Uranus on mitä epätavallisin planeetta. Sen lisäksi, että se on aurinkokuntamme seitsemäs planeetta ja kolmas kaasujättiläinen, se luokitellaan joskus myös 'jääjättiläiseksi' (yhdessä Neptunuksen kanssa). Tämä johtuu sen erikoisesta kemiallisesta koostumuksesta, jossa sen ilmakehässä oleva vesi ja muut haihtuvat aineet (esim. ammoniakki, metaani ja muut hiilivedyt) puristuvat siihen pisteeseen, jossa ne muuttuvat kiinteiksi.
Sen lisäksi sillä on myös erittäin pitkä kiertoaika. Periaatteessa Uranuksella kuluu hieman yli 84 Maan vuotta yhden Auringon kiertoradan suorittamiseen. Tämä tarkoittaa sitä, että yksi vuosi Uranuksella kestää melkein yhtä kauan kuin vuosisata täällä maan päällä. Tämän lisäksi planeetalla tapahtuu aksiaalisen kallistuksensa vuoksi myös yön ja päivän äärimmäisyyksiä vuoden aikana sekä melko mielenkiintoisia vuodenaikojen vaihteluita.
Kiertojakso:
Uranus kiertää Aurinkoa keskimäärin 2,875 miljardin kilometrin etäisyydellä (1,786 miljardia mailia), joka vaihtelee 2,742 miljardista kilometristä perihelionissa 3 miljardiin kilometriin (1,86 miljardia mailia) aphelionissa. Toinen tapa tarkastella sitä olisi sanoa, että se kiertää Aurinkoa keskimäärin 19,2184 AU:n etäisyydellä (yli 19 kertaa Maan ja Auringon välinen etäisyys) ja vaihtelee välillä 18,33 AU – 20,11 AU.
Kuvat Uranuksesta neljän vuoden aikana Hubble-avaruusteleskoopilla. Kiitos: NASA/ESA/HST
Sen vähimmäis- ja enimmäisetäisyys Auringosta on 269,3 miljoonaa kilometriä (167,335 mailia) tai 1,8 AU, mikä on selkein kaikista aurinkoplaneetoista (mahdollisesti Plutoa lukuun ottamatta). Ja keskimääräisen kiertoradan nopeuden ollessa 6,8 km/s (4,225 mailia/s), Uranuksen kiertoaika vastaa 84,0205 maavuotta. Tämä tarkoittaa, että yksi vuosi Uranuksella kestää jopa 30 688,5 Maan päivää.
Kuitenkin, koska Uranuksen pyöriminen kerran akselinsa ympäri kestää 17 tuntia 14 minuuttia 24 sekuntia (sideerinen päivä). Ja koska se on valtavan etäisyyden päässä Auringosta, yksi aurinkopäivä Uranuksella on suunnilleen sama. Tämä tarkoittaa, että yksi vuosi Uranuksella kestää 42 718 Uranin aurinkopäivää. Ja kuten Venus, Uranus pyörii vastakkaiseen suuntaan kiertoradansa Auringon ympäri (ilmiö tunnetaan retrogradisena kiertona).
Aksiaalinen kallistus:
Toinen mielenkiintoinen asia Uranuksessa on sen akselin äärimmäinen kaltevuus (97,7°). Vaikka kaikki aurinkoplaneetat ovat jossain määrin vinossa akseleillaan, Uranuksen äärimmäinen kallistus tarkoittaa, että planeetan pyörimisakseli on suunnilleen samansuuntainen aurinkokunnan tason kanssa. Syytä tähän ei tunneta, mutta on teoriassa, että aurinkokunnan muodostumisen aikana Maan kokoinen protoplaneetta törmäsi Uranukseen ja kallistasi sen kyljelleen.
Tästä seuraa, että kun Uranus lähestyy päivänseisaustaan, yksi napa on jatkuvasti aurinkoa kohti, kun taas toinen on poispäin - mikä johtaa hyvin epätavalliseen päivä-yö-kiertoon planeetan halki. Napoilla kokee 42 maavuotta päivää, jota seuraa 42 vuotta yötä.
Tämä on samanlainen kuin napapiirillä ja Etelämantereella. Talvikaudella napojen lähellä yksi yö kestää yli 24 tuntia (alias 'napayö'), kun taas kesällä yksi päivä kestää yli 24 tuntia ('napapäivä' tai ' Keskiyön aurinko').
Sillä välin, lähellä päiväntasausaikaa, Aurinko on kohti Uranuksen päiväntasaajaa ja antaa sille ajanjakson päivä-yö-jaksoista, jotka ovat samanlaisia kuin useimmilla muilla planeetoilla. Uranus saavutti viimeisimmän päiväntasauksensa 7. joulukuuta 2007 Matkustaminen 2 Luotain historiallisessa ohilennossa vuonna 1986, Uranuksen etelänapa suunnattiin lähes suoraan aurinkoon.
Kausivaihtelu:
Uranuksen pitkä kiertorata ja äärimmäinen aksiaalinen kallistus johtavat myös äärimmäisiin vuodenaikojen vaihteluihin sen sään suhteen. Näiden muutosten täyden laajuuden määrittäminen on vaikeaa, koska tähtitieteilijät eivät ole vielä havainneet Urania koko Uranin vuoden ajan. Kuitenkin 1900-luvun puolivälistä lähtien saadut tiedot ovat osoittaneet säännöllisiä muutoksia päivänseisausten ja päiväntasausten välillä kirkkaudessa, lämpötilassa ja mikroaaltosäteilyssä.
Näiden muutosten uskotaan liittyvän näkyvyyteen ilmakehässä, jossa auringon valaiseman pallonpuoliskon uskotaan kokevan paikallista metaanipilvien paksuuntumista, mikä tuottaa voimakkaita sumuja. Pilvien muodostumisen lisääntymistä on myös havaittu, ja erittäin kirkkaita pilvipiirteitä on havaittu vuosina 1999, 2004 ja 2005. Myös tuulen nopeuden muutoksia on havaittu, jotka näyttävät liittyvän kausittaiseen lämpötilan nousuun.
Hubble-teleskoopin ottama lähikuva Uranuksen tummasta pisteestä. Kiitos: NASA/ESA/HST
Uranuksen' Suuri tumma piste ” ja sen pienemmän tumman pisteen uskotaan myös liittyvän vuodenaikojen vaihteluihin. Paljon kuin Jupiterilla Suuri punainen piste , tämä ominaisuus on jättimäinen pilvipyörre, jonka muodostavat tuulet – joiden tässä tapauksessa arvioidaan saavuttavan jopa 900 km/h (560 mph) nopeuden. Vuonna 2006 Space Science Instituten ja Wisconsinin yliopiston tutkijat havaitsivat myrskyn, jonka mitat olivat 1 700 x 3 000 kilometriä (1 100 mailia 1 900 mailia).
Mielenkiintoista kyllä, vaikka Uranuksen napa-alueet saavat keskimäärin enemmän energiaa vuoden aikana kuin päiväntasaajan alueet, päiväntasaajan alueiden on havaittu olevan kuumempia kuin navat. Tarkkaa syytä tähän ei tiedetä, mutta sen uskotaan varmasti johtuvan jostain endogeenisesta.
Jep, Uranus on aika outo paikka! Tällä planeetalla yksi vuosi kestää lähes vuosisadan, ja vuodenajoille on ominaista äärimmäiset versiot napayöistä ja keskiyön auringoista. Ja tietysti, keskimääräinen vuosi tuo mukanaan kaikenlaisia vuodenaikojen vaihteluita, joita täydentävät äärimmäiset tuulet, massiiviset myrskyt ja tihenevät metaanipilvet.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita vuoden pituudesta muilla planeetoilla täällä Universe Today -sivustolla. Tässä Kuinka pitkä on vuosi muilla planeetoilla? , Kuinka pitkä on vuosi Merkuriuksella? , Kuinka pitkä on vuosi Venuksella? , Kuinka pitkä on vuosi maan päällä? , Kuinka pitkä on vuosi Marsissa? , Kuinka pitkä on vuosi Jupiterilla? , Kuinka pitkä on vuosi Saturnuksella? , Kuinka pitkä on vuosi Neptunuksella? ja Kuinka pitkä on vuosi Plutossa?
Jos haluat lisätietoja Uranuksesta, katso Hubblesiten uutistiedotteet Uranuksesta . Ja tässä linkki asiaan NASAn aurinkokunnan tutkimusopas Uranukseen .
Olemme äänittäneet jakson Astronomy Castista vain Uranuksesta. Pääset siihen tästä: Jakso 62: Uranus .
Lähteet: