Уран
Уран — седьмая от Солнца планета Солнечной системы и один из двух ледяных гигантов наряду с Нептуном. Он выделяется необычным положением оси: планета вращается почти «лёжа на боку». Вокруг Урана обращаются спутники и система тёмных колец, а его видимый диск имеет бледный голубовато-зелёный оттенок.[2][5]
Размеры и физические характеристики
Средний диаметр Урана достигает примерно 50 724 км — почти четырёх диаметров Земли. По объёму он превосходит нашу планету примерно в 63 раза, а по массе — в 14,5 раза. Среди планет Солнечной системы Уран занимает третье место по размеру, после Юпитера и Сатурна, но по массе уступает также Нептуну.[1][6]
Средняя плотность Урана составляет около 1,27 г/см³ — более чем в четыре раза меньше земной. Быстрое вращение делает планету слегка сплюснутой: её экваториальный диаметр составляет около 51 118 км, а полярный — 49 946 км.[1][6]
Орбита и вращение
Уран обращается вокруг Солнца примерно за 84 земных года. Расстояние до звезды меняется приблизительно от 2,73 млрд км до 3,00 млрд км, а средняя орбитальная скорость составляет около 6,8 км/с. За минуту планета проходит по орбите примерно 400 километров.[1]
Один оборот вокруг оси занимает около 17 часов 15 минут. В исследовании, опубликованном в 2025 году, по многолетним наблюдениям полярных сияний Hubble период вращения уточнили до 17 часов 14 минут 52 секунд. Новая оценка на 28 секунд превышает значение, полученное по данным Voyager 2.[3]
Вращение Урана ретроградное: его направление противоположно направлению вращения большинства планет. При этом само орбитальное движение вокруг Солнца происходит в том же направлении, что и у других планет Солнечной системы.[2]
Наклон оси и времена года
Наклон оси Урана составляет около 98° к перпендикуляру к плоскости его орбиты. Поэтому около солнцестояния один полюс направлен в сторону Солнца, а другой — от него. В полярных областях день и ночь могут продолжаться десятилетиями; у самого полюса непрерывное освещение сменяется длительной темнотой примерно через половину 84-летнего года.[2]
Каждый сезон длится приблизительно 21 земной год. Около равноденствий Солнце освещает экваториальные области, и смена дня и ночи происходит на большей части планеты. На инфракрасных изображениях Webb видны сезонная северная полярная шапка, яркие облака и атмосферные структуры возле её границ.[7]
Атмосфера и цвет
В атмосфере Урана преобладают водород и гелий, а метан составляет несколько процентов. Метан поглощает красную часть солнечного света, что способствует голубовато-зелёному цвету планеты. На её облик также влияют облака и слои атмосферной дымки.[8]
Повторная обработка наблюдений, опубликованная в 2024 году, показала, что естественные цвета Урана и Нептуна гораздо ближе, чем на многих известных снимках Voyager. Часть старых изображений Нептуна обрабатывали с усилением контраста, из-за чего он выглядел значительно более синим.[5]
В 2023 году исследователи сообщили о признаках северного полярного циклона. Радионаблюдения Very Large Array выявили под облаками область более тёплого и сухого газа — характерный признак циклонической циркуляции.[9]
Внутреннее строение
Уран относят к ледяным гигантам, поскольку значительную долю его массы составляют вещества, более тяжёлые, чем водород и гелий: соединения воды, аммиака и метана, а также каменный материал. В глубине они находятся при высоких температурах и давлениях. Планета не представляет собой шар из обычного замёрзшего льда и не имеет твёрдой поверхности, подобной земной.[2]
Точное распределение вещества между глубинными слоями остаётся предметом моделирования. Наблюдаемые масса, радиус, гравитационное и магнитное поля ограничивают возможные модели недр, но прямых измерений внутри Урана пока нет.[10]
Температура и внутреннее тепло
Уран получает очень мало солнечной энергии: на расстоянии его орбиты поток солнечного излучения примерно в 370 раз слабее земного. Его верхняя атмосфера крайне холодна; температура зависит от высоты и давления, а глубже газ нагревается.[1]
Долгое время считалось, что Уран почти не выделяет собственного тепла. Однако исследования энергетического баланса, опубликованные в 2025 году, показали, что планета излучает приблизительно на 15 % больше энергии, чем поглощает от Солнца. Избыток связан с теплом недр, хотя относительная величина этого потока значительно меньше, чем у Нептуна.[11]
Магнитное поле
Магнитная ось Урана наклонена примерно на 59° к оси вращения, а магнитное поле заметно смещено относительно центра планеты. Поэтому его магнитосфера имеет сложную, меняющуюся при вращении геометрию.[12]
Повторный анализ данных Voyager 2, опубликованный в 2024 году, показал, что во время пролёта аппарат наблюдал необычное состояние магнитосферы. Незадолго до сближения усиленный солнечный ветер сильно сжал её. По оценке авторов, подобные условия возникают лишь примерно 4 % времени, поэтому единственный близкий пролёт дал неполную картину обычного магнитного окружения Урана.[13]
Кольца
У Урана известно 13 колец. Большинство из них узкие и тёмные; в обычном видимом свете их трудно наблюдать. Первые кольца были обнаружены в 1977 году при прохождении Урана перед далёкой звездой: её свет несколько раз ослабевал ещё до того, как звезду закрыл диск планеты.[14][2]
Наблюдения Webb в инфракрасном диапазоне позволили получить подробные изображения колец, включая слабые внутренние структуры. Их яркость на таких снимках отличается от видимой глазом, поскольку телескоп регистрирует другие длины волн.[7]
Спутники
По сводке NASA на август 2026 года, у Урана известно 29 спутников. Пять крупнейших — Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Их названия, как и названия многих меньших спутников, связаны с персонажами произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.[4]
На снимках Voyager 2 поверхность Миранды оказалась покрыта резкими уступами, бороздами и крупными областями сложного рельефа. Ариэль отличается системой каньонов и относительно молодыми участками поверхности. Эти детали свидетельствуют, что история спутников включала внутренние геологические процессы, а не только удары метеороидов.[15]
В 2025 году на изображениях Webb обнаружили ещё один небольшой спутник, обозначенный S/2025 U1. Его размер оценили примерно в 10 км. Он обращается близко к планете и ранее оставался незамеченным, в том числе при пролёте Voyager 2.[16]
Открытие и исследования
13 марта 1781 года Уильям Гершель обнаружил Уран во время телескопических наблюдений. Это стало первым открытием новой планеты Солнечной системы с помощью телескопа. До этого Уран иногда попадал в звёздные каталоги, но его планетная природа оставалась нераспознанной.[14]
24 января 1986 года Voyager 2 пролетел около Урана. Аппарат исследовал атмосферу и магнитное поле, передал снимки спутников и колец. По состоянию на октябрь 2026 года он остаётся единственным космическим аппаратом, посетившим планету.[17][14]
После этого исследования продолжились с Земли и околоземной орбиты. Наблюдения Hubble, Webb и наземных обсерваторий выявляют атмосферные изменения, уточняют вращение и позволяют открывать небольшие спутники, неразличимые на старых снимках.[3][7][16]
См. также
Источники
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 Uranus Fact Sheet // NASA, National Space Science Data Center.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Uranus Facts // NASA Science.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Hubble Helps Determine Uranus' Rotation Rate with Unprecedented Precision // NASA Science. 7 апреля 2025.
- ↑ 4,0 4,1 Uranus Moons // NASA Science.
- ↑ 5,0 5,1 New images reveal what Neptune and Uranus really look like // Оксфордский университет. 5 января 2024.
- ↑ 6,0 6,1 Planetary Fact Sheet — Metric // NASA, National Space Science Data Center.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Uranus — NIRCam Image // NASA Science. 2023.
- ↑ Scientists explain why Uranus and Neptune are different colours // Оксфордский университет. 31 мая 2022.
- ↑ NASA Scientists Make First Observation of a Polar Cyclone on Uranus // NASA. 23 мая 2023.
- ↑ Uranus Orbiter and Probe — Science Traceability Matrix, Appendix C // Материалы исследования концепции миссии NASA.
- ↑ NASA, Oxford Discover Warmer Uranus Than Once Thought // NASA Science. 2025.
- ↑ NASA Investigates Invisible Magnetic Bubbles in Outer Solar System // NASA. 2017.
- ↑ Mining Old Data From NASA's Voyager 2 Solves Several Uranus Mysteries // NASA. 11 ноября 2024.
- ↑ 14,0 14,1 14,2 Uranus Exploration // NASA Science.
- ↑ Uranus Moons: Facts // NASA Science.
- ↑ 16,0 16,1 New Moon Discovered Orbiting Uranus Using NASA's Webb Telescope // NASA Science. 19 августа 2025.
- ↑ 35 Years Ago: Voyager 2 Explores Uranus // NASA. 2021.