Уран туралы 22 қызықты мәліметтер

Күн жүйесі ғасырлар бойы өз құпияларын біртіндеп ашып келеді – әрбір жаңа ашылым адамзаттың біздің ғарыштық үйіміздің ауқымы мен алуан түрлілігі туралы түсінігін кеңейтті. Жалаң көзбен көрінетін планеталар ежелгі дәуірден бері белгілі болған, алайда жүйенің алыс шекаралары қуатты телескоптар пайда болғанға дейін құпия күйінде қалды. Уран – оптикалық құралдың көмегімен ашылған алғашқы планета. 1781 жылы болған бұл оқиға белгілі әлемнің шекарасын кеңейтіп, Күн жүйесінің бұрын ойлағаннан әлдеқайда үлкен екенін көрсетті. Күннен санағанда жетінші планета газ алыптарының арасында ерекше орын алады – ол көршілерінен соншалық өзгеше болғандықтан, ғалымдар оны «мұз алыптары» деп аталатын жеке санатқа бөледі. Уран бүйірімен айналады, өте аз жылу шығарады, көгілдір-жасыл түсті жұмбақ атмосферамен қапталған және әлі күнге дейін біздің жүйеміздегі ең аз зерттелген әлемдердің бірі болып қала береді – ғарышты игеру тарихында оған тек бір ғана ғарыш аппараты жақындап барған. Уран туралы жиырма екі дерек Күнді айналып жүрген ең жұмбақ планеталардың біріне саяхат жасауға шақырады.

1. Уран – Күн жүйесіндегі жетінші планета және ол біздің жұлдызымыздан орта есеппен 2,87 миллиард километр қашықтықта орналасқан. Бұл қашықтық Жер мен Күн арасындағы арақашықтықтан шамамен 19,2 есе үлкен. Мұндай аралықта Күн сәулесі Уранға шамамен екі сағат қырық минутта жетеді, ал Жерге ол небәрі сегіз минутта келеді.
2. Уранның ашылуы 1781 жылғы 13 наурызда болды. Неміс текті ағылшын астрономы Уильям Гершель алғашында комета деп ойлаған аспан нысанын байқады. Кейінгі бақылаулар мен орбиталық есептеулер бұл нысан жаңа планета екенін көрсетті – бұл телескоптың көмегімен ашылған алғашқы планета болды.
3. Планетаға атауды неміс астрономы Иоганн Боде ұсынды. Ол оны ежелгі грек аспан құдайы Уранның құрметіне атауды ұсынды – ол Кронос-Сатурнның әкесі және Зевс-Юпитердің атасы болып саналады. Ал Гершель алғашында жаңадан ашылған планетаны британ королі Георг III құрметіне «Georgium Sidus» – «Георг жұлдызы» деп атауды қалаған, бірақ бұл атау Англиядан тыс жерде қолдау таппады.
4. Уран Нептунмен бірге «мұз алыптары» деп аталатын планеталар класына жатады. Бұл оларды негізінен сутек пен гелийден тұратын газ алыптары – Юпитер мен Сатурннан ерекшелендіреді. Уран массасының едәуір бөлігін жоғары қысым мен температура жағдайында сығылған күйдегі су, аммиак және метан сияқты «мұздар» құрайды. Алайда бұл жағдайда олар қатты күйде емес, сұйық немесе аса тығыз күйде болады.
5. Уранның диаметрі шамамен 51 100 километр – бұл Жердің диаметрінен төрт есе үлкен. Көлемі бойынша бұл планетаға шамамен 63 Жер сыйып кетер еді, бірақ оның массасы Жер массасынан небәрі 14,5 есе ғана үлкен. Бұл мұз алыптарының орташа тығыздығы салыстырмалы түрде төмен екенін көрсетеді.
6. Уранның ең таңғаларлық ерекшелігі – оның осінің ерекше еңкеюі. Ол шамамен 97,77 градусқа тең. Бұл планетаның орбита жазықтығына қатысты «бүйірімен» айналатынын білдіреді – Уранның полюстері кезекпен Күнге бағытталады, ал экваторы орбитаға дерлік перпендикуляр орналасқан.
7. Мұндай ерекше осьтік еңкеюдің себебі әлі күнге дейін ғылыми талқылаулардың тақырыбы болып келеді. Ең кең тараған гипотеза бойынша, Күн жүйесі қалыптасуының бастапқы кезеңінде жас Уран Жер өлшеміне жақын немесе одан да үлкен протопланеталық денемен соқтығысқан. Бұл соққы планетаны бүйіріне аударып, оның қазіргі күйін миллиардтаған жыл бойы сақтап қалған.
8. Осьтің осындай ерекше еңкеюінің салдары – өте ұзақ маусымдар. Уранда полярлық күн мен полярлық түн әрқайсысы 42 Жер жылына созылады. Планетаның толық жылы 84 Жер жылына тең болғандықтан, осы уақыттың жартысында бір полюс Күнге үздіксіз бағытталып тұрады, ал екінші полюс ұзақ қараңғылықта қалады.
9. Уран атмосферасының жоғарғы қабаттарындағы температура шамамен минус 224 градус Цельсийге тең. Бұл оны Күн жүйесіндегі ең суық планеталық атмосфераға айналдырады, тіпті одан да алыс орналасқан Нептуннан да суығырақ. Мұндай парадокс планетаның ішкі жылу ағынының өте әлсіз болуымен түсіндіріледі.
10. Уранның ішкі жылу ағынының өте төмен болуы планетологиядағы ең үлкен жұмбақтардың бірі. Ғалымдардың пікірінше, планетаның терең қабаттарындағы жылудың жоғарғы атмосфераға шығуына кедергі келтіретін белгісіз механизм болуы мүмкін. Мұндай «жылулық тосқауыл» энергияны ішкі қабаттарда ұстап қалып, оның сыртқа шығуына мүмкіндік бермейді.
11. Уранның көгілдір-жасыл түсті болуы атмосферадағы метанның болуымен түсіндіріледі. Метан молекулалары Күн сәулесінің көрінетін спектріндегі қызыл бөлігін жұтып, көгілдір-жасыл толқындарды шағылыстырады. Сондықтан планета бирюза түсті болып көрінеді.
12. Уран атмосферасының шамамен 83 пайызы сутектен, 15 пайызы гелийден және шамамен 2 пайызы метаннан тұрады. Көрінетін бұлт қабатының астында күрделі құрылым бар – аммиак, күкіртсутек және су мұзынан құралған бұлт қабаттары температура мен қысым артқан сайын тереңдей түседі.
13. Уранда сақиналар жүйесі бар, ол 1977 жылы ашылған – бұл ғарыш аппаратының планетаға жақын ұшып өткеніне тоғыз жыл қалғанда анықталды. Қазіргі уақытта он үш сақина белгілі. Олар Сатурн сақиналарына қарағанда әлдеқайда қараңғы және жіңішке. Мұндай түс сақиналар құрамындағы материалдың радиация әсерінен қарайған органикалық қосылыстарға бай болуымен түсіндіріледі.
14. Уран сақиналары планетаның ерекше еңкеюіне байланысты дерлік тік орналасқан. Олар экватор жазықтығында орналасқандықтан, орбита жазықтығына қатысты «тік тұрғандай» көрінеді. Бұл ерекше жағдай ғалымдарға сақиналарды дәл қырынан бақылауға мүмкіндік беріп, олардың қалыңдығы мен құрылымы туралы маңызды ақпарат алуға жол ашты.
15. Уранға барған жалғыз ғарыш аппараты – америкалық «Вояджер-2» зонды. Ол 1986 жылғы қаңтарда планетаның жанынан ұшып өтті. Бірнеше сағатқа созылған жақындау кезінде аппарат мыңдаған суреттер мен үлкен көлемдегі ғылыми деректер жіберді – Уран туралы тікелей бақылаулардың барлығы дерлік сол кезде алынған.
16. «Вояджер-2» ұшу барысында бұрын белгісіз болған он спутникті және екі жаңа сақинаны ашты. Сонымен қатар ол өте әлсіз магнит өрісін тіркеп, атмосфера параметрлерін нақтылады. Бұл деректерді ғалымдар әлі күнге дейін зерттеп келеді.
17. Уранның серіктер жүйесінде 27 белгілі ай бар. Олардың атаулары Уильям Шекспир шығармаларындағы кейіпкерлер мен Александр Поуптың «Ұрланған бұрым» поэмасындағы кейіпкерлердің құрметіне қойылған. Бұл планетарлық ғылымдағы ерекше дәстүр, өйткені басқа планеталардың серіктері көбіне антикалық мифология кейіпкерлерінің атымен аталады. Ең ірі серіктері – Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль және Миранда.
18. Миранда – Уранның ең кіші ірі серіктерінің бірі – Күн жүйесіндегі ең ерекше бедерлердің біріне ие. Оның бетінде биіктігі шамамен 20 километр болатын Верона Рупес жарқабағы бар. Бұл Күн жүйесіндегі ең биік жартастардың бірі, одан құлаған зат шамамен он екі минут бойы төмен түсер еді.
19. Уранның магнит өрісі өте ерекше құрылымға ие. Оның осі планетаның айналу осіне қатысты шамамен 59 градусқа еңкейген және одан да таңғаларлығы – магнит өрісі планетаның ортасынан шамамен радиусының үштен біріне тең қашықтыққа ығысқан. Мұндай асимметрия өте күрделі әрі тұрақсыз магнитосфераны қалыптастырады.
20. Уранның өз осінен айналу периоды шамамен 17 сағат 14 минутқа тең. Бұл Жер тәулігінен қысқа. Алайда осьтің бүйірімен орналасуына байланысты бұл айналу әдеттегі айналыс сияқты емес, орбита бойымен «домалап» бара жатқандай әсер қалдырады.
21. Уранның терең қабаттарындағы қысым соншалық жоғары болуы мүмкін, сондықтан онда «алмаз жаңбыры» деп аталатын құбылыс пайда болуы ықтимал. Теориялық есептеулер бойынша, метан құрамындағы көміртек атомдары үлкен қысым мен температура жағдайында кристалданып, қатты алмаз бөлшектері түрінде планетаның ортасына қарай баяу түседі.
22. Ғылыми қауымдастық Уранға жаңа ғарыш миссиясын жіберуді белсенді түрде талқылап келеді. 2023 жылы АҚШ Ұлттық ғылым академиясының баяндамасында мұз алыптарын зерттеу алдағы онжылдықтағы планетология ғылымының басты басымдықтарының бірі ретінде аталды. Болашақта орбиталық аппарат пен атмосфералық зондтан тұратын миссия «Вояджер-2» ұшып өткеннен кейін жауапсыз қалған көптеген сұрақтарға жауап беруі мүмкін.

Уран Күн жүйесіндегі ең жұмбақ әрі ең аз зерттелген планеталардың бірі болып қала береді. Оған барған жалғыз ғарыш аппараты небәрі бірнеше сағат бойы бақылау жүргізді, ал Марс, Юпитер және Сатурн ондаған жылдар бойы орбиталық станциялар арқылы зерттеліп келеді. Оның ерекше еңкеюі, өте суық атмосферасы, өзгеше магнит өрісі және ішкі жылу балансының жұмбақ сипаты ғылым алдында әлі де көптеген сұрақтар қойып отыр. Мұз алыптарына жаңа миссия дайындау адамзаттың ғарыштағы осы жұмбақ көршісімен шын мәнінде танысуға дайын екенін көрсетеді. Уранды зерттеу тек бір планетаны ғана емес, бүкіл Ғаламдағы планеталық жүйелердің қалыптасу процестерін түсінуге мүмкіндік беретін жаңа ашылымдарға жол ашуы мүмкін.