Les études sur le système solaire, menées au cours du dernier quart du XXe siècle, ont donné à la science un certain nombre de découvertes surprenantes. Avec l'aide de nouveaux télescopes optiques puissants de l'astrophysique, les scientifiques du nucléaire, ainsi que des représentants d'autres branches de la science et de la technologie, ont pu obtenir des données scientifiques précieuses sur l'espace proche. Grâce à des vols de sondes automatiques spatiales, des faits intéressants sur la composition et la structure du système planétaire de notre étoile sont devenus connus de l'humanité. Enfin, le monde scientifique a réussi à obtenir des informations sur la nature de la planète Uranus, sur ce que Neptune représente et sur les véritables dimensions du système solaire.
La planète la plus étonnante du système solaire
En explorant l'espace proche de la Terre à l'aide d'un télescope, il est facile de parvenir à une opinion erronée - le système solaire est le mécanisme héliocentrique le plus simple dans lequel tous les autres corps et objets de l'espace obéissent aux lois connues de la physique et des mathématiques. En fait, tout n'est pas aussi simple qu'il y paraît au premier abord. Chaque corps céleste dans notre espace le plus proche vit sa propre vie, a ses propres caractéristiques et ne ressemble pas beaucoup à ses voisins. Un exemple frappant est celui des planètes terrestres, parmi lesquelles seules la Terre et Mars peuvent, avec un étirement, être placées dans une rangée.
La situation est similaire avec un autre groupe de planètes - des géantes gazeuses - qui tournent autour du Soleil dans un cercle extérieur. Si Jupiter et Saturne ont des paramètres et des caractéristiques astrophysiques similaires, Uranus ressemble alors à un "mouton noir". En dépit de la similitude extérieure et de la même structure, Uranus est la seule planète de notre système stellaire, qui occupe une position inhabituelle. La particularité d'un corps aussi céleste qu'Uranus est l'aspect suivant. La planète ne se limite pas à une course mesurée en orbite héliocentrique, elle roule comme une balle de billard autour du soleil. En termes simples, la planète est simplement couchée sur le côté et roule dans la direction de son orbite. Ce comportement n’est pas seulement non typique des deux autres géantes gazeuses du système solaire - Jupiter et Saturne, la position de l’axe de rotation d’Uranus par rapport au plan de son orbite semble inhabituelle.
Si nous parlons du degré d'inclinaison de l'équateur d'Uranus par rapport au plan de son orbite, cette valeur vaut 97,86⁰. Par exemple, la Terre et Mars ont un angle d'inclinaison de l'équateur par rapport au plan orbital de 23,45 et 25,19 degrés, respectivement. L'équateur à Mercure et à Jupiter est presque perpendiculaire au plan orbital. Uranus est couché sur le côté et tourne de manière rétrograde. Une telle position de l’axe apparaît d’un point de vue scientifique comme un non-sens puisque la septième planète du Soleil ne change le jour et la nuit que dans un secteur étroit du disque planétaire. Le lever et le coucher du soleil du soleil lointain se déroulent à l'horizon d'Uranus presque autant que sous les latitudes polaires de la Terre. En raison de cette position de l'axe de rotation de la planète, il existe un moment curieux: la différence de durée de l'année uranienne aux pôles et à l'équateur. Les pôles de la planète se rencontrent jour et nuit une fois pendant 42 années terrestres, mais à l’équateur, l’année est allongée exactement deux fois et représente 84 années terrestres.
La position de l'axe de rotation de la planète et la nature du champ magnétique de la septième planète. Contrairement aux autres corps célestes du système solaire, le champ magnétique d'Uranus tourne avec la planète elle-même, changeant constamment de pôles magnétiques. En d'autres termes, le champ magnétique de la planète Uranus s'ouvre et se ferme périodiquement. Si cela se produisait sur Terre, nous aurions été attendus chaque jour par une catastrophe planétaire.
Découverte de la septième planète
L'histoire de la découverte du troisième géant gazier est entièrement liée au nom de l'anglais William Herschel. En 1781, l'Anglais découvrit un nouveau corps céleste, qui avait été confondu avec une comète visitant le système solaire. Cependant, après un certain temps, après avoir étudié les caractéristiques de l'objet en orbite autour du soleil, l'astronome William Herschel décida de le classer comme la septième planète. Cet événement est devenu un point de repère en astronomie. Pour la première fois de manière instrumentale, une personne a réussi à trouver une planète dont l'existence était auparavant inconnue. Jusqu'à présent, les astronomes s'appuyaient sur des informations relatives à l'existence de six planètes, prenant Uranus pour étoile. L'idée de la taille du système solaire était limitée à l'orbite de Saturne.
L'Anglais, en tant que découvreur, a proposé de nommer la septième planète en l'honneur du monarque anglais - "l'étoile de George". Ce nom ne convenait pas aux membres de l'Observatoire royal d'astronomie, qui ont décidé de donner à la nouvelle planète le nom d'Uranus, en l'honneur de l'ancien symbole divin grec de la sphère céleste. Par la suite, lorsque Herschel a observé le mouvement d’Uranus, une particularité du comportement de ce corps céleste en orbite a été constatée. La septième planète se déplaçait irrégulièrement en orbite, accélérant maintenant puis ralentissant son mouvement. Déjà après la mort de Herschel, d’autres astronomes, l’Anglais Adams et le Français Laverye, ont supposé qu’il existait un autre grand corps céleste derrière Uranus, dont la gravité influait sur le comportement de la troisième géante gazeuse. Des calculs mathématiques ultérieurs ont confirmé l'exactitude de l'hypothèse, ce qui a permis en 1846 de découvrir la dernière, huitième planète du système solaire, Neptune.
Ainsi, la découverte d'Uranus a entraîné une réaction en chaîne dans le monde scientifique, ce qui a eu pour effet d'élargir les frontières du système planétaire. Après Uranus, nous avons eu Neptune et Pluton - des objets découverts par des calculs mathématiques.
Caractéristiques astrophysiques: brève description de la planète Uranus
Malgré la similitude externe avec les deux premières géantes gazeuses du système solaire, la septième planète est très différente de Jupiter et de Saturne. Contrairement à Jupiter et à Saturne, qui peut être très bien vu avec un télescope, Uranus dans l'objectif ressemble à un petit astérisque. Cela est dû à la distance énorme qui sépare ce monde éloigné de notre planète.
À l'horizon de la Terre, le troisième géant est à peine perceptible, représentant une étoile de faible intensité, dont la luminosité varie de 5,9 à 5,32 magnitudes. Observant dans un télescope derrière une étoile lointaine de couleur bleu pâle, les astronomes se demandent depuis longtemps quelle est la couleur de la septième planète. Les scientifiques ont reçu la réponse à cette question seulement en 1986, lorsque la sonde spatiale Voyager-2 avait parcouru 80 000 kilomètres. de la surface d'une planète lointaine. Les images résultantes montrent un bleu pâle, avec une teinte à peine métallique, un disque planétaire.
La distance du soleil est en moyenne de 2 876 679 082 km. Uranus contourne le centre du système stellaire sur une orbite presque elliptique avec une légère excentricité (e), qui est de 0,46. La période orbitale du corps céleste autour de l'étoile centrale est de 30 685 jours terrestres ou 84 ans. La vitesse de déplacement de cette planète est faible - seulement 6,8 kilomètres par seconde. Seul Neptune se déplace dans l'espace avec une vitesse orbitale encore plus basse - 5,4 km / s.
Si nous parlons du temps nécessaire pour se rendre de la Terre à la troisième planète géante, vous pouvez vous appuyer sur les données de vol de la même machine automatique Voyager 2 qui s'est envolée vers Uranus pendant près de 9 ans. C’est à ce jour la seule mission qui ait permis aux terriens de se faire une idée de cet objet lointain et de son environnement.
Malgré sa taille modeste dans le ciel nocturne, la taille d'Uranus est impressionnante. Le diamètre du disque planétaire de ce géant est de 50 724 km. Ce n'est bien sûr pas autant que dans Jupiter et Saturne, dont les diamètres sont respectivement 140 000 km et 116 000 km. Cependant, cela suffit largement à la septième planète du système solaire pour tenir fermement la troisième position.
Observateur impressionnant et la masse de ce corps céleste. L'uranium est 14,5 fois plus lourd que la Terre et pèse 8.6832.1025 kg. Par sa masse, le géant bleu pâle perd non seulement à Jupiter et à Saturne. Même le satellite lointain d'Uranus, la planète Neptune, a une masse importante. La relative légèreté d'un corps céleste distant est due à sa composition. Contrairement aux deux autres planètes, Jupiter et Saturne, où la majeure partie est représentée par de l'hydrogène et de l'hélium semi-liquides et métallisés, Uranus représente une énorme boule de glace dont la vitesse de rotation autour de son propre axe est de 2,29 m / s.
La composition de la septième planète et son atmosphère
La glace sur Uranus est une variété de modifications à haute température. Il y a de l'ammoniac, de la glace d'eau et du méthane gelés à l'état solide et glacé. En raison de la nature glacée, les astrophysiciens ont transféré la septième planète dans la catégorie des géants de la glace. La densité de la boule de glace est insignifiante, presque trois fois moins que la densité de la planète Terre et est de 1,27 g / cm3. Cependant, en raison de sa masse importante et de ses paramètres orbitaux, les forces de gravitation sont assez fortes sur Uranus. L’accélération de la chute libre chez le géant des glaces est presque identique à celle de la Terre et s’élève à 8,87 m / s2.
Structure curieuse d'une planète lointaine, qui ressemble à ceci:
- noyau de pierre solide;
- manteau de glace;
- surface imaginaire;
- basse atmosphère (stratosphère et troposphère);
- couronne planétaire.
La surface d'un corps céleste est représentée par des composés d'hydrogène et d'hélium, qui sont à l'état gazeux. L'atmosphère de la planète contient du méthane, grâce à quoi Uranus a une teinte bleu pâle caractéristique. Sa concentration diminue avec l'altitude, où, en raison des températures extrêmement basses, le méthane gèle, laissant ainsi la place à l'hydrogène et à l'hélium. La composition chimique exacte de l'atmosphère de la septième planète n'est pas entièrement connue, mais à en juger par le spectre, l'atmosphère est principalement constituée d'hydrogène, elle contient également des composés hydrocarbonés, qui résultent du rayonnement solaire sur les molécules de méthane. Les couches de l'atmosphère du géant des glaces diffèrent par leur épaisseur et leur température. La couche supérieure est la couronne atmosphérique, qui s'étend bien au-delà de la planète sur une distance de 8 000 km. Les couches inférieures sont la stratosphère et la troposphère, où règnent les basses températures. À une altitude de 50-300 km. de la surface se trouve une couche de nuages composée de vapeur d’eau, de cristaux d’ammoniac et de méthane. Les températures à cet endroit atteignent 227-250 degrés Celsius avec un signe moins.
Conclusion
Les informations dont disposent les scientifiques sur la troisième planète géante sont extrêmement limitées. Cela est dû à l'emplacement d'Uranus. Des astrophysiciens et des scientifiques se sont concentrés sur l’étude de Jupiter et de Saturne et des régions extrêmes du système solaire. Uranus, situé au milieu de cette communauté de corps célestes, était tout le temps hors de vue des programmes de recherche. Le vaisseau spatial "Voyager 2" est à ce jour devenu le seul navire à avoir atteint les environs d'une planète lointaine, fournissant les premières informations documentaires sur la planète Uranus, sur la composition de son atmosphère et de son environnement.
Comme toutes les autres géantes gazeuses, qui possèdent leur propre système de corps célestes, les scientifiques ont découvert un ornement en uranium - un système d'anneaux. Découverte et satellites de la planète Uranus, qui compte aujourd'hui 27 pièces. Avec l'aide du télescope Hubble en 2005, il a été possible d'examiner en détail les cinq plus grands satellites d'Uranus, à savoir Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Oberon. Une étude ultérieure sur une planète lointaine et ses satellites fournira probablement des informations nouvelles et utiles aux scientifiques, mais dans un proche avenir, les missions dans cette partie du système solaire ne sont pas planifiées.
