Uranus este a șaptea planetă de la Soare. Numele său este o referință la zeul grec al cerului, Uranus, care, conform mitologiei grecești, a fost bunicul lui Zeus (Jupiter) și tatăl lui Cronos (Saturn). Este a treia planetă ca mărime și a patra ca masivitate din Sistemul Solar. Uranus are o compoziție similară cu Neptun și ambele au compoziții chimice diferite de cele ale celor mai mari giganți gazoși: Jupiter și Saturn. Din acest motiv, oamenii de știință clasifică adesea Uranus și Neptun ca „giganți de gheață” pentru a-i deosebi de ceilalți giganți gazoși. Atmosfera lui Uranus, deși este similară cu cea a lui Jupiter și a lui Saturn în compoziția sa primară de hidrogen și heliu, conține mai multă „gheață” cum ar fi apă, amoniac și metan, precum și urme de alte hidrocarburi. Are cea mai rece atmosferă planetară din Sistemul Solar, cu o temperatură minimă de 49 K (−224 °C). Uranus are o structură complexă de nori stratificați și se crede că apa formează cei mai mici nori, iar metanul stratul superior de nori. Interiorul lui Uranus este compus în principal din gheață și rocă.
La fel ca celelalte planete gigant, Uranus are un sistem de inele, o magnetosferă și numeroși sateliți. Sistemul uranian are o configurație unică, deoarece axa sa de rotație este înclinată lateral, aproape în planul orbitei sale solare. Prin urmare, polii săi nordici și sudici se află acolo unde majoritatea celorlalte planete își au ecuatorul. În 1986, imaginile de la Voyager 2 au arătat-o pe Uranus ca pe o planetă aproape fără caracteristici în lumină vizibilă, fără benzile de nori sau furtuni asociate cu celelalte planete gigantice. Voyager 2 rămâne singura navă spațială care a vizitat planeta. Observațiile de pe Pământ au arătat schimbări sezoniere și o creștere a activității meteo pe măsură ce Uranus s-a apropiat de echinocțiul său în 2007. Viteza vântului poate ajunge la 250 m/s (900 km/h).
Istoric La fel ca planetele clasice, Uranus este vizibilă cu ochiul liber în condiții de vizionare bune, dar nu a fost recunoscută ca planetă de astronomii antici din cauza slabei sale strălucirii și a orbitei lente. William Herschel a observat-o pentru prima dată la 13 martie 1781, ducând la descoperirea sa ca planetă, extinzând limitele cunoscute ale Sistemului Solar pentru prima dată în istorie și făcând din Uranus prima planetă clasificată ca atare cu ajutorul unui telescop.
Descoperire
Înainte de descoperirea sa ca planetă, Uranus a fost observată în multe ocazii, dar în general a fost confundată cu o stea. Probabil cea mai veche observație cunoscută a fost a lui Hiparh, care în 128 î.Hr. e posibil s-o fi înregistrat ca o stea în catalogul său de stele, care mai târziu a fost încorporat în Almagestul lui Ptolemeu. Cea mai timpurie observație certă a fost în 1690, când John Flamsteed a observat-o de cel puțin șase ori, catalogând-o ca 34 Tauri. Astronomul francez Pierre Charles Le Monnier l-a observat pe Uranus de cel puțin douăsprezece ori între 1750 și 1769, inclusiv în patru nopți consecutive.
William Herschel a observat planeta la 13 martie 1781 din grădina casei sale din orașul Bath, Somerset (astăzi Muzeul de Astronomie Herschel), însă inițial a raportat-o (la 26 aprilie 1781) ca o cometă. Herschel „s-a angajat într-o serie de observații de paralaxă ale stelelor fixe”,Journal of the Royal Society and Royal Astronomical Society 1, 30, quoted in Miner, p. 8. folosind un telescop de construcție proprie.
El a înregistrat în jurnalul său „În quartila de lângă ζ Tauri ... este fie [o] stea a Nebuloasei, fie posibil o cometă”.Royal Astronomical Society MSS W.2/1.2, 23; quoted in Miner p. 8. La 17 martie, el a menționat: „M-am uitat la cometa sau steaua Nebuloasei și am descoperit că este o cometă, datorită schimbării de loc”.RAS MSS Herschel W.2/1.2, 24, quoted in Miner p. 8. Când și-a prezentat descoperirea către Societatea Regală, el a continuat să declare că a găsit o cometă în timp ce o compara implicit cu o planetă.
Herschel l-a notificat pe astronomul regal Nevil Maskelyne cu privire la descoperirea sa și a primit acest răspuns fulminant de la el la 23 aprilie 1781: „Nu știu cum să-i spun. Se pare că este o planetă obișnuită care se deplasează pe o orbită aproape circulară către Soare precum și o cometă care se mișcă într-o elipsă foarte excentrică. Nu am văzut încă nici o comă sau coadă”.RAS MSS Herschel W1/13.M, 14 quoted in Miner p. 8.
Deși Herschel a continuat să descrie noul său obiect ca o cometă, alți astronomi începuseră deja să suspecteze contrariul. Astronomul finlandezo-suedez Anders Johan Lexell, care lucra în Rusia, a fost primul care a calculat orbita noului obiect. Orbita aproape circulară l-a condus la concluzia că era mai degrabă o planetă decât o cometă. Astronomul berlinez Johann Elert Bode a descris descoperirea lui Herschel ca fiind „o stea în mișcare care poate fi considerată un obiect necunoscut până acum, de tip planetă, care circulă dincolo de orbita lui Saturn”.Johann Elert Bode, Berliner Astronomisches Jahrbuch, p. 210, 1781, quoted in Miner, p. 11. Bode a concluzionat că orbita sa aproape circulară seamănă mai mult cu a unei planete decât a unei comete.Miner, p. 11.
În scurt timp, obiectul a fost universal acceptat ca o nouă planetă. În 1783, Herschel a recunoscut acest lucru președintelui Societății Regale, Joseph Banks: „Din observația celor mai eminenți astronomi din Europa, se pare că noua stea, pe care am avut onoarea să o indic în martie 1781, este o planetă majoră a sistemul nostru solar”. Ca recunoaștere a realizărilor sale, regele George al III-lea i-a acordat lui Herschel o bursă anuală de 200 de lire sterline (echivalentul a 24.000 de lire sterline în 2019), cu condiția să se mute la Windsor, astfel încât familia regală să poată privi prin telescoapele sale.
Nume Numele lui Uranus face referire la vechea zeitate greacă a cerului, Uranus (greaca veche: Οὐρανός), tatăl lui Cronos (Saturn) și bunicul lui Zeus (Jupiter), care în latină a devenit Ūranus.
Consensul asupra numelui nu a fost atins decât la aproape 70 de ani de la descoperirea planetei. În timpul discuțiilor inițiale care au urmat descoperirii, Maskelyne i-a cerut lui Herschel să „facă lumii astronomice faverul (sic!) pentru a da un nume planetei voastre, care este în întregime a voastră, [și] de care vă suntem atât de obligați pentru descoperire”.RAS MSS Herschel W.1/12.M, 20, quoted in Miner, p. 12 Ca răspuns la cererea lui Maskelyne, Herschel a decis să numească obiectul Georgium Sidus („Steaua lui George”) sau „Planeta Georgiană” în onoarea noului său patron, regele George al III-lea. El a explicat această decizie într-o scrisoare către Joseph Banks:
Numele propus de Herschel nu era popular în afara Marii Britanii și în curând au fost propuse alternative. Astronomul Jérôme Lalande a propus ca acesta să fie numit Herschel în onoarea descoperitorului său. Astronomul suedez Erik Prosperin a propus numele de Neptun, care a fost susținut de alți astronomi cărora le-a plăcut ideea de a comemora victoriile flotei navale regale britanice în cursul Războiului revoluționar american numind noua planetă chiar Neptune George III sau Neptune Great Britain.
Într-un tratat din martie 1782, Bode a propus Uranus, versiunea latinizată a zeului grec al cerului, Ouranos. Bode a susținut că numele ar trebui să urmeze mitologia, astfel încât să nu iasă în evidență atât de diferit de celelalte planete și că Uranus era un nume adecvat ca tată al primei generații de titani. El a menționat, de asemenea, că așa cum Saturn a fost tatăl lui Jupiter, noua planetă ar trebui să fie numită după tatăl lui Saturn. În 1789, colegul lui Bode de la Academia Regală, Martin Klaproth și-a numit elementul recent descoperit uraniu în sprijinul alegerii lui Bode. În cele din urmă, sugestia lui Bode a devenit cea mai răspândită și a devenit universală în 1850, când „HM Nautical Almanac Office” a trecut de la utilizarea Georgium Sidus la Uranus.
Uranus are două simboluri astronomice. Primul care a fost propus, ♅, a fost sugerat de Lalande în 1784. Într-o scrisoare către Herschel, Lalande l-a descris ca fiind „un glob acoperit de prima literă a numelui tău”. O propunere ulterioară, ⛢, este un hibrid al simbolurilor pentru Marte și Soare deoarece Uranus era Cerul în mitologia greacă, despre care se credea că este dominat de puterile combinate ale Soarelui și a lui Marte.
Orbită și rotație
Uranus finalizează o orbită în jurul Soarelui la fiecare aproximativ 84 de ani tereștri. Distanța sa medie față de Soare este de aproximativ 3 miliarde de kilometri (20 UA). Diferența dintre distanța minimă și maximă față de Soare este de 1,8 UA, mai mare decât cea a oricărei alte planete, deși nu la fel de mare ca cea a planetei pitice Pluto.Jean Meeus, Astronomical Algorithms (Richmond, VA: Willmann-Bell, 1998) p 271. From the 1841 aphelion to the 2092 one, perihelia are always 18.28 and aphelia always 20.10 astronomical units Intensitatea luminii solare variază invers cu pătratul distanței, așa că pe Uranus (aflată la aproximativ de 20 de ori distanța Pământ-Soare) intensitatea luminii este de aproximativ 1/400 din intensitatea luminii pe Pământ. Elementele sale orbitale au fost calculate pentru prima dată în 1783 de Pierre-Simon Laplace. Cu timpul, au început să apară discrepanțe între orbitele prezise și observate, iar în 1841, John Couch Adams a propus mai întâi că diferențele s-ar putea datora atracției gravitaționale a unei alte planete nevăzute. În 1845, Urbain Le Verrier a început propria sa cercetare independentă asupra orbitei lui Uranus. La 23 septembrie 1846, Johann Gottfried Galle a localizat o nouă planetă, numită mai târziu Neptun, aproape în poziția prezisă de Le Verrier.
Perioada de rotație în jurul propriei axe a lui Uranus este de 17 ore și 14 minute. Ca toți giganții gazoși, atmosfera sa superioară are vânturi puternice în direcția de rotație. La unele latitudini, cum ar fi aproximativ 60 °S, elementele proeminente ale atmosferei se mișcă mult mai repede, făcând o rotație completă în doar 14 ore.
Înclinare axială
Axa de rotație uraniană este aproximativ paralelă cu planul Sistemului Solar, cu o înclinare axială de 97,77 °. Acest lucru îi conferă schimbări sezoniere complet diferite de cele ale celorlalte planete. În apropierea solstițiului, un pol este luminat continuu de Soare, în timp ce celălalt este în întuneric. Doar o mică fâșie din jurul ecuatorului experimentează un ciclu rapid zi-noapte, dar cu Soarele scăzut la orizont (ca în regiunile polare ale Pământului). Pe cealaltă parte a orbitei planetei, orientarea polară în raport cu Soarele este inversată. Fiecare pol primește aproximativ 42 de ani de lumină solară continuă, urmat de 42 de ani de întuneric. În timpul echinocțiilor, Soarele este deasupra ecuatorului, oferind un ciclu zi-noapte similar cu majoritatea celorlalte planete. Uranus a atins cel mai recent echinocțiul său la 7 decembrie 2007.
Emisfera nordică An Emisfera sudică Solstițiu de iarnă 1902, 1986, 2069 Solstițiu de vară Echinocțiu de primăvară 1923, 2007, 2092 Echinocțiu de toamnă Solstițiu de vară 1944, 2030 Solstițiu de iarnă Echinocțiu de toamnă 1965, 2050 Echinocțiu de primăvară