Uran (planeta)
Obsah boxu
Šablona:Infobox Planeta Uran je sedmá planeta od Slunce a třetí největší planeta Sluneční soustavy podle průměru. Patří mezi ledové obry a je pojmenován po řeckém bohu nebes Úranovi, otci Krona (Saturn) a dědovi Dia (Jupiter). Ačkoliv je viditelný pouhým okem, podobně jako pět klasických planet, starověkými astronomy nebyl rozpoznán jako planeta kvůli své pomalé oběžné dráze a nízké jasnosti. Jeho objev je datován do roku 1781, kdy jej William Herschel identifikoval jako planetu, což představovalo první objev planety pomocí dalekohledu.
Uran je unikátní svým extrémním sklonem rotační osy, která leží téměř v rovině jeho oběhu kolem Slunce. To způsobuje, že planeta se po své dráze v podstatě "valí" a její póly se střídají v pozici, kdy jsou po dlouhá desetiletí otočeny ke Slunci. Jeho atmosféra je nejchladnější ze všech planet ve Sluneční soustavě, s teplotami klesajícími až k −224 °C. Skládá se převážně z vodíku a helia, ale obsahuje také větší podíl "ledů" jako voda, amoniak a methan, které mu dodávají charakteristickou modrozelenou barvu.
Planeta má komplexní systém slabých a tmavých prstenců a 27 známých měsíců. Jediná sonda, která Uran navštívila, byl 
americký Voyager 2, který proletěl kolem planety v lednu 1986.
📜 Historie
🏛️ Objev
Ačkoliv je Uran na hranici viditelnosti pouhým okem, jeho pomalý pohyb po obloze a nízká jasnost způsobily, že nebyl ve starověku rozpoznán jako planeta. Existuje několik záznamů o jeho pozorování před oficiálním objevem, ale byl vždy mylně katalogizován jako hvězda. Nejstarší zaznamenané pozorování pochází z roku 1690, kdy jej John Flamsteed pozoroval nejméně šestkrát a zařadil jej do svého katalogu jako hvězdu 34 Tauri.
Oficiální objev učinil britský astronom William Herschel dne 13. března 1781 ve svém domě v Bathu v Anglii. Herschel původně ohlásil svůj objev jako kometu. Při pozorování hvězd si všiml objektu, který se jevil jako disk, na rozdíl od bodových hvězd. Během několika nocí pozoroval jeho pohyb vůči hvězdnému pozadí a dospěl k závěru, že se jedná o kometu.
Tuto hypotézu však brzy zpochybnili další astronomové. Ruský astronom Anders Johan Lexell jako první vypočítal dráhu objektu a zjistil, že se pohybuje po téměř kruhové dráze daleko za oběžnou dráhou Saturnu. To potvrdilo, že se jedná o novou planetu. Objev Uranu zdvojnásobil známé rozměry Sluneční soustavy a Herschelovi přinesl celosvětovou slávu.
📛 Pojmenování
Herschel, vděčný za podporu britského krále Jiří III., navrhl pro novou planetu název Georgium Sidus (Jiřího hvězda). Tento název se však mimo Velkou Británii neujal. Francouzský astronom Jérôme Lalande navrhl název Herschel na počest objevitele.
Nakonec se prosadil návrh německého astronoma Johanna Elerta Bodeho. Bode argumentoval, že jméno by mělo navazovat na mytologickou tradici. Stejně jako byl Saturn otcem Jupitera, měla by se nová planeta jmenovat po otci Saturna. V řecké mytologii byl otcem Krona (Saturna) bůh nebes Úranos, latinsky Uranus. Tento název byl postupně všeobecně přijat.
⚙️ Fyzikální vlastnosti
Uran je spolu s Neptunem klasifikován jako ledový obr, což je podkategorie plynných obrů. Jeho hmotnost je přibližně 14,5krát větší než hmotnost Země, což z něj činí nejméně hmotnou obří planetu ve Sluneční soustavě.
🌍 Vnitřní stavba
Standardní model vnitřní stavby Uranu předpokládá tři hlavní vrstvy: 1. Jádro: Malé, kamenné jádro ve středu planety, složené převážně z křemičitanů a železo-niklových slitin. Jeho hmotnost se odhaduje na 0,55 násobek hmotnosti Země. 2. Plášť: Rozsáhlý plášť tvořený horkou a hustou tekutinou, která je směsí vody, amoniaku a methanu. Tato vrstva se označuje jako "ledová", ačkoliv se nejedná o led v pevném skupenství, ale o superkritickou tekutinu pod obrovským tlakem a teplotou. Tento plášť tvoří většinu hmotnosti planety. 3. Atmosféra: Vnější plynná obálka tvořená převážně vodíkem a heliem.
Na rozdíl od Jupiteru a Saturnu nevyzařuje Uran výrazně více tepla, než kolik přijímá od Slunce. Důvod této nízké vnitřní teploty není dosud plně objasněn.
💨 Atmosféra
Atmosféra Uranu je nejchladnější planetární atmosférou ve Sluneční soustavě, s minimální teplotou 49 K (−224 °C). Její charakteristickou modrozelenou barvu způsobuje methan v horních vrstvách, který pohlcuje červenou a infračervenou část slunečního spektra a odráží modrou a zelenou.
Atmosféra je rozvrstvena do několika vrstev:
- Troposféra: Nejnižší a nejhustší vrstva, kde dochází k formování mraků. Obsahuje mraky z vodního ledu, hydrogensulfidu amonného, amoniaku a methanu.
- Stratosféra: Obsahuje vrstvy ethanového a acetylenového oparu, které vznikají fotochemickými reakcemi methanu se slunečním zářením.
- Termosféra a exosféra: Vnější, velmi řídké vrstvy atmosféry.
Navzdory svému zdánlivě klidnému vzhledu ve viditelném světle vykazuje atmosféra Uranu dynamickou aktivitu, včetně silných větrů dosahujících rychlosti až 900 km/h a sezónních bouří, které byly pozorovány pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu.
🔄 Axiální sklon a rotace
Nejvýraznějším rysem Uranu je jeho extrémní axiální sklon 97,77°. To znamená, že jeho rotační osa leží téměř v rovině jeho oběhu kolem Slunce. Důsledkem jsou extrémní roční období. Během slunovratu je jeden pól planety nepřetržitě osvětlen po dobu 21 let, zatímco druhý je ponořen do úplné tmy. Během rovnodennosti dopadá sluneční světlo na rovníkovou oblast.
Předpokládá se, že tento neobvyklý sklon je výsledkem srážky s protoplanetou o velikosti Země v rané fázi formování Sluneční soustavy. Uran rotuje retrográdně (proti směru svého oběhu), podobně jako Venuše. Jeden den na Uranu trvá přibližně 17 hodin a 14 minut.
🧲 Magnetosféra
Magnetické pole Uranu je velmi neobvyklé. Není generováno v jádře planety, ale pravděpodobně v jeho vodivém "ledovém" plášti. Osa magnetického pole je navíc skloněna o 59° vůči rotační ose a je výrazně posunuta od středu planety. To vytváří velmi asymetrickou a dynamickou magnetosféru, která se během rotace planety dramaticky mění.
💍 Prstence a měsíce
💫 Prstence
Uran má systém 13 známých prstenců, které jsou mnohem méně výrazné než prstence Saturnu. Jsou extrémně tmavé a skládají se z částic o velikosti od prachu po několikametrové balvany. Byly objeveny v roce 1977 při pozorování hvězdného zákrytu. Nejjasnější a nejširší z nich je prstenec Epsilon (ε). Na rozdíl od prstenců Jupiteru a Saturnu obsahují velmi málo prachu.
🌕 Měsíce
K roku 2025 je známo 27 měsíců Uranu. Jsou pojmenovány po postavách z děl Williama Shakespeara a Alexandra Popea. Lze je rozdělit do tří skupin: 1. Pět hlavních měsíců: Jsou to Miranda, Ariel, Umbriel, Titania a Oberon. Jsou dostatečně velké na to, aby dosáhly hydrostatické rovnováhy a měly kulový tvar. Jsou to tmavá, ledová tělesa. Miranda má extrémně členitý a geologicky chaotický povrch, což naznačuje bouřlivou minulost. 2. Vnitřní měsíce: 13 malých, tmavých měsíců, které obíhají blízko prstenců. Patří sem například Cordelia, Ophelia, Bianca a Puck. 3. Nepravidelné měsíce: 9 vzdálených měsíců s excentrickými a skloněnými drahami, které byly pravděpodobně zachyceny gravitací Uranu.
🛰️ Průzkum
Jedinou kosmickou sondou, která kdy navštívila Uran, byla Voyager 2. Sonda proletěla kolem planety 24. ledna 1986 v nejbližším bodě ve vzdálenosti 81 500 km od vrcholů mraků.
Během tohoto krátkého průletu Voyager 2:
- Studoval atmosféru planety a její složení.
- Změřil přesnou dobu rotace.
- objevil 10 nových měsíců a 2 nové prstence.
- Prozkoumal unikátní magnetosféru.
- Pořídil detailní snímky pěti největších měsíců, které odhalily jejich geologicky rozmanité povrchy.
Od té doby je Uran studován pouze pomocí pozemských dalekohledů a vesmírných teleskopů, jako je Hubbleův vesmírný dalekohled a Vesmírný dalekohled Jamese Webba. V posledních letech se objevují návrhy na nové mise k Uranu, například Uranus Orbiter and Probe, které by mohly poskytnout mnohem podrobnější data o tomto vzdáleném světě.
🔬 Pro laiky
Co je to ledový obr?
Představa "ledového obra" může být matoucí. Není to obrovská koule zmrzlé vody, jakou známe ze Země. V astronomii se jako "ledy" označují sloučeniny jako voda (H₂O), amoniak (NH₃) a methan (CH₄), které v chladných vnějších částech Sluneční soustavy snadno tuhnou. Uvnitř Uranu jsou tyto "ledy" pod obrovským tlakem a teplotou, takže tvoří spíše horkou, hustou a elektricky vodivou tekutinu, která obklopuje malé kamenné jádro. Není to tedy ani plyn, ani pevná látka, ale něco mezi tím.
Proč je Uran "na boku"?
Nejpravděpodobnější vysvětlení je, že se v dávné minulosti, když se Sluneční soustava teprve formovala, srazil s obrovským vesmírným tělesem, velkým asi jako naše Země. Tento gigantický náraz ho doslova "převrátil" na bok. Kvůli tomu má Uran nejextrémnější roční období ze všech planet. Představte si, že by na severním pólu Země svítilo Slunce nepřetržitě 42 let a pak by následovala 42 let dlouhá polární noc.
Proč je modrý?
Uranova atmosféra je plná plynu zvaného methan. Když na planetu dopadne sluneční světlo, které obsahuje všechny barvy duhy, methan pohltí červenou část světla. To, co se odrazí zpět do vesmíru a co vidíme našima očima (nebo dalekohledem), je zbývající modrá a zelená část světla. Proto má Uran svou typickou, klidnou modrozelenou barvu.