Uranning atmosferasi: tarkibi. Uran qanday atmosferaga ega?

90-yillarda Voyager 2 sun'iy yo'ldoshidan olingan tasvirlar ajoyib natijalarga erishdi. Uranning sirli yashil atmosferasi, bu sayyora tarkibidagi kichik metall-yadroli yadrolardan iborat bo'lgan barcha narsadir. Aslida, quyosh sistemasining tashqi sayyoralaridagi kashfiyotlarga ega bo'lgan ajdodlarimiz, ularning barchasi Er kabi, sirt, havo konvertlari va er osti qatlamlari borligiga amin edi. Ma'lum bo'lishicha, gaz gigantlari bularning barchasidan mahrum, chunki ular sayyoralarning ikki qavatli modelidir.

Kashfiyot tarixi va sayyoradagi umumiy ma'lumotlar

Quyoshdan uzoqroqda, Uran ettinchi sayyora. U 18-asrning oxirida Uilyam Herschel tomonidan kashf etilgan, astronomik kuzatuvlar uchun birinchi marta teleskopdan foydalangan. Bundan oldin olimlar uzoq vaqt Uranning uzoq, yorqin yulduz ekanligiga ishonishgan. Herschel, bu samoviy jism haqida eslatib turuvchi, dastlab uni kometa bilan taqqoslagan, keyinchalik bu ehtimol SSning boshqa sayyorasi bo'lishi mumkin degan xulosaga keldi. Albatta, barcha kuzatuvlarni tasdiqlaganidan so'ng, kashfiyot hissiyot edi. Biroq, o'sha paytda Uranning qanday atmosfera va qanday tuzilishga ega ekanligini hech kim bilmas edi. Endi biz uning orbitasining tizimdagi eng yiriklaridan biri ekanligini bilamiz. Quyosh atrofida sayyora 84 Yer yiliga to'g'ri keladi. Shu bilan birga, o'z o'qi atrofida inqilob davri 17 soatdan oshdi. Shu sababli, og'ir gazlardan tashkil topgan Uranning atmosferasi juda zich bo'lib, yadroga juda katta bosim o'tkazadi.

Atmosferani shakllantirish tarixi

Uranning ko'rinishi va jismoniy ma'lumotlari uning yadrosi va uning paydo bo'lish jarayonidan ta'sirlanganligiga ishoniladi. Sayyoradagi (25559 km - ekvatorial radius) parametrlariga nisbatan yadro oddiygina miniatyuradir. Natijada u Yupiterda bo'lgani kabi, energiya manbai yoki magnit maydon emas, Uran atmosferasini tashkil etuvchi barcha gazlarni etarli darajada isitmaydi. Uning tarkibi, o'z navbatida, Yupiter yoki Saturn nomlari bilan taqqoslanmaydi, garchi bu sayyoralar bitta toifaga bo'linadi. Uran muz qatlami bilan, eng yuqori modifikatsiyalari bilan muz, metan bulutlari va boshqa og'ir elementlar bilan o'ralgan. Vodorod va geliy kabi engil gazlar atmosferada ozgina miqdorda mavjud. Ushbu paradoksning ikki versiyasi mavjud. Birinchidan, SSning shakllanishi vaqtida yadro hajmi va tortish kuchi engil gazlarni tortish uchun juda kichik edi. Ikkinchisi esa, Uranning hosil bo'lgan joyda faqat sayyoramizning asosini tashkil etadigan og'ir kimyoviy tarkibiy qismlar mavjud edi.

Atmosferaning mavjudligi, tarkibi

Uran birinchi marta Voyager 2 safaridan keyin batafsil o'rganib chiqilgan. Ular olimlarning sayyoramizning o'ziga xos tuzilishini, shuningdek atmosferasini yaratishga imkon berdi. Demak, Uranning havo qoplami uch qismga bo'lingan:

• Troposfera hamma narsadan ko'ra chuqurroqdir. Bu erda bosim 100 dan 0,1 bar oralig'ida va bu qavatning balandligi mantiyaning shartli darajasidan 500 km dan oshmaydi.
• Stratosfera atmosferadagi qatlam bo'lib, u o'rtada topiladi. U balandligi 50 dan 4000 km gacha.
• Ekzosfera. Uranning tashqi atmosferasi, bu erda bosim nolga teng, havo harorati imkon qadar past bo'ladi.

Ushbu qatlamlarning har birida quyidagi gazlar turli nisbatlarda mavjud: geliy, vodorod, metan, ammiak. Bundan tashqari, muz va bug 'turli modifikatsiyalari shaklida suv mavjud. Shu bilan birga, tarkibi Yupiterning havo konversiyasi bilan taqqoslanadigan Uranning atmosferasi ajoyib sovuqlik bilan ajralib turadi. Agar havo massalari yirik gaz gigantiga maksimal darajada qizib ketgan bo'lsa, u holda ular 50 Kelvinga sovutiladi, shuning uchun katta massaga ega.

Troposfera

Atrof-muhitning eng chuqur qatlami endi nazariy jihatdan hisoblab chiqilgan, chunki bu yerdagi texnika texnikasi hozirgacha erisha olmaydi. Sayyoradagi tosh yadrosi muz kristallaridan iborat bulutlar bilan o'ralgan. Ular og'ir va sayyoralarning markazida katta bosim o'tkazmoqda. Keyinchalik ular ammoniy gidroksidi bulutlari, so'ngra vodorod sulfidi va ammiakdan olinadigan havo tuzilishlari. Troposferaning eng ekstremal qismini metan bulutlari egallaydi, bu sayyorani xuddi yashil rangda qoplaydi. Troposferadagi havo harorati sayyoradagi eng yuqori ko'rsatkich hisoblanadi. Bu 200 k.da o'zgarib turadi. Shuning uchun ba'zi tadqiqotchilar sayyoramiz mantiyasi katta muz qatlamini hosil qiladi. Lekin bu faqat gipoteza.

Stratosfera

Uran atmosferasining mavjudligi og'ir va engil gazlar bilan bog'lanish imkonini beradi va ularning sintezi sayyorani yashil rangga aylantiradi. Bu jarayonlarning barchasi o'rta havo qatlamida sodir bo'ladi, bu erda ammiak va metan molekulalari geliy va vodorod bilan uchrashadi. Bu yerdagi muzning kristallari troposferaga qaraganda juda ko'p farq qiladi, ular ammiak tufayli kosmosdan kelgan har qanday nurni o'ziga oladi. Stratosferadagi shamol tezligi 100 m / s ga etadi, buning natijasida barcha bulutlar tezda kosmosdagi o'rnini o'zgartiradi. Stratosferada aurora paydo bo'ladi va tumanlar ko'pincha hosil bo'ladi. Biroq qor yoki yomg'ir kabi yog'ingarchilik bo'lmaydi.

Exosfera

Dastlab, Uranning tashqi qobig'i tomonidan baholangan qanday atmosfera. Kristallangan suvning nozik bir qismi bo'lib, u kuchli shamollar oqimlari bilan qoplanadi va quyosh sistemasidagi eng past haroratning markazidir. Bu engil gazlar (molekulyar vodorod va geliy), katta miqdordagi zichroq qatlamlarda bo'lgan metan, bu erda yo'q. Ekzosfera shamol tezligi 200 m / s ga teng, havoning harorati 49 K ga tushadi. Shuning uchun atmosfera juda sovuq bo'lgan Uran sayyorasi bizning sistemamizdagi eng sovuq, hatto undan uzoqda bo'lgan qo'shni Neptunga nisbatan.

Uran magnit maydonining sirti

Har bir inson, yashil Uranning yon tomonida yotib, o'z o'qi atrofida aylanishini biladi. Olimlar SSning paydo bo'lishi vaqtida sayyoradagi asteroid yoki boshqa kosmik tanasi bilan to'qnashib, magnit maydonini buzib tashlashdi. Sayyora shimol va janubini ekvatorga nisbatan belgilaydigan o'qdan magnit o'qi 59 gradusga siljiydi. Bu birinchi navbatda tortishishning tengsiz taqsimlanishini, ikkinchidan, shimoliy va janubiy yarimsharda tengsizlikni keltirib chiqaradi. Shunga qaramay, ehtimol, bu Uran atmosferasi va uning noyob tarkibi borligini ta'minlovchi sirli pozitsiya. Yadro faqat og'ir gazlar atrofida saqlanadi, o'rta qatlamlarda - kristalli suv. Ehtimol, bu erda havo harorati baland bo'lsa, Uran hayotning manbai bo'lgan oddiy suvdan iborat katta okean bo'lib qoladi.

Uran hamma narsani va atrofdagi narsalarni so'rib oladi

Yuqorida aytib o'tganimizdek, Uranning atmosferasi katta miqdordagi metan bilan to'ldirilgan. Bu gaz juda og'ir, chunki u infraqizil nurlarni qabul qilishga qodir. Ya'ni, Quyoshdan kelib chiqadigan barcha nur, boshqa yulduzlar va sayyoralardan Uran atmosferasiga tegib, yashil rangga aylanadi. So'nggi paytlarda, olimlar, sayyoramiz sayyoramizdagi tashqi gazlardagi zaif magnit maydoni bilan paradoksal bo'lgan begona gazlarni ham yutib yuborganini payqashdi. Atmosferaning o'rta qatlamlarida karbonat angidrid va karbon monoksit aniqlandi . Ularning sayyoramizga o'tayotgan kometalar orqali jalb qilinganligiga ishonishadi.

Bizning tizimimizning muzli qirolliklari

SSning eng o'ta ekstremal sayyoralari Uran va Neptundir. Ikkalasi ham mavsumiy ranglar bilan ajralib turadi, ikkalasi ham gazlardan hosil bo'ladi. Uran va Neptunning atmosferasi deyarli bir xil bo'lib, nisbatlar bundan mustasno. Gravitatsiya kuchi va sayyoralarning yadrolarining massasi deyarli bir xil. Uranus kabi Neptun atmosferasining pastki qatlamlari metan va vodorod sulfidi bilan aralashtirilgan kristallangan suvdan hosil bo'ladi. Bu erda, yadro yonida, muz gigantlari 200 yoki undan ortiq Kelvinga eshittiriladi va shu bilan o'z magnit maydonini hosil qiladi . Uran va Neptunning atmosferasi tarkibida molekulyar vodorodning miqdori 80 foizdan ko'proq. Neptunning tashqi havo qatlami kuchli shamollar bilan ham ajralib turadi, lekin bu erda havo harorati bir oz yuqoriroq - 60 K.

Xulosa

Uran atmosferasining mavjudligi, asosan, bu sayyoramizning mavjudligini ta'minlaydi. Havo konvertlari Uranning asosiy tarkibiy qismidir. U yadro yonida kuchli isitiladi, lekin ayni paytda juda qatlamlarda iloji boricha soviydi. Hozirgacha sayyoramiz kislorod etishmovchiligi va suvning suyuqligi tufayli suvsizdir. Ammo tadqiqotchilarning prognozlariga ko'ra, agar yadro harorati ko'tarila boshlasa, muz kristallari yangi hayot shakllari paydo bo'lishi mumkin bo'lgan katta okeanga aylanadi.