Что скрывается в уране: от ядра до поверхности

Стратегия «сдерживания»

Время действия договора между странами-членами НАТО в момент его подписания было определено в двадцать лет, но было предусмотрено и его автоматическое продление. В тексте договора подчеркивалось обязательство не проводить действия, противоречащие Уставу ООН, содействовать международной безопасности. Была провозглашена стратегия «сдерживания», которая опиралась на концепцию «щита и меча». Основой политики «сдерживания» предполагалось сделать военную мощь союза. Один из идеологов этой стратегии подчеркивал, что из пяти регионов во всем мире с возможностью создания военного могущества – это США, Великобритания, СССР, Япония и Германия — один контролируется коммунистами. Поэтому главной целью политики «сдерживания» стало не допустить распространения идей коммунизма в остальные регионы.

Кристаллические формы

Характеристики урана обусловливают его реакцию с кислородом и азотом даже в нормальных условиях. При более высоких температурах он вступает в реакцию с широким спектром легирующих металлов, образуя интерметаллические соединения. Образование твердых растворов с другими металлами происходит редко из-за особых кристаллических структур, образованных атомами элемента. Между комнатной температурой и температурой плавления 1132 °C металлический уран существует в 3 кристаллических формах, известных как альфа (α), бета (β) и гамма (γ). Трансформация из α- в β-состояние происходит при 668 °C и от β до γ – при 775 °C. γ-уран имеет объемноцентрированную кубическую кристаллическую структуру, а β – тетрагональную. α-фаза состоит из слоев атомов в высокосимметричной орторомбической структуре. Эта анизотропная искаженная структура препятствует атомам легирующих металлов заменять атомы урана или занимать пространство между ними в кристаллической решетке. Обнаружено, что твердые растворы образуют только молибден и ниобий.

Спутники планеты

Титания и Оберон, первые и самые крупные урановые луны, были открыты еще в конце 18 века. Они были названы в честь королевы и короля фей из комедии Шекспира «Сон в летнюю ночь».

Титания достигает диаметра 1,5 тыс. км и массы 3,53*10 21кг. Она является синхронным спутником и полностью лежит в пределах магнитного поля хозяина. Состоит она из ледяной мантии и каменной сердцевины.

Оберон – наиболее далекий спутник седьмой планеты. Он, как и Титания, состоит из ледяной мантии и каменного ядра. Поверхность Оберона изрыта ударными кратерами.

В 1851 году были обнаружены два других крупных спутника Урана – Ариэль и Умбриэль, названные в честь персонажей поэмы «Похищение локона» Александра Поупа. Эти небольшие урановые луны имеют ледяную оболочку и каменное ядро. Как и остальные спутники ледяного гиганта, Ариэль и Умбриэль были образованы из аккреционного диска, возникшего во время формирования планеты.

Последний крупный спутник был открыт в 1948 году и назван Мирандой – в честь героини шекспировской «Бури». Миранда самый малый из крупнейших урановых лун и находится ближе всего к планете. Также является синхронным спутником. Поверхность Миранды представляет собой водяной лед с примесями аммиака и содей кремния.

Кроме 5 крупных имеется еще 13 внутренних спутников планеты. Они состоят из того же темного вещества, которое входит в состав урановых колец. Темный цвет долгое время не позволял исследователей обнаружить их. Названы эти спутники также в честь героев поэм Поупа и Шекспира. На данный момент известно еще 9 нерегулярных спутников, чье движение вокруг планеты отличается от перемещения основных лун.

Состав

Температурный профиль тропосферы и нижней стратосферы Урана. Указаны также основные слои облачности.

Состав атмосферы Урана отличается от планетарного состава в целом, её главными компонентами являются молекулярный водород и гелий.Молярная доля гелия была определена на основе анализа, проведенного космическим аппаратом Вояджер 2. В настоящее время принимаются значения 0.152 ± 0.033 в верхней тропосфере, что соответствует массовой доле 0.262 ± 0.048. Это значение очень близко к массовой доле гелия в составе Солнца 0.2741 ± 0.0120.

Третий по распространенности газ в составе атмосферы Урана — метан (CH₄), сведения о наличии которого были получены в результате наземных спектроскопических измерений. Метан обладает сильными полосами поглощения видимого света и ближнего инфракрасного, что делает Урана аквамаринового или голубого цвета. Ниже метановых облаков, на уровне, соответствующем давлению в 1,3 бар доля молекул метана составляет около 2,3 % , что в 10 — 30 раз превосходит аналогичные показатели для Солнца. Содержание менее летучих соединений, таких, как аммиак, вода и сероводород в глубокой атмосферой в настоящее время известно лишь приблизительно. Предполагается, что их концентрация в атмосфере Урана превосходит аналогичную для Солнца в десятки , а то и сотни раз.

Знания об изотопном составе уранианской атмосферы очень ограничены. По состоянию на май 2013 известно только количественное отношение дейтерия к протию. Оно составляет 5.5+3.5−1.5·10−5 и было измерено с помощью Инфракрасной Космической Обсерватории (ISO) в 1990-х годах. Это значение заметно выше, чем аналогичное для Солнца (2.25 ± 0.35·10−5).

ИК-спектроскопия, в том числе измерения с помощью космического телескопа «Спитцер» (SST), позволила обнаружить следовые количества углеводородов в стратосфере урана, которые, как считается, были синтезированы из метана под воздействием индуцированной солнечного УФ-излучения. Они включают этан (C₂H₆), ацетилен (C₂H₂), метилацетилен (CH₃C₂H), диацетилен (C₂HC₂H).. С помощью ИК — спектроскопии также были обнаружены следы водяного пара,окиси углерода и диоксида углерода в стратосфере. Эти примеси скорее всего исходят из внешнего источника, например, космической пыли и комет.

Радиоактивность

Создание периодической системы российским химиком Дмитрием Менделеевым в 1869 году сосредоточило внимание на уране как на самом тяжелом из известных элементов, которым он оставался до открытия нептуния в 1940 г. В 1896-м французский физик Анри Беккерель обнаружил в нем явление радиоактивности

Это свойство позже было найдено во многих других веществах. Теперь известно, что радиоактивный во всех его изотопах уран состоит из смеси 238U (99,27 %, период полураспада — 4 510 000 000 лет), 235U (0,72 %, период полураспада — 713 000 000 лет) и 234U (0,006 %, период полураспада — 247 000 лет). Это позволяет, например, определять возраст горных пород и минералов для изучения геологических процессов и возраста Земли. Для этого в них измеряется количество свинца, который является конечным продуктом радиоактивного распада урана. При этом 238U является исходным элементом, а 234U – один из продуктов. 235U порождает ряд распада актиния.

Экстракция

Сложные ионы 4- и 4- могут быть сорбированы из их соответствующих выщелачивающих растворов ионообменных смол. Эти специальные смолы, характеризующиеся кинетикой их сорбции и элюирования, размером частиц, стабильностью и гидравлическими свойствами, могут использоваться в различных технологиях обработки, например в неподвижном и подвижном слое, методом ионообменной смолы в пульпе корзинного и непрерывного типа. Обычно для элюирования сорбированного урана используют растворы хлорида натрия и аммиака или нитратов.

Уран можно выделить из кислых рудных щелоков путем экстракции растворителем. В промышленности используются алкилфосфорные кислоты, а также вторичные и третичные алкиламины. Как правило, экстракция растворителем предпочтительна по сравнению с ионообменными методами для кислотных фильтратов, содержащих более 1 г/л урана. Однако этот метод не применяется при карбонатном выщелачивании.

Затем уран очищают, растворяя в азотной кислоте с образованием уранилнитрата, экстрагируют, кристаллизуют и прокаливают с образованием трехокиси UO3. Восстановленный диоксид UO2 реагирует с фтористым водородом с образованием тетафторида UF4, из которого металлический уран восстанавливается магнием или кальцием при температуре 1300 °C.

Тетрафторид можно фторировать при температуре 350 °C до образования гексафторида UF6, используемого для отделения обогащенного урана-235 методом газовой диффузии, газового центрифугирования или жидкой термодиффузии.

Структура атмосферы планеты

В структурных особенностях атмосферы планеты Уран будет гораздо легче разобраться, если сразу уяснить некоторую разницу с привычной для нас земной газовой оболочкой. На Земле под атмосферой находится океан жидкой воды и твёрдая суша.

Атмосфера Урана состоит из трёх оболочек, внушительных по размеру:

Тропосфера расположена на высоте от -300 до 50 км (здесь время вспомнить, что из-за относительного расположения точки «поверхности» Урана, возможно отрицательное значение для высоты). На протяжении этих 350 км давление будет меняться от 100 бар в самой ближней к ядру планеты точки до 0,1 бара на границе между тропосферой и стратосферой.

Стратосфера простирается на высоте 50 – 4000 км. Тут давление постепенно падает от 0,1 до 10-10 бара.

Замыкает этот парад термосфера, которая окутывает планету на расстоянии в 50 тысяч километров.

Почему их называли тамплиерами?

Видео

Гранстар стабильно действует при перепадах температуры.

Хронология [ править ]

Уранианские облака

Все эти массы различных газов не висят неподвижно. Они собраны в огромные облака, некоторые из которых вполне можно сравнить с земными грозовыми тучами. Из-за высокого давления эти массы газа обладают большой плотностью.

Обычный для Урана ветер превосходит самый экстремальный земной ураган. В среднем ветер тут дует со скоростью 40 – 160 м/с. А максимальная зафиксированная скорость потоков газов на Уране составляет 250 м/с. Для сравнения – в земной атмосфере самые быстрые потоки двигаются со скоростью 50 м/с.

За уранианскими облаками трудно наблюдать. Планета находится очень далеко, и периодически одна сторона попадает в тень.

Тем не менее, учёные установили, что атмосферный рисунок на Уране меняется крайне неравномерно. Некоторые облака исчезают спустя всего пару часов, а другие остаются неизменными на протяжении десятилетий.

Открытие седьмой планеты

История открытия третьего газового гиганта всецело связана с именем англичанина Уильяма Гершеля. В 1781 году англичанин обнаружил новое небесное тело, которое первоначально принял за комету, посетившую Солнечную систему. Однако спустя некоторое время, изучив особенности движения объекта по орбите вокруг Солнца, астроном Уильям Гершель принял решение классифицировать его как седьмую планету. Это событие стало знаковым в астрономии. Впервые инструментальным способом человеку удалось обнаружить планету, о существовании которой ранее ничего не было известно. До этого момента астрономы опирались на информацию о существовании шести планет, принимая Уран за звезду. Представление о размерах Солнечной системы ограничивалось орбитой Сатурна.

Уильям Гершель и Уран

Англичанин на правах первооткрывателя предложил назвать седьмую планету в честь английского монарха — «звезда Георга». Это название не пришлось по вкусу членам Королевской астрономической обсерватории, которые решили дать новой планете название Уран, в честь древнегреческого божественного символа небесной сферы. Впоследствии, когда Гершель наблюдал за движением Урана, была отмечена особенность поведения этого небесного тела на орбите. Седьмая планета неравномерно двигалась по орбите, то ускоряясь, то замедляя свое движение. Уже после смерти Гершеля, другие астрономы, англичанин Адамс и француз Лаверье выдвинули предположение, что за Ураном находится еще одно крупное небесное тело, гравитация которого и отражается на поведении третьего газового гиганта. Последующие математические расчеты подтвердили правильность предположения, что дало возможность в 1846 году открыть последнюю, восьмую планету Солнечной системы Нептун.

Физические свойства

Уран — очень тяжёлый, серебристо-белый глянцеватый металл. В чистом виде он немного мягче стали, ковкий, гибкий, обладает небольшими парамагнитными свойствами. Уран имеет три аллотропные формы: альфа (призматическая, стабильна до 667,7 °C), бета (четырёхугольная, стабильна от 667,7 °C до 774,8 °C), гамма (с объёмно центрированной кубической структурой, существующей от 774,8 °C до точки плавления).

Радиоактивные свойства некоторых изотопов урана (выделены природные изотопы):

Массовое число	Период полураспада	Тип распада
234	2,45·105 лет	α
235	7,13·108 лет	α
236	2,39·107 лет	α
237	6,75 сут.	β-
238	4,49·109 лет	α
239	23,54 мин.	β-
240	14 час.	β-

Древненубийский метательный нож

Клинга – такое название получило необычное холодное оружие, используемое воинами племени Азанда, которое располагалось на территории древней Нубии. Данное изделие является метательным ножом, состоящим из нескольких лезвий.

Размер клинка составлял 550 мм. Устройство этого холодного оружия представляло собой три лезвия, тянущихся в разные стороны от рукояти. Клинга предназначался для нанесения противнику максимально болезненных ударов. Нубийский метательный нож выполнял функцию очень эффективного оружия. Кроме того, он являлся отличительным знаком, подтверждающим высокий статус владельца. Клинга использовался только опытными и заслуженными воинами.

Праздники и ритуалы знака Скорпион

Состав

Температурный профиль тропосферы и нижней стратосферы Урана. Указаны также основные слои облачности.

Состав атмосферы Урана отличается от планетарного состава в целом, её главными компонентами являются молекулярный водород и гелий.Молярная доля гелия была определена на основе анализа, проведенного космическим аппаратом Вояджер 2. В настоящее время принимаются значения 0.152 ± 0.033 в верхней тропосфере, что соответствует массовой доле 0.262 ± 0.048. Это значение очень близко к массовой доле гелия в составе Солнца 0.2741 ± 0.0120.

Третий по распространенности газ в составе атмосферы Урана — метан (CH₄), сведения о наличии которого были получены в результате наземных спектроскопических измерений. Метан обладает сильными полосами поглощения видимого света и ближнего инфракрасного, что делает Урана аквамаринового или голубого цвета. Ниже метановых облаков, на уровне, соответствующем давлению в 1,3 бар доля молекул метана составляет около 2,3 % , что в 10 — 30 раз превосходит аналогичные показатели для Солнца. Содержание менее летучих соединений, таких, как аммиак, вода и сероводород в глубокой атмосферой в настоящее время известно лишь приблизительно. Предполагается, что их концентрация в атмосфере Урана превосходит аналогичную для Солнца в десятки , а то и сотни раз.

Знания об изотопном составе уранианской атмосферы очень ограничены. По состоянию на май 2013 известно только количественное отношение дейтерия к протию. Оно составляет 5.5+3.5−1.5·10−5 и было измерено с помощью Инфракрасной Космической Обсерватории (ISO) в 1990-х годах. Это значение заметно выше, чем аналогичное для Солнца (2.25 ± 0.35·10−5).

ИК-спектроскопия, в том числе измерения с помощью космического телескопа «Спитцер» (SST), позволила обнаружить следовые количества углеводородов в стратосфере урана, которые, как считается, были синтезированы из метана под воздействием индуцированной солнечного УФ-излучения. Они включают этан (C₂H₆), ацетилен (C₂H₂), метилацетилен (CH₃C₂H), диацетилен (C₂HC₂H).. С помощью ИК — спектроскопии также были обнаружены следы водяного пара,окиси углерода и диоксида углерода в стратосфере. Эти примеси скорее всего исходят из внешнего источника, например, космической пыли и комет.

Видео обзор — история создания

Смотрели:
4 279

Облака

В тропосфере существует четыре облачных слоя:

• метановые облака на границе, соответствующей давлению примерно в 1,2 бар;
• сероводородные и аммиачные облака в слое давлений 3-10 бар. Температура в этой области составляет около 100К (-173С)
• облака из гидросульфида аммония при 20-40 бар,
• водяные облака из кристалликов льда ниже условной границы давления 50 бар.

Только два верхних облачных слоя доступны прямому наблюдению, существование же нижележащих слоев предсказано только теоретически. Яркие тропосферные облака редко наблюдаются на Уране, что, вероятно, связано с низкой активностью конвекции в глубинных областях планеты. Тем не менее, наблюдения таких облаков использовались для измерения скорости зональных ветров на планете, которая доходит до 250 м/с.

Об атмосфере Урана в настоящее время имеется меньше сведений чем об атмосферах Сатурна и Юпитера. По состоянию на май 2013 года только один космический корабль, Вояджер 2, изучал Уран с близкого расстояния. Никаких других миссий на Уран в настоящее время не запланировано.

Наблюдение и исследование

Атмосфера Урана во время программы Outer Planet Atmosphere Legacy (OPAL).

Хотя внутри Урана нет четко определенной твердой поверхности, самая внешняя часть газовой оболочки Урана (область, доступная для дистанционного зондирования) называется его атмосферой . Возможность дистанционного зондирования простирается вплоть до примерно 300 км ниже уровня 1 бар, при соответствующем давлении около 100  бар и температуре 320  К .

История наблюдений за атмосферой Урана длинна и полна ошибок и разочарований. Уран — относительно слабый объект, и его видимый угловой диаметр меньше 5 дюймов. Первые спектры Урана наблюдались через призму в 1869 и 1871 годах Анджело Секки и Уильямом Хаггинсом , которые обнаружили ряд широких темных полос, которые они не смогли идентифицировать. Они также не смогли обнаружить какие-либо солнечные линии фраунгофера — факт, который позже интерпретировал Норман Локьер, как указание на то, что Уран излучает собственный свет, а не отражает свет от Солнца. Однако в 1889 году астрономы наблюдали солнечные линии фраунгофера в фотографических ультрафиолетовых спектрах планеты, раз и навсегда доказав, что Уран сиял в отраженном свете. Природа широких темных полос в его видимом спектре оставалась неизвестной до четвертого десятилетия двадцатого века.

Хотя в настоящее время Уран в основном выглядит пустым, исторически было показано, что он имеет случайные особенности, например, в марте и апреле 1884 года, когда астрономы Анри Жозеф Перротен , Норман Локьер и Шарль Трепье наблюдали яркое продолговатое пятно (предположительно, шторм). вращается вокруг экватора планеты.

Ключ к расшифровке спектра Урана был найден в 1930-х годах Рупертом Вильдтом и Весто Слайфер , которые обнаружили, что темные полосы на 543, 619, 925, 865 и 890 нм принадлежали газообразному метану . Раньше их никогда не наблюдали, потому что они были очень слабыми и требовали большого пути для обнаружения. Это означало, что атмосфера Урана была прозрачной на гораздо большей глубине по сравнению с атмосферой других планет-гигантов. В 1950 году Джерард Койпер заметил еще одну размытую темную полосу в спектре Урана при 827 нм, которую ему не удалось идентифицировать. В 1952 году Герхард Герцберг , будущий лауреат Нобелевской премии , показал, что эта полоса была вызвана слабым квадрупольным поглощением молекулярного водорода , который стал вторым соединением, обнаруженным на Уране. До 1986 года в атмосфере Урана были известны только два газа — метан и водород. Дальнего инфракрасного спектроскопического наблюдения , начиная с 1967 года последовательно показали , что атмосфера Урана была в приблизительном тепловом равновесии с поступающей солнечной радиации (другими словами, он излучал столько тепла , сколько он получил от Солнца), и ни один внутренний источник тепла не требовалось объясните наблюдаемые температуры. До визита космического корабля «Вояджер-2» в 1986 году на Уране не наблюдалось никаких отдельных деталей .

В январе 1986 года космический корабль « Вояджер-2» пролетел мимо Урана на минимальном расстоянии 107 100 км, что позволило получить первые изображения и спектры атмосферы крупным планом. Они в целом подтвердили, что атмосфера состоит в основном из водорода и гелия с примерно 2% метана. Атмосфера казалась очень прозрачной, без густой стратосферной и тропосферной дымки. Наблюдалось лишь ограниченное количество дискретных облаков.

В 1990-х и 2000-х годах наблюдения с помощью космического телескопа Хаббла и наземных телескопов, оснащенных системами адаптивной оптики (например, телескопом Кека и инфракрасным телескопом НАСА ), впервые позволили наблюдать отдельные особенности облаков с Земли. . Их отслеживание позволило астрономам повторно измерить скорость ветра на Уране, известную ранее только из наблюдений » Вояджера-2″ , и изучить динамику атмосферы Урана.

Планета Уран

Главная / Солнечная система / Уран

Седьмую планету солнечной системы – Уран – открыли лишь в 1781 году и назвали в честь древнегреческого бога, который был отцом Кроноса. Эту планету классифицируют, как одну из газообразных планет-гигантов, наряду с Юпитером, Сатурном и Нептуном.

Ульям Гершель, открывший Уран, сначала принял его за комету

Он наблюдал за созвездием Тельца, и обратил внимание на небесное тело, находившееся в том месте, которое должно было пустовать, судя по звездным картам того времени

Объект был достаточно четким и медленно двигался относительно звезд.

Он рассказал о своем наблюдении коллегам астрономам, математикам и другим ученым. Европейские астрономы принялись изучать объект, его расстояние, массу, орбиту и прочие характеристики. Российский ученый Андрей Лексель, определил расстояние между Солнцем и Ураном, оно составляло, целых 18 а. е. (2,8 млрд. км).

Так, через 2 месяца, после ежедневных многочасовых наблюдений, ученые были убеждены, что Гершель открыл не комету, а далекую седьмую планету. За свое открытие, он был удостоен пожизненной денежной королевской выплаты в 200 фунтов стерлингов и награжден орденом. Эта была первая планета, открытая в Новое время.

Уран расширил границы солнечной системы в глазах человека, со времен Античности.

Строение Урана

Как показывают наблюдения со спутников, железно-каменное ядро с температурой около 7000 K, на Уране присутствует, а вот рек и океанов, наблюдать не приходится. Отсутствие металлического водорода, уменьшает количество тепла, выделяемое планетой до 30%, поэтому 70% тепловой энергии Уран получает от Солнца.

За ядром сразу начинается плотная очень плотная атмосфера, толщиной около 8 тыс. км. Химический состав атмосферы Урана таков: 83% водорода (H2), 15% гелия (Не) и около 2% метан (CH4). Метан, так же как и водород, принимают активное участие в поглощении солнечной радиации, и, следовательно, инфракрасного и красного спектров. Этим объясняется сине-зеленый цвет планеты.

Ветры в средних слоях, движутся со скоростью 250м/с.

Наклон оси Урана

Уран – уникальная планета солнечной системы. Наклон оси вращения составляет около 98°, это значит, что планета практически завалена набок. Для наглядности: если все планеты похожи на вращающуюся юлу, то Уран, скорее похож, на катящийся шар для боулинга.

Из-за такого необычного положения, смены дня и ночи и времен года на планете, протекают, мягко говоря, нестандартно. Получается, что 42 года, один полюс находится в темноте, на другой светит Солнце, а потом они меняются.

Ученые объясняют такое странное положение планеты, столкновением с другим небесным телом (возможно с другой планетой), которое произошло миллионы лет назад.

Спутники Урана

В начале третьего тысячелетия открыто и исследовано 27 спутников планеты Уран. Основными, являются 5 самых крупных спутников. Самый большой спутник – Титания – имеет диаметр всего 1570 км, это очень немного, по сравнению со спутниками остальных планет.

Оберон – второй по величине спутник Урана. Он и Титания, были открыты все тем же Гершелем, обнаружившим саму планету. Далее идут еще меньшие по размерам спутники: Умбриэль, Ариель и Миранда.

Интересен тот факт, что имена всем спутникам Урана, давали в честь героев бессмертных произведений Уильяма Шекспира.

Характеристики Урана

• Масса: 8,69*1025 кг (в 14 раз больше Земли) • Диаметр на экваторе: 51118 км (в 4 раз больше Земли) • Диаметр на полюсе: 49946 км • Наклон оси: 98° • Плотность: 1,27 г/см³ • Температура верхних слоев: около –220 °C • Период обращения вокруг оси (сутки): 17 часов 15 минут • Расстояние от Солнца (среднее): 19 а. е. или 2,87 млрд. км • Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 84,5 года • Скорость вращения по орбите: 6,8 км/с • Эксцентриситет орбиты: e = 0,044 • Наклон орбиты к эклиптике: i = 0,773° • Ускорение свободного падения: около 9 м/с²

• Спутники: есть 27 шт.

Структура атмосферы планеты

Особенностью строения атмосферы планеты Уран специалисты считают разделение ее на слои. Верхний (наружный) состоит главным образом из газа метана. Благодаря его свойству поглощать некоторые световые волны человеческому глазу планета Уран видна в сине-зеленом цвете. Световые волны, соответствующие оттенкам красного, это вещество поглощает.

По химическому составу окружения Уран почти не отличается от других планет Солнечной системы, называемых газовыми гигантами. Однако структура его атмосферы имеет особенность: она содержит существенно больше льда.

Такой вывод ученые сделали исходя из замеров температуры на поверхности и в нижних слоях атмосферы планеты. Приборы показали -224°С. Это самая холодная атмосфера в Солнечной системе.

Атмосфера Урана состоит в основном из водорода и гелия. Credit: ICRAR

Условно атмосферу этой планеты делят на следующие части:

• тропосфера, простирающаяся от -300 до 50 км (где 0 — уровень, давление на котором составляет 1 бар; условная поверхность планеты, соответствующая понятию “уровень моря” на Земле);
• стратосфера, достигающая 4000 км;
• термосфера, называемая также “атмосферной короной”, максимальная высота которой 50000 км; в этом слое давление стремится к нулю;
• граничащая с термосферой часть стратосферы и атмосферная корона образуют ионосферу; ее плотность зависит от активности солнца и превышает аналогичный параметр у других газовых гигантов.

Общая толщина атмосферного окружения Урана — не менее 8000 км.

Нахождение и применение урана

После того, как урановую руду извлекают из земли, её измельчают, перерабатывают и делают небольшие урановые таблетки. Таблетки урана подвергаются высоким температурам, чтобы они стали более прочными.

Таблетки помещают в трубки, как правило, циркониевые. Каждая трубка вмещает до 335 таблеток. 236 трубок образуют топливную сборку или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент), которую затем помещают в ядерный реактор.

После того как топливо закладывается в реактор, начинается процесс ядерного деления. Деление происходит в результате бомбардировки нейтронами атомного ядра урана.

Когда нейтрон сталкивается с атомом урана, последний расщепляется на два других атома. Происходит выделение большого количества энергии и других нейтронов. Они сталкиваются с атомами и порождают цепную реакцию.

Выделяемая энергия становится теплотой, которая нагревает воду в реакторе. Пар от горячей воды активирует турбины, а те, в свою очередь, запускают электрогенераторы. Такие генераторы и производят электроэнергию.

Основная информация

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Полезные статьи:

• Интересные факты о планете Уран;
• Уран и Нептун;
• Кто открыл Уран?
• Как Уран получил свое имя?
• Жизнь на Уране

Положение и движение Урана

• Орбита Урана;
• Наклон Урана
• Сезоны на Уране
• День на Уране
• Расстояние до Урана;
• Расстояние от Солнца до Урана
• Сколько лететь до Урана;

Строение Урана

• Размеры Урана;
• Диаметр Урана
• Плотность Урана
• Масса Урана;
• Состав Урана;
• Ядро Урана
• Сколько колец у Урана?
• Сколько спутников у Урана?

Поверхность Урана

• Поверхность Урана;
• Погода на Уране
• Вода на Уране
• Гравитация Урана
• Атмосфера Урана;
• Температура на Уране;
• Цвет Урана;

Ссылки

Состав системы Урана

Обращение

Это одна из главных особенностей, ярко выделяющая Уран среди других планет Солнечной системы. В то время как ось вращения большинства из них довольно незначительно наклонена к плоскости орбиты (например, у Земли этот угол составляет в среднем около 23º), Уран вращается почти «лёжа», так что каждый из его полюсов в определённый период оказывается обращённым прямо на Солнце. С учётом того, что полный путь планеты по орбите занимает не один десяток земных лет, а обращение вокруг своей оси — менее двадцати часов, времена года длятся здесь неимоверно долго: на стороне, обращённой к светилу, всегда будет «летний день», растянувшийся на 42 года, а на противоположной — столь же длительная «зимняя ночь».

Ещё одним необычным аспектом является направленность обращения планеты вокруг своей оси по часовой стрелке (в этом она подобна Венере). Как и у других планет-газовых гигантов, некоторые внешние области атмосферы Урана совершают полный оборот заметно быстрее, чем внутренние её слои; так, при рассчитанном периоде обращения примерно в 17,5 часа внешние облака могут огибать планету за 16, а местами и за 14,5 часа.

Характеристики и описание седьмой планеты

Первоначально о далекой планете имелись крайне скудные сведения. Ученым путем математических расчетов удалось узнать астрофизические параметры небесного тела, установить его приблизительные размеры. Выяснилось, что Уран имеет почти круговую орбиту, совершая за 84 года полный оборот вокруг нашего центрального Светила. Объект несется по орбите со средней скоростью 6,81 км/с. Эксцентриситет планеты составляет 0,0457. В перигелии он приближается к Солнцу на расстояние 2 млрд. 748 млн. 938 тыс. 461 км. В афелии Уран удаляется от нашей звезды на расстояние в 3 млрд. километров. Чтобы достичь окрестностей столь далекой планеты, космическому кораблю, стартовавшему с Земли, придется лететь 9 лет. Космический зонд «Вояджер-2», стартовавший в 1977 году достиг окрестностей Урана только 1986 году. К слову, эта пока единственный космический аппарат, достигший далекой планеты.

Минимальная дистанция между двумя мирами составляет 2 млрд. 570 млн. километров или 17,17 а.е. Для будущих миссий, планируемых в эту область Солнечной системы, можно будет использовать другую траекторию полета. Соответственно сократиться и время пути.

Расстояние между Солнцем, Землей и Ураном

Такое осевое положение можно назвать аномальным. Все остальные планеты Солнечной системы имеют оси вращения, расположенные под небольшим углом к плоскости обращения вокруг Солнца. Это объясняется центростремительными процессами, под воздействием которых шло формирование системы нашей звезды и самих планет. Что стало причиной столь необычного положения седьмой планеты, остается загадкой для ученых. Сегодня имеет место версия, согласно которой такое положение оси планеты стало результатом столкновения Урана с крупным небесным телом, масса которого примерно соответствовала массе Земли.

Находясь в таком положении, Уран неравномерно разогревается потоками солнечного света. Полюса Урана — самые освещаемые области планеты. Соответственным образом поделены и сутки на планете, которые в каждом полушарии длятся 42 земные года.

Угол наклона Урана к орбите