Daleko, daleko od Slunce má Uran modrozelenou atmosféru, která napovídá o jeho složení. Je to jeden ze dvou ledových obrů a jeho složení se poněkud liší od složení Jupiteru a Saturnu, protože je tvořen více ledem než plynem.
„Uran a Neptun jsou v naší sluneční soustavě skutečně jedinečné. Jsou to zcela jiné planety, než o jakých si myslíme, že jsou,“ uvedla planetární vědkyně Amy Simonová v podcastu NASA Gravity Assist. „Částečně je nazýváme ledovými obry proto, že skutečně obsahují velké množství vodního ledu. Takže zatímco některé jiné planety plynných obrů jsou tvořeny převážně vodíkem a heliem, u nich převažuje voda a další led.“
Povrch Uranu
Stejně jako ostatní plynní obři i Uran postrádá pevný, dobře ohraničený povrch. Místo toho plynná, kapalná a ledová atmosféra zasahuje až do nitra planety. Kdybyste přistáli – a vznášeli se – v místě, kde atmosféra přechází do nitra, pocítili byste menší gravitační přitažlivost než na Zemi. Gravitace na Uranu je jen asi 90 % gravitace Země; pokud byste doma vážili 100 kg, na Uranu byste vážili jen 91 kg.
„Myslím, že chudák Uran je vlastně špatně pochopen,“ řekla planetární vědkyně Amy Simonová v podcastu NASA Gravity Assist. „Uran je většinu času velmi nevýrazný na pohled. Je to taková bleděmodrá planeta. Je to skutečná bleděmodrá tečka.“
Uran je druhou nejméně hustou planetou ve sluneční soustavě, což naznačuje, že je tvořen převážně ledem. Na rozdíl od Jupiteru a Saturnu, které jsou složeny převážně z vodíku a helia, obsahuje Uran jen malý podíl těchto lehkých prvků. Nachází se na něm také několik kamenných prvků, jejichž hmotnost se rovná přibližně 0,5 až 1,5násobku hmotnosti Země. Většina planety je však tvořena ledem, převážně vodou, metanem a čpavkem. Ledy převažují, protože obrovská vzdálenost Uranu od Slunce umožňuje planetě udržovat mrazivé teploty.
Mrazivé jádro
Zatímco většina planet má roztavená kamenná jádra, předpokládá se, že střed Uranu obsahuje ledové materiály. Kapalné jádro tvoří 80 % hmotnosti planety a skládá se převážně z vody, metanu a čpavkového ledu, i když zasahuje jen asi do 20 % poloměru.
Vnitřní teplo Uranu je nižší, než by astronomové očekávali. Jádro planety se zahřívá až na 9 000 stupňů Fahrenheita (4 982 stupňů Celsia). To se zdá horké, ale ve skutečnosti je to ve srovnání s jádry jiných planet docela chladné. Podle Simona je Uran jediným světem, který ze svého jádra nevydává více tepla, než přijímá od Slunce.
Zatímco ostatní plynní obři jsou svými jádry poháněni, Uran nevyzařuje do vesmíru téměř žádné přebytečné teplo. Jedním z důvodů může být náraz, který se odehrál brzy po vzniku planety. Současná rotace planety do strany, kdy se otáčí pod úhlem 90 stupňů ve srovnání s ostatními planetami sluneční soustavy, již naznačuje srážku. Náraz také mohl vyříznout část jádra a zanechat v něm nižší teplotu.
Podivné magnetické pole
Pohyb uvnitř jádra má tendenci pohánět magnetické pole planety, ale pole kolem Uranu je zvláštní. Je poměrně slabé a až do příletu sondy NASA Voyager 2 k planetě v roce 1986 nebyly zaznamenány žádné známky pole.
Všeobecně magnetické pole zahaluje planetu od jejích pólů. Například na Zemi je geografický severní pól velmi blízko severnímu magnetickému pólu. Uran, objevený v roce 1781, je však nakloněn na bok, takže jeden nebo druhý pól míří téměř přímo na Slunce. Magnetické pole planety je od pólů posunuto téměř o 60 stupňů, což vytváří magnetické pole, které má tendenci být silnější na jednom pólu než na druhém.
Ačkoli je magnetické pole Uranu zvláštní, není jedinečné. Neptun, další ledový obr, se může pochlubit podobným magnetickým polem, což vede astronomy k závěru, že jádro nemusí být hnacím motorem polí.
„Kdybyste si mohli představit dva magnety zkřížené navzájem, je to téměř podobné,“ řekl Simon. „Je to opravdu zvláštní.“
V roce 2017 vědci zjistili, že magnetické pole kolem ledového obra může mít zvláštní, stroboskopický efekt. Při každé rotaci planety (přibližně každých 17,24 hodiny) se šišaté pole zmítá, otevírá se a zavírá, jak se magnetická pole rozpojují a znovu spojují.
„Uran je geometrická noční můra,“ uvedla Carol Paty, docentka na School of Earth & Atmospheric Sciences na Georgia Tech a spoluautorka studie. „Magnetické pole se zmítá velmi rychle, jako když dítě sjíždí na kolotoči z kopce po hlavě. Když se zmagnetizovaný sluneční vítr setká s tímto padajícím polem správným způsobem, může se znovu spojit a magnetosféra Uranu se denně mění z otevřené na uzavřenou a otevřenou.“
Skalní prstence
Stejně jako všichni plynní obři nese i Uran kolem svého rovníku sadu skalních prstenců. Tenké pruhy, většinou široké jen několik kilometrů, jsou tvořeny drobnými kousky hornin a ledu menšími než jeden metr. Planeta má nejméně 13 známých prstenců ve dvou soustavách.
Vnější prstenec Uranu září jasně modrou barvou. Saturn je jediným dalším světem ve sluneční soustavě s modrým prstencem. Modré prstence obou světů jsou spojeny s měsíci, Saturn s Enceladem a Uran s Mabem.
„Vnější prstenec Saturnu je modrý a má Enceladus přímo na svém nejjasnějším místě a Uran je nápadně podobný, s modrým prstencem přímo na vrcholu dráhy Mabu,“ uvedl v roce 2006 Imke de Pater, profesor astronomie na Kalifornské univerzitě v Berkeley.
Vlny v prstenci naznačují, že planeta může mít více než známých 27 měsíců.
„Na okrajích prstenců … je to skoro jako by množství věcí periodicky stoupalo a klesalo, což vypadá trochu jako vlna, s hřebeny a koryty,“ řekl tehdejší postgraduální student Robert Chancia z University of Idaho pro Space.com. „Zdá se, že to odpovídá tomu, že tam něco narušuje prstence,“ dodal.
„Na základě amplitudy tohoto vlnového vzoru a této vzdálenosti od prstence … a našich pokusů najít měsíc na snímcích to v podstatě ukazuje na to, že pokud existují, jsou docela malé,“ řekl Chancia. Odhadl, že měsíce, pokud existují, jsou pravděpodobně menší než 3 míle (5 kilometrů) v poloměru.
Kromě toho, že ukazují na potenciálně neviditelné měsíce, mohou tenké úzké prstence vědcům také pomoci lépe porozumět planetě.
„Prstence jsou skvělé, protože jsou jedním ze způsobů, jak vlastně můžeme provádět jakousi obdobu seismologie na planetách,“ řekl Simon. „Můžeme se podívat na to, jak prstence oscilují a jak se mění jejich tvar, a dozvědět se něco o nitru planet.“
Sledujte Nolu Taylor Redd na @NolaTRedd, Facebooku nebo Google+. Sledujte nás na @Spacedotcom, na Facebooku nebo na Google+.