Атмосфера Урана — спокойная и холодная, состав, научные данные

Атмосфера Урана — самая холодная во всей Солнечной системы. Её средняя температура составляет -220 С

Только один космический исследовательский аппарат «Вояджер-2» пролетал в 1986 году на расстоянии 107 тысяч километров от Урана и передал спектральные данные газового гиганта на Землю. Никакие другие аппараты на Уран не направлялись.

Наблюдения ведутся только с космического телескопа «Хаббл» и наземных телескопов. Изучение планеты затрудненно из-за окружающих планету паров и кристаллов льда метана, поэтому многие процессы в атмосфере планеты до сих пор малопонятны.

Содержащийся в атмосфере Урана метан поглощает красный цвет спектра, поэтому планета выглядит холодно-голубой.

Атмосферные явления на планете

Метановые облака скрывают происходящие на планете бури и другие атмосферные явления. Полярные сияния характерны для Урана, но они достаточно редки. Ветры не превышают 250 м/с. В районе экватора Урана образуется ветер не более 100 м/с, который движется в обратную сторону относительно движения планеты.

В средних широтах движение воздушных масс совпадает с движением планеты, их скорость не превышает 150 м/с. На полюсах ветра почти нет.

Состав

Атмосфера Урана по химическому составу отличается от состава планеты:

• Содержание водорода в атмосфере Урана составляет 83%;
• Гелий обнаружил в составе атмосферы «Вояджер-2», с помощью переданных им данных вычислили, что его содержание в атмосфере составляет 15%;
• Остальные 2% занимают метан и ацетилен.

Структура

Тропосфера (-300 до 50 км)

Представляет собой нижний уровень атмосферы гиганта. В ней находятся ряды облаков, дуют ветры и происходит сезонная перемена погоды. Температура в слое -300 км приблизительно равна 45 С, с движением вверх понижается, достигая отметки -220 С. Давление же понижается от 100 до 1.2 бар.

Стратосфера (50-4000 км) 

Следующий за тропосферой слой. В стратосфере температура повышается до 550 С. Это обусловлено поглощением углеводородами солнечной радиации и расположением близко к термосфере. В нижней части стратосферы пары этана и ацетилена формируют туманы, окутывающие планету.

Термосфера (от 4000 — 50000 км)

Окружает Уран на расстояние, составляющее два радиуса самой планеты. Ее температура почти 600 С пока необъяснима.

Слои облаков

В тропосфере Урана располагаются четыре ряда облаков, которые перемещаются на большой скорости:

1. Метановые облака самые высокие и доступные для наблюдения. Они находятся в слое с давлением 1,2 бар;
2. Облака из аммиака и сероводорода занимают слой с давлением 3-9 бар и температурой -170 С;
3. Облачный слой из гидросульфида аммония занимают уровень с давлением 20-40 бар;
4. Облака из воды, состоящие из кристаллов льда занимают самый нижний слой с давлением 50 и более бар.

История исследования

• Началом изучения Урана можно считать 1869 год, когда с помощью спектроскопа были обнаружены непонятные на тот момент темные полосы.
• Только в 1930 году ученые выяснили, что составляют эти полосы облака из метана.
• В 1952 годы наблюдения показали, что существует второй элемент, который составляет атмосферу Урана — молекулярный водород.
• С 1967 году на основе спектроскопических наблюдений начали выяснять температуру на голубом гиганте.
• До 1986 года в научных кругах считали, что в атмосфере Урана присутствуют только метан и водород.

• В 1986 году к Урану приблизился космический исследователь «Вояджер-2». Он получил спектральные данные о голубом газовом гиганте и передал их на Землю. Расшифрованные данные показали, что в атмосфере голубого гиганта присутствует гелий, и подтвердили существование ранее открытых веществ.
• С 1990-х годов с помощью телескопов с адаптивной оптикой стали видимы движение облаков, смогли узнать скорость ветра и более детально исследовать атмосферу.

Ответы на вопросы

Видео-обзор планеты Уран