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10 Unglaubliche wissenschaftliche Fakten über den Planeten Uranus
Benannt nach dem griechischen Himmelsgott, wurde der Planet Uranus 1781 von dem berühmten Astronomen William Herschel entdeckt. Für die Wissenschaftler der Antike zu blass, mit bloßem Auge zu sehen, war dies der erste Planet, der mit einem Teleskop geortet wurde. Uranus wurde daher vom legendären Astronomen und seinen Kollegen zunächst als Star oder Komet betrachtet.
Dieser rätselhafte, wunderschöne, blau-grüne Eisriese, der als der siebte Planet der Sonne bekannt ist, ist so weit von seinem Heimatstern entfernt, dass eine vollständige Umlaufbahn 84 Erdjahre in Anspruch nimmt.
Die Gas- und Eisriesen unseres Sonnensystems sind so weit von der Erde entfernt, dass sie extrem schwer zu beobachten und zu studieren sind. Die Voyager-Missionen waren die einzige Quelle für viele, wenn nicht alle, der echten Rohdaten, die wir auf den äußeren Planeten haben. Diese Missionen waren daher sehr wichtig, um unser aktuelles Verständnis dieser Planeten zu unterstützen.
10 Ein Planet mit eigenem Kopf
Wie die Venus rotiert Uranus von Osten nach Westen. Dies ist genau das Gegenteil der Richtung, in die sich die Erde und die meisten anderen Planeten drehen. Ein Tag auf Uranus ist ziemlich kurz und dauert nur 17 Erdstunden und 14 Erdminuten.
Die Rotationsachse des Planeten ist in einem Winkel nahezu parallel zu seiner Orbitalebene geneigt, so dass Uranus so aussieht, als würde er sich auf seiner Seite drehen wie eine über den Boden rollende Marmorplatte. Ein „normaler“ Planet sieht aus wie ein Basketball, der sich an einem Finger dreht.
Planetenwissenschaftler vermuten, dass diese Rotationsanomalie aus einer gigantischen Kollision zwischen Uranus und einem anderen Himmelskörper wie einem Asteroiden resultieren könnte. Aufgrund dieser unorthodoxen Rotation sind die Jahreszeiten auf Uranus jeweils 21 Erdjahre lang. Dies führt zu großen Abweichungen in der Menge des Sonnenlichts, das der Planet zu verschiedenen Zeiten und in verschiedenen Regionen während des langen uranischen Jahres empfängt.
9 Das Ringsystem des Uranus
Im Januar 1986 befand sich die Weltraumsonde Voyager 2 im Umkreis von 81.500 Kilometern von den oberen Wolkenbänken des Uranus, während riesige Datenmengen über den vereisten Riesen, einschließlich Magnetfeld, Innenraum und Atmosphäre, auf die Erde übertragen wurden. Diese historische NASA-Mission schickte auch Tausende digitaler Fotos des Planeten, seiner Monde und seiner Ringe zurück.
Ja, das stimmt, es klingelt. Wie alle Giganten im Sonnensystem hat Uranus Ringe. Mehrere wissenschaftliche Instrumente der Sonde konzentrierten sich auf das Ringsystem, enthüllten feine Details der bekannten und entdeckten zwei bisher unbekannte Ringe für insgesamt 13.
Die Ablagerungen in den Ringen reichen von staubgroßen Partikeln bis zu festen Objekten, die so groß wie kleine Felsbrocken sind. Es gibt zwei bunte Außenringe und 11 etwas schwächere Innenringe. Die inneren Ringe des Uranus wurden erstmals 1977 entdeckt, die äußeren beiden wurden zwischen 2003 und 2005 vom Hubble-Weltraumteleskop entdeckt.
Neun der 13 Ringe wurden zufällig im Jahr 1977 entdeckt, als Wissenschaftler einen entfernten Stern beobachteten, der hinter dem Planeten vorbeigezogen war und sie auf diese Weise enthüllte. Die Ringe des Uranus existieren tatsächlich als zwei verschiedene „Ringsätze“ oder „Ringsysteme“, was auch in unserem Sonnensystem eher ungewöhnlich ist.
8 Das seltsame und wilde Wetter von Uranus
Auf dem Planeten Erde genießen wir Regen in Form von flüssigem Wasser. Manchmal kann es merkwürdige rote Organismen oder sogar Fische regnen. Aber auf der Erde ist der Regen meistens harmlos.
Auf Titan regnet es Methan. Venus hat sauren Regen, der verdunstet, bevor er den Boden erreicht. Aber auf Uranus regnet es Diamanten. Massive Diamanten
Mit der hellsten Röntgenquelle der Erde haben die Wissenschaftler endlich den Beweis für diesen langjährigen wissenschaftlichen Anspruch. Veröffentlicht in Natur-Astronomie 2017 bestand die Arbeit darin, einen hochleistungsfähigen optischen Laser, die Linac Coherent Light Source (LCLS), mit dem Röntgenlaser für freie Elektronen am SLAC National Accelerator Laboratory zu verbinden, der Röntgenimpulse mit einem Millionstel Milliardstel Milliarde Millimeter produziert eine Sekunde!
Dies führt zu einer superschnellen und äußerst genauen Überwachung von Prozessen bis hin zur atomaren Ebene. Mit diesem Aufbau beobachteten die Wissenschaftler, wie sich winzige Diamanten formten, als Stoßwellen durch einen speziellen Kunststoff geleitet wurden. Dies ermöglichte einen Einblick in Prozesse, die in der Atmosphäre von Planeten stattfinden, jedoch in einem viel größeren Maßstab.
Das Kunststoffmaterial, das als Polystyrol bezeichnet wird, besteht aus Kohlenstoff und Wasserstoff (zwei Elemente, die auf Uranus reichlich vorhanden sind). Das Hauptaugenmerk des Experiments lag daher auf der Einleitung von Stoßwellen in das Material. Die Theorie beinhaltet Methan, bestehend aus einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen, die sich in der Atmosphäre befinden und Kohlenwasserstoffketten bilden, die sich schließlich in Diamanten verwandeln, wenn die richtige Menge an Wärme und Druck angewendet wird.
Dies geschieht mehr als 8.000 Kilometer unterhalb der Oberfläche des Planeten, wo die Diamanten auslaufen und schließlich Diamantregen bilden. Dominik Kraus, Hauptautor der Natur-Astronomie In dem Artikel heißt es: „Als ich die Ergebnisse dieses jüngsten Experiments sah, war dies einer der besten Momente meiner wissenschaftlichen Karriere.“ Diese kleinen Diamanten sind wissenschaftlich als Nanodiamanten bekannt.
Es wird angenommen, dass Nanodiamant-Regen auch auf Neptun auftritt.
7 Uranus ist der kälteste Ort im Sonnensystem… manchmal
Mit einer minimalen atmosphärischen Temperatur von -224 Grad Celsius (-371,2 ° F) hält sich Uranus durchschnittlich 2,9 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt und ist mitunter der kälteste Ort im Sonnensystem.
Auf der anderen Seite hält Neptune durchschnittlich 4,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt und ist daher in hitzigem Kampf um den kältesten Planeten. Welcher Planet ist Ihrer Meinung nach der kälteste Neptun mit einer Durchschnittstemperatur von -214 Grad Celsius (Uranus)?
Aus logischer Sicht würden sich viele für Neptun entscheiden, da dies der von der Sonne am weitesten entfernte Planet ist. Aber diese Leute würden sich irren. Uranus gibt Neptun die Chance, der kälteste Körper im Sonnensystem zu sein.
Derzeit gibt es zwei Theorien darüber, warum Uranus manchmal der kälteste Planet ist. Erstens scheint Uranus durch eine frühere Kollision auf die Seite geschlagen worden zu sein, wodurch Wärme aus dem Kern des Planeten in den Weltraum entweichen könnte. Nach der zweiten Theorie könnte die lebhafte Atmosphäre von Uranus während des Tagundnachtgleichens Hitze ausstrahlen.
6 Warum ist Uranus blau-grün?
Als einer von nur zwei Eisriesen im äußeren Bereich des Sonnensystems (der andere ist Neptun), hat Uranus eine Atmosphäre, die der seines spritzigen Bruders Jupiter sehr ähnlich ist - hauptsächlich Wasserstoff und Helium mit etwas Methan und etwas Ammoniak und Wasser . Es ist das Methangas in der Atmosphäre, das dem Planeten seine schönen blaugrünen Töne verleiht.
Durch die Aufnahme des roten Teils des Sonnenlichts setzt Methan eine blaugrüne Färbung auf dem eisigen Ungetüme ein. Der Großteil der Uranus-Masse - bis zu 80 Prozent, wenn nicht mehr - wird in einem flüssigen Kern, der hauptsächlich aus gefrorenen Elementen und Verbindungen wie Ammoniak, Wassereis und Methan besteht, fest zusammengehalten.
5 Uranus könnte zwei Monde verstecken
Als Voyager 2 1986 einen Vorbeiflug von Uranus machte, entdeckte er 10 neue Monde für eine neue Gesamtsumme von 27. Wenn die Planetenwissenschaftler der University of Idaho jedoch recht haben, hat die Sonde während ihrer historischen Mission einige Monde vermisst.
Bei der Durchsicht der Voyager-Daten entdeckten die Planetenwissenschaftler Rob Chancia und Matthew Hedman, dass zwei Ringe um den Planeten, genannt Alpha und Beta, Rippling besaßen. Ähnliche Wellenmuster waren zuvor durch die Schwerkraft zweier vorbeiziehender Monde, Ophelia und Cordelia, sowie durch ein paar Dutzend Kugeln und Kugeln verursacht worden, die um den vereisten Riesen schwebten.
Es wird vermutet, dass die Ringe um Uranus durch die Schwerkraft dieser kleinen Körper gebildet wurden, die sich um ihn herum zogen und Partikel des Weltraumstaubs und anderer Trümmer in die dünnen Ringe zwingen, die wir heute sehen. Die Entdeckung dieser neuesten Muster der Welligkeit deutet stark auf die Existenz zweier unbekannter Monde hin.
Wenn diese Monde vorhanden sind, glaubt Chancia, dass sie sehr klein sind und wahrscheinlich einen Durchmesser von 4,0-13,7 km haben. Daher konnte die Voyager-Kamera sie entweder nicht sehen oder sie zeigte sich als Hintergrundrauschen in den Bildern.
Mark Showalter von SETI Fame sagte: "Die neuen Entdeckungen zeigen, dass Uranus ein junges und dynamisches System aus Ringen und Monden hat." Mit anderen Worten, es ist sichergestellt, dass Uranus uns weiterhin in Erstaunen versetzen wird.
4 Das mysteriöse Magnetfeld des Uranus
Das ist komisch. Die magnetischen Pole des Planeten sind nicht einmal annähernd auf ihre geographischen Pole ausgerichtet. Uranus 'magnetisches Feld ist um 59 Grad von der Spinachse des Planeten geneigt und so verschoben, dass es nicht durch das Zentrum des Planeten geht.
Zum Vergleich: Das Magnetfeld der Erde ist nur um 11 Grad geneigt und ähnelt einem Stabmagneten, der einen Nordpol und einen Südpol aufweist und als Dipolfeld bezeichnet wird. Das Magnetfeld von Uranus ist viel komplexer. Es hat eine Dipolkomponente und einen anderen Teil mit vier Magnetpolen.
Angesichts all dieser unterschiedlichen Magnetpole und der großen Neigung des Planeten ist es kein Wunder, dass das Magnetfeld an verschiedenen Orten stark variiert. In der südlichen Hemisphäre hat Uranus 'Magnetfeld beispielsweise nur ein Drittel der Stärke des Feldes auf der Erde. In der nördlichen Hemisphäre ist das Magnetfeld von Uranus jedoch fast viermal stärker als das Erdfeld.
Wissenschaftler glauben, dass ein großes, salziges Gewässer auf Uranus den Anstoß für das Magnetfeld des Planeten gibt. Sie dachten, dass die Neigung des Uranus-Magnetfeldes um 59 Grad und die Neigung der Spin-Achse um 98 Grad den Planeten mit einer starken Magnetosphäre versorgen würden. Aber sie haben sich geirrt.
Die Magnetosphäre von Uranus ist ziemlich normal und unterscheidet sich nicht von der der anderen Planeten. Die Wissenschaftler versuchen immer noch herauszufinden, warum. Sie entdeckten, dass Uranus Auroras ähnlich den Nord- und Südlichtern hier auf der Erde erlebt.
3 NASA Probe Voyager 2 und Uranus
Die am 20. August 1977 gestartete NASA-Raumsonde Voyager 2 war die erste und bisher einzige NASA-Raumsonde, die einen Vorbeiflug von Uranus durchführte und die ersten Nahaufnahmen der großen blauen Kugel zurückschickte.
Während seiner langen Mission hat Voyager 2 erfolgreich einen Vorbeiflug aller vier sogenannten "Gasgiganten" absolviert, beginnend mit Jupiter im Juli 1979, dann Saturn im August 1981, Uranus im Januar 1986 und Neptun im August 1989.
Voyager 1 hat unser Sonnensystem verlassen, um sich 2012 in den interstellaren Raum zu begeben. Voyager 2 befindet sich immer noch in der Helioschicht, der äußeren Region der Sonnenblase (auch Heliosphäre genannt). Schließlich wird Voyager 2 auch in den interstellaren Raum fliegen.
2 Uranus stinkt
Eine kürzlich durchgeführte Studie legt nahe, dass die Wolken in der oberen Atmosphäre des Uranus hauptsächlich aus Schwefelwasserstoff bestehen, der chemischen Verbindung, die für den schlechten Geruch fauler Eier verantwortlich ist.Wissenschaftler haben sich seit langem für die Zusammensetzung dieser Wolken interessiert, vor allem wenn sie sich fragen, ob sie hauptsächlich aus Schwefelwasserstoff- oder Ammoniak-Eis wie Saturn und Jupiter bestehen.
Da Uranus so weit entfernt ist, sind sehr detaillierte Beobachtungen des Eisriesen im besten Fall schwierig. Mit nur einem Vorbeiflug des Planeten durch Voyager 2 im Januar 1986 ist es schwierig, Antworten auf diese Fragen zu finden.
Die Wissenschaftler verwendeten das Nahinfrarot-Integral-Feldspektrometer in Hawaii, um das Sonnenlicht zu untersuchen, das von der Atmosphäre direkt über den Wolken der Uranus reflektiert wurde. Sie entdeckten die Signatur für Schwefelwasserstoff. Leigh Fletcher, Mitautor der Studie, sagte:
Über den Wolken bleibt nur ein winziger Teil als gesättigter Dampf, und deshalb ist es so schwierig, die Signaturen von Ammoniak und Schwefelwasserstoff über den Uranus-Wolken zu erfassen. Die überlegenen Fähigkeiten von Gemini gaben uns endlich den glücklichen Durchbruch.
Wissenschaftler vermuten, dass die Wolken von Uranus und Neptun sehr ähnlich sind. Sie unterscheiden sich wahrscheinlich von denen von Saturn und Jupiter, weil sie sich viel weiter von der Sonne verschmelzen als die beiden Gasriesen. Patrick Irwin, der Hauptautor der Studie, erklärte: "Wenn ein unglücklicher Mensch jemals durch Uranus 'Wolken absteigen würde, würde er auf sehr unangenehme und geruchsintensive Bedingungen treffen."
Er fügte hinzu: "Erstickung und Exposition in der Umgebungstemperatur von -200 Grad Celsius, die hauptsächlich aus Wasserstoff, Helium und Methan besteht, würde ihren Tribut lange vor dem Geruch beanspruchen."
1 Uranus ist seitlich von mehreren Stößen gekippt
Die meisten sagen, Uranus sei ein „komischer Ball“ im Sonnensystem und wird oft als „geneigter Planet“ bezeichnet. Die Forscher sagen, die neuesten Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf die uralte Geschichte des eisigen Riesen, einschließlich der Entstehung und Entwicklung aller riesige Planeten in unserem Sonnensystem.
Der damalige Chef der Studie, Alessandro Morbidelli, sagte im Jahr 2011: „Die Theorie der Standard-Planetenbildung geht davon aus, dass Uranus, Neptun und die Kerne von Jupiter und Saturn gebildet wurden, indem sie nur kleine Objekte in der protoplanetaren Scheibe ansammelten. Sie hätten keine riesigen Kollisionen erleiden müssen. “
Er fuhr fort: "Die Tatsache, dass Uranus mindestens zweimal getroffen wurde, deutet darauf hin, dass signifikante Auswirkungen typisch für die Bildung von Riesenplaneten waren. Daher muss die Standardtheorie überarbeitet werden."
Uranus ist wirklich ein merkwürdiger. Seine Drehachse fällt um absurde 98 Grad aus dem Gleichgewicht. Die riesige Kugel aus eisigem Gas rollt grundsätzlich auf der Seite. Kein anderer Planet im Sonnensystem ist so nah wie möglich bei 98 Grad.
Zum Beispiel ist die Erde um beachtliche 23 Grad versetzt, während der riesige Jupiter nur um 3 Grad geneigt ist. Seit einiger Zeit glauben Wissenschaftler, dass Uranus durch einen großen Aufprall massiv geneigt wurde. Nachdem sie eine Reihe komplexer Computersimulationen ausgeführt haben, haben sie möglicherweise eine geeignetere Erklärung gefunden.
Sie begannen mit der Simulation, indem sie schon in den frühen Tagen des Sonnensystems ein Einzelschlagmodell verwendeten. Dies zeigte, dass die stark verdrehte Äquatorialebene in die Monde verschoben wurde, so dass sie genauso geneigt waren. Bisher hatten sie recht, aber es kam eine Überraschung.
Mit einem Einzelkollisionsmodell würden sich die Monde in die entgegengesetzte Richtung als heute bewegen. Nicht gut. Daher haben die Forscher die Programmparameter angepasst, um die Auswirkungen mit zwei Körpern zu simulieren. Sie entdeckten, dass mindestens zwei kleinere Kollisionen die Bewegungen der Monde so erklären würden, wie sie heute sind. Offensichtlich sind weitere Untersuchungen erforderlich, um diese Ergebnisse zu überprüfen.