Уран и Нептун

1.

УРАН И НЕПТУН
Презентация Поповой Е.А.
Группа 19КЭ1

2.

УРАН
Уран — седьмая планета в Солнечной системе и третий по счету газовый гигант. Планета является третьей по величине и
четвертой по массе, а свое название получила в честь отца римского бога Сатурна.
Именно Уран удостоился чести быть первой планетой, открытой в современной истории. Однако на самом деле, его
первоначальное открытие его как планеты фактически не происходило. В 1781 году астроном Уильям Гершель при
наблюдении звезд в созвездии Близнецов, заметил неких дискообразный объект, который он поначалу записал в разряд
комет, о чем и сообщил в Королевское научное сообщество Англии. Однако позже самого Гершеля озадачил тот факт, что
орбита объекта оказалась практически круглой, а не эллиптической, как это бывает у комет. И только когда это
наблюдения было подтверждено другими астрономами, Гершель пришел к выводу, что на самом деле открыл планету, а
не комету, и открытие, наконец, получило широкое признание.
После подтверждения данных о том, что обнаруженный объект является планетой, Гершель получил необыкновенную
привилегию — дать ей свое название. Не долго думая, астроном выбрал имя короля Англии Георга III и назвал планету
Georgium Sidus, что в переводе означает «Звезда Георга». Однако название так и не получило научного признания и
ученые, в большинстве своем, пришли к выводу, что лучше придерживаться определенной традиции в названии планет
Солнечной системы, а именно называть их в честь древнеримских богов. Так Уран получил свое современное название.

3.

АТМОСФЕРА УРАНА
Из-за темно-синего цвета Урана атмосферную модель планеты оказалось составить гораздо сложнее, нежели модели
того же Юпитера или даже Сатурна. К счастью, снимки, полученные с космического телескопа «Хаббл» позволили
получить более широкое представление. Более современные технологии визуализации телескопа дали возможность
получить гораздо более детальные снимки, нежели чем у Voyager 2. Так благодаря фотографиям «Хаббл» удалось
выяснить, что на Уране существуют широтные полосы как и на других газовых гигантах. Кроме того, скорость ветров на
планете может достигать более 576 км / час.
Считается, что причиной появления однообразной атмосферы является состав самого верхнего ее слоя. Видимые слои
облаков состоят в основном из метана, который поглощает эти наблюдаемые длины волн, соответствующие красному
цвету. Таким образом, отраженные волны представлены в виде синего и зеленого цветов.
Под этим наружным слоем метана, атмосфера состоит из примерно 83% водорода (H2) и 15% гелия, где присутствует
определенное количество метана и ацетилена. Подобный состав аналогичен другим газовым гигантам Солнечной
системы. Однако атмосфера Урана резко отличается в другом отношении. В то время как у атмосферы у Юпитера и
Сатурна в основном газообразные, атмосфера Урана содержит гораздо больше льда. Свидетельством тому являются
экстремально низкие температуры на поверхности. Учитывая тот факт, что температура атмосферы Урана достигает -224
°С, ее можно назвать самой холодной из атмосфер в Солнечной системе. Кроме того, имеющиеся данные указывают на
то, что такая крайне низкая температура
присутствует практически вокруг всей поверхности
Урана,даже на той стороне ,которая не освещается
Солнцем.

4.

СТРУКТУРА УРАНА
Уран, по мнению планетологов, состоит из двух слоев: ядра и мантии. Современные модели позволяют
предположить, что ядро в основном состоит из камня и льда и примерно в 55 раз превышает массу Земли. Мантия
планеты весит 8,01 х 10 в степени 24 кг., или около 13,4 масс Земли. Кроме того, мантия состоит из воды, аммиака и
других летучих элементов. Основным отличием мантии Урана от Юпитера и Сатурна является то, что она ледяная,
пусть и не в традиционном смысле этого слова. Дело в том, что лед очень горячий и толстый, а толщина мантии
составляет 5,111 км.
Что самое удивительное в составе Урана и то, что отличает его от других газовых гигантов нашей звездной
системы, является то, что он не излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Учитывая тот факт, что даже
Нептун, который очень близок по размеру к Урану, производит примерно в 2,6 раза больше тепла, чем получает от
Солнца, ученые сегодня очень заинтригованы в столь слабой мощности генерируемой Ураном энергии. На данный
момент существует два объяснения данному явлению. Первая указывает на то, что Уран подвергся воздействию
объемного космического объекта в прошлом, что привело к потере большей части внутреннего тепла планеты
(полученной во время формирования) в космическое пространство. Вторая теория утверждает, что внутри планеты
существует некий барьер, который не позволяет внутреннему теплу планеты вырваться на поверхность.

5.

КОЛЬЦА УРАНА
Учитывая тот факт, что самыми популярными из колец в нашей Солнечной системе длительное время
оставались кольца Сатурна, кольца Урана не удавалось обнаружить вплоть до 1977 года. Однако причина не
только в этом, есть еще две причины столь позднего обнаружения: расстояние планеты от Земли и низкая
отражательная способность самих колец. В 1986 году космический аппарат Voyager 2 смог определить
наличия у планеты еще двух колец, помимо известных на то время. В 2005 году космический телескоп
«Хаббл» заметил еще два. На сегодняшний день планетологам известно 13 колец Урана, самым ярким из
которых является кольцо Эпсилон.
Кольца Урана отличаются от сатурнианских практически всем — от размеров частиц до из состава. Вопервых, частицы, составляющие кольца Сатурна маленькие, немногими больше, чем несколько метров в
диаметре, тогда как кольца Урана содержат множество тел до двадцати метров в диаметре. Во-вторых,
частицы колец Сатурна в основном состоят изо льда. Кольца Урана, тем не менее, состоят как изо льда так и
значительной пыли и мусора.

6.

НЕПТУН
Нептун является восьмой планетой от Солнца и последней из известных планет. Не смотря на то, что это третья по
массивности планета, она является всего лишь четвертой с точки зрения диаметра. Благодаря своей синей окраске
Нептун получил имя римского бога моря. По мере совершения тех или иных научных открытий у ученых часто возникают
споры, какая именно из теорий заслуживает доверия. Открытие Нептуна является наглядным примером таких
разногласий.
Первые научные труды, связанные с существования Нептуна появились только в 1845-1846 году, когда английский
астроном Джон Коуч Адамс опубликовал свои расчеты о положении этой тогда еще неизвестной планеты. Однако,
несмотря на то, что он предоставил свою работу Королевскому научному сообществу (ведущей английской научноисследовательской организации), его труд не вызвал ожидаемого интереса. И только год спустя французский астроном
Жан Жозеф Леверье также представил расчеты, которые были поразительно похожи на расчеты Адамса. В результате
независимых оценок научной работы двух ученых, научное сообщество наконец-то согласилось с их выводами и начало
поиски планеты в области неба, на которую указывали исследования Адамс и Леверье. Планета как таковая была
обнаружена 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галлом.
До облета космическим аппаратом Voyager 2 в 1989 году, о планете Нептун у человечества было очень мало информации.
Миссия позволила получить данные о кольцах
Нептуна, числе лун,атмосфере и вращении.
Кроме того, Voyager 2 выявил существенные
особенности спутника Нептуна под названием
Тритон. На сегодняшний день мировые
космические агентства не планируют
каких-либо миссий к этой планете.

7.

АТМОСФЕРА НЕПТУНА
Верхние слои атмосферы Нептуна на 80% состоят из водорода (H2), 19% гелия и небольших примесей метана. Подобно
Урану, синяя окраска Нептуна обусловлена его атмосферным метаном, который поглощает свет на длине волны, которая
соответствует красному цвету. Однако, в отличие от Урана, у Нептуна более глубокий синий цвет, что говорит о
присутствии в атмосфере Нептуна компонентов, которых нет в атмосфере Урана.
Погодные условия на Нептуне имеют две отличительные черты. Во-первых, как было замечено во время пролета миссии
Voyager-2, это так называемые темные пятна. Эти бури сопоставимы по своим масштабам с Большим красным пятном на
Юпитере, однако сильно отличаются по своей продолжительности. Шторм известный как Большое Красное Пятно
длится уже в течение многих столетий, а темные пятна Нептуна способны существовать не более нескольких лет.
Информацию об этом удалось подтвердить благодаря наблюдениям космического телескопа «Хаббл», который был
направлен на планету всего через четыре года после того, как Voyager 2 совершил свой облет.
Вторым примечательным погодным явлением планеты является стремительно перемещающиеся шторма белого цвета,
которые получили называние «Скутер». Как показали наблюдения, это своеобразный тип ливневой системы, размеры
которой намного меньше, чем размеры темных пятен, а продолжительность жизни еще короче.
Подобно атмосферам других газовых гигантов, атмосфера Нептуна делится на широтные полосы. Скорость ветра в
некоторых из этих полос достигает почти 600 м/с, то есть ветра планеты можно назвать самыми быстрыми в Солнечной
системе.

8.

СТРУКТУРА НЕПТУНА
Нептун, подобно Урану, состоит из двух слоев: ядра и мантии. Само ядро твердое и в 1,2 раза
массивнее планеты Земля. Мантия представляет собой невероятно горячую и плотную
жидкость, состоящую из воды, аммиака и метана. При этом вес мантии составляет от десяти до
пятнадцати масс Земли.
Не смотря на то, что Нептун и Уран очень похожи по своей структуре, они имеют существенные
различия. В то время как Уран излучает примерно такое же количество тепла, которое получает
от Солнца, Нептун излучает почти 2,61 раза больше энергии, чем получает. Температура
поверхности двух космических тел сопоставима, но Нептун получает только 40% солнечного
света, от того количества которое получает Уран. Кроме того, огромное количество внутреннего
тепла планеты способствует образованию чрезвычайно быстрых потоков ветра в верхних слоях
атмосферы.

9.

СПУТНИКИ И КОЛЬЦА НЕПТУНА
На сегодняшний день известно, что Нептун имеет тринадцать спутников. Из этих тринадцати
только одна обладает большой и сферической формой. Существует научная теория, согласно
которой Тритон — самый крупный из спутников Нептуна, представляет собой карликовую
планету, которая была захвачена гравитационным полем и поэтому его естественное
происхождение остается под вопросом. Доказательства этой теории исходит от ретроградной
орбиты Тритона — спутник вращается в противоположном направлении по отношению к
Нептуну. Кроме того, С зарегистрированной температурой поверхности -235 °C, Тритон является
самым холодным известный объектом в Солнечной системе.
Считается, что Нептун имеет три основных кольца: Адамса, Леверье и Галле. Эта кольцевая
система намного слабее, чем у других газовых гигантов. Кольцевая система планеты настолько
тусклая, что некоторое время считалось, что кольца неполноценны. Однако изображения,
которые передал Voyager 2 показали,
что это на самом деле не так и кольца
полностью опоясывают планету.

10.

СХОЖЕСТЬ УРАНА И НЕПТУНА
Уран и Нептун относятся к категории газовых гигантов. Также их называют ледяными гигантами. Они являются
практически планетами близнецами и имеют больше одинаковых черт, чем Земля и Венера.
В числе ключевых совпадений можно назвать:
строение ядра (каменно-ледяное);
состав атмосферы (водород, гелий и метан);
температуру;
период обращения вокруг оси около 17 земных часов.
Обе планеты имеют синий оттенок. Это объясняется наличием в их атмосфере метана. Обоснование причин, по
которым цвет Нептуна более насыщенный, астрономы пока не приводят.
И Уран, и Нептун имеют большое количество спутников — 27 и 14 соответственно. При этом все окружающие их тела
имеют незначительные размеры. Предположительно, они были захвачены уже после формирования планет из пояса
астероидов. Кольца, вращающиеся вокруг этих небесных тел, являются тонкими и тусклыми.