Что мы знаем о Вселенной

Уран и Нептун

Уран был открыт английским ученым Вильямом Гершелем в 1781 г. Он удален от Солнца на 19 а. е. (это приблизительно вдвое дальше, чем от Солнца до Сатурна) и совершает полный оборот по орбите за 84 года.

Уран сильно отличается от других планет тем, что он вращается как бы лежа на боку: плоскость его экватора почти перпендикулярна к плоскости орбиты. Планета имеет 5 спутников. Все они движутся в направлении суточного вращения Урана приблизительно в плоскости его экватора. Наклон оси вращения к плоскости орбиты хотя и немного (на 8°), но все же превосходит 90°, поэтому направление вращения планеты является обратным, так же как и направление движения спутников.

Из-за необычного расположения оси вращения Урана Солнце там поднимается высоко над горизонтом, почти до зенита, даже на полюсах (разумеется, попеременно: то на северном, то на южном). Полярный день и полярная ночь (длительность которых возрастает с увеличением широты пункта и достигает на полюсах 4 2-летней продолжительности) там бывают повсеместно, исключая только узкий пояс вдоль экватора, где Солнце всегда восходит с периодичностью 10 ч 49 мин. Но даже в подсолнечной точке измеренная температура атмосферы возле поверхности (облаков) составляет —205— 220°С.

В атмосфере Урана найдены водород и небольшая примесь метана. В относительно большом количестве имеется, вероятно, гелий, так как средняя плотность Урана (1490 кг/м³ или 1,49 г/см³) больше, чем Юпитера. Еще более далекая планета — Нептун — была открыта «на кончике пера», как говорят астрономы. Она обнаружила себя прежде всего силой своего притяжения. Оказалось, что Уран движется не совсем так, как ему полагалось бы двигаться под действием притяжения Солнца и известных в то время планет. Тогда заподозрили существование еще одной планеты и попытались предвычислить ее положение на небе. Эту чрезвычайно сложную математическую задачу успешно решили англичанин Адаме и французский ученый Леверье независимо друг от друга. Они оба правильно предсказали, в каком месте звездного неба должна быть видна неизвестная планета. Получив данные Леверье, немецкий астроном Иоганн Галле в 1846 г. обнаружил планету. Ее средняя удаленность от Солнца — 30 а. е., период обращения по орбите — 164 года и 280 сут.

Видимый угловой диаметр Нептуна — всего 2"; точность измерений такой величины не может быть высока, так как земная атмосфера вносит искажения, величина которых редко бывает меньше 1" Уточнить диаметр Нептуна удалось без помощи угломерных приборов 7 апреля 1968 г., когда планета в своем движении на фоне звездного неба заслонила одну из далеких звезд. (Угловой диаметр любой звезды ничтожно мал по сравнению с угловыми размерами планет.)

Длительность затмения при точно известных характеристиках движения Нептуна позволила ученым найти линейный диаметр планеты. Уровень слоя в атмосфере Нептуна, которому соответствуют начало и конец затмения, представляет собой сплюснутый сфероид с экваториальным диаметром 50530 ±70 км. Новые сведения о диаметре позволили уточнить величину средней плотности Нептуна: она оказалась близкой к 1700 кг/м³ (1,7 г/см³). Детальная теоретическая обработка записей ослабления блеска звезды при ее заходе за атмосферу Нептуна дала много дополнительной информации. В частности, найдено, что средняя молекулярная масса надоблачных слоев атмосферы Нептуна равна 38. Это соответствует молекулярной массе водорода с небольшой примесью метана.

У Нептуна два спутника. Их размеры известны довольно приблизительно, однако ясно, что один из них - Тритон - очень крупный, его диаметр около 4 тыс. км, а масса вдвое больше массы Луны.

перейти к началу страницы