90'larda Voyager 2 uydusundan alınan görüntüler bize inanılmaz sonuçlar gösterdi. Uranüs'ün gizemli yeşilimsi atmosferi, küçük bir taş-metal çekirdek dışında, bu gezegenin yapıldığı tek şeydir. Gerçek şu ki, güneş sisteminin dış gezegenlerinin keşiflerine sahip olan atalarımız, Dünya gibi hepsinin bir yüzeyi, bir hava kabuğu ve yer altı katmanları olduğundan emindi. Görünüşe göre, gaz devleri, gezegenlerin iki katmanlı modelinin temsilcileri oldukları için tüm bunlardan yoksundur.
Gezegen hakkında keşif tarihi ve genel veriler
Uranüs, Güneş'e olan uzaklık bakımından yedinci gezegendir. 18. yüzyılın sonunda, astronomik gözlemler için teleskop kullanan ilk kişi olan William Herschel tarafından keşfedildi. Ondan önce, uzun bir süre bilim adamları Uranüs'ün sadece uzak, çok parlak bir yıldız olduğuna inanıyorlardı. Bu gök cismi hakkında notlar alan Herschel, başlangıçta onu bir kuyruklu yıldızla karşılaştırdı, daha sonra bunun başka bir SS gezegeni olabileceği sonucuna vardı. Tabii ki, tüm gözlemleri doğruladıktan sonra, keşif bir sansasyon haline geldi. Ancak o sırada kimse Uranüs'ün gerçekte nasıl bir atmosfere sahip olduğunu bilmiyordu.ve yapısı nedir. Artık yörüngesinin sistemdeki en büyüklerden biri olduğunu biliyoruz. Gezegen, Güneş'in etrafında 84 Dünya yılında döner. Aynı zamanda kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi 17 saatin biraz üzerindedir. Bu nedenle, zaten ağır gazlardan oluşan Uranüs'ün atmosferi inanılmaz derecede yoğun hale gelir ve çekirdeğe muazzam bir baskı uygular.
Atmosferin oluşum tarihi
Uranüs'ün görünümünün ve fiziksel verilerinin çekirdeğinden ve oluşum sürecinden etkilendiğine inanılıyor. Gezegenin parametreleriyle karşılaştırıldığında (25.559 km - ekvator yarıçapı), çekirdek basitçe minyatürdür. Bu nedenle Jüpiter'de olduğu gibi enerji veya manyetik alan sağlamaz ve ayrıca Uranüs'ün atmosferini oluşturan tüm gazları yeterince ısıtmaz. Kompozisyonu, tüm bu gezegenler aynı kategoriye dahil olmasına rağmen, Jüpiter veya Satürn'ün kompozisyonu ile karşılaştırılamaz. Gerçek şu ki, Uranüs buzlu gazlar, en yüksek modifikasyonlarında buz, metan bulutları ve diğer ağır elementlerle çevrilidir. Hidrojen ve helyum gibi hafif gazlar atmosferde sadece küçük miktarlarda bulunur. Bu paradoksun iki versiyonu var. Birincisine göre, SS'nin oluşumu sırasında çekirdeğin boyutu ve yerçekimi kuvvetleri hafif gazları çekemeyecek kadar küçüktü. İkincisi, Uranüs'ün oluştuğu yerde, yalnızca gezegenin temeli haline gelen ağır kimyasal bileşenler vardı.
Atmosferin varlığı, bileşimi
Uranüs ilk kez ancak yüksek çözünürlüklü görüntüler çeken Voyager 2'nin yolculuğundan sonra detaylı olarak çalışıldı. Bilim adamlarının gezegenin tam yapısını ve atmosferini oluşturmalarına izin verdiler. Uranüs'ün hava kabuğu tabiri caizse üç bölüme ayrılmıştır:
- Troposfer en derinlerde bulunur. Buradaki basınç 100 ila 0.1 bar aralığındadır ve bu katmanın yüksekliği mantonun koşullu seviyesinden 500 km'yi geçmez.
- Stratosfer - atmosferin ortadaki tabakası. 50 ila 4000 km arasındaki yükseklikleri kaplar.
- Exosphere. Uranüs'ün, basıncın sıfıra düşme eğiliminde olduğu ve hava sıcaklığının en düşük olduğu dış atmosferi.
Bütün bu katmanlar çeşitli oranlarda şu gazları içerir: helyum, hidrojen, metan, amonyak. Buz ve buharın çeşitli modifikasyonları şeklinde su da vardır. Bununla birlikte, bileşimi Jüpiter'in hava kabuğuyla karşılaştırılabilir olan Uranüs'ün atmosferi inanılmaz derecede soğuktur. En büyük gaz devinde hava kütleleri maksimuma ısıtılırsa, burada 50 kelvin'e soğutulur ve bu nedenle büyük bir kütleye sahiptir.
Troposfer
Atmosferin en derin tabakası artık sadece teorik olarak hesaplanıyor, çünkü dünyalıların teknolojisi henüz ona ulaşmasına izin vermiyor. Gezegenin taş çekirdeği, buz kristallerinden oluşan bulutlarla çevrilidir. Ağırdırlar ve gezegenin merkezine muazzam bir baskı uygularlar. Bunları amonyum hidrosülfür bulutları takip eder, ardından - hidrojen sülfür ve amonyak hava oluşumları. Troposferin en uç kısmı metan bulutları tarafından işgal edilmiştir.gezegeni aynı yeşil renge boyayın. Troposferdeki hava sıcaklığı gezegendeki en yüksek sıcaklık olarak kabul edilir. 200 K içinde dalgalanıyor. Bu nedenle, bazı araştırmacılar gezegenin mantosunu büyük bir buz tabakasının oluşturduğuna inanıyor. Ama bu sadece bir hipotez.
Stratosfer
Uranüs'ün atmosferinin varlığı, ağır ve hafif gazlardan oluşan bileşikler tarafından sağlanır ve bunların sentezi gezegeni yeşilimsi bir tonda boyar. Tüm bu süreçler, amonyak ve metan moleküllerinin helyum ve hidrojen ile buluştuğu orta hava boşluğunda gerçekleşir. Buradaki buz kristalleri, troposferdekinden tamamen farklı modifikasyonlar alır; amonyak sayesinde uzaydan gelen ışığı emerler. Stratosferdeki rüzgarların hızı, tüm bulutların uzaydaki konumlarını hızla değiştirmesi nedeniyle 100 m / s'ye ulaşır. Auroralar stratosferde meydana gelir, genellikle sisler oluşur. Ama kar ya da yağmur gibi yağışlar yok.
Exosphere
Başlangıçta, Uranüs'ün atmosferi tam olarak dış kabuğu tarafından değerlendirildi. Güçlü rüzgar akımlarıyla örtülen ve güneş sistemindeki en düşük sıcaklığın odak noktası olan ince bir kristalize su şerididir. Hafif gazlardan (moleküler hidrojen ve helyum) oluşurken, daha yoğun katmanlarda büyük miktarlarda bulunan metan burada yoktur. Ekzosferdeki rüzgar hızı 200 m/s'ye ulaşır, hava sıcaklığı 49 K'ye düşer. Bu yüzden atmosferi çok yüksek olan Uranüs gezegeni.buzlu, daha uzak komşusu Neptün ile karşılaştırıldığında bile sistemimizdeki en soğuk hale geldi.
Uranüs'ün manyetik alanının gizemi
Yeşilimsi Uranüs'ün kendi ekseni etrafında yan yatarak döndüğünü herkes çok iyi bilir. Bilim adamları, SS'nin oluşumu sırasında, gezegenin konumunu değiştiren ve manyetik alanı bozan bir asteroit veya başka bir kozmik cisim ile çarpıştığına inanıyor. Ekvatora göre gezegenin kuzeyini ve güneyini belirleyen eksenden, manyetik eksen 59 derece kaydırılır. Bu, ilk olarak, eşit olmayan bir yerçekimi dağılımı ve ikinci olarak, kuzey ve güney yarım kürelerde eşit olmayan bir gerilim yaratır. Bununla birlikte, büyük olasılıkla, Uranüs atmosferinin varlığını ve eşsiz bileşimini sağlayan bu gizemli konumdur. Çekirdeğin etrafında, orta katmanlarda - kristalize su - sadece ağır gazlar tutulur. Belki buradaki hava sıcaklığı daha yüksek olsaydı, Uranüs hayatın kaynağı olan sıradan sudan oluşan devasa bir okyanus olurdu.
Uranüs etrafındaki her şeyi ve her şeyi emer
Yukarıda söylediğimiz gibi, Uranüs'ün atmosferi büyük miktarda metanla doludur. Bu gaz oldukça ağırdır çünkü kızılötesi ışınları emebilir. Yani Uranüs'ün atmosferine dokunan Güneş'ten, diğer yıldızlardan ve gezegenlerden gelen tüm ışıklar yeşilimsi bir renk tonuna dönüşür. Son zamanlarda, bilim adamları, gezegenin, zayıf yapısıyla paradoksal olan, uzayda bulunan yabancı gazları da yuttuğunu fark ettiler.manyetik alan. Atmosferin orta katmanlarının bileşiminde karbondioksit ve karbon monoksit bulundu. Geçen kuyruklu yıldızlardan gezegene çekildiklerine inanılıyor.
Sistemimizdeki buz diyarları
SS'nin en dıştaki iki gezegeni Uranüs ve Neptün'dür. Her ikisi de mavimsi tonlarla karakterize edilir, ikisi de gazlardan oluşur. Uranüs ve Neptün'ün atmosferi, orantıları dışında hemen hemen aynıdır. Yerçekimi kuvveti ve her iki gezegenin çekirdeklerinin kütlesi hemen hemen aynıdır. Uranüs gibi Neptün'ün atmosferinin alt katmanları, metan ve hidrojen sülfür ile karıştırılmış kristalize sudan oluşur. Burada, çekirdeğin yakınında, buz devleri 200 veya daha fazla Kelvin'e kadar ısınır, böylece kendi manyetik alanlarını oluştururlar. Uranüs ve Neptün'ün atmosferi, bileşiminde aynı miktarda moleküler hidrojene sahiptir - yüzde 80'den fazla. Neptün'ün dış hava tabakası da kuvvetli rüzgarlarla karakterizedir, ancak buradaki hava sıcaklığı biraz daha yüksektir - 60 K.
Sonuç
Uranüs'ün atmosferinin varlığı prensipte bu gezegenin varlığını garanti eder. Hava kabuğu, Uranüs'ün ana bileşenidir. Çekirdeğin yakınında güçlü bir şekilde ısınır, ancak aynı zamanda en dış katmanlarda mümkün olduğunca soğur. Şimdiye kadar, gezegen oksijen eksikliğinin yanı sıra sıvı su nedeniyle cansız. Ancak araştırmacılar, çekirdeğin sıcaklığı yükselmeye başlarsa, buz kristallerinin yeni yaşam biçimlerinin ortaya çıkabileceği devasa bir okyanusa dönüşeceğini tahmin ediyor.
