Uránusz

Uránusz
A Voyager–2 valós színű felvétele az Uránuszról
Felfedezése
Felfedező	William Herschel
Felfedezés ideje	1781. március 13.
Felfedezés helye	Bath
Névadó	Uranosz Uránia
Pályaadatok
Epocha	J2000.0
Aphélium távolsága	3 006 389 405 km 20,09647190 CsE
Perihélium távolsága	2 735 555 035 km 18,28605596 CsE
Fél nagytengely	2 870 972 220 km 19,19126393 CsE
Pálya kerülete	18,029 Tm 120,515 CsE
Pálya excentricitása	0,04716771
Orbitális periódus	84,0205 év 30 688,5 nap
Sziderikus keringési idő	30 707,4896 nap (84,07 év)
Szinodikus periódus	369,65 nap
Min. pályamenti sebesség	6,486 km/s
Átl. pályamenti sebesség	6,795 km/s
Max. pályamenti sebesség	7,128 km/s
Közepes anomália	142,238°
Inklináció	0,76986° (6,48° a Nap egyenlítőjéhez képest)
Felszálló csomó hossza	74,22988°
Központi égitest	Nap
Holdak	27
Fizikai tulajdonságok
Átlagos átmérő	51 118 km
Egyenlítői sugár	25 559 km (a földi 4,007-szerese)
Poláris sugár	24 973 km (a földi 3,929-szerese)
Lapultság	0,0229
Felszín területe	8,084×109 km² (a földi 15,849-szerese)
Térfogat	6,834×1013 km³ (a földi 63,086-szerese)
Tömeg	8,6832×1025 kg (a földi 14,536-szerese)
Átlagos sűrűség	1,318 g/cm³
Felszíni gravitáció	8,869 m/s² (0,905 g)
Szökési sebesség	21,29 km/s
Sziderikus forgásidő	‒0,71833 nap (17 h 14 min 24 s by convention)
Forgási sebesség	2,59 km/s, 9320 km/h
Tengelyferdeség	97,77°
Az égitest északi égi pólusának rektaszcenziója	77,31° (5 h 9 min 15 s)
Az égitest északi égi pólusának deklinációja	+15,175°
Albedó	0,51
Felszíni hőmérséklet
Min.	59 K Felszín   Felhők teteje
Átl.	68 K Felszín 55 K Felhők teteje
Max.	Felszín   Felhők teteje
Látszólagos fényesség	5,9 5,32
Atmoszféra
Felszíni nyomás	120 kPa (a felhőkben)
Összetevők	83% hidrogén 15% hélium 1,99% metán 0,01% ammónia 0,00025% etán 0,00001% acetilén nyomokban szén-monoxid nyomokban hidrogén-szulfid
A Wikimédia Commons tartalmaz Uránusz témájú médiaállományokat.
WL entity
Sablon • Wikidata • Segítség

Az Uránusz a Naprendszer hetedik bolygója. Óriásbolygó, a harmadik legnagyobb átmérőjű és a negyedik legnagyobb tömegű.

Az Uránusz felfedezését 1781. március 13-ától számítjuk, mert ekkor pillantotta meg először Sir William Herschel. Azóta tudjuk, hogy a bolygót előzőleg 1690 és 1771 között legalább hússzor regisztrálták, de mindannyiszor csillagnak vélték. Az elmozdulását pedig mérési hibának. Herschel eleinte nem volt tisztában vele, hogy a Naprendszer egy eddig ismeretlen bolygóját fedezte fel, először üstökösként azonosította az égitestet.

Nem tartott sokáig, mire a csillagászok felismerték e felfedezés jelentőségét. Sir William eredetileg támogatójáról, III. György angol uralkodóról nevezte el a bolygót, a Georgium Sidus (György csillaga) név azonban nem talált lelkes fogadtatásra a világ többi részén. Lalande azt javasolta, hogy a felfedezőről nevezzék el, végül Johann Elert Bode német csillagász elképzelése kerekedett felül, az Uránusz (Οὐρανός latinosított neve), ami így jobban illeszkedett a többi bolygó ógörög-latin elnevezéseinek sorába). Uránosz az atyja Kronosznak, aki Szaturnusz görög megfelelője, az ég ura.

Herschel hat évvel később felfedezte az Uránusz két legnagyobb holdját: a Titániát (III) és az Oberont (IV). Az Arielt (I) és az Umbrielt (II) 1851-ben Lassell találja meg. A Mirandát (V) csak 1948-ban fedezi fel Gerard Kuiper.

Egyik jele ♅ (Unicode U+2645, főleg asztrológiai) vagy (főleg csillagászati).

Atmoszférája

A Hubble űrtávcső felvétele az Uránusz felhőzetéről, gyűrűjéről és holdjairól

Az Uránusz légköre nagyrészt hidrogénből (83%) és héliumból (15%) áll. Kevés metánt (2%) is tartalmaz, amely az atmoszféra felső részén elnyeli a vörös fényt, ami miatt a bolygó halvány kékeszöld színű. A felhők ugyanúgy mozognak a szélességek mentén, mint a Jupiter és a Szaturnusz esetében, csak sokkal halványabbak.

A felhőket hidrogén-szulfid alkotja.

Tengelyferdeség

Az Uránusz tengelyferdesége 90°-hoz nagyon közeli, ezért a keringési idő egy jelentős részében az egyik pólus van a Nap irányában. A pólusok több energiát kapnak a Naptól, ennek ellenére a bolygó az egyenlítő közelében a legnagyobb hőmérsékletű, ismeretlen okokból. A nagy tengelyferdeség egy korai bolygóméretű objektummal való ütközés során jöhetett létre több milliárd évvel ezelőtt.

Magnetoszféra

Az Uránusz mágneses tere a Voyager-2 mérései szerint (1986). Az „S”: a déli, az „N”: az északi mágneses pólus. Érdekesség, hogy a mágneses tengely nem megy át a geometriai középponton

Az Uránusznak gyenge és aszimmetrikus mágneses tere van. A mágneses tér erőssége a déli félteke felszínén mindössze 0,1 gauss (10 µT), ugyanakkor az északi félgömbön eléri az 1,1 gauss (110 µT) értéket. Az átlagos térerősség a felszínen 0,23 gauss (23 µT).

A Jupiternél és Szaturnusznál feltételezhető fémes hidrogénből álló övezet az ehhez szükséges elegendő tömeg hiányában az Uránusznál nem tudott kialakulni. Az erős mágneses tér hiányát a Voyager-2 űrszonda igazolta, amely meglepetést keltett, és a bolygó belső szerkezetére így másféle magyarázatot kellett keresni.

Az Uránusz mágneses tengelye 60°-kal eltér a forgási tengelytől, ezért a napszél lökéshullám frontja erősen eltolja, mintegy a bolygó mögé csavarja és spirálba rendezi a mágneses erővonalakat. A magban nagy nyomású, átalakult kristályszerkezetű sós-ionos víz áramlik, amely gyenge mágneses erőteret kelt.

Holdak

Jelenleg 27 ismert holdja van az Uránusznak. Legnagyobbak a bolygótól való távolság sorrendjében: Miranda (V), Ariel (I), Umbriel (II), Titánia (III) és Oberon (IV). A Voyager–2 tizenegy további Uránusz-holdat fedezett fel (Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalinda, Belinda, Puck és Perdita, amit csak 1999-ben találnak meg a Voyager-2 felvételeken). A Caliban és Sycorax holdakat 1997-ben fedezik fel földi távcsövekkel. A Setebos, Stephano és Prospero 1999-ben, a Trinculo, Francisco, Ferdinand és Margaret 2001-ben, a Mab és a Cupido pedig 2003-ban kerül felfedezésre. A holdakat Shakespeare és Alexander Pope hőseiről nevezték el. Az Uránusz holdjai igen halványak. Még a legnagyobb és legfényesebb Titania is 14 magnitúdós, ezért csak távcsövekkel figyelhető meg.

Trójai holdak

Korábban a csillagászok nem tartották valószínűnek, hogy az Uránusznak trójai holdjai lennének, a Neptunusz gravitációs hatása miatt. Azonban létezik ilyen kisbolygó, a 2011 QF99, ami a bolygó L4 Lagrange-pontja körül kering, meglehetősen nagy távolságra az anyabolygótól. Átmérője mintegy 60 km, anyaga szikla és jég. A bolygó az elmúlt pár százezer évben foghatta be, és a QF99 nagyjából egymillió év múlva el fog szabadulni tőle.

A Miranda

A Miranda erősen barázdált felszíne

A Miranda a nagyobb holdak legbelsőbbike, a Voyager-2 űrszonda 1986-ban alaposan szemrevételezte. Talán az Uránusz legérdekesebb holdja, de legalábbis a legbizarrabb. Amikor az első képek megérkeztek róla, a kutatók nem tudták, mit gondoljanak. A hold felszínén kusza rendetlenség tükröződött, hatalmas szirtek, barázdák és völgyek rakódtak a régi, megszokott kinézetű, kráterekkel pettyezett területekre. Hatalmas, akár 20 km mély kanyonok is látszanak. Esetenként a barázdált területek hirtelen válthatnak, és érdekes alakú képződmény jön létre. A kutatók először azt hitték, a Miranda egy ütközés során széttört, aztán újra összeállt, mint egy rosszul összerakott kirakójáték. Feltevésük szerint akár öt különböző ilyen esemény is történhetett, és a hold mindegyik után a megmaradt maradványokból állt össze, a belsejének egy része pedig kitüremkedett a felszín alól.

Valószínűbbnek tűnik azonban az az elmélet, amely szerint a részben megolvadt jég feltörhetett a hold belsejéből, és beboríthatta a felszín egy részét. A könnyebb anyag a nehezebb felszíni anyagok alá temetve maradt, amíg ki nem dolgozta magát a felszínre. Akárhogy is alakult ki a Miranda összekuszált felszíne, a kutatók meglepődtek, hogy ennyi tektonikus aktivitás tapasztalható rajta, hiszen a hold kicsi, és hideg. Összetétele 40% jég és 60% kő.

A Titánia

Az Uránusz legnagyobb holdja, átmérője 1578 km. A bolygótól mért távolsága 436 270 km. Felszínét jég borítja, amit hosszú völgyek és kráterek szabdalnak fel. A legnagyobb kráter a 200 km átmérőjű Gertrudis-medence. Aktív geológiai múltjára utalnak a tektonikus szakadékok. A Messina-szakadék 1500 km hosszú és 75 km széles.

Gyűrűrendszere

1977-ben egy csillagfedés alkalmával fedezték fel a gyűrűrendszer létezését. A Voyager-2 később összesen 11 különálló gyűrűt derített fel.

Megfigyelés

Az Uránusz nem mindig pillantható meg szabad szemmel, a látszó fényessége a szem érzékenységének határán mozog. Amikor szembenállásban van a Nappal, és rendkívül tiszta az ég, akkor nagyon halvány égitestként megpillantható. Hogy a bolygókorong látszó átmérője akkorának látszódjon távcsövünkben, mint a Hold szabad szemmel, és néhány felszíni részletet is láthassunk, ahhoz 300-350-szeres nagyítást kell alkalmaznunk 18-20 centiméteres átmérőjű teleszkóppal. Ha a fényszennyezés kicsi, vagy egyáltalán nincs, akkor ilyen nagyítás mellett akár az 5 legnagyobb holdja is látható (Ariel, Miranda, Umbriel, Oberon, Titánia), de ahhoz, hogy a bolygó korong alakja látható legyen, elég 70-80-szoros nagyítás is. Néha sötétebb sávszerű képződményeket is megpillanthatunk, ennek legkedvezőbb ideje 42 évenként van – mostanában 2011 tájékán volt –, amikor az egyenlítő síkja a Föld felé fordul.

Kutatás

1986-ban a NASA Voyager–2 űrszondája lett az első, amely megközelítette az Uránuszt. Ez a bolygó eddigi egyetlen közeli megfigyelése, és bár az évek során tudósok és szakemberek több uránuszi küldetést is javasoltak, ezek közül (2018-ig) még nem valósult meg egy sem. Az 1977-ben indított Voyager–2 1986. január 24-én repült el az Uránusz mellett, 81 500 km-re a bolygó felhőzetének határától. Az űrszonda megvizsgálta az Uránusz légkörének felépítését és kémiai összetételét, beleértve az egyedi időjárást, amelyet a 97,77°-os tengelyhajlása okoz. A Voyager–2 elsőként tanulmányozta közelről öt addig ismert holdját, és az általa gyűjtött adatokat azóta is vizsgálva űrkutatók 11 újat fedeztek fel. Az űrszonda két új gyűrűt is felfedezett az Uránusz körül.

Kapcsolódó szócikkek

• Az Uránusz holdjai

Források

• M. Alexandersen, B. Gladman, S. Greenstreet, J. J. Kavelaars, J.-M. Petit, S. Gwyn: A Uranian Trojan and the Frequency of Temporary Giant-Planet Co-Orbitals. Science, 2013; 341 (6149): 994 DOI: 10.1126/science.1238072

További információk

• Uránusz-hírek a Hírek.Csillagászat.hu portál rovata