Uranus (planeet)

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
Uranus   Uranus se sterrekundige simbool
Die planeet Uranus
Uranus, soos waargeneem deur die Voyager 2-wenteltuig op 16 Desember 1986.
Ontdekking
Ontdek deur William Herschel
Datum 13 Maart 1781
Wentelbaaneienskappe[1]
Epog J2000
Afelium 20,083 305 26 AE
Perihelium 18,375 518 63 AE
Semi-hoofas 19,229 411 95 AE
Eksentrisiteit 0,044 405 586
Wentelperiode 30 799,095 dae
84,323 326 jaar
42 718 Uranus-sondae[2]
Gem. omwentelingspoed 6,81 km/s[3]
Inklinasie 0,772 556° (tot Ekliptika)
6,48° (tot die son se ewenaar)
1,02° (tot onveranderbare vlakte)[4]
Lengteligging van stygende nodus 73,989 821°
Periheliumargument 96,541 318°
Natuurlike satelliete 27
Fisiese eienskappe
Radius by ewenaar 25 559 ± 4 km
(4,007 Aardes)
Radius na pole 24 973 ± 20 km
(3,929 Aardes)
Oppervlakte 8,115 6×109 km2[5]
(15,91 Aardes)
Volume 6,833×1013 km3[3]
Massa (8,6810 ± 0,0013)×1025 kg[6]
GM=5 793 939 ± 13 km3/s2
Gem. digtheid 1,27 g/cm3[3]
Oppervlak-
aantrekkingskrag
8,69 m/s2[3]
Ontsnapping-
snelheid
21,3 km/s[3]
Sideriese
rotasieperiode
−0,718 33 dae
Rotasiespoed
by ewenaar
2,59 km/s
9 320 km/h
Aksiale neiging 97,77°
Deklinasie −15,175°
0,300 (geometries)
0,51 (Bond)[3]
Oppervlak-temp.
   1 bar level
   0,1 bar
min gem. maks
76 K[3]
49 K 53 K
Skynmagnitude 5,9[7] tot 5,32[3]
Atmosfeer
Samestelling 83 ± 3% Waterstof

15 ± 3% Helium
2,3% Metaan

0,009%
(0,007–0,015%) Waterstofdeuteried
[8]

Uranus is die sewende planeet van die Son af. Dit is ’n gasreus met die derde grootste deursnee en vierde grootste massa. Dit is genoem na die Griekse god van die lug, Uranos, en is die enigste planeet wat nie na ’n Romeinse god genoem is nie.

Uranus het dieselfde soort samestelling as Neptunus, en dit verskil van dié van die groter gasreuse, Jupiter en Saturnus. Daarom word hulle dikwels in ’n ander kategorie, "ysreuse", geplaas. Hoewel Uranus se atmosfeer dieselfde primêre samestelling van waterstof en helium as dié van Jupiter en Saturn het, bevat dit meer vlugtige stowwe (yssoorte) soos water, ammoniak en metaan, asook spore van koolwaterstowwe. Uranus het die koudste atmosfeer van al die planete in die Sonnestelsel, met ’n minimum van 49 K (−224,2 °C). Dit het ’n ingewikkelde wolkstruktuur met verskillende lae, waarvan die laagstes vermoedelik uit water bestaan en die boonste laag uit metaan. Daarteenoor bestaan Uranus se binnekant hoofsaaklik uit ys en rots.

Die enigste ruimtetuig wat Uranus al besoek het, is Nasa se Voyager 2. In 1986 het foto's van dié tuig gewys Uranus het feitlik geen uiterlike eienskappe in sigbare lig nie, in teenstelling met die bane of storms van die ander gasreuse.

William Herschel het Uranus op 13 Maart 1781 ontdek en vir die eerste keer die grense van die Sonnestelsel verskuif. Al die ander planete van dié tyd was van die antieke tye af reeds bekend. Dit is ook die eerste planeet wat met ’n teleskoop ontdek is en nie met die blote oog nie.

Ontdekking en benaming[wysig]

Grootte van die Aarde en Uranus.

Uranus is die eerste planeet wat ontdek is wat nie vanaf die antieke tyd as ’n planeet beskou is nie. Dit is aanvanklik vir ’n ster aangesien. Die eerste aangetekende waarneming van die "ster" was in 1690 toe John Flamsteed dit gekatalogiseer het as 34 Tauri.

William Herschel het die planeet op 13 Maart 1781 amptelik ontdek. Hy het dit egter op 26 April 1781 aangeteken as ’n komeet.[9] Ander sterrekundiges het gou besef dit is ’n nuwe planeet wat ontdek is, en Herschel self het teen 1783 aan die Royal Society erken dat dit wel ’n planeet is. Uit erkenning vir sy ontdekking het koning George III van die Verenigde Koninkryk hom ’n toelae van £200 gegee op voorwaarde dat hy na Windsor skuif sodat die koninklike familie deur sy teleskope kon kyk.

Die oorspronklike naam wat Herschel aan die planeet gegee het is Georgium Sidus (George se ster), genoem na koning George III. Hy het dit later hernoem tot die Georgian Planet. Die naam is tot teen 1850 gebruik, maar was nie aanvaarbaar buite Brittanje nie. Lalande het die naam Herschel in 1784 voorgestel, maar eindelik het Johann Elert Bode, redakteur van die Berliner Astronomisches Jahrbuch, die naam Uranus begin gebruik – die Latynse weergawe van die Griekse naam Uranos. Hy het gereken nes Saturnus die pa van Jupiter was, behoort die nuwe planeet na die pa van Saturnus genoem te word.[10][11] In 1789 het Bode se kollega by die Royal Academy, Martin Klaproth, sy nuut ontdekte chemiese element "uraan" genoem ter ondersteuning van Bode se keuse.[12] Dit het eindelik die algemeen aanvaarde naam geword.[10]

In Sjinees, Japannees, Koreaans en Viëtnamees beteken die naam van die planeet letterlik "Hemelkoningster" (天王星).[13]

Wentelbaan en rotasie[wysig]

Uranus wentel elke 84 aardjare om die Son. Sy gemiddelde afstand van die Son is rofweg 3 miljard km (sowat 20 AE). Die intensiteit van die sonlig op die planeet is sowat 1/400ste van dié op Aarde.[14] Sy wentelelemente is in 1783 die eerste keer bereken deur Pierre-Simon Laplace.[15] Mettertyd het onreëlmatighede duidelik geword tussen die voorgestelde en die waargenome wentelbaan, en in 1841 het John Couch Adams die eerste keer voorgestel dat die verskille veroorsaak kan word deur die swaartekrag van ’n onsigbare planeet. In 1845 het Urbain Le Verrier sy eie ondersoek na Uranus se wentelbaan begin. Op 23 September 1846 het Johann Gottfried Galle ’n planeet ontdek wat later Neptunus genoem is – by feitlik die presiese plek wat deur Le Verrier voorspel is.[16]

Die rotasieperiode van Uranus se binnekant is 17 uur, 14 minute, kloksgewys (’n retrograde beweging). Soos op al die gasreuse is daar baie sterk winde in die rigting van die rotasie in sy boonste atmosfeer. By sekere breedtegrade, soos sowat twee derdes van die pad van die ewenaar tot die suidpool, beweeg dele van die atmosfeer baie vinniger; ’n volle rotasie duur so kort as 14 uur.

Helling van as[wysig]

Uranus se as het ’n helling van 97,77 grade en daarom is sy rotasie-as sowat parallel met die vlak van die Sonnestelsel. Seisoene verskil dus heeltemal van dié op ander groot planete. Naby die tyd van Uranus se sonstilstand wys een pool aaneenlopend na die Son en die ander pool weg van die Son. Net ’n smal strook naby die ewenaar het ’n vinnige dag-nag-siklus, maar met die Son baie laag oor die horison soos by die Aarde se poolstreke. Aan die ander kant van Uranus se wentelbaan is die posisies van die pole omgekeer. Elke pool kry sowat 42 jaar lank aaneenlopende sonlig, gevolg deur 42 jaar van duisternis.[17] Naby die tyd van die dag-en-nag-ewenings wys Uranus se ewenaar na die Son en ondervind Uranus ’n tydperk van dag-nag-siklusse soortgelyk aan dié van die ander planete. Uranus het sy mees onlangse nagewening op 7 Desember 2007 ondervind.[18][19]

Noordelike halfrond Jaar Suidelike halfrond
Wintersonstilstand 1902, 1986 Somersonstilstand
Lentenagewening 1923, 2007 Herfsnagewening
Somersonstilstand 1944, 2028 Wintersonstilstand
Herfsnagewening 1965, 2049 Lentenagewening

Hoewel die pole langer na die Son wys as die ewenaar, is dit warmer by die ewenaar. Die rede is nie bekend nie. Ook die rede waarom die planeet so ’n groot helling het, is onbekend – een teorie is dat ’n aardgrootte planeet tydens die vorming van die Sonnestelsel teen Uranus gebots en die helling veroorsaak het.[20]

Sigbaarheid[wysig]

Uranus se skynbare magnitude is tussen 5,5 en 6,0, wat beteken dit kan op ’n donker aand met die blote oog gesien word as ’n dowwe ster. Dit kan maklik met ’n verkyker gesien word, selfs in ’n stadsomgewing.[21] Deur ’n amateurteleskoop het die planeet ’n ligblou skynsel en deur groter teleskope kan wolkpatrone en van die groter mane, soos Titania en Oberon, gesien word.[22]

Interne struktuur[wysig]

Diagram van die binnekant van Uranus.
Uranus wentel elke 84 aardjare om die Son. Sy gemiddelde afstand van die Son is rofweg 3 miljard km (sowat 20 AE).
’n Naby-infrarooifoto uit 1998 wys Uranus se wolkbande, planetêre ringe en mane. (Foto: Hubble-ruimteteleskoop se NICMOS-kamera)

Uranus se massa is rofweg 14,5 keer dié van die Aarde en dit is dus die kleinste van die gasreuse. Sy deursnee is effens groter as Neptunus s’n teen rofweg vier keer dié van die Aarde. Sy digtheid van 1,27 g/cm3 is dus die laagste naas dié van Saturnus en dit dui daarop dat dit bestaan uit hoofsaaklik verskeie yssoorte, soos water, ammoniak en metaan. Verskillende modelle gee ’n verskillende aanduiding van die hoeveelheid ys in Uranus, maar dit moet tussen 9,3 en 13,5 aardmassas wees. Waterstof en helium maak net ’n klein deel van die totaal uit: tussen 0,5 en 1,5 aardmassas. Die res van die nie-ysmateriaal (0,5 tot 3,7 aardmassas) is rotsagtige stowwe.

Die standaardmodel van Uranus se struktuur bestaan uit drie dele: ’n rotsagtige (silikaat, yster-nikkel) kern, ’n ysagtige mantel en ’n buitenste gaslaag van waterstof en helium.[23] Die kern is relatief klein (net sowat 0,55 aardmassas) en het ’n radius van minder as 20% van die hele planeet s'n. Die mantel vorm die grootste deel (sowat 13,4 aardmassas). Die buitenste laag is taamlik onbeduidend (sowat 0,5 aardmassas) en dit maak die laaste 20% van Uranus se radius uit. [23] Die temperatuur in die kern is sowat 5 000 K.[23] Die ysmantel bestaan nie uit konvensionele ys nie, maar is ’n warm, digte vloeistof wat uit water, ammoniak en ander vlugtige materiale bestaan.[23] Dit word soms ’n water-ammoniak-oseaan genoem.[24]

Natuurlike satelliete[wysig]

Hoofartikel: Uranus se natuurlike satelliete.

Uranus het 27 natuurlike satelliete. Die name is gekies uit karakters van William Shakespeare en Alexander Pope se werk. Die vyf grootstes is Miranda, Ariel, Umbriel, Titania en Oberon.

Die grootste mane van Uranus
(in vergelyking met die Aarde se maan)
Naam
Deursnee
(km)
Massa
(kg)
Wentelradius
(km)
Wentelperiode
(d)
Miranda 470
(14%)
0,7
(0,1%)
129 000
(35%)
1,4
(5%)
Ariel 1 160
(33%)
14
(1,8%)
191 000
(50%)
2,5
(10%)
Umbriel 1 170
(34%)
12
(1,6%)
266 000
(70%)
4,1
(15%)
Titania 1 580
(45%)
35
(4,8%)
436 000
(115%)
8,7
(30%)
Oberon 1 520
(44%)
30
(4,1%)
584 000
(150%)
13,5
(50%)

Verwysings[wysig]

  1. Yeomans, Donald K. (13 Julie 2006). “HORIZONS System”. NASA JPL. URL besoek op 8 Augustus 2007.
  2. Seligman, Courtney. “Rotation Period and Day Length”. URL besoek op 13 Augustus 2009.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 Williams, Dr. David R. (31 Januarie 2005). “Uranus Fact Sheet”. NASA. URL besoek op August 10, 2007.
  4. The MeanPlane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter”. 2009-04-03. URL besoek op 2009-04-10. (geprodusier met Solex 10 geskryf van Aldo Vitagliano)
  5. Munsell, Kirk (14 Mei 2007). “NASA: Solar System Exploration: Planets: Uranus: Facts & Figures”. NASA. URL besoek op 13 Augustus 2007.
  6. Jacobson, R.A.; Campbell, J.K.; Taylor, A.H.; Synnott, S.P. (1992). “The masses of Uranus and its major satellites from Voyager tracking data and Earth-based Uranian satellite data”. The Astronomical Journal 103 (6): 2068–2078. DOI:10.1086/116211.
  7. Espenak, Fred (2005). “Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995 - 2006”. NASA. URL besoek op 14 Junie 2007.
  8. Feuchtgruber, H.; Lellouch, E.; B. Bezard; et al. (1999). “Detection of HD in the atmospheres of Uranus and Neptune: a new determination of the D/H ratio”. Astronomy and Astrophysics 341: L17–L21.
  9. Account of a Comet, By Mr. Herschel, F. R. S.; Communicated by Dr. Watson, Jun. of Bath, F. R. S., Philosophical Transactions of the Royal Society of London, band 71, bladsye 492-501.
  10. 10,0 10,1 Littmann, Mark (2004). Planets Beyond: Discovering the Outer Solar System. Courier Dover Publications, 10–11. ISBN 0-486-43602-0. 
  11. Daugherty, Brian. “Astronomy in Berlin”. Brian Daugherty. URL besoek op May 24, 2007.
  12. James Finch (2006). “The Straight Scoop on Uranium”. allchemicals.info: The online chemical resource. URL besoek op 30 Maart 2009.
  13. Sailormoon Terms and Information”. The Sailor Senshi Page. URL besoek op 2006-03-05.
  14. Next Stop Uranus”. 1986. URL besoek op 9 Junie 2007.
  15. George Forbes (1909). “History of Astronomy”. URL besoek op 7 Augustus 2007.
  16. O'Connor, J.J. en Robertson, E.F. (1996). “Mathematical discovery of planets”. URL besoek op June 13, 2007.
  17. Lawrence Sromovsky (2006). “Hubble captures rare, fleeting shadow on Uranus”. University of Wisconsin Madison. URL besoek op 9 Junie 2007.
  18. Hammel, Heidi B. (5 September 2006). "Uranus nears Equinox" (PDF). A report from the 2006 Pasadena Workshop. 
  19. Hubble Discovers Dark Cloud In The Atmosphere Of Uranus”. Science Daily. URL besoek op 16 April 2007.
  20. Bergstralh, Jay T.; Miner, Ellis; Matthews, Mildred (1991). Uranus, 485–486. ISBN 0-8165-1208-6. 
  21. NASA's Uranus fact sheet”. URL besoek op 13 Junie 2007.
  22. Nowak, Gary T. (2006). “Uranus: the Threshold Planet of 2006”. URL besoek op June 14, 2007.
  23. 23,0 23,1 23,2 23,3 Faure, Gunter; Mensing, Teresa (2007). "Introduction to Planetary Science". Introduction to Planetary Science. Ed. Faure, Gunter; Mensing, Teresa M.. Springer Netherlands. 369. DOI:10.1007/978-1-4020-5544-7_18. ISBN 978-1-4020-5233-0. 
  24. Atreya, S.; Egeler, P.; Baines, K. (2006). “Water-ammonia ionic ocean on Uranus and Neptune?” (PDF). Geophysical Research Abstracts 8.
Die Sonnestelsel
Son Mercurius Venus Maan Aarde Phobos en Deimos Mars Ceres Asteroïdegordel Jupiter Jupiter se natuurlike satelliete Jupiter se ringe Saturnus Saturnus se natuurlike satelliete Saturnus se ringe Uranus Uranus se natuurlike satelliete Uranus se ringe Neptunus Neptunus se natuurlike satelliete Neptunus se ringe Pluto Charon, Nix en Hydra Haumea Haumea se natuurlike satelliete Makemake Kuiper-gordel Eris Dysnomia Verstrooide skyf Hills-wolk Oort-wolkSolar System Template Final.png
Beeldinligting
SonMercuriusVenusAardeMarsCeresJupiterSaturnusUranusNeptunusPlutoHaumeaMakemakeEris
Mane: AardeMarsAsteroïdiesJupiterSaturnusUranusNeptunusPlutoHaumeaErisRinge: JupiterSaturnusUranusNeptunus
PlaneteDwergplaneteKleinplanete
MeteoroïdesAsteroïdesAsteroïdegordelSentoureTrans-Neptunus-voorwerpeKuiper-gordelVerstrooide skyfKometeHills-wolkOort-wolk