Ako prebiehal prieskum planéty Urán?






Prieskum Uránu bol doposiaľ pomerne obmedzený. Jediná sonda, ktorá ho navštívila, bola Voyager 2 v januári 1986. Počas preletu nad planétou získala sonda dôležité údaje o jej atmosfére, prstencoch, magnetosfére a mesiacoch. Hoci išlo o krátke, jediné stretnutie, Voyager 2 nám poslal prvé a jediné detailné zábery Uránu a jeho systému. Okrem toho bol Urán skúmaný aj pomocou Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu a iných pozemných observatórií, ktoré poskytli ďalšie informácie o dynamike jeho atmosféry a mesiacoch.

Prečo bol Urán objavený tak neskoro?

Urán je na nočnej oblohe voľným okom viditeľný, ale kvôli jeho veľkej vzdialenosti a slabému jasu ho antickí astronómovia mylne považovali za hviezdu. Až v roku 1781 ho objavil anglický astronóm William Herschel. Pôvodne si myslel, že ide o kométu, ale po ďalších pozorovaniach sa potvrdilo, že ide o siedmu planétu slnečnej sústavy. Objav Uránu bol historickým medzníkom, pretože išlo o prvú planétu objavenú pomocou ďalekohľadu.

Zloženie a štruktúra Uránu

Urán sa od Jupitera a Saturna líši svojím zložením a často sa označuje ako ľadový obor. Zatiaľ čo Jupiter a Saturn sú tvorené prevažne vodíkom a héliom, Urán a Neptún majú vyšší podiel ťažších, prchavých látok, ako je voda, metán a amoniak. Vďaka tomu síce nemajú pevný povrch, ale ich vnútorná štruktúra je rozdelená do troch vrstiev:

  • Vonkajšia vrstva: Atmosféra tvorená vodíkom, héliom a malým množstvom metánu.

  • Stredná vrstva: Plášť tvorený "ľadovými" zmesami vody, amoniaku a metánu.

  • Vnútorné jadro: Husté, hornaté jadro.

Unikátne vlastnosti Uránu

  • Sklon osi: Najočarujúcejšou a najvýraznejšou vlastnosťou Uránu je jeho extrémny sklon rotačnej osi, ktorá je naklonená o 97,77°. Prakticky to znamená, že Urán "leží na boku" a jeho rovník je takmer kolmý na obežnú dráhu okolo Slnka. Vedci sa domnievajú, že tento zvláštny sklon mohol vzniknúť následkom zrážky s veľkým telesom (napríklad planétou) v ranej histórii slnečnej sústavy.

  • Striedanie svetla a tmy: V dôsledku extrémneho sklonu osi zažíva každá pologuľa Uránu extrémne ročné obdobia. Na póloch je slnko nepretržite 42 rokov (počas leta), po ktorých nasleduje 42 rokov tmy (počas zimy).

  • Deň a rok na Uráne: Jeden deň na Uráne trvá približne 17 hodín a 14 minút. Zato jeden rok (jeden obeh okolo Slnka) trvá 84 pozemských rokov.

Atmosféra, teplota a magnetické pole

  • Atmosféra: Urán je chladný a veterný. Jeho atmosféra je zložená predovšetkým z vodíka a hélia, s výrazným podielom metánu. Práve metán pohlcuje červenú časť svetla a odráža modrú, čo dáva Uránu jeho charakteristickú modrozelenú farbu. Na rozdiel od Jupitera a Saturna s výraznými oblačnými pásmi je atmosféra Uránu na prvý pohľad pokojná. Dôvodom je jeho extrémne nízka vnútorná teplota a málo tepla, ktoré by vytváralo výrazné oblačné pásy a cyklóny. Voyager 2 však odhalil, že v hornej atmosfére Uránu vanú vetry rýchlosťou až 900 km/h.

  • Teplota a tlak: Vrchné vrstvy Uránu sú extrémne chladné, s teplotami okolo -224 °C. V hlbších vrstvách sa teplota a tlak zvyšujú.

  • Magnetické pole: Urán má výstredné a naklonené magnetické pole, ktorého os je posunutá od stredu planéty a naklonená o takmer 60° voči osi rotácie. To vedie k výrazným a nepravidelným zmenám v jeho magnetosfére, ktorá vyžaruje nebezpečné žiarenie.

Prstence a mesiace

Urán má prstence, ktoré sú tmavé a tenké. Voyager 2 objavil 10 prstencov, čím sa počet prstencov zvýšil na 11. Dnes vieme, že ich má 13 a sú tvorené tmavými čiastočkami ľadu a prachu, ktoré sú výrazne menšie ako prstence Saturnu.

Urán má 27 známych mesiacov, pomenovaných po postavách z diel Williama Shakespeara a Alexandra Popa. Medzi najzaujímavejšie patria:

  • Miranda: Má bizarný, členitý povrch s hlbokými kaňonmi a rôznymi geologickými útvarmi, čo naznačuje, že v minulosti prešla geologickou aktivitou.

  • Titania a Oberon: Najväčšie mesiace Uránu, ktoré sú pokryté krátermi, ale môžu mať aj podpovrchový oceán.

Aj keď sú tieto mesiace fascinujúce, vedci sa domnievajú, že pravdepodobnosť existencie tekutej vody alebo života je na nich extrémne nízka. Sú príliš ďaleko od Slnka a veľmi chladné.

Diamanty na Uráne?

Tlak a teplota vo vnútri Uránu sú tak vysoké, že môžu vytvárať diamanty. V hlbších vrstvách, kde je dostatok metánu, môžu byť atómy uhlíka a vodíka stlačené do podoby diamantu. Hoci to neznamená, že je Urán "diamantovou baňou", teoreticky by tam mohli existovať diamantové dažde. Túto teóriu podporili aj laboratórne experimenty, ktoré pri podobných podmienkach potvrdili tvorbu diamantov.

Na záver:

Približná dĺžka letu sondy zo Zeme k Uránu sa pohybuje okolo 10 až 15 rokov. Závisí to od viacerých faktorov:

  • Rýchlosť sondy a trajektória: Ideálny štartovací čas pre misie k vzdialeným planétam nastáva len raz za niekoľko rokov. Využíva sa pritom tzv. gravitačný prak, kde sonda prelietava okolo planét (napr. Venuša a Jupiter), aby sa zrýchlila a ušetrilo sa palivo.

  • Vzdialenosť: Urán obieha Slnko vo vzdialenosti približne 2,87 miliardy kilometrov, čo je 19-krát ďalej od Slnka ako Zem.

Napríklad, sonda Voyager 2 odštartovala v roku 1977 a k Uránu dorazila až v roku 1986, čo jej trvalo 9 rokov. Plánovaná misia Uranus Orbiter and Probe (UOP) by mala k Uránu letieť okolo 12-13 rokov.