Поверхность урана 5 класс кратко

Деление спутников на группы

Джон Гершель предложил новый принцип названия спутников Урана, выбирая для них имена героев из известных произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Их разделяют на 3 основных группы по величине и расположению орбит.

Внутренние

Сюда входит 13 спутников, среди которых можно встретить такие имена, как Джульетта, Дездемона, Порция, Офелия и Купидон, известные каждому грамотному человеку. В данную группу входят небесные тела продолговатой формы, величиной от 28 до 159 км в среднем диаметре. Их образование считают результатом столкновения других, более крупных сателлитов. Все они находятся во внутренней системе газового гиганта опоясанного кольцами. Их орбиты способствуют возникновению нестабильной ситуации для всей планетарной системы. По мнению астрономов, они постепенно приближаются к планете, что может стать причиной дальнейшего дробления на более мелкие объекты.

Внешние

Среди самых крупных и древних лун Урана имеется всего 5, Среди них: Оберон, Титания, Умриель, Ариэль и «Миранда», также названные в честь героев английской классики. Предположительно, они могли образоваться из-за столкновения планеты с крупным космическим телом. За многие тысячелетия существования на орбите, их поверхностные оболочки приобрели форму, близкую к идеальному шару. Траектории движения внешних сателлитов находятся под воздействием магнитного поля планеты. По этой причине их освещенность не отличается от аналогичных показателей на самом Уране. По причине длительности полного оборота газового гиганта вокруг Солнца, которая составляет 84 земных года, сезонные изменения в их полушариях пока не изучены.

Нерегулярные

Особая группа нерегулярных спутниковых объектов была зафиксирована современной астрономической аппаратурой в период с 1997 по 2002 годы. Открытие этих 7 небесных тел принадлежит ученым из США и Канады. По сложившейся традиции, среди их названий есть Фердинад, Маргарита и Просперо. Из них 6 сателлитов, кроме Маргариты, обладают обратным направлением вращения вокруг своей оси. С момента открытия нерегулярных спутников, Уран, подобно Сатурну и Юпитеру, стал одним из газовых гигантов, луны которого вращаются в разных направлениях. Предположительно, захват гравитационным полем одной из первых планет солнечной системы своих нерегулярных спутников произошел на начальном этапе ее образования. Список объектов этой группы может пополняться все новыми открытиями.

Цепная реакция деления урана

В январе 1939 года Ферми высказал мысль, что при делении урана-235 следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, путь к цепной реакции будет открыт. Поставленный эксперимент подтвердил наличие быстрых нейтронов.

Вынужденное деление ядер урана нейтронами сопровождается вылетом нескольких нейтронов, которые, взаимодействуя с соседними ядрами урана, вызывают их деление. Т.к. суммарная энергия связи ядер-осколков меньше, чем энергия связи ядра урана, то цепная реакция сопровождается выделением огромной энергии в виде кинетической энергии осколков, энергии квантов и энергии вторичных нейтронов.

Скорость нарастания цепной реакции характеризуют величиной, называемой коэффициентом размножения нейтронов, который характеризует быстроту роста числа нейтронов и равен отношению числа нейтронов в одном каком-либо поколении цепной реакции Ni к породившему их числу нейтронов предшествующего поколения Ni-1:

При k=1 число нейтронов, участвующих в делении ядер, остается неизменны, реакция протекает стационарно, имеет управляемый характер.

При k>1 число нейтронов увеличивается, интенсивность реакции возрастает.

При k>1,006 может принять неуправляемый характер.

При k=1,01 происходит взрыв.

С целью уменьшения вылета нейтронов с куска урана увеличивают массу урана. Минимальное значение массы урана, при котором возможна цепная реакция, называется критической массой.

В зависимости от устройства установок и типа горючего критическая масса изменяется от 200 г (прт наличии отражателя нейтронов) до 50 кг.

Атмосфера, температура, сезонность

Речь идет о холодной планете. Чья атмосфера занимает примерно 300 км выше мантии. Хотя границы достаточно условны. Температура атмосферы в этой зоне может составлять -224 С. А в термосфере достигает +557 С. И этот факт тоже входит в «копилку» уникальностей, ведь до Солнца далеко. А низкое внутреннее тепло не может оказать настолько эффективное влияние.

Состав атмосферы

Уран лишен твердой поверхности. Но несмотря на это его структура все равно содержит такое определение, как атмосфера. Таковой принято считать слой, начинающийся от мантии, подразделяющийся на три части.

Тропосфера — высота от мантии до 50 км. Давление от 100 до 0,1 Бар;
Стратосфера — от 50 до 4000 км. Давление от 0,1 до 10-10 бар;
Термосфера — с давлением в 1 бар. Высотой до двух планетарных радиусов (от 4000 до 50000).

Именно атмосфера превращает Уран в бирюзовый объект, наблюдаемый в земные и космические телескопы.

Тропосфера

Наиболее изменчивая и плотная атмосферная часть (тропосфера). Она граничит с мантией, где господствуют вихри, образуются яркие облака. Ее характерная особенность — чем ниже, тем холоднее. Если на глубине 300 км температура равна 320К. То на расстоянии 50 км это всего 53К. В тропопаузе (наиболее холодная часть) температурный режим варьируется от 49 до 57 К.

Атмосферные образования, облака и ветра

Движение вихревых потоков внутри атмосферы удивительным образом не совпадают с традиционными представлениями о ветрах. На экваторе они движутся в противоположную сторону от направления вращения. Скорость возрастает по мере удаления от экваториальной зоны — до 900 км/ч. По мере приближения к полюсам вихри снижают скорость и меняют направление. Кроме того, наблюдаются, так называемые темные полосовые структуры, состоящие из плотных облачных метановых скоплений. И небольшие яркие облака, занимающие различные локации в зависимости от сезона.

Температура

Температурная разница весьма значительна несмотря на общие показатели холода. В некоторых местах это минимальные -224C. Но отдельных слоях атмосфера разогревается до максимального значения 520C.

Сезонные изменения

Точные сезонные наблюдения за атмосферой и сменой сезонов ведутся только в последний Уранианский год. То есть около 84 земных лет. Ранее астрофизики не располагали такими возможностями, как сейчас. Например, с мая по март 2004 года на планете был зафиксирован сильнейший ураган. Беспрерывная гроза, получившие название «Фейерверк 4 июля». С 1950 года и в течение 1,5 лет замечено стабильное изменение яркости. Максимальные показатели во время солнцестояния, и минимальные в дни равноденствия. Во время удаления от точки солнцестояния южный полюс становится более темным. А в северном полушарии повышается облачная и вихревая активность.

Примерное время полета

При передвижении со скоростью света время полета от Солнца до ледяной планеты составило бы всего 2 часа 40 минут. Но, несмотря на технический прогресс и развитие космонавтики, способные на такое летательные аппараты пока существуют лишь в воображении фантастов.

Единственный космический аппарат, приближавшийся к ледяному гиганту, добрался до него за 8 лет с момента запуска с Земли. При этом скорость полета зонда достигала 15,4 км/с. Так быстро не способен двигаться ни один летательный аппарат из всех существующих, на борту которых могут находится люди. Например, скорость ракеты Ю. Гагарина была равна 28 тыс. км/ч.

Если предположить теоретическую возможность долететь до Урана на доступных современному человеку средствах, то полет бы занял:

на ракете Ю. Гагарина — 10,4 лет;
на самолете Боинг — 326 лет;
на самолете Ан-2 («Кукурузнике») — 1,5 тыс. лет.

Ночная страсть музыканта

42-летний профессиональный музыкант Вильям Гершель на жизнь зарабатывал преподаванием музыки и игрой на скрипке и гобое в местном оркестре, но главной страстью его жизни была астрономия. В перерывах между уроками музыки он шлифовал металлические зеркала для телескопов, вечерами давал концерты, а ночи проводил за наблюдением звезд. Жившие вместе с ним младший брат Александр и сестра Каролина помогали ему во всем — и в изготовлении инструментов, и в обработке наблюдений, и в домашних делах. В саду во дворе своего дома Гершель установил им же самим изготовленный телескоп и занялся исследованием звездного неба. Уже седьмой год вел он свои наблюдения. И это не было праздным любопытством: Гершель поставил перед собой грандиозную задачу — нанести на карту неба все звезды Северного полушария. 13 марта 1781 года он изучал расположение светил в районе созвездия Тельца. Одна из звезд в пределах этого участка показалась Гершелю странной — вместо яркой точки она имела вид небольшого диска, поэтому в дневнике наблюдений он сделал такую запись: «необычного вида — либо звезда, окруженная туманностью, либо комета».

Первоначально Гершель посчитал все же, что это комета, о чем вскоре и послал сообщение в Королевское общество. За свое открытие он в том же году был избран членом Лондонского Королевского общества и получил степень доктора Оксфордского университета. А спустя 2 месяца после открытия Гершеля петербургский академик Андрей Лексель вычислил параметры орбиты этого небесного тела, показавшие, что оно вращается вокруг Солнца по кругу, радиус которого в 19 раз превышает радиус орбиты Земли. Но самое удивительное состояло в том, что небесное тело, открытое Гершелем, имело круговую орбиту, характерную исключительно для планет — кометы движутся по сильно вытянутым параболам. Стало ясно, что Гершелю удалось обнаружить еще одну, седьмую планету, а Солнечная система, границы которой до сих пор проводились по орбите Сатурна, в одночасье расширилась вдвое.

Вновь открытое небесное тело Гершель назвал планетой Георга в честь правившего в то время в Англии короля Георга III. Однако это имя не прижилось, а общепринятым стало более подходящее название — Уран, предложенное в год открытия планеты немецким астрономом Иоганном Боде, которое и продолжило «семейное древо» римских богов в названиях планет, расположенных во внешней части Солнечной системы.

Основные размерные показатели

Согласно проведённым исследованиям размер Урана можно охарактеризовать следующим образом:

радиус Урана составляет 25 360 км;
диаметр Урана – 50 720 км;
значение объема планеты достигает отметки в 6,833*10^13 кубических километров;
масса равна 8,68 * 10^25 килограмм;
плотность – 1,27 грамм на кубический сантиметр;
значение полярного сжатия – 0,02293;
площадь, которую имеет поверхность космического тела – 8,1156*10^9;
показатель ускорения свободного падения в экваториальной области – 8,87 единиц;
точный период вращения – 0,71833 дней;
уровень Альбедо – 0,3 Бонд и 0,51 геом.;
показатель визуальной величины светила – 5,9-5,32 единиц.

Несмотря на превосходство по размерам объект имеет небольшую плотность, поэтому существенно уступает планете Земля. Планета имеет отличительную особенность в виде максимального переменного расстояния от Солнца.

Сравнение Земли и Урана

Планета Уран для детей

Уран планета, краткое описание для детей будет интересным, если на примере юлы — Земля и мячика — Уран, показать, как движутся планеты. Детям будет интересно узнать, что планета Уран – газовый гигант, который можно увидеть с Земли, будет выглядеть как голубая звезда. А если смотреть в телескоп, то видны будут и крупные спутники. Голубой цвет планете дает наличие метана в атмосфере.

Это первая планета, которую открыли в современной истории. И сделал это, с помощью телескопа, английский астроном Гершель Уильям, в 1781 году. Хотя вначале своего открытия он считал, что наблюдает за кометой. Планету дважды переименовывали. Первое название было в честь английского короля — Звезда Георга, но потом все же дали название Уран, в честь бога неба.

По своим размерам планета Уран занимает третье место по величине, четвертое по массе и седьмое место по удаленности от Солнца. При движении по орбите вокруг Солнца планета практически лежит, так как ось наклонена на 98 градусов, по отношению к плоскости орбиты. При этом Уран вращается по часовой стрелке, против своего движения по орбите. Вокруг Солнца планета облетает за 84 года, а зима и лето длятся 21 год. Сутки на Уране составляют 17 часов и 14 минут.

Также, как и у Сатурна, у Урана есть свои кольца, их всего 13. Они плохо видны, потому что состоят из каменных частиц, льда и темного вещества. Все имеют разную ширину и удаленность от планеты. Центральное кольцо шириной в 100 км, а остальные доходят до нескольких километров. Кольца от центра располагаются на расстоянии до 50000 км, а самые крайние удаляются на 100000 км.

Вокруг планеты Уран вращается 27 спутников, их еще называют лунами. Все они получили свои названия в честь персонажей произведений английского драматурга Уильяма Шекспира (Сон в летнюю ночь и Буря) и английского поэта Александра Поупа (Похищение локона). Их подразделяют на три группы — внутренние, нерегулярные и крупные. Луны Урана предположительно состоят из аммиачного льда и горных пород. Наиболее изученными являются 5 крупных — Ариэль, Миринда, Титания, Оберон и Умбириэль.

В планах ученых послать новую космическую экспедицию на Уран, в 2020 году. Так что ждем новых открытий. Продолжение следует.

Геморрагические диатезы у детей педиатрия кратко
Опираясь на текст расскажите о колядках кратко
Боевые заслуги омсбон кратко
Причины возвышения наполеона бонапарта кратко
Гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы кратко

Исследование

После открытия Урана его изучение долгое время оставалось проблематичным из-за его огромной удаленности. Ученые могли наблюдать только самые большие спутники, делать предположения о кольцах или атмосфере.

Только в двадцатом веке был запущен зонд «Вояджер-2», который был запущен в 1977 году и достиг планеты в 1986 году. Он дал первые изображения: невыразительная непрозрачная поверхность, едва видимая сквозь облака. Миссия «Вояджер-2» заключалась в изучении магнитного поля Урана и наблюдении за атмосферой. Устройство также изучило погоду, обнаружило два ранее неизвестных кольца и сфотографировало более крупные спутники. Часть планеты оставалась скрытой от ученых, когда зонд приблизился к залитой солнцем части планеты.

Более полезную информацию дали наблюдения с помощью радиотелескопа Хаббл еще в 1990-х годах. Именно он первым зарегистрировал атмосферные водовороты Урана, обнаружил «темное пятно» в облаках и асимметрию в структуре планеты.

Эти открытия позволили группе из 168 ученых начать подготовку к новому проекту. НАСА в настоящее время готовится к запуску космического корабля Uranus Pathfinder. Зонд начнет свое путешествие к Земле и закончит его в районе Урана, где он пересечет атмосферу и возьмет множество образцов. Проект предполагает масштабное исследование внешней стороны Солнечной системы. Гигантские области за пределами Урана будут изучены визуально. Предполагается, что запуск устройства начнется в 1920-х годах. Миссия может длиться до 15 лет, из которых почти 10 лет уйдет на полет к голубой планете.

Опасность урана для здоровья человека

Уран опасен не только потому, что обладает ионизирующим излучением — он является тяжелым металлом, имеющим свойство накапливаться в организме. Ионизирующее излучение провоцирует развитие раковых заболеваний, что многим из нас уже хорошо известно. А накапливание в организме тяжелых металлов ведет к их разрушению: в опасности находятся головной мозг, сердце, легкие, почки и другие важные органы человеческого организма. А если уран попадает в организм беременной женщины или ребенка, могут возникнуть серьезные проблемы в развитии. Опасные частицы урана могут проникнуть в тело самыми разными способами: при заглатывании, вдыхании и даже через трещины на коже.

Уран может нанести серьезный вред здоровью