Urano (planeta): características, composição, órbita, movimento

Urano (planeta): características, composição, órbita, movimento

Urano é o sétimo planeta do sistema solar e pertence ao grupo de planetas exteriores. Além da órbita de Saturno , Urano é quase invisível a olho nu sob condições muito excepcionais e você precisa saber para onde procurar.

Por essa razão, para o antigo Urano era praticamente invisível, até que o astrônomo William Herschel o descobriu em 1781, com um telescópio que ele próprio construiu. O pequeno ponto azul esverdeado não era exatamente o que o astrônomo estava procurando. O que Herschel queria era detectar o paralaxe estelar causado pelo movimento de translação da Terra.

Para fazer isso, ele precisava localizar uma estrela distante (e outra próxima) e observar como elas eram vistas de dois lugares diferentes. Mas numa noite de primavera de 1781, Herschel viu um pequeno ponto que parecia brilhar um pouco mais do que os outros.

Em suma, ele e os outros astrônomos ficaram convencidos de que era um novo planeta e Herschel rapidamente se tornou famoso por expandir o tamanho do universo conhecido, aumentando o número de planetas.

O novo planeta não recebeu esse nome imediatamente, porque Herschel se recusou a usar uma divindade grega ou romana e o nomeou de Georgium Sidu ou “estrela de George” em homenagem ao monarca inglês George III.

Naturalmente, essa opção não era do agrado de alguns no continente europeu, mas a questão foi resolvida quando o astrônomo alemão Johannes Elert Bode sugeriu o nome de Urano, deus do céu e marido de Gea, mãe Terra.

De acordo com as antigas mitologias gregas e romanas, Urano era o pai de Saturno (Cronos), que por sua vez era o pai de Júpiter (Zeus). A comunidade científica finalmente aceitou esse nome, exceto na Inglaterra, onde o planeta continuou a ser chamado de “estrela de George”, pelo menos até 1850.

Características gerais de Urano

Urano pertence ao grupo dos planetas exteriores do sistema solar, sendo o terceiro planeta em tamanho, depois de Saturno e Júpiter. É, juntamente com Netuno , um gigante do gelo, já que sua composição e muitas de suas características o diferenciam dos outros dois gigantes Júpiter e Saturno.

Enquanto o hidrogênio e o hélio predominam em Júpiter e Saturno, gigantes gelados como Urano contêm elementos mais pesados ​​como oxigênio, carbono, nitrogênio e enxofre. 

Obviamente, Urano também possui hidrogênio e hélio, mas principalmente em sua atmosfera. E também contém gelados, embora nem todos sejam água: existem amônia, metano e outros compostos. 

Mas, de qualquer forma, a atmosfera de Urano é uma das mais frias de todas no sistema solar. As temperaturas podem chegar a -224 ºC.

Embora as imagens mostrem um disco azul distante e misterioso, há muitos recursos mais surpreendentes. Uma delas é precisamente a cor azul, que é devida ao metano na atmosfera, que absorve a luz vermelha e reflete o azul.

Além disso, Urano tem:

-Próximo campo magnético com um arranjo assimétrico. 

-Numerosas luas.

Um sistema de anéis mais tênue que o de Saturno.

Mas, definitivamente, o mais impressionante é a virada retrógrada em um eixo de rotação totalmente inclinado, tanto que os pólos de Urano estão localizados onde está o equador dos outros, como se estivesse virado de lado.

A propósito, ao contrário do que a figura 1 sugere, Urano não é um planeta pacífico ou monótono. A Voyager, a sonda que obteve as imagens, conseguiu passar durante um raro período de clima ameno.

A figura a seguir mostra a inclinação do eixo Urano a 98º em uma comparação global entre todos os planetas. Em Urano, são os pólos que recebem mais calor do Sol distante , em vez do Equador.

Resumo das principais características físicas do planeta

-Massa: 8,69 x 10 25 kg.

-Rádio : 2.5362 x 10 4   km

-Forma: achatada.

– Distância média ao Sol: 2,87 x 10 9  km

Inclinação da órbita : 0,77º em relação ao plano da eclíptica.

-Temperatura: entre -220 e -205,2 ºC aproximadamente.

-Gravidade: 8,69 m / s 2

– Campo magnético próprio: sim.

-Atmosfera: Sim, hidrogênio e hélio

-Densidade: 1290 kg / m 3

– Satélites: 27 com designação até o momento.

-Anéis: Sim, cerca de 13 descobertos até agora.

Movimento de tradução

Urano, como os grandes planetas, gira majestosamente ao redor do Sol, levando aproximadamente 84 anos para completar uma órbita. 

A órbita de Urano é consideravelmente elíptica e, em princípio, mostrou algumas discrepâncias com a órbita calculada pelas leis de Newton e Kepler, pelo grande matemático Pierre de Laplace em 1783. 

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Algum tempo depois, em 1841, o astrônomo inglês John Couch Adams sugeriu com razão que essas discrepâncias poderiam ser devidas a distúrbios causados ​​por outro planeta ainda invisível. 

Em 1846, o matemático francês Urbain Le Verrier refinou os cálculos da possível órbita do planeta desconhecido e os entregou ao astrônomo alemão Johann Gottfried Galle em Berlim. Netuno apareceu imediatamente em seu telescópio pela primeira vez, no local indicado pelo cientista francês. 

Quando e como observar Urano

Urano é difícil de observar a olho nu, porque é extremamente distante da Terra. Mal tem magnitude 6, quando é mais brilhante e um diâmetro de 4 segundos de arco (Júpiter é de cerca de 47º quando visto melhor).

Com céus escuros muito claros, sem luzes artificiais e sabendo antecipadamente onde procurar, é possível vê-lo a olho nu. 

No entanto, os fãs de astronomia podem localizá-lo com a ajuda dos mapas celestes encontrados na internet e de um instrumento, que pode até ser binóculos de boa qualidade. Ainda assim, parecerá um ponto azul sem mais detalhes.

É necessário um grande telescópio para ver as 5 principais luas de Urano. Os detalhes do planeta podem ser observados com um telescópio de pelo menos 200 mm. Instrumentos menores revelam apenas um pequeno disco de cor azul esverdeada, mas vale a pena tentar vê-lo, sabendo que lá, tão longe, ele esconde tantas maravilhas.

Anéis de Urano

Em 1977, Urano passou na frente de uma estrela e a escondeu. Durante esse período, a estrela piscou algumas vezes, antes e depois da ocultação. A tremulação foi causada pela passagem dos anéis e, dessa maneira, três astrônomos descobriram que Urano tinha um sistema de 9 anéis localizado no plano do equador.

Todos os planetas externos têm um sistema de anéis, embora nenhum supere a beleza dos anéis de Saturno, no entanto, os de Urano são muito interessantes.

A sonda Voyager 2 encontrou ainda mais anéis e obteve excelentes imagens. Em 2005, o Telescópio Espacial Hubble também descobriu outros 2 anéis externos. 

A matéria que compõe os anéis de Urano é escura, possivelmente são rochas com alto teor de carbono e apenas os anéis externos são ricos em poeira.

Os anéis são mantidos em forma pelos satélites de pastor de Urano, cuja ação gravitacional determina sua forma. Eles também são muito finos, portanto os satélites que os pastam são luas muito pequenas.

O sistema de anéis é uma estrutura bastante frágil e de vida curta, pelo menos do ponto de vista dos tempos astronômicos.

As partículas que compõem os anéis colidem continuamente, o atrito com a atmosfera de Urano os desintegra e também a constante radiação solar os deteriora.

Portanto, a persistência dos anéis depende da chegada de novo material da fragmentação dos satélites devido a impactos com asteróides e cometas. Assim como os anéis de Saturno, os astrônomos acreditam que são recentes e que sua origem está exatamente nessas colisões.

Movimento rotativo

Entre todas as características de Urano, isso é o mais surpreendente, porque este planeta tem rotação retrógrada; isto é, gira rapidamente na direção oposta à dos outros planetas (exceto Vênus ), levando pouco mais de 17 horas para fazer uma curva. Essa velocidade contrasta com a medida de Urano ao viajar através de sua órbita.

Além disso, o eixo de rotação é tão inclinado que o planeta parece girar deitado, como visto na animação da Figura 2. Os cientistas planetários acreditam que um impacto colossal mudou o eixo de rotação do planeta para sua posição atual.

As estações do ano em Urano

É por causa dessa inclinação peculiar que as estações em Urano são verdadeiramente extremas e levam a grandes variações climáticas.

Por exemplo, durante um solstício, um dos pólos aponta diretamente para o Sol, enquanto os outros pólos apontam para o espaço. Um viajante do lado iluminado observaria que durante 21 anos o Sol não nasce nem se põe, enquanto o pólo oposto está mergulhado na escuridão.

Por outro lado, em um equinócio, o Sol está acima do equador do planeta e depois sobe e desce ao longo do dia, que dura aproximadamente 17 horas.

Graças à sonda Voyager 2, sabe-se que o hemisfério sul de Urano está atualmente caminhando para o inverno, enquanto o norte está caminhando para o verão, que ocorrerá em 2028.

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Como são necessários 84 anos para Urano viajar sua órbita ao redor do Sol e estar tão longe da Terra, entende-se que muitas das variações climáticas do planeta ainda são desconhecidas. A maioria dos dados disponíveis vem da mencionada missão Voyager de 1986 e das observações feitas através do Telescópio Espacial Hubble.

Composição

Urano não é um gigante de gás, mas um gigante de gelo. Na seção dedicada às características, foi visto que a densidade de Urano, embora seja menor que a de planetas rochosos como a Terra, é maior que a de Saturno, que poderia flutuar na água.

Na realidade, grande parte de Júpiter e Saturno é bastante líquida que gás, mas Urano e Netuno contêm uma grande quantidade de gelo, não apenas água, mas outros compostos.

E como a massa de Urano é menor, as pressões que dão origem à formação de hidrogênio líquido, tão características de Júpiter e Saturno, não são produzidas no interior.  Quando o hidrogênio está nesse estado, ele se comporta como um metal, o que causa os intensos campos magnéticos desses dois planetas.

Urano também tem seu próprio campo magnético, do qual existe um diagrama na figura 12, embora, curiosamente, as linhas de campo não passem por seu centro, como no caso da Terra, mas parecem originar-se de outro ponto deslocado dali.

Portanto, na atmosfera de Urano há hidrogênio molecular e hélio, com uma pequena porcentagem de metano, responsável por sua cor azul, pois esse composto absorve os comprimentos de onda do vermelho.

O corpo do planeta, como tal, é constituído por gelados, não apenas de água, mas também de amônia e metano.

Agora é a hora de destacar um detalhe importante: quando os cientistas planetários falam de “gelo”, eles não estão se referindo à água congelada que colocamos nas bebidas para esfriá-las.

O “gelo” dos planetas gigantes congelados está sob grande pressão e altas temperaturas, pelo menos vários milhares de graus, por isso não tem nada em comum com o que é armazenado em geladeiras, exceto a composição.

Diamantes em Urano

É possível produzir diamantes a partir de metano? Estudos de laboratório realizados na Alemanha, no laboratório Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf,  indicam que sim, desde que haja condições adequadas de pressão e temperatura.

E existem essas condições dentro Urano, assim simulações de computador mostram que CH 4 metano dissocia-se em outros compostos. 

O carbono presente nas moléculas de metano precipita e começa a se transformar em nada menos que diamante. À medida que avançam em direção ao interior do planeta, os cristais emitem calor por atrito e se acumulam no núcleo do planeta (veja a próxima seção).

Estima-se que os diamantes assim formados possam chegar a 200 kg, embora seja improvável que isso seja confirmado, pelo menos no futuro próximo.

Estrutura interna

No diagrama mostrado abaixo, temos a estrutura de Urano e suas camadas, cuja composição foi brevemente mencionada na seção anterior:

Atmosfera -Alta.

-A camada intermediária rica em hidrogênio molecular e hélio, no total, a espessura da atmosfera é de cerca de 7.500 km.

-O manto à base de gelo (que já sabemos que não é como o gelo comum na Terra), com uma espessura de 10.500 km.

-Um núcleo rochoso de ferro, níquel e silicatos com um raio de 7.500 km.

O material “rochoso” no núcleo também não é como as rochas da Terra, porque no coração do planeta a pressão e a temperatura são muito altas para que essas “rochas” se assemelhem ao que sabemos, mas pelo menos a composição química Não deve ser diferente.

Satélites naturais de Urano

Urano possui 27 satélites designados até o momento, nomeados após os personagens das obras de William Shakespeare e Alexander Pope, graças a John Herschel, filho de William Herschel, descobridor do planeta.

Existem cinco luas principais que foram descobertas pela observação do telescópio, mas nenhuma possui atmosfera, embora se saiba que elas têm água congelada. Todos eles são muito pequenos, pois suas massas combinadas não atingem metade do de Tritão, uma das luas de Netuno, o planeta gêmeo de Urano.

O maior deles é Titânia, cujo diâmetro é 46% do da Lua, seguido por Oberon. Ambos os satélites foram descobertos pelo próprio William Herschel em 1787. Ariel e Umbriel se tornaram conhecidos em meados do século XIX por William Lassell, um astrônomo amador que também construiu seus próprios telescópios.

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Miranda, a quinta maior lua de Urano, com apenas 14% do diâmetro lunar, foi descoberta no século 20 por Gerard Kuiper. Aliás, o nome desse notável astrônomo também foi batizado no cinturão de Kuiper nos confins do sistema solar.

A superfície de Miranda é extremamente acidentada devido a possíveis impactos e atividades geológicas incomuns.

Os outros satélites são menores e são conhecidos da Voyager 2 e do Telescópio Espacial Hubble. Essas luas são muito escuras, talvez devido a inúmeros impactos que vaporizaram o material da superfície e o concentraram nele. Também devido à intensa radiação a que estão sujeitos.

Os nomes de alguns deles e suas ações para manter o sistema de toque aparecem na figura 7.

O movimento dos satélites de Urano é governado por forças das marés, assim como o sistema Terra-Lua. Dessa forma, os períodos de rotação e translação dos satélites são os mesmos e sempre mostram a mesma face para o planeta.

O campo magnético 

Urano tem um campo magnético com aproximadamente 75% da intensidade da Terra, de acordo com a magnetometria da sonda Voyager 2. Como o interior do planeta não atende às condições necessárias para produzir hidrogênio metálico, os cientistas acreditam que existe outro fluido condutor que gera o campo.

A figura a seguir representa os campos magnéticos dos planetas jovianos. Todos os campos se assemelham, em certa medida, ao produzido por um ímã em barra ou dipolo magnético no centro, também o da Terra.

Mas o dipolo em Urano não está no centro, nem o de Netuno também, mas deslocado em direção ao polo sul e notavelmente inclinado em relação ao eixo de rotação, no caso de Urano.

Se Urano produz um campo magnético, deve haver um efeito de dínamo graças a um fluido em movimento. Especialistas acreditam que este é um corpo de água com metano e amônia dissolvidos, bastante profundo.

Com a pressão e a temperatura dentro de Urano, esse fluido seria um bom condutor de eletricidade. Essa qualidade, juntamente com a rápida rotação do planeta e a transmissão de calor por convecção, são fatores capazes de gerar um campo magnético.

Missões para Urano

Urano é extremamente distante da Terra, então, a princípio, a exploração foi apenas através do telescópio. Felizmente, a sonda Voyager chegou perto o suficiente para reunir informações valiosas sobre esse planeta desconhecido até recentemente.

Pensa-se que a missão Cassini, que foi lançada para estudar Saturno, poderia chegar a Urano, mas quando o combustível acabou, os responsáveis ​​pela missão a fizeram desaparecer dentro de Saturno em 2017.

A sonda continha elementos radioativos que, se tivessem colidido com Titã, uma das luas de Saturno, poderiam ter contaminado este mundo, que talvez abrigue algum tipo de vida primitiva.

O Telescópio Espacial Hubble também oferece informações importantes e revelou a existência de novos anéis em 2005.

Após a missão Voyager, foram propostas algumas missões que não poderiam ser realizadas, uma vez que a exploração de Marte e até de Júpiter são consideradas prioritárias para agências espaciais em todo o mundo.

Viajante

Essa missão consistiu no lançamento de duas sondas: Voyager 1 e Voyager 2. Em princípio, eles só alcançariam Júpiter e Saturno, mas depois de visitar esses planetas, as sondas continuaram em direção aos planetas congelados.

A Voyager 2 chegou a Urano em 1986, e muitos dos dados disponíveis até agora vêm dessa sonda. 

Dessa maneira, informações sobre a composição da atmosfera e a estrutura das camadas foram descobertas, descobriram anéis adicionais, estudaram as principais luas de Urano, descobriram mais 10 luas e mediram o campo magnético do planeta.

Ele também enviou uma infinidade de imagens de alta qualidade, tanto do planeta como das superfícies de suas luas, cheias de crateras de impacto.

A sonda seguiu em direção a Netuno e finalmente entrou no profundo espaço interestelar.

Referências

  1. N + 1. Diamantes de 200 kg caem em Urano e Netuno. Recuperado de: nmas1.org.
  2. Powell, M. Os planetas do olho nu no céu noturno (e como identificá-los). Recuperado de: nakedeyeplanets.com.
  3. Sementes, M. 2011.O Sistema Solar. Sétima edição. Aprendizado Cengage.
  4. Wikipedia. Anel planetário. Recuperado de: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Anneaux d’Uranus. Recuperado de: fr.wikipedia.org.
  6. Wikipedia. Exploração de Urano. Recuperado de: en.wikipedia.org.
  7. Wikipedia. Urano (planeta). Recuperado de: es.wikipedia.org.

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