Атмосфера Урана

Уран, знімок «Вояджера-2»

Атмосфе́ра Ура́на — газова оболонка, що оточує Уран. Складається переважно з водню й гелію. На великих глибинах вона містить значні кількості води, аміаку й метану. У верхніх шарах атмосфери, навпаки, через низьку температуру міститься дуже мало речовин, важчих від водню й гелію. Атмосфера Урана — найхолодніша з усіх атмосфер планет у Сонячній системі. Її мінімальна температура становить 49 K.

Атмосферу Урана поділяють на три основних шари:

  • тропосферу — охоплює проміжок висот від −300 км до 50 км (за 0 прийнято умовну межу, де тиск становить 1 бар) і діапазон тиску від 100 до 0,1 бар;
  • стратосферу — покриває висоти від 50 до 4000 км і тиски між 0,1 і 10−10 бар;
  • екзосферу — простягається від висоти 4000 км до кількох радіусів планети, тиск у цьому шарі при віддаленні від планети прямує до нуля.

На відміну від земної, атмосфера Урана не має мезосфери.

У тропосфері наявні чотири шари хмар:

  • метанові хмари на межі, що відповідає тиску приблизно 1,2 бар;
  • сірководневі й аміачні хмари в шарі з тисками 3—10 бар. Температура в цій області становить близько 100 К (–173 °C)[1];
  • хмари з гідросульфіду амонію[en] при тисках 20—40 бар,
  • водяні хмари з кристаликів льоду нижче умовної межі тиску 50 бар.

Лише два верхніх шари хмар доступні для прямого спостереження, існування шарів, що лежать нижче, передбачено лише теоретично. Яскраві тропосферні хмари рідко спостерігаються на Урані, що, ймовірно, пов'язано з низькою активністю конвекції в глибинних областях планети. Тим не менше, спостереження таких хмар використовувалися для вимірювання швидкості зональних вітрів на планеті, що доходить до 250 м/с[2].

Про атмосферу Урана наразі відомо менше, ніж про атмосфери Сатурна та Юпітера. Станом на травень 2013 року лише один космічний корабель, «Вояджер-2», вивчав Уран з близької відстані. Ніяких інших місій на Уран поки що не заплановано.

Спостереження та вивчення

Хоча Уран не має твердої поверхні як такої, частину його газової оболонки, найбільш віддалену від центра й доступну для спостереження в оптичні телескопи, називають атмосферою[3]. Для дистанційного дослідження доступні шари газової оболонки аж до глибини 300 км нижче рівня, що відповідає тиску 1 бар. Температура на такій глибині становить 320 K, а тиск — близько 100 бар[4].

Історія спостереження атмосфери Урана повна помилок і розчарувань. Уран — відносно слабкий об'єкт, і його видимий кутовий діаметр ніколи не перевищує 4″. Перші спектри атмосфери Урана були отримані з допомогою спектроскопа в 1869 і 1871 роках Анджело Секкі та Вільямом Гаґґінсом, що виявили ряд широких темних смуг, які вони не змогли ідентифікувати[5]. Їм також не вдалося виявити ніяких спектральних ліній, що відповідають сонячному світлу — факт, який згодом помилково інтерпретований Норманом Лок'єром як свідчення того, що Уран випромінює своє власне світло, а не відбиває сонячне[5][6]. 1889 року це невірне уявлення було спростоване[7]. Природа широких темних смуг у його видимій частині спектра залишалася невідомою до 40-х років XX століття[5].

Ключ до розшифрування темних смуг у спектрі Урана було знайдено в 1930-ті роки Рупертом Вільдтом і Весто Слайфером[8], які виявили, що темні смуги на 543, 619, 925, 865 і 890 нм належали газоподібному метану[5][8]. Це означало, що атмосфера Урана була прозора на велику глибину порівняно з газовими оболонками інших планет-гігантів[5]. 1950 року Джерард Койпер помітив ще дифузну темну смугу в спектрі Урана на 827 нм, яку він не зміг визначити[9]. 1952 року Ґергарда Герцберґа, майбутній лауреат Нобелівської премії, показав, що ця лінія була викликана слабким квадрупольним поглинанням молекулярного водню, який, таким чином, став другою сполукою, виявленою на Урані[10]. До 1986 в атмосфері Урана жодних інших речовин не було виявлено[5]. Спектроскопічні спостереження, що виконувалися з 1967 року дозволили скласти наближений тепловий баланс атмосфери. Виявилося, що внутрішні джерела тепла практично не впливають на температуру атмосфери та її нагрівання здійснюється лише за рахунок випромінювання Сонця[11]. Внутрішнє підігрівання атмосфери не виявив і апарат «Вояджер-2», що відвідав Уран 1986 року[12].

У січні 1986 року космічний апарат «Вояджер-2» пролітав від Урана на мінімальній відстані 107 100 км[13] і вперше отримав зображення спектра атмосфери планети з близької відстані. Ці вимірювання підтвердили, що атмосфера складалася переважно з водню (72 %) і гелію (26 %), і, крім того, містила близько 2 % метану[14]. Атмосфера освітленої сторони планети на момент її вивчення «Вояджером-2» була вкрай спокійною та не мала великих атмосферних утворень. Стан атмосфери з іншої сторони Урана вивчити не вдалося через полярну ніч на ній[15]. Водночас «Вояджер-2» зафіксував на південному полюсі Урана досить високу швидкість вітру, північний полюс йому побачити не вдалося через нахил Урана.

У 1990-х і 2000-х роках, з допомогою космічного телескопа «Габбл» і наземних телескопів, оснащених адаптивною оптикою вперше спостерігалися дискретні деталі хмарного покриву[16], що дало астрономам змогу повторно виміряти швидкість вітру на Урані, відому раніше лише зі спостережень «Вояджера-2» і дослідити динаміку атмосфери планети. Вже в 2023 році, з використанням даних радіоастрономічної обсерваторії «Дуже Великий Масив ім. Карла Янського», вчені зафіксували зміни температури на Урані, а також зміни, які відбулись у швидкості вітру та коливаннях слідів газу. Було вперше зафіксовано величезний циклон на північному полюсі Урана, який за своїми характеристиками був дуже схожий на полярні циклони Сатурна[17][18].

Склад

Температурний профіль тропосфери та нижньої стратосфери Урана. Вказано також основні шари хмарності.

Склад атмосфери Урана відрізняється від складу планети в цілому, її головними компонентами є молекулярний водень і гелій[19]. Молярна частка гелію була визначена на основі аналізу, виконаного космічним апаратом «Вояджер-2»[20]. Наразі приймаються значення 0,152 ± 0,033 у верхній тропосфері, що відповідає масовій частці 0,262 ± 0,048[19][21]. Це значення є дуже близьким до масової частки гелію у складі Сонця 0,2741 ± 0,0120[22][23].

Третій за розповсюдженістю газ у складі атмосфери Урана — метан (CH4), відомості про наявність якого були отримані в результаті наземних спектроскопічних вимірювань[19]. Метан має сильні смуги поглинання видимого та ближнього інфрачервоного світла, цим зумовлене аквамаринове[ru] чи блакитне забарвлення Урана[24]. Нижче метанових хмар, на рівні, що відповідає тиску 1,3 бар частка молекул метану становить близько 2,3 %[25], що у 10—30 разів більше від аналогічних показників для Сонця[19][20]. Вміст менш летких сполук, таких, як аміак, вода та сірководень у глибокій атмосфері наразі відомий лише наближено[19]. Вважається, що їхня концентрація в атмосфері Урана перевищує аналогічну для Сонця в десятки[26], чи навіть сотні разів[27]. Відомості про ізотопний склад атмосфери Урана дуже обмежені[28]. Станом на травень 2013 відоме лише кількісне відношення дейтерію до протію. Воно становить 5,5+3,5
−1,5
× 10−5
та було виміряне з допомогою Інфрачервоної космічної обсерваторії[en] (ISO) у 1990-х роках. Це значення помітно вище, ніж аналогічне для Сонця (2,25 ± 0,35× 10−5)[29][30].

ІЧ-спектроскопія, зокрема вимірювання з допомогою космічного телескопа «Спітцер» (SST)[31][32], дозволила виявити слідові кількості вуглеводнів у стратосфері Урана, які, ймовірно, були синтезовані з метану під дією сонячного УФ-випромінювання[33]. Вони включають етан (C2H6), ацетилен (C2H2)[32][34], метилацетилен (CH3C2H), діацетилен[ru] (C2HC2H)[35]. З допомогою ІЧ-спектроскопії також були виявлені сліди водяної пари[36], оксиду[37] й діоксиду вуглецю в стратосфері. Ці домішки швидше за все походять із зовнішнього джерела, наприклад, космічного пилу й комет[35].

Структура

Атмосферу Урана можна поділити на три основних шари: тропосферу, що охоплює проміжок висот від −300 до 50 км (за 0 прийнято умовну межу, де тиск становить 1 бар), стратосферу, що займає висоти від 50 до 4000 км і екзосферу, що простягається від висоти 4000 км до кількох радіусів планети. На відміну від земної, атмосфера Урана не має мезосфери[3][38].

Примітки

  1. Уран [Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.] (рос.)
  2. Dr. David R. Williams. Uranus Fact Sheet (англ.). NASA Goddard Space Flight Center. Архів оригіналу за 11 серпня 2011. Процитовано 11 вересня 2013. (англ.)
  3. а б Lunine, 1993, с. 219—222.
  4. de Pater Romani et al., 1991, с. 231, Fig. 13.
  5. а б в г д е Fegley Gautier et al., 1991, с. 151—154.
  6. Lockyer, 1889.
  7. Huggins, 1889.
  8. а б Adel, Slipher, 1934.
  9. Kuiper, 1949.
  10. Herzberg, 1952.
  11. Pearl Conrath et al., 1990, с. 12—13, Table I.
  12. Smith, 1984, с. 213—214.
  13. Stone, 1987, с. 14,874, Table 3.
  14. Fegley Gautier et al., 1991, с. 155—158, 168—169.
  15. Smith Soderblom et al., 1986, с. 43—49.
  16. Sromovsky та Fry, 2005, с. 459—460.
  17. For The First Time, Scientists Have Detected a Cyclone on The North Pole of Uranus. // By Nancy Atkinson, Universe Today. 27 May 2023
  18. Вченим вперше вдалося зафіксували гігантський циклон на північному полюсі Урану. 27.05.2023, 23:09
  19. а б в г д Lunine, 1993, с. 222—230.
  20. а б Tyler Sweetnam et al., 1986, с. 80—81.
  21. Conrath Gautier et al., 1987, с. 15,007, Table 1.
  22. Lodders, 2003, с. 1, 228—1, 230.
  23. Conrath Gautier et al., 1987, с. 15, 008—15, 009.
  24. Lunine, 1993, с. 235—240.
  25. Lindal Lyons et al., 1987, с. 14, 987, 14, 994—14, 996.
  26. Atreya, Wong, 2005, с. 130—131.
  27. de Pater Romani et al., 1989, с. 310—311.
  28. Encrenaz, 2005, с. 107—110.
  29. Encrenaz, 2003, с. 98—100, Table 2 on p. 96.
  30. Feuchtgruber Lellouch et al., 1999.
  31. Burgdorf Orton et al., 2006, с. 634—635.
  32. а б Bishop Atreya et al., 1990, с. 448.
  33. Summers та Strobel, 1989, с. 496—497.
  34. Encrenaz, 2003, с. 93.
  35. а б Burgdorf Orton et al., 2006, с. 636.
  36. Encrenaz, 2003, с. 92.
  37. Encrenaz Lellouch et al., 2004, с. L8.
  38. Herbert Sandel et al., 1987, с. 15,097, Fig. 4.

Література

Read other articles:

The Terminator (album) redirects here. For the Stevie B album, see Stevie B. 1984 soundtrack album by Various artistsThe Terminator: Original SoundtrackOriginal 1984 editionSoundtrack album by Various artistsReleased1984 (1984)[1]StudioElectric Melody Studios, Glendale, CaliforniaGenreFilm score, pop rockLength35:32LabelEnigmaProducerBrad FiedelKevin ElsonJay FergusonMichael VerdickJohn FrenchTrevor Courtney[2]Terminator soundtrack chronology The Terminator: Origi...

 

  pengemudian di jalur kanan  pengemudian di jalur kiri Praktik arah lalu lintas di jalur kiri atau kanan jalan pada lalu lintas dua arah berbeda-beda menurut negaranya. Penentuan arah lalu lintas tersebut sangat penting untuk kelancaran arus lalu lintas. Istilah setir kanan dan kiri mengacu pada posisi pengemudi dan setir/kemudi di dalam kendaraan dan merupakan kebalikan dari istilah pengemudian di jalur kiri dan kanan (misalnya pengemudian di jalur kiri umumnya menggunak...

 

Election for Lieutenant Governor of Missouri 1976 Missouri lieutenant gubernatorial election ← 1972 November 2, 1976 1980 →   Nominee Bill Phelps Richard J. Rabbitt Party Republican Democratic Popular vote 946,890 936,527 Percentage 50.0% 49.4% County resultsPhelps:      40–50%      50–60%      60–70%      70–80%Rabbitt:      50�...

34°22′24″N 49°14′27″E / 34.3734°N 49.2408°E / 34.3734; 49.2408 تتوزع المواقع النووية بين أربعة أفرع رئيسية هي: مراكز البحث، ومواقع التخصيب، والمفاعلات النووية، ومناجم اليورانيوم نطنز مفاعل لتخصيب اليورانيوم مساحته 100 ألف متر مربع أنشئ تحت الأرض ب8 أمتار ومحمي بجدار سمكه 2.5 متر يحم...

 

В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Мордехай. Ицхак Мордехайивр. יצחק מרדכי‎ 16-й Министр обороны Израиля 1996 — 1999 Предшественник Шимон Перес Преемник Моше Аренс 24-й Министр транспорта Израиля 6 июля 1999 — 30 мая 2000 Предшественник Шауль Яхалом Преемник �...

 

Questa voce sull'argomento edizioni di competizioni calcistiche è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Coupe de la Ligue 1996-1997 Competizione Coupe de la Ligue Sport Calcio Edizione 3ª Date dal 1º ottobre 1996al 12 aprile 1997 Luogo  Francia Risultati Vincitore  Strasburgo(1º titolo) Secondo  Bordeaux Semi-finalisti  Montpellier Monaco Statistiche Miglior&...

Pavillon de chasse de Grunewald Nom local Jagdschloss Grunewald Période ou style Renaissance Type Pavillon de chasse Architecte Caspar Theiss Fin construction 1542/1543 Propriétaire initial Joachim II Hector de Brandebourg Destination initiale Séjour de chasse Propriétaire actuel Fondation des châteaux et jardins prussiens Destination actuelle Musée Coordonnées 52° 28′ 02″ nord, 13° 15′ 41″ est Pays Allemagne Localité Berlin Géolocalisation su...

 

Федеральное агентство по делам Содружества Независимых Государств, соотечественников, проживающих за рубежом, и по международному гуманитарному сотрудничествусокращённо: Россотрудничество Общая информация Страна  Россия Юрисдикция Россия Дата создания 6 сентября...

 

弗雷德里克·齊盧巴Frederick Chiluba第2任赞比亚总统任期1991年11月2日—2002年1月2日副职利维·姆瓦纳瓦萨前任肯尼思·卡翁达继任利维·姆瓦纳瓦萨 个人资料出生(1943-04-30)1943年4月30日北罗得西亚基特韦逝世2011年6月18日(2011歲—06—18)(68歲) 尚比亞卢萨卡(Lusaka)墓地 尚比亞卢萨卡使館公園總統陵園(英语:Embassy Park Presidential Burial)国籍赞比亚政党多黨民主運動(MMD)...

Football clubAtaka MinskFull nameFC Ataka MinskFounded1986Dissolved1998GroundTraktor Stadium, MinskLeagueBelarusian Premier League199712th FC Ataka Minsk was a Belarusian football club based in Minsk. They disbanded in 1998. History FC Ataka-407 Minsk was formed in 1986. In 1992 the team started playing in Belarusian Second League. In 1993, the team was renamed to Ataka-Aura. In the 1994–95 season, they played in the Belarusian First League and after finishing in 2nd place, they were promot...

 

عيد الصليب أو عيد رفع الصليب عيد مسيحي لذكرى اليوم الذي وجد فيه الصليب الحقيقي.[1][2] يحتفل بعيد الصليب في المشرق بتاريخ 14 سبتمبر من كل عام، والذي يصادف 27 سبتمبر بحسب التقويم الغريغورياني. البحث عن الصليب ظل الصليب مطمورا بفعل اليهود تحت تل من القمامة وذكر المؤرخون أ�...

 

40°11′38″N 47°45′14″E / 40.19389°N 47.75389°E / 40.19389; 47.75389 Place in Zardab, AzerbaijanBöyük DəkkəBöyük DəkkəCoordinates: 40°11′38″N 47°45′14″E / 40.19389°N 47.75389°E / 40.19389; 47.75389Country AzerbaijanRayonZardabTime zoneUTC+4 (AZT) • Summer (DST)UTC+5 (AZT) Böyük Dəkkə (also, Bëyuk Dekkya) is a village in the Zardab Rayon of Azerbaijan. The village forms part of the municipality ...

Football match2020 Svenska Cupen finalGamla Ullevi in Gothenburg, Sweden hosted this year's Svenska Cupen Final between IFK Göteborg and Malmö FF.Event2019–20 Svenska Cupen IFK Göteborg Malmö FF 2 1 Date30 July 2020VenueGamla Ullevi, GothenburgRefereeGlenn NybergAttendance0[note 1]WeatherCloudy16 °C (61 °F)74% humidity[1]← 2019 2021 → The 2020 Svenska Cupen Final was played on 30 July 2020 between Allsvenskan clubs IFK Göteborg and Malmö FF. The...

 

Polish composer and conductor (1913–1994) Lutosławski redirects here. For the surname, see Lutosławski (surname). Witold LutosławskiLutosławski in 1992BornWitold Roman Lutosławski(1913-01-25)25 January 1913Warsaw, Congress Poland, Russian EmpireDied7 February 1994(1994-02-07) (aged 81)Warsaw, PolandEducationUniversity of WarsawOccupations Composer conductor WorksList of compositionsAwardsFull list Witold Roman Lutosławski (Polish: [ˈvitɔld lutɔˈswafski] ⓘ; 25 Januar...

 

Halaman ini berisi artikel tentang Místico orisinal. Untuk orang kedua dengan nama ring yang sama, lihat Dralístico. Dalam artikel ini, pertama atau paternal nama keluarganya adalah Urive dan nama keluarga maternal atau keduanya adalah Alvirde. MísticoMístico sebagai Carístico pada September 2016Nama lahirLuis Ignacio Urive Alvirde[1]Lahir22 Desember 1982 (umur 41)[2]Mexico City, Mexican Federal District, Meksiko[2]KeluargaAstro Boy (saudara laki-laki...

Cahaya Cinta Season 2Genre Drama Roman PembuatMultivision PlusDitulis olehTeam MVPSutradaraSridhar JettyPemeran Margin Wieheerm Glenn Alinskie Shivin Narang Tiara westlake Penggubah lagu temaD'DollsLagu pembukaBeri Aku Kesempatan oleh D'DollsLagu penutupBeri Aku Kesempatan oleh D'DollsNegara asalIndonesiaBahasa asliBahasa IndonesiaJmlh. musim2Jmlh. episode18 (daftar episode)ProduksiProduserRaam PunjabiPengaturan kameraMulti-kameraDurasi60 menitRumah produksiMultivision PlusDistributorVisi Me...

 

This article is an orphan, as no other articles link to it. Please introduce links to this page from related articles; try the Find link tool for suggestions. (February 2022) Khalifah Hassan Qassimخليفة حسن قاسمBorn1940Al Hidd, BahrainDiedNovember 5, 2005(2005-11-05) (aged 64–65)ManamaAlma materUniversity of Mumbai, University of SouthamptonOccupation(s)poet, journalist, naval officerOrganizationFederation of Arab Journalists Khalifah Hassan Qassim (Arabic: خليفة ...

 

519th Air Defense GroupF-86A Sabre of the group's 75th Fighter-Interceptor Squadron with US Navy F9F Cougar off Long Island[a]Active1945–1947; 1953–1955Country United StatesBranch United States Air ForceTypeFighter interceptorRoleAir DefenseEquipmentNorth American F-86 SabreMilitary unit The 519th Air Defense Group is a disbanded United States Air Force organization. Its last assignment was with the 4709th Air Defense Wing, stationed at Suffolk County Air Force Base, Ne...

Указатель местоположений городов-побратимов в Залаэгерсеге (Венгрия) Города́-побрати́мы, или породнённые города́ — города, между которыми установлены постоянные дружественные связи для взаимного ознакомления с жизнью, историей и культурой. Сотрудничество городов �...

 

The following highways are numbered 526: This list is incomplete; you can help by adding missing items. (August 2008) Canada Alberta Highway 526 Ontario Highway 526 Ireland R526 road (Ireland) South Africa R526 (South Africa) United States I-526 CR 526 SR 526 (former) PR-526 SR 526 Preceded by525 Lists of highways526 Succeeded by527 vteList of highways numbered ...0–9 0 1 1A 1B 1D 1X 2 2A 2N 3 3A 3B 3C 3E 3G 4 4A 5 5A 5B 6 6A 6N 7 7A 7B 7C 8 9 9A 9B 9E 9W 10–16 10 10A...