Уран

13 марта 1781 г. Уильям Гершель, наблюдая в телескоп некоторую область в созвездии Близнецов, заметил необычную звезду, которая была «заметно больше остальных». Сначала Гершель решил, что это далекая комета. Но последующие наблюдения очень скоро показали, что этот объект движется почти по круговой орбите, лежащей далеко за орбитой Сатурна. Так Гершель случайно обнаружил Уран, седьмую от Солнца планету Солнечной системы.

Хотя Уран был открыт при помощи телескопа, иногда он становится настолько ярким, что виден невооруженным глазом. Но он «открывается» только наблюдателю с прекрасным зрением, который точно знает, в какую область неба следует смотреть, и проводит свои наблюдения в ясную безлунную ночь. В лучшем случае яркость Урана сравнима с яркостью тех тусклых звезд, которые еще удается различать невооруженным глазом. Действительно, до открытия Гершеля Уран был нанесен как звезда, по крайней мере, на 20 звездных картах.

В телескоп Уран выглядит неким призрачным зеленовато-голубым объектом, окруженным пятью спутниками.Все спутники довольно малы. Хотя некоторые наблюдатели сообщали о якобы видимых на поверхности Урана слабых пятнах, при фотографировании с Земли никаких деталей обнаружить не удалось. Более качественные изображения Урана получены в январе 1986 г. при пролете вблизи планеты космического аппарата «Вояджер-2».

Замечательной особенностью Урана является то, что он ориентирован совсем иначе, чем другие планеты Солнечной системы. У всех планет оси вращения приблизительно перпендикулярны плоскостям орбит. Небольшие отклонения от перпендикуляра (23,5° – у Земли, 24° – у Марса, 3° – у Юпитера, 27° – у Сатурна) приводят к смене сезонов. Но ось вращения Урана отклонена от перпендикуляра на 98°, т.е. практически расположена в плоскости орбиты планеты. Это значит, что сезоны на Уране выглядят, на наш взгляд, очень странно. Например, летом в северном полушарии Солнце кажется годами подвешенным почти над головой в точке северного полюса. А с наступлением зимы приблизительно полпланеты погружается в холодную зимнюю «ночь», которая длится десятилетия. В результате такого необычного неравномерного нагревания атмосферы погода напланете весьма причудлива.

Было заранее вычислено, что 10 марта 1977 г. Уран должен пройти перед некой слабой звездой. Это явление,называемое покрытием, очень важно для астрономов, так как оно дает возможность с большой точностью измерить диаметр планеты. Зная скорость движения планеты по орбите и измеряя время, в течение которого звезда «покрыта» планетой (и, следовательно, свет ее не достигает Земли), можно без особого труда определить диаметр планеты.

Расчеты показали, что лучше всего покрытие должно было наблюдаться из района Индийского океана. На борту самолета, принадлежащего НАСА, группа астрономов из Корнеллского университета приготовилась к наблюдению этого явления. Предполагалось, что все будет как обычно. Но буквально за полчаса перед тем, как покрытие должно было начаться, звезда внезапно пять раз исчезала из виду. Затем произошло покрытие.После этого звезда опять в течение получаса вспыхивала и исчезала еще пять раз. Астрономы, находящиеся на борту самолета, сразу же поняли смысл этого неожиданного явления: Уран окружен пятью тонкими кольцами.

Рис.2. Кольца и некоторые спутники Урана (снимок с аппарата Voyager 2, компьютерная обработка)

Кольца Урана сильно отличаются от колец Сатурна. Кольца Сатурна очень яркие и широкие. Кольца Урана, наоборот, темные и узкие. В отличие от обладающих высокой отражательной способностью покрытых инеем камней в кольцах Сатурна камни, образующие кольца Урана, отражают свет, как куски угля. Именно поэтому кольца Урана столь долго оставались незамеченными. Кроме того, пять колец Урана очень узки и разделены друг от друга широкими промежутками. Ширина ближайших к планете колец, вероятно, не превышает 10 км, а ширина более протяженного внешнего кольца – примерно 100 км. Самое близкое кольцо находится на расстоянии 18000 км над верхней границей облачного покрова Урана, а внешнее кольцо расположено на высоте 25000 км над планетой.