90-იან წლებში Voyager 2-ის თანამგზავრიდან გადაღებულმა სურათებმა საოცარი შედეგები გვაჩვენა. ურანის იდუმალი მომწვანო ატმოსფერო არის ყველაფერი, რისგანაც ეს პლანეტა შედგება, გარდა პატარა ქვა-ლითონის ბირთვისა. ფაქტია, რომ ჩვენი წინაპრები, რომლებიც ფლობენ მზის სისტემის გარე პლანეტების აღმოჩენებს, დარწმუნებულნი იყვნენ, რომ ყველა მათგანს, დედამიწის მსგავსად, აქვს ზედაპირი, ჰაერის გარსი და მიწისქვეშა ფენები. როგორც გაირკვა, გაზის გიგანტები ამ ყველაფერს მოკლებულნი არიან, რადგან ისინი პლანეტების ორფენიანი მოდელის წარმომადგენლები არიან.
აღმოჩენების ისტორია და ზოგადი მონაცემები პლანეტის შესახებ
ურანი მეშვიდე პლანეტაა მზიდან დაშორებით. იგი აღმოაჩინა უილიამ ჰერშელმა მე-18 საუკუნის ბოლოს, როდესაც მან პირველმა გამოიყენა ტელესკოპი ასტრონომიული დაკვირვებისთვის. მანამდე, დიდი ხნის განმავლობაში, მეცნიერებს სჯეროდათ, რომ ურანი მხოლოდ შორეული, ძალიან კაშკაშა ვარსკვლავი იყო. თავად ჰერშელმა, ამ ციური სხეულის შესახებ შენიშვნების გაკეთებისას, თავდაპირველად იგი კომეტას შეადარა, მოგვიანებით მივიდა დასკვნამდე, რომ ეს შეიძლება იყოს კიდევ ერთი SS პლანეტა. რა თქმა უნდა, ყველა დაკვირვების დადასტურების შემდეგ, აღმოჩენა სენსაციად იქცა. თუმცა, იმ დროს არავინ იცოდა, როგორი ატმოსფერო ჰქონდა სინამდვილეში ურანს.და როგორია მისი სტრუქტურა. ახლა ჩვენ ვიცით, რომ მისი ორბიტა ერთ-ერთი უდიდესია სისტემაში. პლანეტა მზის გარშემო ბრუნავს დედამიწის 84 წლის განმავლობაში. ამავდროულად, მისი ღერძის გარშემო რევოლუციის პერიოდი 17 საათზე ცოტა მეტია. ამის გამო ურანის ატმოსფერო, რომელიც უკვე მძიმე გაზებისგან შედგება, წარმოუდგენლად მკვრივი ხდება და უზარმაზარ წნევას ახდენს ბირთვზე.
ატმოსფეროს წარმოქმნის ისტორია
მიჩნეულია, რომ ურანის გარეგნობაზე და ფიზიკურ მონაცემებზე გავლენას ახდენს მისი ბირთვი, ისევე როგორც მისი ფორმირების პროცესი. თავად პლანეტის პარამეტრებთან შედარებით (25,559 კმ - ეკვატორული რადიუსი), ბირთვი უბრალოდ მინიატურულია. მაშასადამე, ის არ იძლევა ენერგიას ან მაგნიტურ ველს, როგორც ეს იუპიტერის შემთხვევაშია, და ასევე არ ათბობს საკმარისად ყველა გაზს, რომელიც ქმნის ურანის ატმოსფეროს. მისი შემადგენლობა, თავის მხრივ, ვერ შეედრება იუპიტერის ან სატურნის შემადგენლობას, თუმცა ყველა ეს პლანეტა ერთ კატეგორიაში შედის. ფაქტია, რომ ურანი გარშემორტყმულია ყინულოვანი გაზებით, ყინულით მისი უმაღლესი მოდიფიკაციებით, მეთანის ღრუბლებით და სხვა მძიმე ელემენტებით. მსუბუქი აირები, როგორიცაა წყალბადი და ჰელიუმი, ატმოსფეროში მხოლოდ მცირე რაოდენობითაა. ამ პარადოქსის ორი ვერსია არსებობს. პირველის მიხედვით, ბირთვის ზომა და გრავიტაციული ძალები SS-ის ფორმირების დროს ძალიან მცირე იყო მსუბუქი გაზების მოსაზიდად. მეორე ის არის, რომ იმ ადგილას, სადაც ურანი ჩამოყალიბდა, იყო მხოლოდ მძიმე ქიმიური კომპონენტები, რომლებიც პლანეტის საფუძველი გახდა.
ატმოსფეროს არსებობა, მისი შემადგენლობა
ურანი პირველად დეტალურად შეისწავლეს მხოლოდ Voyager 2-ის მოგზაურობის შემდეგ, რომელმაც მიიღო მაღალი რეზოლუციის სურათები. მათ საშუალება მისცეს მეცნიერებს დაედგინათ თავად პლანეტის ზუსტი სტრუქტურა, ისევე როგორც მისი ატმოსფერო. ასე ვთქვათ, ურანის საჰაერო გარსი დაყოფილია სამ ნაწილად:
- ტროპოსფერო ყველაზე ღრმაა. წნევა აქ 100-დან 0,1 ბარამდეა, ხოლო ამ ფენის სიმაღლე მანტიის პირობითი დონიდან 500 კმ-ს არ აღემატება.
- სტრატოსფერო - ატმოსფეროს ფენა შუაში. იკავებს სიმაღლეებს 50-დან 4000 კმ-მდე.
- ეგზოსფერო. ურანის გარე ატმოსფერო, სადაც წნევა ნულისკენ მიისწრაფვის და ჰაერის ტემპერატურა ყველაზე დაბალია.
ყველა ეს ფენა შეიცავს შემდეგ გაზებს სხვადასხვა პროპორციით: ჰელიუმი, წყალბადი, მეთანი, ამიაკი. ასევე არის წყალი ყინულისა და ორთქლის სხვადასხვა მოდიფიკაციის სახით. თუმცა, ურანის ატმოსფერო, რომლის შემადგენლობა იუპიტერის ჰაერის გარსს შეედრება, წარმოუდგენლად ცივია. თუ უდიდეს გაზის გიგანტში ჰაერის მასები თბება მაქსიმუმამდე, მაშინ აქ ისინი გაცივდებიან 50 კელვინამდე და შესაბამისად აქვთ დიდი მასა.
ტროპოსფერო
ატმოსფეროს ყველაზე ღრმა ფენა ახლა მხოლოდ თეორიულად არის გამოთვლილი, ვინაიდან მიწიერების ტექნოლოგია ჯერ არ იძლევა მის მიღწევას. პლანეტის ქვის ბირთვი გარშემორტყმულია ყინულის კრისტალებისგან შემდგარი ღრუბლებით. ისინი მძიმეა და უზარმაზარ ზეწოლას ახდენენ პლანეტის ცენტრზე. მათ მოსდევს ამონიუმის ჰიდროსულფიდის ღრუბლები, შემდეგ - წყალბადის სულფიდის და ამიაკის ჰაერის წარმონაქმნები. ტროპოსფეროს უკიდურესი ნაწილი უკავია მეთანის ღრუბლებს, რომლებიცშეღებეთ პლანეტა იმავე მწვანეში. ტროპოსფეროში ჰაერის ტემპერატურა ყველაზე მაღალ პლანეტაზე ითვლება. ის მერყეობს 200 კ-ში. ამის გამო, ზოგიერთი მკვლევარი თვლის, რომ დიდი ყინულის ფენა ქმნის პლანეტის მანტიას. მაგრამ ეს მხოლოდ ჰიპოთეზაა.
სტრატოსფერო
ურანის ატმოსფეროს არსებობა უზრუნველყოფილია მძიმე და მსუბუქი გაზების ნაერთებით და მათი სინთეზი პლანეტას მომწვანო ელფერით ღებავს. ყველა ეს პროცესი მიმდინარეობს ჰაერის შუა უფსკრულით, სადაც ამიაკის და მეთანის მოლეკულები ხვდება ჰელიუმსა და წყალბადს. ყინულის კრისტალები აქ იღებენ სრულიად განსხვავებულ მოდიფიკაციას, ვიდრე ტროპოსფეროში; ამიაკის წყალობით ისინი შთანთქავენ ნებისმიერ სინათლეს, რომელიც მოდის კოსმოსიდან. სტრატოსფეროში ქარის სიჩქარე 100 მ/წმ-ს აღწევს, რის გამოც ყველა ღრუბელი სწრაფად იცვლის თავის პოზიციას სივრცეში. ავრორა ჩნდება სტრატოსფეროში, ხშირად იქმნება ნისლები. მაგრამ არ არის ნალექი, როგორიცაა თოვლი ან წვიმა.
ეგზოსფერო
თავდაპირველად, ურანის ატმოსფერო ზუსტად მისი გარე გარსის მიხედვით იყო შეფასებული. ეს არის კრისტალიზებული წყლის თხელი ზოლი, რომელიც დაფარულია ძლიერი ქარის დინებით და მზის სისტემის ყველაზე დაბალი ტემპერატურის ფოკუსია. იგი შედგება მსუბუქი აირებისგან (მოლეკულური წყალბადი და ჰელიუმი), ხოლო მეთანი, რომელიც დიდი რაოდენობით გვხვდება უფრო მჭიდრო ფენებში, აქ არ არის. ქარის სიჩქარე ეგზოსფეროში 200 მ/წმ-ს აღწევს, ჰაერის ტემპერატურა 49 კ-მდე ეცემა. ამიტომ პლანეტა ურანი, რომლის ატმოსფერო ასეა.ყინულოვანი, ჩვენს სისტემაში ყველაზე ცივი გახდა, მის უფრო შორეულ მეზობელ ნეპტუნთან შედარებითაც კი.
ურანის მაგნიტური ველის საიდუმლო
ყველამ კარგად იცის, რომ მომწვანო ურანი თავისი ღერძის გარშემო ტრიალებს, გვერდზე წევს. მეცნიერები თვლიან, რომ SS-ის წარმოქმნის დროს პლანეტა შეეჯახა ასტეროიდს ან სხვა კოსმოსურ სხეულს, რამაც შეცვალა მისი პოზიცია, დაამახინჯა მაგნიტური ველი. ღერძიდან, რომელიც განსაზღვრავს პლანეტის ჩრდილოეთსა და სამხრეთს ეკვატორთან მიმართებაში, მაგნიტური ღერძი 59 გრადუსით არის გადანაწილებული. ეს ქმნის, პირველ რიგში, გრავიტაციის არათანაბარ განაწილებას და მეორეც, არათანაბარ დაძაბულობას ჩრდილოეთ და სამხრეთ ნახევარსფეროებში. მიუხედავად ამისა, დიდი ალბათობით, სწორედ ეს იდუმალი პოზიცია უზრუნველყოფს ურანის ატმოსფეროს არსებობას და მის უნიკალურ შემადგენლობას. ბირთვის ირგვლივ შენარჩუნებულია მხოლოდ მძიმე აირები, შუა ფენებში - კრისტალიზებული წყალი. შესაძლოა ჰაერის ტემპერატურა აქ უფრო მაღალი რომ ყოფილიყო, ურანი გადაიქცევა უზარმაზარ ოკეანედ, რომელიც შედგება ჩვეულებრივი წყლისგან, რომელიც სიცოცხლის წყაროა.
ურანი შთანთქავს ყველაფერს და ყველაფერს ირგვლივ
როგორც ზემოთ ვთქვით, ურანის ატმოსფერო სავსეა დიდი რაოდენობით მეთანით. ეს გაზი საკმაოდ მძიმეა, რადგან მას შეუძლია ინფრაწითელი სხივების შთანთქმა. ანუ მთელი სინათლე, რომელიც მოდის მზიდან, სხვა ვარსკვლავებიდან და პლანეტებიდან, ურანის ატმოსფეროს შეხებით, მომწვანო ელფერში იქცევა. ახლახან მეცნიერებმა შენიშნეს, რომ პლანეტა ასევე ყლაპავს უცხო აირებს, რომლებიც კოსმოსშია, რაც პარადოქსულია მისი სუსტით.მაგნიტური ველი. ნახშირორჟანგი და ნახშირორჟანგი აღმოაჩინეს ატმოსფეროს შუა ფენების შემადგენლობაში. ითვლება, რომ ისინი პლანეტამ მიიზიდა კომეტებით.
ჩვენი სისტემის ყინულის სფეროები
სს-ის ორი ყველაზე გარე პლანეტა არის ურანი და ნეპტუნი. ორივე ხასიათდება მოლურჯო შეფერილობით, ორივე წარმოიქმნება აირებისგან. ურანისა და ნეპტუნის ატმოსფერო პრაქტიკულად ერთნაირია, გარდა პროპორციებისა. მიზიდულობის ძალა და ორივე პლანეტის ბირთვების მასა თითქმის ერთნაირია. ნეპტუნის ატმოსფეროს ქვედა ფენები, ისევე როგორც ურანი, წარმოიქმნება კრისტალიზებული წყლისგან, რომელიც შერეულია მეთანთან და წყალბადის სულფიდთან. აქ, ბირთვთან ახლოს, ყინულის გიგანტები თბება 200 ან მეტ კელვინამდე, რითაც ქმნიან საკუთარ მაგნიტურ ველს. ურანისა და ნეპტუნის ატმოსფეროს შემადგენლობაში მოლეკულური წყალბადის იგივე რაოდენობაა - 80 პროცენტზე მეტი. ნეპტუნის გარე ჰაერის ფენა ასევე ხასიათდება ძლიერი ქარით, მაგრამ ჰაერის ტემპერატურა აქ ოდნავ მაღალია - 60 K.
დასკვნა
ურანის ატმოსფეროს არსებობა, პრინციპში, უზრუნველყოფს ამ პლანეტის არსებობას. საჰაერო ჭურვი ურანის მთავარი შემადგენელი ნაწილია. ის ძლიერ თბება ბირთვთან ახლოს, მაგრამ ამავდროულად, მაქსიმალურად ცივდება ყველაზე გარე ფენებში. ჯერჯერობით პლანეტა უსიცოცხლოა ჟანგბადის, ასევე თხევადი წყლის ნაკლებობის გამო. მაგრამ თუ ბირთვის ტემპერატურა მატებას დაიწყებს, მკვლევარები ვარაუდობენ, რომ ყინულის კრისტალები გადაიქცევა უზარმაზარ ოკეანედ, რომელშიც სიცოცხლის ახალი ფორმები შეიძლება აღმოჩნდეს.
