Сколько спутников у Урана? А кольца есть? и получил лучший ответ

Ответ от Наталья Бульдина (Mortisss)[гуру]
Уран - седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе планета Солнечной системы. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем, и названа в честь греческого бога неба Урана, отца Кроноса (Сатурна римской мифологии) и, соответственно, деда Зевса. Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при помощи телескопа.
У Урана есть слабо выраженная система колец, состоящая из частиц диаметром от нескольких миллиметров до 10 метров. Это - вторая кольцевая система, обнаруженная в Солнечной системе (первой была система колец Сатурна) . На данный момент у Урана известно 13 колец, самым ярким из которых является кольцо ε (эпсилон) . Кольца Урана, вероятно, весьма молоды - на это указывают промежутки между ними, а также различия в их прозрачности. Это говорит о том, что кольца не были сформированы вместе с планетой. Возможно, ранее кольца были одним из спутников Урана, который разрушился либо при столкновении с неким небесным телом, либо под действием приливообразующих сил.

.
Источник: => Vita pulchra et necessaria. (лат.)

Ответ от 2 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Сколько спутников у Урана? А кольца есть?

Ответ от Багира Йокас [новичек]
У него 13 колец и да они есть)

Ответ от Ўрий Петрович [гуру]
ссылка

Ответ от Виктория Лашук [новичек]
Ура?н - седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе планета Солнечной системы. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем, и названа в честь греческого бога неба Урана, отца Кроноса (Сатурна римской мифологии) и, соответственно, деда Зевса. Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при помощи телескопа.
У Урана есть слабо выраженная система колец, состоящая из частиц диаметром от нескольких миллиметров до 10 метров. Это - вторая кольцевая система, обнаруженная в Солнечной системе (первой была система колец Сатурна) . На данный момент у Урана известно 13 колец, самым ярким из которых является кольцо? (эпсилон). Кольца Урана, вероятно, весьма молоды - на это указывают промежутки между ними, а также различия в их прозрачности. Это говорит о том, что кольца не были сформированы вместе с планетой. Возможно, ранее кольца были одним из спутников Урана, который разрушился либо при столкновении с неким небесным телом, либо под действием приливообразующих сил.
В системе Урана открыто 27 естественных спутников. Названия для них выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа . Можно выделить пять основных самых крупных спутников: это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон . Спутниковая система Урана наименее массивна среди спутниковых систем газовых гигантов. Даже объединённая масса всех этих пяти спутников не составит и половины массы Тритона, спутника Нептуна . Наибольший из спутников Урана, Титания, имеет радиус всего в 788,9 км, что менее половины радиуса земной Луны, хотя и больше, чем у Реи - второго по величине спутника Сатурна. У всех лун относительно низкие альбедо - от 0,20 у Умбриэля до 0,25 у Ариэля . Луны Урана - это скопления льда и горных пород в соотношении примерно 50 на 50. Лёд может включать в себя аммиак и углекислый газ . Среди спутников у Ариэля, судя по всему, самая молодая поверхность с наименьшим количеством кратеров. Поверхность Умбриэля, судя по степени кратерированности, скорее всего, самая старая . На Миранде имеются каньоны до 20 километров глубиной, террасы и хаотичный ландшафт . Одна из теорий объясняет это тем, что когда-то Миранда столкнулась с неким небесным телом и развалилась на части, хотя потом «собралась» силами притяжения снова.

Кольца Урана

© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Вокруг Урана существует система колец, которые обращаются в экваториальной плоскости планеты. Первые пять колец были открыты в 1977 году во время наблюдения затме́нности одной слабой звезды (SAO 158687) диском Урана. Происходило это так. Незадолго до покрытия звезды наблюдатели заметили, что звезда пять раз исчезала из поля зрения на несколько секунд. Когда звезда появилась после прохождения диска Урана, то же самое повторилось вновь. Опытным исследователям сразу стало ясно: звезда закрывалась пятью тёмными кольцами планеты. Поздне́е были открыты ещё несколько колец. К настоящему времени известно 13 колец.

Ко́льца Урана очень тёмные, потому что состоят из пыли и мелких каменных осколков. Толщина колец очень небольшая, предположительно не превышает одного километра. Самое широкое кольцо Урана называется Э́псилон. Это кольцо центральное, его ширина достигает 100 км. Почти все кольца расположены на расстоянии от 40000 до 50000 км от планеты. Лишь открытые недавно в 2005 году с помощью космического телескопа «Хаббл» кольца R/2003 U1 и R/2003 U2 удалены на расстояние примерно в два раза большее, чем остальные - и поэтому их часто называют «внешней системой колец Урана». Интересно, что цвет последних колец оказался не серым, как у других, а они имели красноватый оттенок (у расположенного ближе к Урану) и синий (у самого внешнего). В связи́ с этим, предполагается, что внешнее кольцо состоит из мельчайших частиц водяного льда. Внешние кольца очень тусклые, обнаружить их чрезвычайно трудно. Отличаются они от остальных также и своей шириной.

Считается, что возраст колец у Урана не должен превышать 600 миллионов лет, что в геологическом и космологическом смысле указывает на их относительную молодость. Вероятнее всего система колец возникла в результате столкновений и разрушений спутников, обращавшихся по орбите вокруг планеты либо захваченных её гравитацией из окружающего пространства. Теперь признано, что наличие колец является характерной чертой всех газообразных планет.

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 Урана

Спутниковая 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 Нептун

Нептун - 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 Нептуна

Температура 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 Нептуна

Атмосфера 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.

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 Урана

До 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 Урана

Советские 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.

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.

Два дополнительных кольца были обнаружены в 1986 году на снимках переданных межпланетным зондом Вояджером-2. Еще 2 внешних были найдены в 2003-2005 годах с помощью космического телескопа Хаббла.

В настоящее время известны 13 колец

Они 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.

Большинство колец Урана непрозрачны и размером только несколько километров в ширину. Система в общем содержит мало пыли и состоит из крупных тел диаметром 0,2-20 м.

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 группы

Девять 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.

Химический состав частиц неизвестен. Тем не менее, они не могут состоять из чистого водяного льда, как у Сатурна, потому что слишком темные, темнее, чем внутренние спутники.

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