihin. Ennen sitä tiedemiehet uskoivat pitkään, että Uranus oli vain kaukainen, erittäin kirkas tähti. Herschel itse, tehden muistiinpanoja tästä taivaankappaleesta, vertasi sitä alun perin komeettaan, mutta tuli myöhemmin siihen tulokseen, että tämä saattaa olla toinen SS-planeetta. Tietysti kaikkien havaintojen vahvistamisen jälkeen löydöstä tuli sensaatio. Tuolloin kukaan ei kuitenkaan tiennyt, millainen ilmapiiri Uranuksella todellisuudessa oli.ja mikä sen rakenne on. Tiedämme nyt, että sen kiertorata on yksi järjestelmän suurimmista. Planeetta kiertää Auringon 84 Maan vuodessa. Samaan aikaan sen kiertoaika akselinsa ympäri on hieman yli 17 tuntia. Tästä johtuen Uranuksen ilmakehä, joka koostuu jo ennestään raskaista kaasuista, tulee uskomattoman tiheäksi ja kohdistaa ytimeen v altavan paineen.
Ilmakehän muodostumisen historia
Uranuksen ulkonäköön ja fyysisiin tietoihin uskotaan vaikuttavan sen ydin sekä sen muodostumisprosessi. Verrattuna itse planeetan parametreihin (25 559 km - päiväntasaajan säde), ydin on yksinkertaisesti miniatyyri. Siksi se ei tarjoa energiaa tai magneettikenttää, kuten Jupiterin tapauksessa, eikä myöskään lämmitä riittävästi kaikkia kaasuja, jotka muodostavat Uranuksen ilmakehän. Sen koostumusta ei puolestaan voida verrata Jupiterin tai Saturnuksen kokoonpanoon, vaikka kaikki nämä planeetat kuuluvat samaan luokkaan. Tosiasia on, että Uraania ympäröivät jäiset kaasut, jää korkeimmillaan, metaanipilvet ja muut raskaat alkuaineet. Kevyitä kaasuja, kuten vetyä ja heliumia, on ilmakehässä vain pieniä määriä. Tästä paradoksista on kaksi versiota. Ensimmäisen mukaan ytimen koko ja painovoimat olivat SS:n muodostumishetkellä liian pienet houkuttelemaan kevyitä kaasuja. Toinen on se, että paikassa, jossa Uranus muodostui, oli vain raskaita kemiallisia komponentteja, joista tuli planeetan perusta.
Ilmakehän läsnäolo, sen koostumus
Uraania tutkittiin ensin yksityiskohtaisesti vasta Voyager 2:n matkan jälkeen, joka otti korkearesoluutioisia kuvia. Niiden avulla tutkijat pystyivät selvittämään planeetan tarkan rakenteen sekä sen ilmakehän. Niin sanotusti Uranuksen ilmakuori on jaettu kolmeen osaan:
- Troposfääri on syvimmällä. Paine on tässä välillä 100 - 0,1 bar, ja tämän kerroksen korkeus ei ylitä 500 km vaipan ehdollista tasoa.
- Stratosfääri - ilmakehän kerros keskellä. Kestää korkeuksia 50-4000 km.
- Eksosfääri. Uranuksen ulkoilmakehä, jossa paine pyrkii nollaan ja ilman lämpötila on alimmillaan.
Kaikki nämä kerrokset sisältävät seuraavia kaasuja eri suhteissa: helium, vety, metaani, ammoniakki. Siellä on myös vettä erilaisten jään ja höyryn muunnelmien muodossa. Uranuksen ilmakehä, jonka koostumus on verrattavissa Jupiterin ilmakuoreen, on kuitenkin uskomattoman kylmä. Jos suurimmassa kaasujättiläisessä ilmamassat kuumennetaan maksimiin, niin tässä ne jäähdytetään 50 kelviniin ja siksi niillä on suuri massa.
Troposfääri
Ilmakehän syvin kerros on nyt laskettu vain teoreettisesti, koska maalaisten tekniikka ei vielä salli sitä saavuttaa. Planeetan kiviydintä ympäröivät jääkiteistä koostuvat pilvet. Ne ovat raskaita ja aiheuttavat v altavaa painetta planeetan keskustaan. Niitä seuraavat ammoniumhydrosulfidipilvet, sitten - rikkivedyn ja ammoniakin ilmamuodostelmat. Troposfäärin äärimmäisen osan miehittää metaanipilvet, jotkavärjätä planeetta samalla vihreällä värillä. Troposfäärin ilman lämpötilaa pidetään planeetan korkeimpana. Se vaihtelee 200 K:n sisällä. Tästä syystä jotkut tutkijat uskovat, että suuri jääkerros muodostaa planeetan vaipan. Mutta tämä on vain hypoteesi.
Stratosfääri
Uranuksen ilmakehän läsnäolon takaavat raskaiden ja kevyiden kaasujen yhdisteet, ja niiden synteesi maalaa planeetan vihertävän sävyn. Kaikki nämä prosessit tapahtuvat keskimmäisessä ilmaraossa, jossa ammoniakki- ja metaanimolekyylit kohtaavat heliumin ja vedyn kanssa. Jääkiteet saavat täällä aivan erilaisia muunnelmia kuin troposfäärissä; ammoniakin ansiosta ne imevät kaiken avaruudesta tulevan valon. Tuulen nopeus stratosfäärissä saavuttaa 100 m / s, minkä vuoksi kaikki pilvet muuttavat nopeasti sijaintiaan avaruudessa. Revontulia esiintyy stratosfäärissä, usein muodostuu sumuja. Mutta ei ole sadetta, kuten lunta tai sadetta.
Exosphere
Alun perin Uranuksen ilmakehä arvioitiin tarkasti sen ulkokuoren perusteella. Se on ohut kiteytyneen veden kaistale, joka on peitetty voimakkaiden tuulivirtojen kanssa ja on aurinkokunnan alimman lämpötilan keskipiste. Se koostuu kevyistä kaasuista (molekyylivety ja helium), kun taas metaania, jota esiintyy suuria määriä tiheämmissä kerroksissa, ei ole täällä. Tuulen nopeus eksosfäärissä saavuttaa 200 m/s, ilman lämpötila laskee 49 K. Tästä syystä planeetta Uranus, jonka ilmakehä on niinjäisestä, on tullut järjestelmämme kylmin, jopa verrattuna sen kaukaisempaan naapuriinsa Neptunukseen.
Uranuksen magneettikentän mysteeri
Kaikki tietävät erittäin hyvin, että vihertävä Uranus pyörii akselinsa ympäri makaamalla kyljellään. Tiedemiehet uskovat, että SS:n muodostumishetkellä planeetta törmäsi asteroidiin tai muuhun kosmiseen kappaleeseen, joka muutti sijaintiaan vääristäen magneettikenttää. Akselista, joka määrittää planeetan pohjoisen ja etelän suhteessa päiväntasaajaan, magneettinen akseli on siirtynyt 59 astetta. Tämä aiheuttaa ensinnäkin epätasaisen painovoiman jakautumisen ja toiseksi epätasaisen jännityksen pohjoisella ja eteläisellä pallonpuoliskolla. Kuitenkin todennäköisimmin juuri tämä salaperäinen asema tarjoaa Uranuksen ilmakehän läsnäolon ja sen ainutlaatuisen koostumuksen. Ytimen ympärille jää vain raskaita kaasuja, keskikerroksissa - kiteytynyttä vettä. Ehkä jos ilman lämpötila täällä olisi korkeampi, Uranuksesta tulisi v altava v altameri, joka koostuisi tavallisesta vedestä, joka on elämän lähde.
Uranus imee itseensä kaiken ja kaiken ympäriltäsi
Kuten edellä totesimme, Uranuksen ilmakehä on täynnä v altavaa määrää metaania. Tämä kaasu on melko raskasta, koska se pystyy absorboimaan infrapunasäteitä. Eli kaikki Auringosta, muista tähdistä ja planeetoista tuleva valo, joka koskettaa Uranuksen ilmakehää, muuttuu vihertäväksi. Viime aikoina tiedemiehet ovat havainneet, että planeetta nielee myös ulkoavaruudessa olevia vieraita kaasuja, mikä on paradoksaalista heikkoutensa kanssa.magneettikenttä. Hiilidioksidia ja hiilimonoksidia löydettiin ilmakehän keskikerrosten koostumuksesta. Uskotaan, että planeetta veti puoleensa ohi kulkevista komeetoista.
Järjestelmemme jäämaailmat
SS:n kaksi ulointa planeettaa ovat Uranus ja Neptunus. Molemmille on ominaista sinertävät sävyt, molemmat muodostuvat kaasuista. Uranuksen ja Neptunuksen ilmapiiri on mittasuhteita lukuun ottamatta käytännössä sama. Painovoima ja molempien planeettojen ytimien massa ovat lähes samat. Neptunuksen ilmakehän alemmat kerrokset, kuten Uranus, muodostuvat kiteytyneestä vedestä, johon on sekoitettu metaania ja rikkivetyä. Täällä, lähellä ydintä, jääjättiläiset lämpenevät 200 tai enemmän Kelviniin muodostaen siten oman magneettikentän. Uranuksen ja Neptunuksen ilmakehän koostumuksessa on sama määrä molekyylivetyä - yli 80 prosenttia. Myös Neptunuksen ulkoilmakerrokseen on ominaista voimakkaat tuulet, mutta täällä ilman lämpötila on hieman korkeampi - 60 K.
Johtopäätös
Uranuksen ilmakehän läsnäolo takaa periaatteessa tämän planeetan olemassaolon. Ilmakuori on Uranuksen tärkein osa. Se lämpenee voimakkaasti lähellä ydintä, mutta samalla se jäähtyy mahdollisimman paljon uloimmissa kerroksissa. Toistaiseksi planeetta on eloton hapen puutteen ja nestemäisen veden vuoksi. Mutta jos ytimen lämpötila alkaa nousta, tutkijat ennustavat, jääkiteet muuttuvat v altavaksi v altamereksi, jossa uusia elämänmuotoja voi ilmaantua.
