Delen:
10 ongelooflijke wetenschappelijke feiten over de planeet Uranus
De planeet Uranus, vernoemd naar de Griekse god van de hemel, werd ontdekt door de beroemde astronoom William Herschel in 1781. Te zwak voor de oude wetenschappers om te zien met het blote oog, het was de eerste planeet die met een telescoop werd geplaatst. Als gevolg hiervan werd Uranus aanvankelijk gedacht een ster of komeet te zijn van de legendarische astronoom en zijn collega's.
Deze enigmatische, mooie, gasachtige, blauwgroene ijsreus staat uiteindelijk bekend als de zevende planeet van de zon en is zo ver weg van zijn thuisster dat een volledige baan 84 aardse jaren in beslag neemt.
De gas- en ijsreuzen in ons zonnestelsel zijn zo ver van de aarde verwijderd dat ze extreem moeilijk te observeren en te bestuderen zijn. De Voyager-missies zijn de enige bron geweest van veel, zo niet alle, echte onbewerkte gegevens die we op de buitenplaneten hebben. Dus deze missies hebben een grote bijdrage geleverd aan ons huidige begrip van deze planeten.
10 Een planeet met een eigen geest
Net als Venus draait Uranus van oost naar west, wat precies het tegenovergestelde is van de richting waarin de aarde en de meeste andere planeten roteren. Een dag op Uranus is vrij kort en duurt slechts 17 aardse uren en 14 aardse minuten.
De rotatie-as van de planeet is schuin in een hoek die bijna evenwijdig is aan zijn baanvlak, waardoor Uranus eruit ziet alsof hij op zijn kant draait als een marmer dat over de vloer rolt. Een "normale" planeet lijkt op een basketbal dat aan een vinger draait.
Planetaire wetenschappers theoretiseren dat deze rotatieanomalie het gevolg kan zijn van een gigantische botsing tussen Uranus en een ander hemellichaam zoals een asteroïde. Vanwege deze onorthodoxe rotatie zijn de seizoenen op Uranus elk 21 aardse jaren lang. Dit veroorzaakt enorme verschillen in de hoeveelheid zonlicht die de planeet op verschillende tijdstippen en in verschillende regio's ontvangt gedurende het lange Uraniaanse jaar.
9 Het ringsysteem van Uranus
In januari 1986 kwam de ruimtesonde Voyager 2 binnen 81.500 kilometer (50.600 mijl) van de bovenste wolkenbanken van Uranus terwijl hij enorme hoeveelheden gegevens over de ijzige reus, inclusief het magnetisch veld, het interieur en de atmosfeer, naar de Aarde stuurde. Deze historische NASA-missie heeft ook duizenden digitale foto's van de planeet, de manen en de ringen teruggestuurd.
Ja, dat klopt, het zijn ringen. Zoals alle reuzen in het zonnestelsel heeft Uranus ringen. Verschillende wetenschappelijke instrumenten op de sonde concentreerden zich op het ringsysteem, onthulden fijne details van de bekende en ontdekten twee voorheen onbekende ringen voor een totaal van 13.
Het puin in de ringen varieert van deeltjes van stof tot vaste voorwerpen zo groot als kleine rotsblokken. Er zijn twee felgekleurde buitenringen en 11 iets zwakkere binnenringen. De binnenringen van Uranus werden voor het eerst ontdekt in 1977, terwijl de buitenste twee werden ontdekt door de Hubble-ruimtetelescoop tussen 2003 en 2005.
Negen van de 13 ringen werden per ongeluk ontdekt in 1977, terwijl wetenschappers een verre ster observeerden die achter de planeet was gepasseerd, ze openbaarde zoals zij deed. De ringen van Uranus bestaan eigenlijk als twee verschillende "ringsets" of "ringsystemen", wat ook vrij ongebruikelijk is in ons zonnestelsel.
8 Het raar en wild weer van Uranus
Op planeet Aarde genieten we van regen in de vorm van vloeibaar water. Soms kan het vreemde rode organismen of zelfs vissen laten regenen. Maar voor het grootste deel is de regen op aarde onschadelijk.
Op Titan regent het methaan. Venus heeft zure regen die verdampt voordat deze de grond bereikt. Maar op Uranus regent het diamanten. Solid diamanten.
Met behulp van de helderste bron van röntgenstralen op de planeet hebben wetenschappers eindelijk wat zij beschouwen als een solide bewijs van deze lang gekoesterde wetenschappelijke claim. Gepubliceerd in Natuurastronomie in 2017 trouwde het werk met een krachtige optische laser, de Linac Coherent Light Source (LCLS), met de röntgenvrije elektronenlaser in het SLAC National Accelerator Laboratory, dat röntgenpulsen produceert van één miljoen miljardste van een seconde!
Dit resulteert in supersnelle en uiterst nauwkeurige audits van processen tot op atomair niveau. Met behulp van deze opstelling, de wetenschappers getuige geweest van miniscule diamanten vormen als schokgolven door een speciaal plastic. Dit liet een glimp toe van processen die zich voordoen in de atmosfeer van planeten, maar op een veel grotere schaal.
Het plastic materiaal, polystyreen genaamd, bestaat uit koolstof en waterstof (twee elementen die overvloedig aanwezig zijn op Uranus), dus het induceren van schokgolven in het materiaal was de belangrijkste focus van het experiment. De theorie heeft betrekking op methaan, bestaande uit één koolstofatoom en vier waterstofatomen die in de atmosfeer verblijven en koolwaterstofketens vormen die uiteindelijk in diamant veranderen wanneer de juiste hoeveelheid warmte en druk wordt toegepast.
Dit gebeurt meer dan 8.000 kilometer (5.000 mijl) onder het oppervlak van de planeet, waar de diamanten bloeien en uiteindelijk diamantregen vormen. Dominik Kraus, hoofdauteur van de Natuurastronomie artikel, zei: "Toen ik de resultaten van dit nieuwste experiment zag, was het een van de beste momenten van mijn wetenschappelijke carrière." Deze kleine diamanten zijn wetenschappelijk bekend als nanodiamanten.
Nanodiamond regen wordt ook gedacht op Neptunus.
7 Uranus is de koudste plek in het zonnestelsel ... Soms
Met een minimale atmosferische temperatuur van -224 graden Celsius (-371,2 ° F), blijft Uranus een gemiddelde afstand van 2,9 miljard kilometer (1,8 miljard mijl) verwijderd van de zon en is af en toe de koudste plek in het zonnestelsel.
Aan de andere kant houdt Neptunus een gemiddelde afstand van 4,5 miljard kilometer (2,8 miljard mijl) van de zon en blijft dus in verhitte strijd voor de koudste planeet. Welke planeet is volgens jou de koudste Neptunus, met een gemiddelde temperatuur van -214 graden Celsius (-353,2 ° F) of Uranus?
Vanuit een logisch oogpunt zouden velen Neptunus kiezen omdat het de verste planeet van de zon is. Maar die mensen zouden ongelijk hebben. Uranus geeft Neptunus een run voor zijn geld in de poging om het koudste lichaam in het zonnestelsel te zijn.
Momenteel zijn er twee theorieën over waarom Uranus soms de koudste planeet is. Ten eerste lijkt Uranus door een eerdere botsing op zijn zij te zijn geslagen, waardoor warmte van de kern van de planeet zou ontsnappen in de ruimte. Volgens de tweede theorie zou de levendige atmosfeer van Uranus tijdens zijn equinox hitte kunnen veroorzaken.
6 Waarom is Uranus blauwgroen?
Als een van de slechts twee ijsreuzen in de buitenste regionen van het zonnestelsel (waarbij Neptunus de andere is), heeft Uranus een atmosfeer die erg lijkt op die van zijn gasachtige broer Jupiter - voornamelijk waterstof en helium met wat methaan en sporen van ammoniak en water . Het is het methaangas in de atmosfeer dat de planeet zijn prachtige blauwgroene tinten geeft.
Door het rode gedeelte van het zonlicht te absorberen, veroorzaakt methaan een blauwgroene kleur op de ijzige kolos. Het grootste deel van de massa van Uranus - tot 80 procent, zo niet meer - wordt stevig samengehouden in een vloeibare kern die voornamelijk bestaat uit bevroren elementen en verbindingen zoals ammoniak, waterijs en methaan.
5 Uranus zou twee manen kunnen verbergen
Toen Voyager 2 in 1986 een flyby van Uranus maakte, ontdekte het 10 nieuwe manen voor een nieuw totaal van 27. Maar als de planetaire wetenschappers aan de Universiteit van Idaho gelijk hebben, heeft de sonde tijdens zijn historische missie een paar manen gemist.
Bij het bekijken van de Voyager-gegevens ontdekten planetariërs Rob Chancia en Matthew Hedman dat twee ringen rond de planeet, Alpha en Beta genaamd, bezeten waren door kabbelend. Vergelijkbare golvende patronen waren eerder veroorzaakt door de zwaartekracht van twee voorbijrijdende manen, Ophelia en Cordelia, evenals een paar dozijn bollen en lichtbollen die zoemden rond de ijzige reus.
Er wordt gedacht dat de ringen rond Uranus gevormd werden door de zwaartekracht van deze kleine lichamen die eromheen zigzagden en deeltjes van ruimtestof en ander puin dwongen in de dunne ringen die we vandaag zien. De ontdekking van deze nieuwste patronen van golven suggereert sterk het bestaan van twee onbekende manen.
Als deze manen bestaan, gelooft Chancia dat ze erg klein zijn, waarschijnlijk 4,0-13,7 kilometer (2,5-8,5 mijl) in diameter. Als gevolg daarvan kon de camera van Voyager ze niet zien of kwamen ze voor als achtergrondruis in de afbeeldingen.
Mark Showalter van SETI-roem zei: "De nieuwe ontdekkingen tonen aan dat Uranus een jong en dynamisch systeem van ringen en manen heeft." Met andere woorden, het is zeker dat Uranus ons blijft verbazen.
4 Het mysterieuze magnetische veld van Uranus
Dit is raar. De magnetische polen van de planeet komen niet eens in de buurt van de geografische polen. Het magnetisch veld van Uranus is 59 graden scheef van de draaias van de planeet en is zo verschoven dat het niet door het centrum van de planeet gaat.
Ter vergelijking: het magnetisch veld van de aarde is slechts 11 graden gekanteld en lijkt op een staafmagneet met een noordpool en een zuidpool en wordt een dipoolveld genoemd. Het magnetisch veld van Uranus is veel complexer. Het heeft een dipoolcomponent en een ander deel met vier magnetische polen.
Gezien al deze verschillende magnetische polen en de belangrijkste kanteling van de planeet, is het geen wonder dat het magnetisch veld op verschillende locaties sterk varieert. Op het zuidelijk halfrond heeft het magnetische veld van Uranus bijvoorbeeld slechts een derde van de kracht van het veld op aarde. Op het noordelijk halfrond is het magnetisch veld van Uranus echter bijna vier keer sterker dan het veld van de aarde.
Wetenschappers geloven dat een groot, zout waterlichaam op Uranus de aanzet vormt voor het magnetisch veld van de planeet. Vroeger dachten ze dat de kanteling van 59 graden van het magnetisch veld van Uranus en de helling van 98 graden van zijn draaias de planeet een krachtige magnetosfeer zou opleveren. Maar ze hadden ongelijk.
De magnetosfeer van Uranus is redelijk normaal en niet anders dan die van andere planeten. Wetenschappers proberen nog steeds te achterhalen waarom. Ze ontdekten dat Uranus aurora's ervaart die vergelijkbaar zijn met de noordelijke en zuidelijke lichten hier op aarde.
3 NASA Probe Voyager 2 en Uranus
De NASA-ruimtesonde Voyager 2, gelanceerd op 20 augustus 1977, werd het eerste en tot dusverre het enige NASA-ruimtevaartuig dat een flyby van Uranus uitvoerde en de eerste close-upbeelden van de grote blauwe bol terugstuurde.
Tijdens zijn lange missie heeft Voyager 2 met succes een flyby van alle vier de zogenaamde "gasreuzen" voltooid, te beginnen met Jupiter in juli 1979, vervolgens Saturnus in augustus 1981, Uranus in januari 1986 en Neptune in augustus 1989.
Voyager 1 verliet ons zonnestelsel om zich in 2012 in de interstellaire ruimte te wagen. Voyager 2 bevindt zich nog steeds in de heliosheide, het buitenste deel van de bubbel van de zon (ook wel heliosfeer genoemd). Uiteindelijk zal Voyager 2 ook in de interstellaire ruimte vliegen.
2 Uranus Stinkt
Een recente studie suggereert dat de wolken in de bovenste atmosfeer van Uranus voornamelijk zijn samengesteld uit waterstofsulfide, wat de chemische verbinding is die verantwoordelijk is voor de stank van rotte eieren.Wetenschappers zijn al lange tijd geïnteresseerd in de samenstelling van deze wolken, vooral met de vraag of ze voornamelijk zijn gemaakt van waterstofsulfide-ijs of ammoniakijs zoals die van Saturnus en Jupiter.
Omdat Uranus zo ver weg is, zijn zeer gedetailleerde observaties van de ijsreus op zijn best moeilijk. Bovendien, met slechts één vlucht van de planeet door Voyager 2 in januari 1986, zijn antwoorden op deze vragen moeilijk te verkrijgen.
Wetenschappers hebben de Near-Infrared Integral Field Spectrometer in Hawaii gebruikt om zonlicht te bestuderen dat reflecteert van de atmosfeer net boven de toppen van de wolken op Uranus. Ze ontdekten de handtekening voor waterstofsulfide. Leigh Fletcher, co-auteur van de studie, zei:
Slechts een kleine hoeveelheid blijft boven de wolken achter als een verzadigde damp, en dit is waarom het zo uitdagend is om de signaturen van ammoniak en waterstofsulfide boven wolkendekken van Uranus vast te leggen. De superieure mogelijkheden van Gemini gaven ons eindelijk die gelukkige vakantie.
Wetenschappers vermoeden dat de wolken van Uranus en Neptunus sterk op elkaar lijken. Ze verschillen waarschijnlijk van die van Saturnus en Jupiter omdat ze zoveel verder van de zon samenvloeiden dan de twee gasreuzen. Patrick Irwin, hoofdauteur van de studie, verklaarde: "Als ooit een ongelukkige mens door de wolken van Uranus zou afdalen, zouden ze zeer onplezierige en geurige omstandigheden tegemoet treden."
Hij voegde eraan toe: "Verstikking en blootstelling in de -200 graden Celsius [-328 ° F] atmosfeer, gemaakt van voornamelijk waterstof, helium en methaan, zou zijn tol eisen lang voor de geur."
1 Uranus is zijdelings gekanteld van meerdere effecten
Volgens de meesten is Uranus een "excentrieke" in het zonnestelsel en wordt het vaak de "gekantelde planeet" genoemd. Onderzoekers zeggen dat recente bevindingen een nieuw licht werpen op de oude geschiedenis van de ijzige reus, inclusief de vorming en evolutie van alle gigantische planeten in ons zonnestelsel.
In 2011 zei de toenmalige studieleider Alessandro Morbidelli: "De standaardplaneetvormingstheorie veronderstelt dat Uranus, Neptunus en de kernen van Jupiter en Saturnus gevormd worden door slechts kleine objecten in de protoplanetaire schijf aan te trekken. Ze hadden geen gigantische botsingen moeten hebben gehad. '
Hij vervolgde: "Het feit dat Uranus minstens twee keer werd geslagen suggereert dat significante effecten typerend waren voor de vorming van reuzenplaneten, dus de standaardtheorie moet worden herzien."
Uranus is echt een vreemde. De draaiende as is door een absurde 98 graden uit de klap. De gigantische bal van ijzig gas rolt in principe op zijn kant. Geen enkele andere planeet in het zonnestelsel komt zelfs in de buurt van 98 graden off-kilter.
De aarde is bijvoorbeeld een aanzienlijke 23 graden uitgeschakeld, terwijl de gigantische Jupiter slechts 3 graden is gekanteld. Wetenschappers hebben al geruime tijd geloofd dat één grote impact Uranus's enorme tilt veroorzaakte. Maar na het uitvoeren van een reeks complexe computersimulaties, hebben ze mogelijk een meer geschikte verklaring ontdekt.
Ze begonnen de simulatie met behulp van een single-impact-model in de vroege dagen van het zonnestelsel. Dit toonde aan dat het zwaar scheef staande equatoriale vlak zou worden vertaald naar de manen, waardoor ze net zo scheef werden. Tot nu toe hadden ze gelijk, maar er kwam een verrassing aan.
Met een model met één botsing zouden de manen in de tegenovergestelde richting draaien van wat ze vandaag doen. Niet goed. Dus tweaken de onderzoekers de programma-parameters om een impact met twee lichamen te simuleren. Ze ontdekten dat een minimum van twee kleinere botsingen de bewegingen van de manen zou verklaren zoals ze nu zijn. Vanzelfsprekend is meer onderzoek nodig om deze resultaten te verifiëren.