Távol, nagyon távol a Naptól az Uránusz kékeszöld légköre utal az összetételére. A két jégóriás egyike, a bolygó összetétele némileg eltér a Jupitertől és a Szaturnusztól, mivel több jégből, mint gázból áll.
“Az Uránusz és a Neptunusz valóban egyedülálló a Naprendszerünkben. Egészen más bolygók, mint a többi, amire gondolunk” – mondta Amy Simon bolygókutató a NASA Gravity Assist podcastjában. “Részben azért hívjuk őket jégóriásoknak, mert valójában rengeteg vízjég van bennük. Tehát míg a többi gázóriás bolygó nagyrészt hidrogénből és héliumból áll, ezek túlnyomórészt vízből és más jégből.”
Az Uránusz felszíne
A többi gázóriáshoz hasonlóan az Uránusznak sincs szilárd, jól körülhatárolható felszíne. Ehelyett a gáz-, folyadék- és jeges légkör a bolygó belsejébe nyúlik. Ha leszállnánk – és lebegnénk – azon a ponton, ahol a légkör átmegy a belsejébe, kisebb gravitációs rántást tapasztalnánk, mint a Földön. Az Uránuszon a gravitáció csak körülbelül 90 százaléka a földinek; ha otthon 100 fontot nyomnánk, az Uránuszon csak 91 fontot nyomnánk.
“Azt hiszem, szegény Uránuszt valójában félreértik” – mondta Amy Simon bolygókutató a NASA Gravity Assist podcastjában. “Az Uránusz a legtöbbször nagyon fapados megjelenésű. Olyan halványkék bolygó. Az igazi halványkék pont.”
Az Uránusz a második legkevésbé sűrű bolygó a Naprendszerben, ami arra utal, hogy nagyrészt jégből áll. A Jupiterrel és a Szaturnusszal ellentétben, amelyek túlnyomórészt hidrogénből és héliumból állnak, az Uránusz csak kis részben tartalmazza ezeket a könnyű elemeket. Néhány kőzetelem is található rajta, ami valahol a Föld tömegének 0,5-1,5-szeresének felel meg. A bolygó nagy része azonban jégből, főként vízből, metánból és ammóniából áll. A jég azért dominál, mert az Uránusznak a Naptól való hatalmas távolsága lehetővé teszi a bolygó számára, hogy frigid hőmérsékletet tartson fenn.
Egy frigid mag
Míg a legtöbb bolygónak kőzetből álló, olvadt magja van, az Uránusz középpontja a feltételezések szerint jeges anyagokat tartalmaz. A folyékony mag a bolygó tömegének 80 százalékát teszi ki, főként vízből, metánból és ammóniajégből áll, bár csak a sugarának mintegy 20 százalékáig terjed.
Az Uránusz belső hője alacsonyabb, mint amire a csillagászok számítanának. A bolygó magja 9000 Fahrenheit-fokra (4982 Celsius-fok) melegszik fel. Ez forrónak tűnik, de valójában elég hűvös, ha más bolygók magjaihoz hasonlítjuk. Simon szerint az Uránusz az egyetlen olyan világ, amely nem ad le több hőt a magjából, mint amennyit a Napból kap.
Míg más gázóriások magját a magjuk hajtja, az Uránusz szinte semmilyen felesleges hőt nem sugároz az űrbe. Ennek egyik oka egy, a bolygó kialakulása után nem sokkal bekövetkezett becsapódás lehet. A bolygó jelenlegi oldalirányú forgása – a Naprendszer többi bolygójához képest 90 fokos szögben forog – már ütközésre utal. A becsapódás a mag egy részét is kivájhatta, így alacsonyabb hőmérsékletű maradt.
A furcsa mágneses mező
A magon belüli mozgás általában a bolygó mágneses mezejét mozgatja, de az Uránusz körüli mező furcsa. Meglehetősen gyenge, mezőre utaló jeleket nem regisztráltak egészen addig, amíg a NASA Voyager 2 1986-ban meg nem érkezett a bolygóhoz.
Általában mágneses mező burkolja be a bolygót a pólusoktól. A Földön például a földrajzi Északi-sark nagyon közel van a mágneses Északi-sarkhoz. Az 1781-ben felfedezett Uránusz azonban az oldalára dől, így hol az egyik, hol a másik pólus szinte közvetlenül a Nap felé mutat. A bolygó mágneses mezeje majdnem 60 fokkal eltolódik a pólusoktól, ami olyan mágneses mezőt hoz létre, amely az egyik pólusnál általában erősebb, mint a másiknál.
Bár az Uránusz mágneses mezeje különös, nem egyedülálló. A Neptunusz, a másik jégóriás is hasonló mágneses mezővel büszkélkedhet, ami arra engedi következtetni a csillagászokat, hogy a mag talán nem a mezőt hajtja.
“Ha két mágnesre gondolunk, amelyek keresztezik egymást, akkor ez majdnem olyan” – mondta Simon. “Nagyon furcsa.”
2017-ben a kutatók megállapították, hogy a jégóriás körüli mágneses mezőnek furcsa, stroboszkópszerű hatása lehet. Minden alkalommal, amikor a bolygó forog (körülbelül 17,24 óránként), az egyoldalú mező bukdácsol, kinyílik és bezárul, ahogy a mágneses mezők szétkapcsolódnak és újra összekapcsolódnak.”
“Az Uránusz egy geometriai rémálom” – mondta Carol Paty, a Georgia Tech Föld & Atmoszfératudományi Iskolájának docense és a tanulmány társszerzője egy nyilatkozatban. “A mágneses mező nagyon gyorsan bukdácsol, mint egy gyerek, aki fejjel lefelé száguld egy dombon. Amikor a mágnesezett napszél a megfelelő módon találkozik ezzel a bukdácsoló mezővel, újra össze tud kapcsolódni, és az Uránusz magnetoszférája naponta változik nyitottból zártba és nyitottba.”
Kőzetgyűrűk
Mint minden gázóriás, az Uránusz is hordoz egy sor kőzetgyűrűt az egyenlítője körül. A vékony, többnyire csak néhány kilométer széles sávokat apró, egy méternél kisebb kőzet- és jégdarabok alkotják. A bolygónak két rendszerben legalább 13 ismert gyűrűje van.
Az Uránusz legkülső gyűrűje élénk kék színben ragyog. A Szaturnusz az egyetlen másik világ a Naprendszerben, amelynek kék gyűrűje van. Mindkét világ kék gyűrűi holdakhoz kapcsolódnak, a Szaturnusz az Enceladushoz és az Uránusz a Mabhoz.
“A Szaturnusz külső gyűrűje kék, és az Enceladus pont a legfényesebb pontján van, az Uránusz pedig feltűnően hasonló, kék gyűrűje pont a Mab pályájának tetején van” – mondta Imke de Pater, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem csillagászprofesszora egy 2006-os nyilatkozatában.
A gyűrűben lévő hullámok arra utalnak, hogy a bolygónak a 27 ismert holdnál több is lehet.
“A gyűrűk szélein … majdnem olyan, mintha az anyag mennyisége periodikusan menne fel és le, ami egyfajta hullámnak tűnik, hullámhegyekkel és hullámvölgyekkel” – mondta a Space.com-nak Robert Chancia, az Idahói Egyetem akkori doktorandusza. “Úgy tűnik, ez összhangban van azzal, hogy valami megzavarja a gyűrűket” – tette hozzá.
“Ennek a hullámmintának az amplitúdója és a gyűrűtől való távolsága alapján … és a Hold képeken való megtalálására tett kísérleteink alapján ez alapvetően arra utal, hogy ha létezik, akkor elég apró” – mondta Chancia. Becslése szerint a holdak, ha léteznek, valószínűleg 5 kilométernél (3 mérföldnél) kisebb sugarúak.
Amellett, hogy rámutatnak a potenciálisan láthatatlan holdakra, a vékony keskeny gyűrűk segíthetnek a kutatóknak többet megérteni a bolygóról.
“A gyűrűk nagyszerűek, mert ez az egyik módja annak, hogy a szeizmológia megfelelőjét végezzük a bolygókon” – mondta Simon. “Megnézhetjük, hogyan oszcillálnak a gyűrűk, és hogyan változik az alakjuk, és egy kicsit többet megtudhatunk a bolygók belsejéről.”
Kövesse Nola Taylor Redd-et a @NolaTRedd, Facebook vagy Google+ címen. Kövessen minket a @Spacedotcom, Facebook vagy Google+ címen.