Уран

Уран — сьома планета від Сонця і третя за розміром. Цікаво, що Уран хоч і більший в діаметрі, але менший за масою, ніж Нептун. Уран іноді ледь помітний неозброєним оком в дуже ясні ночі; його неважко побачити в бінокль (якщо знати точно куди дивитись). Невеликий астрономічний телескоп покаже невеликий диск.

Відстань від Сонця 2 870 990 000 км (19,218 а. о.), екваторіальний діаметр — 51 118 км, що в 4 рази більше діаметра Землі, маса — 8,686×10²⁵ кг, що становить 14 мас Землі. Період обертання навколо Сонця — 84 з чвертю років. Середня температура на Урані — близько 60 K.

У більшості планет вісь обертання майже перпендикулярна площині екліптики (екліптика — видимий річний шлях Сонця на небесній сфері, тобто це площина земної орбіти), але вісь Урана майже паралельна цій площині. Причини „лежачого” обертання Урана невідомі. Зате насправді існує суперечка: який з полюсів Урана вважати північним. Це питання зовсім не подібне суперечці про палицю з двома кінцями і двома початками. Те, як насправді склалася така ситуація з обертанням Урана, дуже багато що означає в теорії виникнення всієї Сонячної системи, адже майже всі гіпотези мають на увазі обертання планет в один бік. Якщо Уран утворився, лежачи на боці, то це сильно не збігається з припущеннями про походження нашої планетної системи. Правда, зараз все більше вважають, що таке положення Урана — результат зіткнення з великим небесним тілом, можливо, крупним астероїдом на ранніх стадіях формування Урана.

Уран сформувався з первинних твердих тіл і різних заморожених речовин, він лише на 15% складається з водню, а гелію немає майже зовсім (в контраст Юпітеру і Сатурну, які здебільшого складаються з водню). Метан, ацетилен і інші вуглеводні присутні в значно більших кількостях, ніж на Юпітері і Сатурні. Вітри в середніх широтах на Урані переміщують хмари у тих же напрямах, що і на Землі. Ці вітри дмуть з швидкістю від 40 до 160 метрів на секунду; на Землі швидкі потоки в атмосфері переміщуються зі швидкістю близько 50 метрів за секунду.

Товстий шар (серпанок) — фотохімічний смог, він виявляється навколо освітленого Сонцем полюса. Освітлена Сонцем півкуля також випромінює більше ультрафіолету. Інструменти „Вояджера” виявили частково холоднішу смугу між 15 і 40 градусами широти, де температура на 2-3 K нижча.

Синій колір Урана є результатом поглинання червоного світла метаном в верхній частині атмосфери. Ймовірно, існують хмари інших кольорів, але вони ховаються від спостерігачів перекриваючим шаром метану.

Атмосфера Урана (але не Уран в цілому!) складається приблизно з 83% водню, 15% гелію і 2% метану. Подібно до інших газових планет, Уран має смуги хмар, які дуже швидко переміщуються. Але вони надзвичайно погано помітні і видимі тільки на знімках з великою чіткістю, зроблені „Вояджером-2”. Останні спостереження з HST дозволили розглянути великі хмари. Є припущення про те, що ця можливість з’явилася у зв’язку з сезонними ефектами, адже зима від літа на Урані сильно різняться: ціла півкуля взимку на декілька років ховається від Сонця! Хоча, Уран одержує в 370 разів менше тепла від Сонця, ніж Земля, так що влітку там теж не буває спекотно. До того ж, Уран випромінює тепла не більше, ніж одержує від Сонця, отже, він холодний всередині.

Крім того, виявляється, що Уран не має твердого ядра, і речовина більш-менш одноманітно поширена по всій планеті. Це вирізняє Уран (та й Нептун теж) серед його крупніших родичів. Можливо, ця збідненість легкими газами є наслідком недостатньої маси зародка планети, і в ході утворення Уран не зміг втримати біля себе більшу кількість водню і гелію. А може в цьому місці планетної системи, що зароджувалась, зовсім не було стільки легких газів, що теж вимагає пояснень. Як бачимо, відповіді на питання, пов’язані з Ураном, можуть пролити світло на долю всієї Сонячної системи.

Історія відкриття Урана доволі захоплююча. Протягом багатьох сторіч астрономи Землі знали тільки п’ять „блукаючих зірок” — планет. 1781 рік був ознаменований відкриттям ще однієї планети, названої Ураном. Це відбулося, коли англійський астроном Вільям Гершель приступив до реалізації грандіозної програми: упорядкуванню повного систематичного огляду зоряного неба.

13 березня 1781 року поблизу однієї із зірок сузір’я Близнюків Гершель зауважив цікавий об’єкт, що явно не був зіркою: його видимі розміри змінювалися в залежності від збільшення телескопа, а головне, змінювалося його положення на небі. Гершель спочатку вирішив, що відкрив нову комету (його доповідь на засіданні Королевського товариства 26 квітня 1781 р. так і називалася — „Повідомлення про комету”), але від кометної гіпотези незабаром довелося відмовитись. На подяку Георгу III, що призначив Гершеля королівським астрономом, останній запропонував назвати планету „Георгієва зірка”, проте, щоб не порушувати традиційного зв’язку з міфологією, була прийнята назва Уран.

Перші нечисленні спостереження ще не дозволяли достатньо точно визначити параметри орбіти нової планети, але, по-перше, число цих спостережень (зокрема, на московії, у Франції і Німеччині) швидко збільшувалося, і по-друге, уважне дослідження каталогів минулих спостережень дозволило переконатися, що планета неодноразово фіксувалася і раніше, але приймалася за зірку, що також помітно збільшувало число даних.

Протягом 30 років після відкриття Урана гострота інтересу до нього періодично спадала, але тільки на певний час. Справа в тому, що підвищення точності спостережень виявило загадкові аномалії в русі планети: вона то „відставала” від розрахунків, то починала їх „випереджати”. Теоретичне пояснення цих аномалій привело до нових відкриттів — виявленню зауранових планет.