Uran

Uran − gazowy olbrzym, siódma w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego. Jest także trzecią pod względem wielkości i czwartą pod względem masy planetą naszego systemu. Choć jest widoczny gołym okiem podobnie jak pięć innych planet, umknął uwadze starożytnych obserwatorów ze względu na niską jasność i powolny ruch po sferze niebieskiej. Sir William Herschel ogłosił odkrycie planety w dniu 13 marca 1781, po raz pierwszy w historii nowożytnej rozszerzając znane granice Układu Słonecznego. Uran to również pierwsza planeta odkryta przy pomocy teleskopu.

Uran uchwycony przez Voyagera 2.

Uran budową i składem chemicznym przypomina Neptuna, a obie planety mają odmienną budowę i skład niż większe gazowe olbrzymy: Jowisz i Saturn. Astronomowie czasem umieszczają je w oddzielnej kategorii „lodowych olbrzymów”.

Podobnie jak inne planety-olbrzymy, Uran posiada system pierścieni, magnetosferę i liczne księżyce. System Urana ma unikatową konfigurację wśród planet, ponieważ jego oś obrotu jest silnie nachylona i znajduje się prawie w płaszczyźnie orbity planety. W tej sytuacji jego biegun północny i południowy leżą tam, gdzie równik większości innych planet. Widziane z Ziemi, pierścienie Urana czasami układają się wokół planety jak tarcza łucznicza, zaś księżyce planety krążą wokół niej jak wskazówki zegara.

Porównanie wielkości Urana i Ziemi.

Struktura wewnętrzna

Standardowy model struktury Urana zakłada istnienie trzech warstw: skalistego jądra w centrum, lodowego płaszcza i zewnętrznej atmosfery wodorowo-helowej. Jądro jest stosunkowo niewielkie; ma masę 0,55 masy Ziemi i promień mniejszy niż 20% promienia Urana; płaszcz obejmuje większość planety, ma masę około 13,4 mas Ziemi, podczas gdy górna atmosfera ma masę tylko około 0,5 masy Ziemi i rozciąga się przez ostatnie 20% promienia Urana.

Atmosfera i klimat

Chociaż Uran nie ma dobrze określonej stałej powierzchni, najbardziej zewnętrzna część Urana nazywana jest atmosferą. Atmosferę Urana można podzielić na trzy warstwy: troposferę, na wysokości od −300 do 50 km i w zakresie ciśnień od 100 do 0,1 bar (10 MPa – 10 kPa); stratosferę, obejmującą wysokości od 50 do 4000 km i ciśnienia pomiędzy 0,1 i 10−10 bar (10 kPa – 10 µPa), oraz termosferę (koronę) rozciągającą się od 4000 km do 50 000 km od powierzchni. Nie ma tu mezosfery.

Skład atmosfery Urana różni się od składu całej planety; składa się ona głównie z molekularnego wodoru i helu.

Południowa półkula Urana w kolorach bliskich naturalnym (po lewej) oraz w podczerwieni (z prawej), widziana przez sondę Voyager 2 ukazuje słabe pasma chmur i atmosferyczną czapę polarną.

W paśmie nadfioletu i światła widzialnego atmosfera Urana wydaje się niezwykle spokojna w porównaniu z atmosferami innych gazowych olbrzymów, a nawet Neptuna, do której jest bardzo podobna[7]. Kiedy Voyager 2 przeleciał w pobliżu Urana w 1986, zaobserwował łącznie dziesięć chmur na całej planecie[6][88]. Jedno z proponowanych wyjaśnień wskazuje przyczynę tego braku widocznych struktur w tym, że strumień cieplny pochodzący z wnętrza Urana jest znacznie niższy, niż w przypadku pozostałych planet-olbrzymów. Najniższa temperatura zarejestrowana w tropopauzie Urana to 49 K, co powoduje, że Uran jest najzimniejszą planetą w Układzie Słonecznym, chłodniejszą niż Neptun.