Les imatges preses des del satèl·lit Voyager 2 als llunyans anys 90 ens van mostrar resultats sorprenents. La misteriosa atmosfera verdosa d'Urà és tot de què està fet aquest planeta, amb l'excepció d'un petit nucli de pedra i metall. El fet és que els nostres avantpassats, propietaris dels descobriments dels planetes exteriors del sistema solar, estaven segurs que tots ells, com la Terra, tenen una superfície, una capa d'aire i capes subterrànies. Com va resultar, els gegants gasosos es veuen privats de tot això, ja que són representants del model de dues capes dels planetes.
Història del descobriment i dades generals sobre el planeta
Urà és el setè planeta en termes de distància al Sol. Va ser descobert per William Herschel a finals del segle XVIII, quan va ser el primer a utilitzar un telescopi per a observacions astronòmiques. Abans d'això, durant molt de temps, els científics van creure que Urà només era una estrella llunyana i molt brillant. El mateix Herschel, fent notes sobre aquest cos celeste, inicialment el va comparar amb un cometa, després va arribar a la conclusió que aquest podria ser un altre planeta de les SS. Per descomptat, després de confirmar totes les observacions, el descobriment es va convertir en una sensació. No obstant això, en aquell moment, ningú sabia quin tipus d'atmosfera tenia realment Urà.i quina és la seva estructura. Ara sabem que la seva òrbita és una de les més grans del sistema. El planeta gira al voltant del Sol en 84 anys terrestres. Al mateix temps, el seu període de revolució al voltant del seu eix és de poc més de 17 hores. A causa d'això, l'atmosfera d'Urà, que ja consta de gasos pesants, es torna increïblement densa i exerceix una pressió tremenda sobre el nucli.
Història de la formació de l'atmosfera
Es creu que l'aspecte i les dades físiques d'Urà es veuen afectades pel seu nucli, així com pel procés de la seva formació. En comparació amb els paràmetres del mateix planeta (25.559 km - el radi equatorial), el nucli és simplement en miniatura. Per tant, no aporta energia ni camp magnètic, com en el cas de Júpiter, i tampoc escalfa prou tots els gasos que formen l'atmosfera d'Urà. La seva composició, al seu torn, no es pot comparar amb la composició de Júpiter o Saturn, tot i que tots aquests planetes estan inclosos en la mateixa categoria. El cas és que Urà està envoltat de gasos gelats, gel en les seves modificacions més elevades, núvols de metà i altres elements pesants. Els gasos lleugers com l'hidrogen i l'heli només estan presents a l'atmosfera en petites quantitats. Hi ha dues versions d'aquesta paradoxa. D'acord amb el primer, la mida i les forces gravitatòries del nucli en el moment de la formació de la SS eren massa petites per atreure gasos lleugers. La segona és que al lloc on es va formar Urà només hi havia components químics pesants, que es van convertir en la base del planeta.
La presència de l'atmosfera, la seva composició
Urà es va estudiar per primera vegada amb detall només després del viatge de la Voyager 2, que va prendre imatges d' alta resolució. Van permetre als científics establir l'estructura exacta del propi planeta, així com la seva atmosfera. Per dir-ho així, la capa d'aire d'Urà es divideix en tres parts:
- La troposfera és la més profunda. La pressió aquí està en el rang de 100 a 0,1 bar i l'alçada d'aquesta capa no supera els 500 km des del nivell condicional del mantell.
- Estratosfera: la capa de l'atmosfera al mig. Ocupa altures de 50 a 4000 km.
- Exosfera. L'atmosfera exterior d'Urà, on la pressió tendeix a zero i la temperatura de l'aire és la més baixa.
Totes aquestes capes contenen els següents gasos en diverses proporcions: heli, hidrogen, metà, amoníac. També hi ha aigua en forma de diverses modificacions de gel i vapor. Tanmateix, l'atmosfera d'Urà, la composició de la qual és comparable a la capa d'aire de Júpiter, és increïblement freda. Si al gegant gasós més gran les masses d'aire s'escalfen al màxim, aquí es refreden a 50 kelvins i, per tant, tenen una massa gran.
Troposfera
La capa més profunda de l'atmosfera ara es calcula només teòricament, ja que la tecnologia dels terrícoles encara no permet arribar-hi. El nucli de pedra del planeta està envoltat de núvols formats per cristalls de gel. Són pesats i exerceixen una pressió tremenda al centre del planeta. Els segueixen núvols d'hidrosulfur d'amoni, després - formacions d'aire de sulfur d'hidrogen i amoníac. La part més extrema de la troposfera està ocupada per núvols de metà, quetenyeix el planeta del mateix color verd. La temperatura de l'aire a la troposfera es considera la més alta del planeta. Fluctua dins dels 200 K. Per això, alguns investigadors creuen que una gran capa de gel forma el mantell del planeta. Però això és només una hipòtesi.
Estratosfera
La presència de l'atmosfera d'Urà és proporcionada per compostos de gasos pesats i lleugers, i la seva síntesi pinta el planeta d'una tonalitat verdosa. Tots aquests processos tenen lloc al buit mitjà, on les molècules d'amoníac i metà es troben amb heli i hidrogen. Els cristalls de gel aquí prenen modificacions completament diferents que a la troposfera; gràcies a l'amoníac, absorbeixen qualsevol llum que ve de l'espai. La velocitat dels vents a l'estratosfera arriba als 100 m/s, de manera que tots els núvols canvien ràpidament de posició a l'espai. Les aurores es produeixen a l'estratosfera, sovint es formen boires. Però no hi ha precipitacions com ara neu o pluja.
Exosfera
Inicialment, l'atmosfera d'Urà es va jutjar precisament per la seva capa exterior. És una fina franja d'aigua cristal·litzada que està envoltada de forts corrents de vent i és el focus de la temperatura més baixa del sistema solar. Es compon de gasos lleugers (hidrogen molecular i heli), mentre que el metà, que es troba en grans quantitats en capes més denses, hi és absent. La velocitat del vent a l'exosfera arriba als 200 m/s, la temperatura de l'aire baixa fins als 49 K. Per això el planeta Urà, l'atmosfera del qual és tangelat, s'ha convertit en el més fred del nostre sistema, fins i tot en comparació amb el seu veí més llunyà, Neptú.
El misteri del camp magnètic d'Urà
Tothom sap molt bé que l'Urà verdós gira al voltant del seu eix, estirat de costat. Els científics creuen que en el moment de la formació de la SS, el planeta va xocar amb un asteroide o un altre cos còsmic, que va canviar la seva posició, distorsionant el camp magnètic. A partir de l'eix que determina el nord i el sud del planeta en relació amb l'equador, l'eix magnètic es compensa en 59 graus. Això crea, en primer lloc, una distribució desigual de la gravetat i, en segon lloc, una tensió desigual als hemisferis nord i sud. No obstant això, molt probablement, és aquesta posició misteriosa la que proporciona la presència de l'atmosfera d'Urà i la seva composició única. Al voltant del nucli només es retenen gasos pesants, a les capes mitjanes: aigua cristal·litzada. Potser si la temperatura de l'aire aquí fos més alta, Urà es convertiria en un oceà enorme, format per aigua normal, que és la font de vida.
Urà absorbeix tot i tot al voltant
Com hem dit més amunt, l'atmosfera d'Urà està plena d'una gran quantitat de metà. Aquest gas és força pesat, perquè és capaç d'absorbir els raigs infrarojos. És a dir, tota la llum que prové del Sol, d' altres estrelles i planetes, tocant l'atmosfera d'Urà, es converteix en una tonalitat verdosa. Recentment, els científics s'han adonat que el planeta també s'empassa gasos estrangers que es troben a l'espai exterior, la qual cosa és paradoxal amb la seva feblesa.camp magnètic. El diòxid de carboni i el monòxid de carboni es van trobar a la composició de les capes mitjanes de l'atmosfera. Es creu que van ser atrets pel planeta pels cometes que passaven.
Els regnes de gel del nostre sistema
Els dos planetes més exteriors de les SS són Urà i Neptú. Tots dos es caracteritzen per tonalitats blavoses, tots dos estan formats per gasos. L'atmosfera d'Urà i Neptú és pràcticament la mateixa, llevat de les proporcions. La força de gravetat i la massa dels nuclis dels dos planetes és gairebé la mateixa. Les capes inferiors de l'atmosfera de Neptú, com Urà, es formen a partir d'aigua cristal·litzada barrejada amb metà i sulfur d'hidrogen. Aquí, a prop del nucli, els gegants de gel escalfen fins a 200 Kelvin o més, formant així el seu propi camp magnètic. L'atmosfera d'Urà i Neptú té la mateixa quantitat d'hidrogen molecular en la seva composició: més del 80 per cent. La capa d'aire exterior de Neptú també es caracteritza per vents forts, però la temperatura de l'aire aquí és lleugerament més alta: 60 K.
Conclusió
La presència de l'atmosfera d'Urà, en principi, assegura l'existència d'aquest planeta. La closca d'aire és la part constituent principal d'Urà. S'escalfa molt a prop del nucli, però al mateix temps es refreda el màxim possible a les capes més externes. Fins ara, el planeta està sense vida a causa de la manca d'oxigen, així com d'aigua líquida. Però si la temperatura del nucli comença a augmentar, prediuen els investigadors, els cristalls de gel es convertiran en un oceà enorme en el qual poden sorgir noves formes de vida.
