Уран

Еще недавно наши знания об этой планете были весьма ограничены. Но после пролета около Урана автоматической станции «Вояджер-2» в январе 1986 г. стали известны новые факты о строении этой отдаленной от Солнца на 2869 млн км планеты [23]. Ее период обращения — 84 земных года, осевая скорость — 10 ч 49 мин, средняя плотность с атмосферой — 1,35 г/см3, твердого тела планеты, имеющей, по расчетам Кесарева [24], радиус 15580 км, — 5,55 г/см3. Мощность атмосферы — 8520 км. Масса планеты — 84,9-1027 г (табл. 27, с. 166).

До полета «Вояджера-2», по наблюдениям с Земли, у Урана было известно пять небольших спутников: Оберон, Титания, Умбриэль, Ариэль, Миранда, диаметр которых от 480 до 1500 км.

«Вояджером-2» было обнаружено еще 10 спутников. Все они имеют маленький диаметр — от 16 до 160 км — и являются, скорее всего, астероидами, захваченными гравитационным полем Урана при сближении с его орбитой.

Ось вращения Урана расположена почти в плоскости орбиты — отклонена от вертикали на 98 °. Планета как бы лежит на своей орбите. Как уже отмечалось, Уран обладает магнитным полем, напряженность которого немного меньше поля Земли и составляет около 25000 нТ на магнитном экваторе. Причины столь небольшого для планет-гигантов поля мы уже обсуждали; они распространяются и на Уран.

В пределах магнитосферы располагаются орбиты трех больших спутников — Миранды, Ариэля и Умбриэля, — которые создают возмущения в структуре поля планеты.

В плотной атмосфере Урана обнаружены, как и у Юпитера и Сатурна, кольцевые образования, пятна, вихри, струйные течения. Направление ветров совпадает с вращением планеты, причем в высоких широтах сила ветра больше. Возможно, это связано с аномальным наклоном оси вращения. Как и в атмосфере других планет, в том числе Земли, у Урана обнаружена корона атомарного водорода над слоем молекулярного водорода. Температура ее на освещенной стороне -750 К, на ночной -1000 К. Напомним, что температура протоносферы Земли выше из-за значительно большей энергии солнечного ветра (1400—1600 К). Зеленовато-голубой цвет атмосферы Урана может быть обусловлен наличием радикалов ОН-1, образующихся при разложении молекулы воды ультрафиолетовым солнечным излучением по реакции: НэО + hf —> Н+ + Н , где h — кванты энергии с частотой излучения f. Это значит, что в нижних отделах атмосферы может присутствовать молекулярная вода. Содержание гелия в атмосфере составило 15%. В глубине атмосферы обнаружены метановые облака. Таким образом, наблюдается принципиальное сходство состава верхних слоев атмосфер планет-гигантов. Эта атмосфера слабо эволюционировала в сравнении с атмосферой Земли. Она, скорее всего, отвечает составу ранней атмосферы нашей планеты и ничего не говорит об исключительности строения твердого тела планет-гигантов.

Подтверждением этому является строение колец и спутников Урана. Всего обнаружено 10 колец — шириной от нескольких сот метров до нескольких километров, белого и зелено-голубого цветов. Большинство частиц в кольцах имеют в диаметре 1 м и более. Материал колец темный — отражает всего 2,5% света. Внутри колец движутся каменные глыбы неправильной формы радиусом 8—12 км, названные спутниками-пастухами. Вероятно, это астероиды; при столкновении некоторых из них и возникли кольца Урана. Фотографии крупных спутников планеты показывают их шарообразную форму. Следовательно, это тела, испытавшие гравитационную организацию вещества и сжатие в ходе вращения. Поверхность этих спутников, по всей вероятности, покрыта льдом. Низы ледяной коры вполне могут состоять из водного льда. Давление в крупных астероидах и спутниках планет при исходной плотности вещества 3,6 г/см3 возрастает по линейному закону, что обеспечивает не только разогрев, но и запуск химических реакций. В конечной фазе аккреции могут быть произведены известные объемы воды, которая при дефиците солнечного тепла немедленно превращается в лед. Следы тектонической деятельности в виде гигантских разломов линейных очертаний хорошо просматриваются на фотографиях Титании, Оберона, Уимбриэля и Ариэля. На маленькой Миранде (радиус 241 км) очень выразительные темные и светлые полосы объясняются ее расколом от удара большого (диаметром до 20 км) метеорита, после которого куски ее вновь собрались. Однако неясно, почему после такого удара обломки Миранды не пополнили кольца Урана. Живописные борозды спутника, скорее всего, следы касательных ударов пролетавших метеоритов. Параметры внутренних сфер планеты и ее начального вулканизма приведены в таблицах 18 (с. 124), 19 (с. 125), 27 (с. 166).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >