Uran

Uran jest siódmą planetą, biorąc pod uwagę oddalenie od Słońca. Chociaż świeci na granicy widzialności gołym okiem (jego jasność zmienia się od 5,4 do 6,0 wielkości gwiazdowych), dopiero William Herschel (1738-1822) w 1781 r. stwierdził, że obiekt, zaznaczany wcześniej kilkakrotnie na mapach nieba jak zwykła gwiazda, jest w rzeczywistości planetą. Odkrywca nazwał ją Georgium Sidus (Gwiazda Jerzego) na część króla angielskiego, Jerzego III, a nazwy Uran – Uranos to w mitologii greckiej bóg nieba, małżonek bogini Ziemi Gai, ojciec tytanów i cyklopów – zaczęto używać dopiero od połowy XIX w. Uran krąży wokół Słońca w odległości 19,2 j.a. po prawie kołowej orbicie (o mimośrodzie 0,05), położonej niemal dokładnie w płaszczyźnie ekliptyki. Okres obiegu wynosi 84 lat, a średnia prędkość orbitalna planety jest równa 6,8 km/s.

Do najciekawszych osobliwości Urana należy usytuowanie osi jego obrotu niemal w płaszczyźnie orbity (obserwator z Ziemi widzi więc na przemian otoczenie północnego i południowego bieguna planety). Ponieważ nachylenie płaszczyzny równika Urana do płaszczyzny jego orbity wynosi 98o, planeta – podobnie jak Wenus – wiruje wokół własnej osi ruchem wstecznym. Okres obrotu wynosi 17,2 godziny. Tak szybka rotacja jest przyczyną stosunkowo dużego spłaszczenia globu planety: jej promień równikowy, mający długość 25 560 km, jest prawie 600 km dłuższy od promienia biegunowego.

Wprawdzie Urana zaliczamy do planet olbrzymów, jego masa jest prawie 22 razy mniejsza od masy Jowisza i ponad 4,5 razy większa od masy Ziemi. Średnia gęstość materii, z której zbudowana jest planeta, wynosi 1,2 g/cm3. Najbardziej prawdopodobny model budowy wewnętrznej Urana przewiduje, że skaliste jądro planety, skupiające 24% masy, jest otoczone przez grubą warstwę lodu wodnego, amoniaku i metanu, stanowiącą 65% masy planety. Pozostałe 11% masy przypada na płynno-gazowe warstwy powierzchniowe, przechodzące w sposób ciągły w rozległą atmosferę. Atmosfera Urana składa się głównie z wodoru (84%) i helu (15%), a w niższych warstwach – również z amoniaku i metanu, skupiających się często w obłoki. Warto zauważyć, że ilość helu w atmosferze Urana jest większa od ilości tego pierwiastka na Słońcu,
Uran – jako jedyna spośród planet olbrzymów – nie ma znaczącego wewnętrznego źródła energii: wypromieniowuje tylko 1,14 razy więcej energii niż otrzymuje od Słońca. Ilość energii słonecznej padającej w jednostce czasu na jednostkę powierzchni Urana stanowi zaledwie 0,3% ilości dostarczanej Ziemi. Minimalną temperaturę 52 kelwinów ma warstwa atmosfery o ciśnieniu 100 hektopaskali (hPa), natomiast średnia temperatura na Uranie wynosi około 60 kelwinów. Ze względu na dużą bezwładność termiczną temperatura górnych warstw atmosfery Urana, zarówno po stronie oświetlonej przez Słońce, jak i nie oświetlonej, utrzymuje się mniej więcej na takim samym poziomie.

uran template

Uran ma trzy razy silniejsze pole magnetyczne niż Ziemia, ale jego źródło nie jest znane. Bardzo duże odchylenie osi magnetycznej od osi obrotu (prawie 59o) oraz nietypowość położenia osi rotacji planety, a także wpływ krążących wokół niej satelitów, powodują, że kształt magnetosfery Urana oraz procesy w niej zachodzące mają szczególnie skomplikowany charakter. Długość ogona magnetosfery jest oceniana na 10 mln km. Pasy radiacyjne wokół planety są zdominowane przez jony wodorowe.

Dotychczas odkryto 15 satelitów Urana. Dwa największe (Tytania i Oberon) dostrzegł jeszcze Herschel w 1787 r., kolejne dwa (Ariel i Umbriel) odkrył William Lassell (1799-1880) w 1851 r., następny (Miranda) – Gerard P. Kuiper (1905-1973) w 1948 r. i wreszcie w 1986 roku dzięki sondzie Voyager 2 odkryto 10 pozostałych księżyców (w kolejności oddalenia od planety są to: Kordelia, Ofelia, Bianka, Kresyda, Desdemona, Julia, Porcja, Rozalinda, Belinda i Puk). Księżyce Urana nazwano imionami bohaterów dramatów Szekspira. Wszystkie naturalne satelity obiegają planetę po prawie kołowych orbitach położonych w płaszczyźnie jej równika w kierunku przeciwnym niż odbywa się ruch Urana wokół Słońca. Okresy ich obiegów zawierają się w granicach od 0,333 doby (Kordelia) do 13,5 doby (Oberon)