Atmosfera Urana: kompozicija. Kakva atmosfera ima Uran?

Slike koje su primljene sa Voyager 2 satelita u devedesetim godinama pokazale su neverovatne rezultate. Misteriozna zelenkasta atmosfera Urana je sve što se sastoji od ove planete, izuzev sitnog jezgra kamena i metala. Činjenica je da su naši preci, koji poseduju otkrića spoljašnjih planeta Sunčevog sistema, sigurni da svi oni, poput Zemlje, imaju površinu, vazdušnu kovertu i podzemne slojeve. Kao što se ispostavilo, sve ovo je lišeno plinskih giganata, jer su predstavnici dvoslojnog modela planeta.

Istorija otkrića i opšti podaci o planeti

Na udaljenosti od Sunca, Uran je sedma planeta. Otkrio ga je William Herschel krajem 18. vijeka, po prvi put korištenjem teleskopa za astronomska opservacija. Pre toga, naučnici su dugo verovali da je Uran samo dalekovidna, vrlo svetla zvezda. Sam Hershel, beleške o ovom nebeskom telu, inicijalno upoređuje ga sa kometom, kasnije je došao do zaključka da je ovo možda druga planeta SS. Naravno, nakon potvrđivanja svih zapažanja, otkriće je bilo senzacija. Međutim, u to vreme niko još nije znao kakvu atmosferu Uran stvarno ima i kakvu strukturu ima. Sada znamo da je njegova orbita jedna od najvećih u sistemu. Oko Sunca, planeta se okreće oko 84 Zemljine godine. Istovremeno, njen period revolucije oko svoje ose je nešto više od 17 sati. Zbog toga, atmosfera Urana, koja se već sastoji od teških gasova, postaje neverovatno gusta i vrši ogroman pritisak na jezgru.

Istorija formiranja atmosfere

Veruje se da na pojavu i fizičke podatke Urana utiče njeno jezgro, kao i proces njegovog formiranja. U poređenju sa parametrima same planete (25.559 km - ekvatorski radijus), jezgro je jednostavno minijaturno. Shodno tome, to nije izvor energije ili magnetskog polja, kao što je slučaj sa Jupiterom, a takođe ne dovoljno zagreva sve gasove koji čine atmosferu Urana. Njegov sastav, pak, ne može se uporediti sa sastavom Jupitera ili Saturna, iako sve ove planete spadaju u jednu kategoriju. Činjenica je da je Uranijum okružen ledenim gasovima, ledom u najvišim modifikacijama, oblacima metana i drugim teškim elementima. Laki gasovi kao što su vodonik i helijum prisutni su u atmosferi samo u maloj količini. Postoje dve verzije ovog paradoksa. U skladu sa prvim, veličina i gravitacione sile jezgra u vreme formiranja SS su bile premale da bi privukle lake gasove. Druga je da je na mestu gde je formiran Uran, postojale su samo teške hemijske komponente, koje su postale osnova planete.

Prisustvo atmosfere, njegov sastav

Uran je prvi put proučavan detaljno tek nakon putovanja Voyager 2, koji je snimio slike sa većom rezolucijom. Dozvolili su naučnicima da uspostave tačnu strukturu same planete, kao i atmosferu. Dakle, vazdušni poklopac Urana je podeljen na tri dela:

• Troposfera leži dublje od svih. Pritisak je u opsegu od 100 do 0,1 bara, a visina ovog sloja ne prelazi 500 km od uslovnog nivoa ploče.
• Stratosfera je sloj atmosfere koja se nalazi u sredini. Zauzima nadmorska visina od 50 do 4000 km.
• Egzosfere. Spoljna atmosfera Urana, gde pritisak teži na nulu, a temperatura vazduha je što je moguće niža.

U svim ovim slojevima, sledeći gasovi sadrže se u različitim proporcijama: helijum, vodonik, metan, amonijak. Takođe postoji voda u obliku različitih modifikacija leda i pare. Međutim, atmosfera Urana, čiji sastav je uporediv sa zračnim omotom Jupitera, karakteriše neverovatna hladnost. Ako se vazdušne mase maksimalno zagreju u najvećem gasnom gigantu, onda se one hlade do 50 Kelvina i stoga imaju veliku masu.

Troposfera

Najgluplji sloj atmosfere sada se izračunava samo teoretski, s obzirom na to da tehnika zemaljskog zemljišta još uvek ne može doći do nje. Kameno jezgro planete okruženo je oblacima koji se sastoje od ledenih kristala. Teški su i vrše ogroman pritisak na centar planete. Prate ih oblaci amonijum hidrosulfida, zatim - formacije vazduha od vodonik-sulfida i amonijaka. Najekstremniji deo troposfere je okupiran oblacima metana, koji toniraju planetu u istoj zelenoj boji. Temperatura vazduha u troposferi se smatra najvišim na planeti. Ona varira u krugu od 200 K. Zbog toga, neki istraživači veruju da pločasto platno formira veliki sloj leda. Ali ovo je samo hipoteza.

Stratosfera

Prisustvo atmosfere Urana obezbeđuje veze težih i laganih gasova, a njihova sinteza boje na planeti u zelenkastoj nijansi. Svi ovi procesi se javljaju u srednjem vazdušnom sloju, gdje se molekuli amonijaka i metana susreću s helijem i vodonikom. Kristali leda imaju veoma različite modifikacije nego u troposferi, oni, zahvaljujući amonijaku, apsorbuju svako svetlo koje dolazi iz svemira. Brzina vetra u stratosferi dostiže 100 m / s, zbog čega svi oblaci brzo menjaju svoj položaj u svemiru. U stratosferi se javljaju aurora , a magli se često formiraju. Ali ne postoji takva padavina kao snijeg ili kiša.

Exosfera

Na početku, kakva je atmosfera Urana, prema njenoj spoljnoj školi. To je tanka traka kristalizirane vode, koja je okružena snažnim strujama vjetrova i fokus je najniže temperature u solarnom sistemu. Sastoji se od lakih gasova (molekularnog vodonika i helijuma), metana, koji je u velikim količinama u gustoj slojevima, ovde je odsutan. Brzina vjetra u eksosferi dostiže 200 m / s, temperatura vazduha pada na 49 K. Zbog toga, planeta Uran, čija je atmosfera toliko hladna, postala je najhladja u našem sistemu, čak iu poređenju sa njenim daljim susednim Neptunom.

Misterija magnetskog polja Urana

Svi znaju da zeleni Uran vrti oko svoje ose, leži na njegovoj strani. Naučnici veruju da je u vreme formiranja SS planeta sudara sa asteroidom ili drugim kosmičkim tijelom, koji je promenio svoj položaj i iskrivio magnetsko polje. Od ose, koja definiše sjever i južni deo planete u odnosu na ekvator, magnetska os je pomjerena za 59 stepeni. Ovo stvara, prvo, neujednačenu raspodjelu gravitacije, a drugo - nejednaku tenziju na sjevernoj i južnoj hemisferi. Ipak, najverovatnije je taj misteriozni položaj koji osigurava prisustvo atmosfere Urana i jedinstvenog sastava. Oko jezgra zadržavaju se samo teški gasovi, u srednjim slojevima - kristalizovana voda. Možda je temperatura vazduha bila veća ovde, Uran bi postao ogroman okean, koji se sastoji od obične vode, koja je izvor života.

Uranijum apsorbuje sve i sve oko sebe

Kao što smo već rekli, atmosfera Urana ispunjena je ogromnom količinom metana. Ovaj gas je prilično težak, jer je u stanju da apsorbuje infracrvene zrake. To jest, sve svetlo koje emituje Sunce, od drugih zvezda i planeta, dodirujući atmosferu Urana, pretvara se u zelenkast hlad. Nedavno su naučnici primetili da planeta proguta i spoljne gasove koji su u svemiru, što je paradoksalno sa svojim slabim magnetnim poljem. U srednjim slojevima atmosfere otkriveni su ugljen-dioksid i ugljen-monoksid. Veruje se da su oni privlačeni na planetu od kojih prolaze komete.

Ledene kraljevine našeg sistema

Dvije najozbiljnije planete SS su Uran i Neptun. Oba karakterišu plavičaste nijanse, obe su formirane iz gasova. Atmosfera Urana i Neptuna je praktično ista, izuzev proporcija. Sila gravitacije i masa jezgra obe planete praktično su ista. Donji slojevi atmosfere Neptuna, poput Urana, formiraju se iz kristalizovane vode pomešane sa metanom i vodonik-sulfidom. Ovde, blizu jezgre, ledeni giganti se zagrevaju do 200 ili više Kelvina, čime formiraju sopstveno magnetsko polje. Atmosfera Urana i Neptuna ima isti sastav molekulskog vodonika u svom sastavu - više od 80 procenata. Spoljni vazdušni sloj Neptuna karakterišu i jaki vjetrovi, ali temperatura vazduha ovde je nešto veća - 60 K.

Zaključak

Prisustvo atmosfere Urana u principu osigurava postojanje ove planete. Zračni koverat je glavni sastavni dio Urana. Veoma je zagrejan blizu jezgra, ali istovremeno hladi što je više moguće u ekstremnim slojevima. Do sada je planeta bez života zbog nedostatka kiseonika, kao i vode u tečnom obliku. Ali, prema prognozama istraživača, ako temperatura jezgra počne da raste, kristali leda pretvaraju se u ogroman okean u kojem mogu nastati novi oblici života.