Studi Tata Surya, yang dilakukan pada kuartal terakhir abad ke-20, memberi ilmu pengetahuan sejumlah penemuan mengejutkan. Dengan bantuan teleskop optik baru yang kuat dari astrofisika, para ilmuwan nuklir, perwakilan cabang ilmu pengetahuan dan teknologi lainnya dapat memperoleh data ilmiah yang sangat berharga di ruang angkasa yang dekat. Berkat penerbangan probe ruang angkasa otomatis, fakta menarik tentang komposisi dan struktur sistem planet bintang kita diketahui umat manusia. Akhirnya, dunia ilmiah telah berhasil mendapatkan informasi tentang bagaimana planet Uranus terlihat, apa yang diwakili Neptunus dan apa dimensi sebenarnya dari Tata Surya.
Planet paling menakjubkan di tata surya
Menjelajahi ruang dekat Bumi melalui teleskop, mudah untuk sampai pada pendapat yang salah - tata surya adalah mekanisme heliosentris yang paling sederhana di mana semua benda dan benda luar angkasa lainnya mematuhi hukum fisika dan matematika yang diketahui. Faktanya, semuanya tidak sesederhana seperti yang terlihat pada pandangan pertama. Setiap benda langit di ruang terdekat kita menjalani kehidupannya sendiri, memiliki karakteristiknya sendiri dan tidak seperti tetangganya. Contoh nyata dari hal ini adalah planet terestrial, di mana hanya Bumi dan Mars yang dapat, dengan sebuah peregangan, diletakkan dalam satu baris.
Situasinya mirip dengan kelompok planet lain - raksasa gas - yang berlari mengelilingi Matahari dalam lingkaran luar. Jika Jupiter dan Saturnus memiliki parameter dan karakteristik astrofisika yang serupa, maka Uranus pada latar belakang mereka tampak seperti "domba hitam". Terlepas dari kesamaan eksternal dan struktur yang sama, Uranus adalah satu-satunya planet dari sistem bintang kita, yang menempati posisi yang tidak biasa. Fitur spesifik dari benda angkasa seperti Uranus adalah aspek berikut. Planet ini tidak hanya menjalankan lintasan terukur dalam orbit heliosentris, tetapi juga berputar seperti bola bilyar mengelilingi matahari. Sederhananya, planet ini hanya terletak di sisinya dan berguling ke arah orbitnya. Perilaku ini tidak hanya tidak khas dari dua raksasa gas lainnya dari Tata Surya - Jupiter dan Saturnus, posisi sumbu rotasi Uranus sehubungan dengan bidang orbitnya terlihat tidak biasa.
Jika kita berbicara tentang seberapa jauh ekuator Uranus dimiringkan ke bidang orbitnya, maka nilai ini adalah 97,86⁰. Sebagai contoh, Bumi dan Mars memiliki sudut kemiringan khatulistiwa ke bidang orbit masing-masing 23,45 dan 25,19 derajat. Ekuator di Merkurius dan Jupiter hampir tegak lurus terhadap bidang orbital. Uranus berbaring miring dan memutar mundur. Posisi sumbu seperti itu terlihat dari sudut pandang ilmiah sebagai omong kosong, karena di planet ketujuh dari Matahari, perubahan siang dan malam hanya diamati di sektor sempit piringan planet. Matahari terbit dan terbenam dari Matahari yang jauh terjadi di cakrawala Uranus hampir sebanyak di garis lintang kutub di Bumi. Karena posisi sumbu rotasi planet ini, ada momen yang aneh - perbedaan durasi tahun Uranian di kutub dan di khatulistiwa. Kutub-kutub planet ini bertemu siang dan malam sekali selama 42 tahun Bumi, tetapi pada garis khatulistiwa tahun itu diperpanjang tepat dua kali dan 84 tahun Bumi.
Posisi poros rotasi planet dan sifat medan magnet planet ketujuh. Tidak seperti benda langit lainnya di tata surya, medan magnet Uranus berputar bersama dengan planet itu sendiri, terus-menerus mengubah kutub magnet. Dengan kata lain, medan magnet planet Uranus secara berkala membuka dan menutup. Jika ini terjadi di Bumi, kita akan diharapkan setiap hari oleh bencana planet.
Penemuan planet ketujuh
Kisah penemuan raksasa gas ketiga sepenuhnya terhubung dengan nama orang Inggris William Herschel. Pada 1781, orang Inggris itu menemukan benda langit baru, yang semula dikira sebagai komet yang mengunjungi tata surya. Namun, setelah beberapa waktu, setelah mempelajari karakteristik objek di orbit di sekitar matahari, astronom William Herschel memutuskan untuk mengklasifikasikannya sebagai planet ketujuh. Peristiwa ini telah menjadi landmark dalam astronomi. Untuk pertama kalinya secara instrumental, manusia berhasil menemukan sebuah planet, yang keberadaannya sebelumnya tidak diketahui. Hingga saat ini, para astronom mengandalkan informasi tentang keberadaan enam planet, mengambil Uranus sebagai bintang. Gagasan tentang ukuran tata surya terbatas pada orbit Saturnus.
Orang Inggris, sebagai penemu, mengusulkan untuk memberi nama planet ketujuh untuk menghormati raja Inggris - "bintang George". Nama ini tidak sesuai dengan selera anggota Observatorium Astronomi Kerajaan, yang memutuskan untuk memberi planet baru nama Uranus, untuk menghormati simbol ilahi kuno Yunani dari bola surgawi. Selanjutnya, ketika Herschel mengamati pergerakan Uranus, sebuah kekhasan perilaku benda langit ini di orbit dicatat. Planet ketujuh bergerak tidak merata di orbit, sekarang berakselerasi, lalu memperlambat pergerakannya. Sudah setelah kematian Herschel, astronom lain, orang Inggris Adams dan orang Prancis Laverye membuat asumsi bahwa ada benda langit besar lain di belakang Uranus, yang gravitasinya mempengaruhi perilaku raksasa gas ketiga. Perhitungan matematis selanjutnya mengkonfirmasi kebenaran asumsi tersebut, yang memungkinkan pada tahun 1846 untuk membuka planet kedelapan terakhir dari tata surya, Neptunus.
Dengan demikian, penemuan Uranus memerlukan reaksi berantai di dunia ilmiah, yang mengakibatkan perluasan batas-batas sistem planet. Mengikuti Uranus, kami mendapatkan Neptunus dan Pluto - objek yang ditemukan dengan perhitungan matematis.
Karakteristik astrofisika: deskripsi singkat tentang planet Uranus
Terlepas dari kesamaan eksternal dengan dua raksasa gas pertama Tata Surya, planet ketujuh secara signifikan berbeda dari Jupiter dan Saturnus. Tidak seperti Jupiter dan Saturnus, yang dapat dengan baik dilihat dengan teleskop, Uranus di lensa terlihat seperti tanda bintang kecil. Ini karena jarak yang sangat jauh yang memisahkan dunia yang jauh ini dari planet kita.
Di cakrawala Bumi, raksasa ketiga hampir tidak terlihat, mewakili bintang redup, kecerahan yang bervariasi dalam kisaran 5,9 - 5,32 magnitudo. Mengamati di teleskop di belakang bintang yang jauh dari warna biru pucat, para astronom telah lama bertanya-tanya apa warna planet ketujuh sebenarnya. Para ilmuwan menerima jawaban untuk pertanyaan ini hanya pada tahun 1986, ketika pesawat ruang angkasa Voyager-2 terbang 80 ribu kilometer. dari permukaan planet yang jauh. Gambar yang dihasilkan menunjukkan warna biru pucat, dengan sedikit warna metalik, sebuah cakram planet.
Jarak dari Matahari adalah rata-rata 2 876 679 082 km. Uranus berlari di sekitar pusat sistem bintang dalam orbit yang hampir elips dengan sedikit eksentrisitas (e), yaitu 0,46. Periode orbit benda langit di sekitar bintang pusat adalah 30.685 hari Bumi atau 84 tahun. Kecepatan pergerakan planet ini rendah - hanya 6,8 kilometer per detik. Hanya Neptunus yang bergerak di ruang angkasa dengan kecepatan orbit yang bahkan lebih rendah - 5,4 km / s.
Jika kita berbicara tentang berapa banyak waktu yang diperlukan untuk melakukan perjalanan dari Bumi ke planet raksasa ketiga, di sini Anda dapat mengandalkan data penerbangan dari mesin Voyager 2 otomatis yang sama yang terbang ke Uranus selama hampir 9 tahun. Sejauh ini, inilah satu-satunya misi yang memungkinkan penduduk dunia mendapatkan ide tentang objek yang jauh ini dan lingkungannya.
Meskipun ukurannya sederhana di langit malam, pada kenyataannya ukuran Uranus sangat mengesankan. Diameter piringan planet raksasa ini adalah 50.724 km. Ini tentu saja tidak sebanyak di Yupiter dan Saturnus, yang diameternya masing-masing 140 ribu km dan 116 ribu km. Namun, ini cukup bagi planet ketujuh tata surya untuk memegang posisi ketiga dengan kuat.
Pengamat yang mengesankan dan massa dari benda langit ini. Uranium 14,5 kali lebih berat dari Bumi dan memiliki berat 8,6832 · 1025 kg. Dengan massa, raksasa biru pucat kehilangan tidak hanya untuk Jupiter dan Saturnus. Bahkan satelit Uranus yang jauh, planet Neptunus, memiliki massa yang besar. Cahaya relatif dari benda langit yang jauh adalah karena komposisinya. Berbeda dengan dua planet lainnya, Jupiter dan Saturnus, di mana bulk diwakili oleh hidrogen dan helium semi-cair dan logam, Uranus mewakili bola es besar, yang memiliki kecepatan rotasi di sekitar porosnya sendiri sebesar 2,29 m / s.
Komposisi planet ketujuh dan atmosfernya
Ice on Uranus adalah berbagai modifikasi suhu tinggi. Ada amonia beku, es air, dan metana dalam keadaan padat dan dingin. Karena sifat esnya, planet ketujuh dipindahkan oleh astrofisikawan ke kategori raksasa es. Kepadatan bola es tidak signifikan, hampir tiga kali lebih kecil dari kepadatan planet Bumi dan 1,27 g / cm3. Namun, karena parameter massa dan orbitalnya yang besar, gaya gravitasi cukup kuat di Uranus. Akselerasi jatuh bebas di raksasa es hampir identik dengan bumi dan mencapai 8,87 m / s2.
Struktur aneh dari planet yang jauh, yang terlihat seperti ini:
- inti batu padat;
- mantel es;
- permukaan imajiner;
- atmosfer bawah (stratosfer dan troposfer);
- mahkota planet.
Permukaan benda langit diwakili oleh senyawa hidrogen dan helium, yang berada dalam keadaan gas. Atmosfer planet ini termasuk metana, berkat Uranus yang memiliki warna biru pucat. Konsentrasinya berkurang dengan ketinggian, di mana, karena suhu yang sangat rendah, metana membeku, meninggalkan ruang untuk hidrogen dan helium. Komposisi kimiawi yang tepat dari atmosfer planet ketujuh tidak sepenuhnya diketahui, tetapi jika dilihat dari spektrumnya, atmosfer utamanya adalah hidrogen, juga mengandung senyawa hidrokarbon, yang merupakan hasil radiasi matahari pada molekul metana. Lapisan atmosfer raksasa es berbeda dalam ketebalan dan suhu. Lapisan paling atas adalah korona atmosfer, yang memanjang jauh melampaui planet ini hingga jarak 8.000 km. Lapisan bawah adalah stratosfer dan troposfer, di mana suhu rendah berlaku. Di ketinggian 50-300 km. dari permukaan adalah lapisan awan yang terdiri dari uap air, kristal amonia dan metana. Suhu di tempat ini mencapai 227-250 derajat Celcius dengan tanda minus.
Kesimpulan
Informasi yang dimiliki para ilmuwan saat ini tentang planet raksasa ketiga sangat terbatas. Ini karena lokasi Uranus. Para ahli astrofisika dan ilmuwan berfokus pada studi tentang Jupiter dan Saturnus serta wilayah ekstrim tata surya. Uranus, yang terletak di tengah-tengah komunitas benda langit ini, sepanjang waktu tidak terlihat oleh program penelitian. Wahana antariksa "Voyager 2" sejauh ini menjadi satu-satunya kapal yang telah mencapai sekitar planet yang jauh, memberikan informasi dokumenter pertama tentang planet Uranus, tentang komposisi atmosfer dan lingkungannya.
Seperti semua raksasa gas lainnya, yang memiliki sistem benda langit mereka sendiri, para ilmuwan menemukan ornamen uranium - sistem cincin. Ditemukan dan satelit dari planet Uranus, yang saat ini ada 27 buah. Dengan bantuan teleskop Hubble pada tahun 2005, dimungkinkan untuk memeriksa secara rinci lima satelit terbesar di Uranus - yaitu Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, dan Oberon. Studi lebih lanjut tentang planet yang jauh dan satelitnya mungkin akan memberikan informasi baru dan berguna bagi para ilmuwan, tetapi dalam waktu dekat, misi ke bagian Tata Surya ini tidak direncanakan.
