Кольца урана названия. Определение возраста земли. Открытие планеты Уран
> Кольца Урана
| | |
Рассмотрите кольца Урана – планеты Солнечной системы: сколько колец у Урана, фото кольцевой системы, обнаружение, сравнение с Сатурном, таблица описания.
Мы знаем, что самая шикарная кольцевая система принадлежит Сатурну. Но Уран также может похвастаться этой кольцами.
Впервые кольца Урана заметили Джеймс Эллиот, Дуглас Минка и Эдвард Данхэм в 1977 году. Планету нашел Уильям Гершель, но вероятно он не мог сообщить о кольцах, потому что они темные и узкие.
Сейчас мы знаем, сколько колец у Урана. Их насчитывают 13 и начинаются с расстояния в 38000 км от планеты, простираясь до 98000 км. Если у Сатурна они яркие, то здесь темные. Дело в том, что вмещают не пыль, а более крупные осколки (0.2-20 м в ширину). Это скорее тонкие валуны, а кольца простираются на несколько км в ширину.
Полагают, что это молодые формирования, чей возраст составляет не больше 600 миллионов лет. Скорее всего, появились из-за крушения крупного спутника или нескольких притянувшихся. Ниже представлен список колец Урана с описанием и названиями.
| Название кольца | Радиус (км) | Ширина (км) | Толщина (м) | Эксц. | Наклонение | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Дзета с | 32 000-37 850 | 3500 | ? | ? | ? | Внутреннее расширение кольца ζ |
| 1986U2R | 37 000-39 500 | 2500 | ? | ? | ? | Слабое пылевое кольцо |
| Дзета | 37 850-41 350 | 3500 | ? | ? | ? | |
| 6 | 41 837 | 1,6-2,2 | ? | 1,0 × 10 −3 | 0,062 | |
| 5 | 42 234 | 1,9-4,9 | ? | 1,9 × 10 −3 | 0,054 | |
| 4 | 42 570 | 2,4-4,4 | ? | 1,1 × 10 −3 | 0,032 | |
| Альфа | 44 718 | 4,8-10,0 | ? | 0,8 × 10 −3 | 0,015 | |
| Бета | 45 661 | 6,1-11,4 | ? | 0,4 × 10 −3 | 0,005 | |
| Эта | 47 175 | 1,9-2,7 | ? | 0 | 0,001 | |
| Эта с | 47 176 | 40 | ? | 0 | 0,001 | внешний компонент кольца η |
| Гамма | 47 627 | 3,6-4,7 | 150? | 0,1 × 10 −3 | 0,002 | |
| Дельта с | 48 300 | 10-12 | ? | 0 | 0,001 | Внутренний широкий компонент кольца δ |
| Дельта | 48 300 | 4,1-6,1 | ? | 0 | 0,001 | |
| Лямбда | 50 023 | 1-2 | ? | 0? | 0? | Слабое пылевое кольцо |
| Эпсилон | 51 149 | 19,7-96,4 | 150? | 7,9 × 10 −3 | 0 | «Пасётся» Корделией и Офелией |
| Ню | 66 100-69 900 | 3800 | ? | ? | ? | Между Порцией и Розалиндой |
| Мю | 86 000-103 000 | 17 000 | ? | ? | ? | Вблизи от Маб |
|
Внутренние 9 колец, снимок Вояджера-2 Планета Уран имеет систему колец. Они занимают промежуточное положение между более широкими кольцами Сатурна и совсем простым вокруг Юпитера и Нептуна. Они были открыты 10 марта 1977 года Джеймсом Эллиотом, Эдвардом Данхэмом и другими. В настоящее время известны 13 колецОни находятся в промежутке от 38000 км до 98000 км. Также вероятно существование дополнительных слабых полос пыли и неполных дуг между основными. Они состоят из очень темных частиц, альбедо которых не превышает 2%. Они, вероятно, состоят из водяного льда с примесью темных органических веществ.
Некоторые тонкие кольца Урана состоят из мелких частиц пыли, в то время как другие могут содержать более крупные тела. Отсутствие пыли связано с аэродинамическим сопротивлением экзосферы Урана. Они относительно молодые, их возраст не более 600 миллионов лет. Система колец, вероятно, образовалась из остатков спутников, которые когда-то существовали на орбите планете. После столкновения, луны распались на множество частиц, которые сохранились в виде узких и оптически плотных колец только в ограниченных зонах максимальной стабильности. Cпутники Корделия и Офелия, снимок Вояджера-2 Механизм, формирующий узкую форму кольца, не совсем понятен. Изначально предполагалось, что каждое узкое кольцо имеет пару спутников «пастухов» поддерживающих их форму. Тем не менее, в 1986 году Вояджер-2 обнаружил только одну такую пару спутников (Корделия и Офелия) вокруг яркого кольца ε. Они разделены на три группыДевять узких основных колец, два пылевых и два внешних. Слабые кольца и полосы пыли могут существовать только временно или состоять из нескольких отдельных дуг, которые иногда выявляются в ходе покрытий Ураном какой нибудь звезды.
Кольца Урана в прямом и рассеянном свете, снимок Вояджера-2 Частицы в оппозиции демонстрируют увеличение яркости. Это означает, что их альбедо намного ниже, когда они наблюдаются не в рассеянном свете. Они имеют красноватый цвет в ультрафиолетовой и видимой частях спектра и серый в ближнем инфракрасном диапазоне.
Это означает, что они, вероятно, состоят из смеси льда и темного материала. Природа этого материала не ясна, но это может быть органическим соединением значительно почерневшим от заряженных частиц магнитосферы Урана.
Пунктирная линия показывает положение внутреннего нового кольца, обнаруженного с помощью космического телескопа Хаббл и подтвержденного наземными наблюдениями с помощью телескопа Кек II на Гавайях. На фото сверху показана ранее известная система колец, а в нижней части фото показан расширенный вид слабых колец снятых в инфракрасном диапазоне телескопом Кек. Также, Хабблом было найдено еще одно новое внешнее кольцо, но оно не было обнаружено телескопом Кек. Это говорит о том, что оно содержит меньше пыли, чем внутреннее, и его труднее обнаружить. Новые открытия сделаны в видимом свете с помощью усовершенствованной камеры Хаббла. Слабые, пыльные кольца на орбите Урана, лежат далеко за пределами ранее известных 11. Галерея снимков
Кольцо Эпсилон Изменение видимого положения колец Урана со временем
Изменение положения с годами
Изменение положения с годами
Изменение положения с годами
Снимок в рассеянном свете
Когда в конце 70-х годов у Урана были обнаружены кольца , среди астрономов возникло немалое волнение. Уж очень не похожи оказались эти девять колец на кольцо Сатурна - темные, узкие, разделенные большими расстояниями, они к тому же имели эксцентриситеты и наклонения, то есть были не круглыми, а слегка вытянутыми и не лежали в плоскости экватора. Начались споры о том, как они образовались и почему имеют такой вид. Гипотезы возникновении колец у УранаДо недавнего времени существовали две гипотезы о возникновении колец у планеты. По первой , «катастрофической» , кольцо появляется в результате разрушения спутника. Разрушают спутник так называемые приливные силы - разница сил притяжения к планете, действующих на его ближнюю и дальнюю стороны (именно эта разница вызывает приливы в земных океанах). Приливные силы растут с приближением к планете, а потому далеким спутникам они не страшны, тогда как спутники, очутившиеся ближе некоторого критического расстояния, обречены на гибель. Вторая гипотеза получила название «конденсационной». Согласно ей кольца возникли из вращающихся дисков микроскопических частиц, окружавших когда-то каждую из планет Солнечной системы. При столкновениях частицы слипались и росли, образуя спутники, но в районе колец их рост остановили все те же приливные силы. Однако недавние расчеты показали, что приливные силы могут разрушать лишь очень крупное тело. Воздействием таких сил на мелкие метровые частицы, из которых состоят кольца, можно пренебречь. Советские астрофизики Н. Горька-вый и А. Фридман предложили новую модель образования колец . По их мнению, к истине ближе «конденсационная» гипотеза, только рост частиц останавливают не приливные силы, а разрушение при столкновениях этих частиц друг с другом. Так что же все-таки происходит при столкновении частиц - их объединение и рост или разрушение? Оказалось, что ответ на этот вопрос зависит от размера сталкивающихся частиц и их удаленности от планеты. Можно считать, что частицы в кольцах движутся почти параллельно, поэтому столкнуться друг с другом могут только те из них, расстояние между орбитами которых сравнимо с их размерами. Мелкие частицы сталкиваются, если движутся очень близко друг к другу, а потому имеют почти одинаковые скорости. Удар получается слабым, и даже если сразу частицы не слипнутся, под действием взаимного притяжения рано или поздно они упадут друг на друга. Значит, мелкие частицы при столкновениях растут . Орбиты крупных частиц, сталкивающихся между собой, различаются гораздо больше. Вдали от планеты, когда вращение происходит медленно, разница скоростей все равно будет мала, и частицы объединятся. Но вблизи планеты разница скоростей окажется уже довольно значительной, и при ударе они разрушатся. В результате вблизи планеты частицы могут расти лишь до некоторого предела . Следовательно, в околопланетном пространстве возникают три зоны - ближняя, в которой присутствуют лишь кольца из мелких частиц, дальняя, в которой выросли крупные спутники, и узкая промежуточная, где кольца и небольшие спутники могут существовать вперемешку. Выяснив, что ширина ближней зоны зависит только от массы планеты и плотности вещества колец, Н.Горькавый и А. Фридман по размерам колец рассчитали плотность вещества в них. Если плотность вещества в кольце Сатурна принять равной 0,9 г/см5 (кольцо Сатурна состоит из льда), то для плотности материала частиц в кольцах Урана получается значение 2,6 г/см!. Это еще раз подтверждает общее мнение о том, что они состоят из углистых веществ. Но почему мелкие частицы не заполнили всю ближнюю зону вокруг Урана, а собрались в девять узких колец? Ведь из-за столкновений кольца должны были бы расплыться, расшириться. Здесь мнения ученых разделились. Одни считали, что внутри каждого кольца находится спутник, своим притяжением удерживающий частицы. Другие утверждали, что существование узкого кольца обеспечивают сразу два спутника-«пастуха», расположенные у его краев и не позволяющие частицам разлетаться в разные стороны. Но оба эти объяснения исходили из того, что в ближней зоне находится много спутников, а такое допущение противоречило модели построенной Горькавым и Фридманом. Новые спутники УранаСоветские ученые предположили что причина существования узких колец в другом. Как показал более тщательный анализ, у совокупности частиц возникают новые, коллективные свойства, которыми не обладает каждая частица в отдельности. Поэтому в кольце могут возникать характерные для сложных систем неустойчивости. Видимо, коллективные эффекты собрали частицы в узкие кольца. А почему сгустки образовались именно там, где мы сейчас наблюдаем кольца? Вот в этом спутники планеты действительно сыграли важную роль. Если периоды обращения спутника и частиц в кольце относятся как небольшие целые числа-1:2, 2:3 3:4 - то между спутником и кольцом возникает резонанс. При этом их гравитационное взаимодействие становится особенно сильным и может вызвать рост неоднородностей. Горькавый и Фридман пришли к выводу, что кольца Урана расположены на расстояниях, соответствующих резонансам со спутниками, а эксцентриситет и наклонение колец, вероятно, связаны с эксцентриситетом и наклонением спутников. Однако пять известных спутников Урана в резонанс с кольцами не попадают. И тогда авторы гипотезы предположили, что Уран имеет еще несколько спутников, которые пока не обнаружены. Это предположение подтверждалось двумя обстоятельствами. Во-первых, между последним кольцом планеты и ее первым спутником - Мирандой - лежит очень большое пустое пространство. Во-вторых, в этом пространстве нашлись по крайней мере четыре орбиты, спутники на которых были бы в резонансе сразу с двумя кольцами. Значит, всего пять спутников в промежуточной зоне могли бы управлять всеми девятью кольцами. Советским астрофизикам удалось не только рассчитать орбиты предполагаемых спутников, но и оценить вероятность их обнаружения с Земли. Оказалось, что их поиск лежит на пределе возможностей современной техники и потому требует долгих и тщательных наблюдений. Однако такие наблюдения не понадобились. Через полгода после опубликования статьи Н. Горькавого и А. Фридмана американская межпланетная станция «Вояджер-2» приблизилась к Урану и обнаружила 10 новых спутников. Все они расположены в промежутке между кольцами и Мирандой, причем радиусы орбит четырех спутников совпали с предсказанными. Таким образом, гипотеза советских ученых блестяще подтвердилась кольцами Урана действительно управляют спутники! На снимке : Уран, его спутники и кольца. 8 августа 1998 г. Снимок сделан орбитальным телескопом Хаббл. Уран имеет кольца. Девять основных колец погружены в мелкую пыль. Они очень неярки, но содержат много довольно больших частиц, размеры их колеблются от 10 метров в диаметре до мелкой пыли. Неполные кольца с различным показателям прозрачности по длине каждого из колец сформировались позже, чем сам Уран, возможно, после разрыва нескольких спутников приливными силами Отдельные частицы в кольцах обнаруживали низкую отражательную способность. Спутники УранаСпутниковая система лежит в экваториальной плоскости планеты, то есть почти перпендикулярно к плоскости ее орбиты. Внутренние 10 лун - маленькие по размерам. Спутники Урана Оберон и Титания очень похожи друг на друга. Их радиусы приблизительно вдвое меньше радиуса Луны. Поверхности обеих лун покрыты старыми метеоритными кратерами и сеткой тектонических разломов с признаками древнего вулканизма. Через все южное полушарие Оберона проходит широкая тектоническая долина, также доказывающая вулканическую деятельность в прошлом. Температура на поверхности спутников очень низкая, около 60 К. Система колец и спутников Урана очень динамична и меняется на глазах. Орбиты внутренних лун Урана значительно изменились за прошлое десятилетие. Взаимодействие колец и лун здесь очень активное. Планета НептунНептун - восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. · Масса: 1,02*10 26 кг. (17,14 масс Земли); · Диаметр экватора: 49520 км. (3,88 диаметра экватора Земли); · Плотность: 1,64 г/см 3 · Температура поверхности: -231°С · Период вращения относительно звёзд: 19,2 часа · Расстояние от Солнца (среднее): 30,06 а.е., то есть 4,497 млрд км · Период обращения по орбите (год): 164,491 земных лет · Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 15,8 часов · Наклон орбиты к эклиптике: 1°46"22" · Эксцентриситет орбиты: 0,011 · Средняя скорость движения по орбите: 5,43 км/с · Ускорение свободного падения: 3,72 м/с 2 Внутреннее строение НептунаТемпература атмосферы Нептуна составляет около 60 К. Нептун имеет собственный внутренний источник тепла - он излучает в 2,7 раза больше энергии, нежели получает от Солнца. Строение и набор составляющих Нептун элементов почти такие же, как на Уране. В отличие от Юпитера с Сатурном Уран и Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но у Нептуна есть небольшое твердое ядро, равное по массе Земле. Магнитный полюс планеты отстоит на 47° от географического. Магнитное поле Нептуна возбуждается в жидкой проводящей среде, в слое, находящемся на расстоянии 13 тысяч км от центра планеты. А под жидким слоем находится твердое ядро Нептуна. Магнитосфера Нептуна сильно вытянута. Атмосфера НептунаАтмосфера Нептуна - это водород и гелий с небольшой примесью метана (1 %). Синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом. На Нептуне наблюдаются сильнейшие ветры, параллельные экватору планеты, большие бури и вихри. На планете самые быстрые в Солнечной системе ветры, достигающие 700 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. У планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. > > > Сколько колец у Урана? Кольца Урана – седьмой планеты Солнечной системы. Изучите систему колец с фото, расстояние к Урану, историю обнаружения, роль Гершеля, исследование Вояджера-2. В целом, планета Уран располагает системой из 13-ти колец. Впервые их заметили Джеймс Эллиот, Дуглас Минк и Эдвард Данхем в 1977 году. Но Уильям Гершель еще 200 лет назад заявил, что видел их, но телескоп тогда еще не обладал необходимой мощностью для детального анализа. Дополнительные нашли в 1986 году при полете Вояджера-2. Последние два внешних отыскали в 2003-2005-х гг. при помощи телескопа Хаббл. Кольца планеты Уран отличаются непрозрачностью, потому что наделены низким показателем альбедо. Полагают, что они сформировались из водяного льда и органических молекул. Крайне узкие и простираются лишь на несколько километров. Делятся на три группы: узкие главные, пылевые и внешние. Есть мнение, что кольца могут удерживать от отдаления небольшие спутники. Если бы не они, то луны просто сбежали бы в пространство. Также должны быть процессы, которые все время пополняют материал. Не забывайте сколько колец у Урана. На верхнем фото можно посмотреть на их движение вместе со спутниками ледяного гиганта. Еще на эту тему:Другие статьи: |
