Uranus ligger långt, långt från solen och har en blågrön atmosfär som ger en antydan om hur den är uppbyggd. Som en av de två isjättarna skiljer sig planetens sammansättning något från Jupiter och Saturnus genom att den består av mer is än gas.
”Uranus och Neptunus är verkligen unika i vårt solsystem. De är väldigt annorlunda planeter än de andra vi tänker på”, sade planetforskaren Amy Simon i NASA:s podcast Gravity Assist. ”En del av anledningen till att vi kallar dem isjättar är att de faktiskt har mycket vattenis. Så medan några av de andra gasjätteplaneterna består mestadels av väte och helium, består de till övervägande del av vatten och annan is.”
Uranus yta
Likt de andra gasjättarna saknar Uranus en fast, väldefinierad yta. Istället sträcker sig gas-, vätske- och isatmosfären ut till planetens inre. Om du skulle landa – och sväva – vid den punkt där atmosfären övergår till det inre, skulle du uppleva ett mindre drag av gravitation än vad du kan känna på jorden. Gravitationen på Uranus är bara cirka 90 procent av jordens; om du väger 100 pund hemma skulle du bara väga 91 pund på Uranus.
”Jag tror att stackars Uranus är missförstådd”, sa planetforskaren Amy Simon i NASA:s podcast Gravity Assist. ”Uranus är för det mesta väldigt intetsägande till utseendet. Det är en slags blekblå planet. Den är en riktig blekblå prick.”
Uranus är den näst minst täta planeten i solsystemet, vilket tyder på att den till största delen består av is. Till skillnad från Jupiter och Saturnus, som huvudsakligen består av väte och helium, innehåller Uranus endast en liten del av dessa lätta grundämnen. Den rymmer också en del stenelement, motsvarande någonstans mellan 0,5 och 1,5 gånger jordens massa. Men större delen av planeten består av is, mestadels vatten, metan och ammoniak. Isen dominerar eftersom det enorma avståndet till Uranus från solen gör att planeten kan upprätthålla frigida temperaturer.
En frigid kärna
Men medan de flesta planeter har steniga smälta kärnor tros Uranus centrum innehålla isiga material. Den flytande kärnan utgör 80 procent av planetens massa och består mestadels av vatten, metan och ammoniakis, även om den bara sträcker sig till cirka 20 procent av radien.
Uranus inre värme är lägre än vad astronomer skulle förvänta sig. Planetens kärna värms upp till 9 000 grader Fahrenheit (4 982 grader Celsius). Detta verkar varmt, men är i själva verket ganska svalt om man jämför med kärnorna på andra planeter. Enligt Simon är Uranus den enda värld som inte avger mer värme från sin kärna än den får från solen.
Medan andra gasjättar drivs av sin kärna, strålar Uranus nästan ingen överskottsvärme ut i rymden. En anledning till detta kan bero på en kollision strax efter planetens bildning. Planetens nuvarande sido rotation, som snurrar i en 90 graders vinkel jämfört med de andra planeterna i solsystemet, tyder redan på en kollision. Kollisionen kan också ha huggit ut en del av kärnan och lämnat den med en lägre temperatur.
Ett märkligt magnetfält
Rörelser inne i kärnan tenderar att driva en planets magnetfält, men fältet runt Uranus är märkligt. Det är ganska svagt och inga tecken på ett fält registrerades förrän NASA:s Voyager 2 anlände till planeten 1986.
Generellt sett omsluter ett magnetfält planeten från dess poler. På jorden ligger till exempel den geografiska nordpolen mycket nära den magnetiska nordpolen. Men Uranus, som upptäcktes 1781, är tippad på sin sida, så att den ena eller andra polen pekar nästan direkt mot solen. Planetens magnetfält är förskjutet från polerna med nästan 60 grader, vilket skapar ett magnetfält som tenderar att vara starkare vid den ena polen än den andra.
Och även om Uranus magnetfält är märkligt är det inte unikt. Neptunus, den andra isjätten, har ett liknande magnetfält, vilket får astronomer att dra slutsatsen att kärnan kanske inte driver fälten.
”Om du kan tänka dig två magneter som korsas med varandra är det nästan på samma sätt”, säger Simon. ”Det är verkligen märkligt.”
År 2017 upptäckte forskare att magnetfältet runt isjätten kan ha en märklig, stroboskopliknande effekt. Varje gång planeten roterar (ungefär var 17,24:e timme) tumlar det skeva fältet runt, öppnar och stänger sig när magnetfälten kopplas bort och återkopplas.
”Uranus är en geometrisk mardröm”, säger Carol Paty, docent vid Georgia Tech’s School of Earth & Atmospheric Sciences och medförfattare till studien, i ett uttalande. ”Magnetfältet tumlar mycket snabbt, som ett barn som rullar nerför en backe huvudstupa. När den magnetiserade solvinden möter detta tumlande fält på rätt sätt kan det återknyta, och Uranus magnetosfär går dagligen från öppen till stängd till öppen.”
Rockiga ringar
Likt alla gasjättar bär Uranus en uppsättning steniga ringar runt sin ekvator. De tunna remsorna, de flesta bara några kilometer breda, består av små bitar av sten och is som är mindre än en meter. Planeten har minst 13 kända ringar i två system.
Uranus yttersta ring lyser starkt blått. Saturnus är den enda andra världen i solsystemet som har en blå ring. De blå ringarna på båda världarna är förknippade med månar, Saturnus med Enceladus och Uranus med Mab.
”Saturnus yttersta ring är blå och har Enceladus precis på den ljusaste punkten, och Uranus är slående likartad, med sin blå ring precis ovanpå Mabs omloppsbana”, sade Imke de Pater, professor i astronomi vid University of California, Berkeley, i ett uttalande 2006.
Vågor i ringen antyder att planeten kan ha fler än de 27 kända månarna.
”I kanterna av ringarna … är det nästan som om mängden saker går upp och ner på ett periodiskt sätt som ser ut som en våg, med toppar och dalar”, berättade den dåvarande doktoranden Robert Chancia, vid University of Idaho, för Space.com. ”Det verkar stämma med att något stör ringarna där”, tillade han.
”Baserat på amplituden av detta vågmönster och det avståndet från ringen … och våra försök att hitta månen i bilder, pekar det i princip mot att om de existerar, så är de ganska små”, sade Chancia. Han uppskattade att månarna, om de existerar, sannolikt är mindre än 5 kilometer i radie.
Förutom att peka på potentiellt osynliga månar kan de smala smala ringarna också hjälpa forskarna att förstå mer om planeten.
”Ringarna är fantastiska eftersom de är ett sätt som gör att vi faktiskt kan göra en slags motsvarighet till seismologi på planeterna”, sade Simon. ”Vi kan titta på hur ringarna svänger och hur deras former förändras och lära oss lite om planeternas inre.”
Följ Nola Taylor Redd på @NolaTRedd, Facebook eller Google+. Följ oss på @Spacedotcom, Facebook eller Google+.