Реферати

Реферат: Уран

Взаємозв'язок рівня креативности і рівня невротизації і психопатизації. Уведення Талант, креативность - це не тільки великий дарунок, але і велике покарання. В. Н. Дружинін У біографіях різних письменників, музикантів, художників, вчених і композиторів, що є, безсумнівно, людьми творчими, часто фігурують факти, що свідчать про те, що вони були не зовсім нормальними з погляду загальноприйнятих норм.

Наука і релігія 4. Міністерство сільського господарства РФ Федеральна державна освітня установа вищого професійного утворення "Пермська державна сільськогосподарська академія

Дитячий сад^-ясла-сад на 140 місць з басейном. Архітектурно - будівельна частина розрахунково-конструктивна частина Механіка ґрунтів, підстави і фундаменти Організаційно-технологічна частина

Опера Русалка. Введення В травні 1856 року вперше пролунала опера А. С. Даргомижского "Русалка". Вона відкрила нову сторінку в історії російської музики, продовжуючи традиції перших росіян опер "Івана Сусаніна" і "Руслана і Людмили" М. И. Глинки. Тут відчутна й опора на російську народну музику, і життєва правдивість сценічних ситуацій, і образів.

Слон 2. Слон Автор: Куприн А. И. Маленька дівчинка нездорова. Щодня до неї ходить доктор Михайло Петрович, якого вона знає вже давно. А іноді він приводить із собою ще двох докторів, незнайомих. Вони перевертають дівчинку на спину і на живіт, слухають щось, приклавши вухо до тіла, відтягають униз нижнє віко і дивляться.

Уран ледве-ледве видно на небі простим оком. Відкритий в 1781 р. Вільямом Гершелем (одночасно з першими двома супутниками).

Уран відстоїть від Сонця на 19,19 а. е. Від Сонця до нього в середньому - 2 870 990 000 км.

Рік на Урані триває 84,02 земного року.

Швидкість руху навколо Сонця - 6,81 км/з. У чотири із зайвим разу повільніше за Землю.

Орбіта Урану майже кругова (ексцентриситет - 0,047).

Кут нахилу орбіти майже схожий із земним (відмінність на 0,8 градуси).

Маса Урану - 14,6 земної маси. Це четверта по масі планета Сонячної системи.

Діаметр на екваторі - 3,8 земного. Планета сплюснена не так сильно, як Юпітер і Сатурн: діаметр по екватору - 51 118 км, полярний діаметр - 49 946 км (недавні уточнені дані). Об'єм в 64 рази перевершує об'єм Землі.

Уран також у багато разів поступається Землі по густині. Середня густина - 1,29 г/см3. Причини цього - початковий елементний склад (переважають легкі водень і гелій).

Сила тягаря на периферії Урану (у верхній частині хмарного шара) становить всього 0,79 земний, хоч планета майже в 15 раз масивніше за Землю. Це відбувається через віддаленість хмарного шара від центра планети.

Уран, як і інші планети-гіганти, швидко обертається навколо своєї осі і робить оборот за 10 годин 42 хвилин.

Вісь обертання нахилена до площини екліптики набагато більше, ніж у Землі - на 82 градуси. Або навіть на 97,2 градуси, якщо враховувати знаки магнітного поля. Уран просто лежить на боку! Тому на Урані є зміна часів року, хоч донедавна ми не знали ніяких її виявів.

Освітленість Сонцем - 1/400 земний. Це все одно в 1000 раз більше, ніж в місячну ніч.

У атмосфері Урану давно був відомий метан.

Температура на верхівках хмар складає на Урані мінус 210 градусів Цельсия (нові уточнені дані). Про температуру твердої поверхні говорити не має значення, оскільки Уран - газова куля з невеликим твердим ядром.

Які-небудь деталі на поверхні Урану донедавна були не видно, так і зараз ми знаємо про них мало.

У середині XX століття були відомі 5 супутників Урану, з 1986 р. - 15.

Нові відомості

24 січня 1986 р. Урану досягла станція "Вояджер-2 ", запущена ще в 1977 р. [Зустріч "Вояджера-2" з планетою Уран, 1986]. Вона пройшла в 81 600 км від планети.

У 1977 р. з Землі поблизу Урану відкриті кільця. У 1986 р. вони обстежені станцією "Вояджер-2 ", виявлене 11 кілець і приблизно 100 поясів пилу навколо Урану, а число відомих супутників цієї планети досягло 15 [Зустріч "Вояджера-2"..., 1986].

Що ж до самого Урану, то він виявився тихим і одноманітно хмарним, хоч передбачається, що це так же штормистая планета, як інші гіганти. Уран холодний і всередині, і зовні (мінус 210 градусів зовні). З'ясувалося, що він віддає в Космос дивно мало тепла від ядерних реакцій в своїх надрах, оскільки в далекому минулому все віддав через нестабільність [Чому Уран холодний, 1995]. Нестабільність, можливо, пов'язана з різкою зміною часів року через незвичайну спрямованість осі обертання.

На поверхні Урану були відмічені тільки одиничні хмарки з кристалів замерзлого метану (ніяких по-різному забарвлених хмарних поясів, вихорів і т. п.), по яких визначена швидкість вітру - 300 км/години. Для планет-гігантів це порівняно низька швидкість. Глибинні атмосферні течії Урану приховані блакитним метановой серпанком. Уран ще більш голубой, ніж наша планета.

У атмосфері знайдені ацетилен і метан, а основними її складовими є водень і гелій в тих же приблизно співвідношеннях, що і у інших гігантських планет (і у зірок) [Купер, Хенбест, 1998]. Водня - 85%, гелію - 12%, метається - 3% [Всесвіт, 1999].

З кілець або метеоритних тіл в атмосферу безперервно падає якась кількість води [Вода в атмосферах планет-гігантів, 1998].

Хоч зміна часів року на Урані дуже чітка (день і ніч на полюсах тривають по 42 роки), літня і зимова температура на планеті відрізняються усього на 2 градуси через велику швидкість вітру, що перемішує атмосферу [Зустріч "Вояджера-2"..., 1986].

На Урані виявлене магнітне поле, яке по величині порівнянне із земним. Цікаво, що магнітна вісь відхилена від осі обертання на 55 градусів (або 60 градусів за іншими даними), а у інших планет - не більше за 20 градусів. Крім того, з'ясовано, що джерело поля знаходиться в 10 000 км від ядра Урану. Видимо, магнітне поле зумовлене не струмами в шарі розплавленого заліза, а струмами в шарі води і аміаку (аміак розчиняється у воді і диссоциирует на іони амоній і гидроксила: NH3 + H2O - > NH4OH - > NH4+ + OH-).

У центрі Урану, виходячи з густини планети і її магнітного поля, повинно знаходитися ядро з твердих речовин (діаметром біля 17 000 км і температурою біля 7000 градусів Цельсия), над ним - шар стислих майже до рідкого стану водяних пар, аміаку і метану, а вище - атмосфера вже описаного складу. Шар металевого водня відсутній. Є припущення, що ці шари повинні бути сильно перемішені, оскільки уже дуже швидко Уран обертається навколо своєї осі [Зустріч "Вояджера-2"..., 1986].

На Урані, як і на інших планетах-гігантах, бувають полярні сяйва і т. п. явища, пов'язані з наявністю магнітного поля.

Недавно розроблена математична модель, підтверджуюча можливість виникнення Урану і Нептуна приблизно там, де знаходяться Юпітер і Сатурн. Виникло 4 - 5 протопланетних ядер, але два з них були потім викинені подалі від Сонця. Виникнути ж в областях, де Уран і Нептун знаходяться зараз, вони не могли, оскільки хмара пилу і газу була в цьому місці розрідженою [Як і де народилися Уран і Нептун? 2000].

Кільця Урану

Кільця навколо Урану виявилися безумовно самим цікавим об'єктом в системі Урану, оскільки вони дані нам в розвитку, вони багато розказують про свою еволюцію і взагалі об еволюції такої освіти як кільця планет-гігантів. Цим кільцям присвячена спеціальна стаття в журналі "В світі науки" [Кузи, Еспозіто, 1987].

Кільця Урану були відкриті з Землі в 1977 р. під час покриття Ураном зірки. Зірка, на яку насувався Уран, повинна була зникнути за диском планети хоч і не відразу, оскільки є атмосфера, але дуже швидко. Зірка ж при наближенні до диска Урану почала "підморгувати" і міняти яскравість задовго до диска. Тоді стали пильно спостерігати покриття Ураном всіх і навіть слабих зірок. Внаслідок цього було відкрито 9 кілець.

"Вояджер-2" відкрив ще кільце (або навіть два, якщо вважати з одним менш чітким об'єктом). Цією станцією були визначені також ширина і інші параметри всіх кілець.

Виявлені були також приблизно 100 поясів пилу, які розташовувалися приблизно там же, де і справжні кільця (вони видно на єдиному знімку з тривалою експозицією, який зроблений на просвіт проти Сонця).

У кілець Урану виявилися наступні особливості:

не всі кільця кругові, деякі мають форму еліпса;

всі кільця темні, як вугілля (такі ж і 10 супутників Урану);

всі кільця вузькі (від 2 до 100 км, а не 60 000 км, як у Сатурна);

ширина кілець різна в різних місцях (еліптичні кільця менш широкі ближче до Урану);

є розімкнені кільця (в якійсь частині орбіти немає частинок).

Саме зовнішнє з кілець (епсилон-кільце) володіє рядом специфічних крес. По-перше, воно саме яскраве. По-друге, це кільце з двох сторін (з внутрішньою і зовнішньою) обмежене супутниками-"пастухом", яких немає у інших кілець, або ж вони надто малі і не зафіксовані. Супутники втримують частинки кільця за рахунок резонансу (кратності періодів звертання цих супутників і частинок кільця). Це кільце еліптичне, не кругове. Поблизу Урану воно має ширину 20 км і непрозоре, вдалині - 96 км і прозоре, розріджене.

Передбачається, що система Урану дуже многочленна, і є біля мільйона дрібних супутників, які по розміру промежуточни між відомими супутниками і частинками кілець.

Мабуть, кільця Урану - це не тривало мешкаючі освіти, а фрагмент історії супутників. Кільця розсіюються і знову виникають при зіткненні супутників. Жити довго кільця не можуть, оскільки атмосфера Урану тягнеться до кілець, і частинки повинні гальмувати і падати на планету.

Супутники Урану

Супутникам Урану присвячена спеціальна стаття в журналі "В світі науки" [Джонсон і інш., 1987].

Все 15 донедавна відомих супутників Урану мають крижану поверхню, але, проте, вони темніше і містять більше скельних порід, ніж супутники Сатурна, тобто це не крижані брили.

Пізніше були відомі 17 супутників, але останні два майже не вивчені [Сурдин, 1998в]. Потім повідомлялося про 21 супутника, але один з них невдовзі був "розжалуваний" [Уран позбавився одного супутника, 2002].

5 супутників були відомі давно. Вони значно крупніше інших і обертаються далі від планети, підкоряючись принципам Боде і іншим принципам побудови Сонячної системи: кожний наступний приблизно в півтори разу далі попереднього, розміри по мірі видалення спочатку зростають, а потім падають (вірно тільки для останньої пари супутників). Всі ці супутники в декілька разів менше Місяця (по діаметру в 2-5), але все-таки це значні небесні тіла. Приблизно така ж закономірність у відносних розмірах характерна для чотирьох великих супутників Юпітера.

Ще 10 супутників відкриті порівняно недавно. Вони обертаються ближче до планети і набагато менше попередніх. Один з них (самий зовнішній) має діаметр порядку 160 км, а інші дев'ять - 40 - 80 км. Два ближніх до планети супутника "стережуть" зовнішнє кільце, а інші звертаються поза поясом кілець. Принципи Боде і т. п. принципи на них не розповсюджуються, якщо не брати до уваги, що вони, загалом, не великі і близькі до планети, як планети земної групи в порівнянні з планетами-гігантами. У іншому ж вони інші (частина з них "бігає" навколо планети майже "купою", відносні розміри ближніх і більш далеких не підкоряються яким-небудь правилам).

Не виключено, що у Урану є і більш далекі супутники, які аналогічні групам далеких супутників Юпітера і Сатурна, але вони малі по розміру і тому поки не відкриті...

Стоп! Попередня фраза вже застаріла, оскільки зовсім недавно відкриті два дальніх супутники. Поки пишеться робота, і ця фраза може застаріти. Їх буде вже не два... А 5 - 6!

КОРДЕЛИЯ. Приблизно в 1,8 радіуси планети від її центра, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 30 км. Відкритий "Вояджером-2" в 1986 р., як і всі інші дрібні супутники Урану. Рух по орбіті в зворотному напрямі, як і обертання Урану навколо осі. Самий близький до Урану супутник і єдиний, який обертається всередині пояса кілець. Внутрішній "пастух" зовнішнього кільця, самого великого і яскравого.

ОФЕЛИЯ. У 2,1 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 30 км. Рух по орбіті в зворотному напрямі, як і обертання Урану навколо осі. Зовнішній "пастух" зовнішнього кільця.

БЬЯНКА (БИАНКА). У 2,3 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 40 км.

КРЕССИДА. У 2,4 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 70 км.

ДЕЗДЕМОНА. У 2,45 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 60 км.

ДЖУЛЬЕТТА. У 2,5 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 80 км.

ПОРЦІЯ. У 2,6 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 110 км.

РОЗАЛИНДА. У 2,7 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 60 км.

БЕЛИНДА. У 2,8 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром порядку 70 км.

ПУК (ПЕК). У 3,3 радіуси планети, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром біля 150 км. Останній з групи дрібних супутників (самий великий в цій групі), останній з супутників, що скупчено кружляються і перший, починаючи з якого дотримуються принципи Боде і т. п.

МИРАНДА. Самий близький до планети великий і давно відомий супутник. У 5,1 радіуси планети від її центра (в 130 000 км від поверхні планети), оборот за 1,4 земних діб, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром 472 км (недавні дані). Відкритий Койпером (Квіпером) в 1948 р. Рух зворотний, співпадаючий з напрямом обертання Урану, як і у всіх його супутників. Відносно світлий супутник. Нагромадження гігантських скель і кратерів. Ущелини в 10 раз глибше Великого Каньйону на Землі. Видимо, Міранда колись розлетілася від зіткнення, а потім уламки знову сполучилися під дією взаємного тяжіння. Видно "шви" на межах блоків [Купер, Хенбест, 1998]. Є прямовисний обрив висотою 15 км [Енциклопедія для дітей, той 8, 1997]. Кратерів на Міранде відносно мало [Океан..., 1987].

АРИЕЛЬ. У 7,5 радіусах планети (в 192 000 км), оборот за 2,5 земних діб, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром, як вважали, біля 800 км (за останніми даними - 1158 км). Відкритий Ласселем в 1851 р. Рух зворотний (як і обертання Урану). Самий світлий з супутників Урану (відображає 40% світла). Покритий мережею міжгір'я глибиною до 30 км, але метеоритних кратерів менше, ніж на наступному супутникові. Видно, що форма і розмір кратерів мінялися при виверженні вулканів (тому кратерів і менше - зруйновані). Великі метеоритні кратери майже відсутні.

УМБРИЕЛЬ. У 10,5 радіуси планети (в 267 000 км), оборот за 4,1 земних діб, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром 1169 км (недавні дані). Відкритий Ласселем в 1851 р. Рух зворотний (як і обертання Урану). Самий темний з великих супутників Урану (відображає тільки 19% світла). Багато метеоритних кратерів, і відсутні сліди недавньої вулканічної і т. п. активність. Кратер Вунда діаметром 110 км оточений світлим кільцем.

ТИТАНИЯ. У 17,2 радіуси планети (в 439 000 км), оборот за 8,7 земних діб, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром біля 1600 км (за останніми даними - 1578 км). Відкрита Гершелем в 1787 р. Рух в зворотному напрямі (як і обертання Урану). Самий великий супутник Урану, але по діаметру все-таки в 2 рази поступається Місяцю. Багато метеоритних кратерів. Є мережа тектонічних розломів і ознаки древнього вулканизма.

ОБЕРОН. У 23,0 радіусах планети (в 587 000 км), оборот за 13,5 земних діб, в 98 градусах до орбіти планети, діаметром біля 1450 км. Відкритий Гершелем в 1787 р. Рух в зворотному напрямі (як і обертання Урану). Другий по величині супутник Урану, по діаметру приблизно в 2 рази поступається Місяцю. Володіє крижаний і сильно кратерированной поверхнею без ознак геологічної активності (тріщин, вулканів).

СУПУТНИК S/1997 U2 (СИКОРАКСА). Відкритий на початку вересня 1997 р. за допомогою пятиметрового телескопа Паломарської обсерваторії в США. Назви цього і наступного супутників вигадані щойно - Сикоракса (з "Бурі" Шекспіра) [Калібан і Сикоракса..., 1999]. Велика напіввісь орбіти має радіус в 253 радіуси Урану (6 470 000 км), оборот здійснюється за 495 земних діб, орбіта нахилена на 153 градуси до екліптики [Сурдин, 1998б]. Зіркова величина - 20,4 [Калібан і Сикоракса. .., 1999]. Передбачуваний радіус - 60 км. Типовий "неправильний" далекий супутник планети-гіганта з довгастою орбітою, який через сонячну гравітацію тяжіє кутом нахилу орбіти не до екватора планети, а до площини її орбіти [Сурдин, 1998в].

СУПУТНИК S/1997 U1 (КАЛИБАН). Також відкритий на початку вересня 1997 р. за допомогою того ж телескопа. Велика напіввісь орбіти має радіус в 305 радіусів Урану (7 800 000 км), оборот здійснюється за 654 земних діб, орбіта нахилена на 146 градусів до екліптики. Зіркова величина - 21,9. Передбачуваний радіус - 30 км. Такий же типовий "неправильний" далекий супутник планети-гіганта [Сурдін, 1998; Калибан і Сикоракса..., 1999].