Վոյաջեր 2 արբանյակից վերցված պատկերները դեռևս հեռավոր 90-ականներին ցույց տվեցին զարմանալի արդյունքներ: Ուրանի առեղծվածային կանաչավուն մթնոլորտը այն ամենն է, ինչից կազմված է այս մոլորակը, բացառությամբ փոքրիկ քար-մետաղական միջուկի: Փաստն այն է, որ Արեգակնային համակարգի արտաքին մոլորակների հայտնագործություններին տեր մեր նախնիները վստահ էին, որ դրանք բոլորը, ինչպես Երկիրը, ունեն մակերես, օդային պատյան և ստորգետնյա շերտեր։ Ինչպես պարզվեց, գազային հսկաները զրկված են այս ամենից, քանի որ նրանք մոլորակների երկշերտ մոդելի ներկայացուցիչներ են։
Հայտնաբերման պատմություն և ընդհանուր տվյալներ մոլորակի մասին
Ուրանը Արեգակից հեռավորությամբ յոթերորդ մոլորակն է։ Այն հայտնաբերել է Ուիլյամ Հերշելը 18-րդ դարի վերջին, երբ նա առաջինն է օգտագործել աստղադիտակը աստղագիտական դիտարկումների համար։ Մինչ այդ, երկար ժամանակ գիտնականները կարծում էին, որ Ուրանը միայն հեռավոր, շատ պայծառ աստղ է։ Ինքը՝ Հերշելը, գրառումներ կատարելով այս երկնային մարմնի մասին, սկզբում համեմատել է գիսաստղի հետ, հետո եկել է այն եզրակացության, որ սա կարող է լինել մեկ այլ ՍՍ մոլորակ։ Իհարկե, բոլոր դիտարկումները հաստատելուց հետո հայտնագործությունը սենսացիա է դարձել։ Սակայն այն ժամանակ ոչ ոք չգիտեր, թե իրականում ինչպիսի մթնոլորտ ուներ Ուրանը։և որն է դրա կառուցվածքը: Այժմ մենք գիտենք, որ նրա ուղեծիրն ամենամեծերից մեկն է համակարգում: Մոլորակը Արեգակի շուրջը պտտվում է 84 երկրային տարում: Միևնույն ժամանակ, նրա առանցքի շուրջ հեղափոխության ժամանակահատվածը 17 ժամից մի փոքր ավելի է։ Դրա պատճառով Ուրանի մթնոլորտը, որն արդեն բաղկացած է ծանր գազերից, դառնում է աներևակայելի խիտ և հսկայական ճնշում գործադրում միջուկի վրա։
Մթնոլորտի ձևավորման պատմություն
Ենթադրվում է, որ Ուրանի արտաքին տեսքի և ֆիզիկական տվյալների վրա ազդում է նրա միջուկը, ինչպես նաև դրա ձևավորման գործընթացը: Համեմատած բուն մոլորակի պարամետրերի հետ (25559 կմ՝ հասարակածային շառավիղ), միջուկը պարզապես մանրանկարչություն է։ Հետևաբար, այն չի ապահովում էներգիա կամ մագնիսական դաշտ, ինչպես Յուպիտերի դեպքում, ինչպես նաև բավարար չափով չի տաքացնում Ուրանի մթնոլորտը կազմող բոլոր գազերը։ Նրա կազմը, իր հերթին, չի կարող համեմատվել Յուպիտերի կամ Սատուրնի կազմի հետ, թեև այս բոլոր մոլորակները ներառված են նույն կատեգորիայի մեջ։ Բանն այն է, որ Ուրանը շրջապատված է սառցե գազերով, սառույցով իր ամենաբարձր ձևափոխություններով, մեթանի ամպերով և այլ ծանր տարրերով: Թեթև գազերը, ինչպիսիք են ջրածինը և հելիումը, մթնոլորտում առկա են միայն փոքր քանակությամբ: Այս պարադոքսի երկու վարկած կա. Համաձայն առաջինի՝ միջուկի չափերն ու գրավիտացիոն ուժերը ՍՍ-ի ձևավորման պահին չափազանց փոքր էին թեթև գազեր ներգրավելու համար։ Երկրորդն այն է, որ այն վայրում, որտեղ ձևավորվել է Ուրանը, եղել են միայն ծանր քիմիական բաղադրիչներ, որոնք դարձել են մոլորակի հիմքը։
Մթնոլորտի առկայությունը, նրա կազմը
Ուրանը առաջին անգամ մանրամասն ուսումնասիրվել է միայն «Վոյաջեր 2»-ի ճամփորդությունից հետո, որը բարձր լուծաչափով նկարներ է արել: Նրանք գիտնականներին թույլ տվեցին պարզել հենց մոլորակի կառուցվածքը, ինչպես նաև դրա մթնոլորտը: Այսպիսով, Ուրանի օդային թաղանթը բաժանված է երեք մասի՝
- Տրոպոսֆերան ամենախորն է: Այստեղ ճնշումը գտնվում է 100-ից 0,1 բարի սահմաններում, իսկ այս շերտի բարձրությունը թիկնոցի պայմանական մակարդակից չի գերազանցում 500 կմ-ը։
- Ստրատոսֆերա - մթնոլորտի շերտը միջինում։ Զբաղեցնում է 50-ից 4000 կմ բարձրություններ։
- Էկզոլորտ. Ուրանի արտաքին մթնոլորտը, որտեղ ճնշումը ձգտում է զրոյի, իսկ օդի ջերմաստիճանը ամենացածրն է։
Այս բոլոր շերտերը տարբեր համամասնություններով պարունակում են հետևյալ գազերը՝ հելիում, ջրածին, մեթան, ամոնիակ։ Ջուր կա նաև սառույցի և գոլորշու տարբեր ձևափոխությունների տեսքով։ Այնուամենայնիվ, Ուրանի մթնոլորտը, որի կազմը համեմատելի է Յուպիտերի օդային թաղանթի հետ, աներևակայելի սառն է: Եթե ամենամեծ գազային հսկայում օդի զանգվածները տաքացվում են առավելագույնը, ապա այստեղ դրանք սառչում են մինչև 50 կելվին, հետևաբար ունենում են մեծ զանգված։
Տրոպոսֆերա
Մթնոլորտի ամենախոր շերտն այժմ հաշվվում է միայն տեսականորեն, քանի որ երկրացիների տեխնոլոգիան դեռ թույլ չի տալիս հասնել դրան։ Մոլորակի քարե միջուկը շրջապատված է սառցե բյուրեղներից բաղկացած ամպերով։ Նրանք ծանր են և հսկայական ճնշում են գործադրում մոլորակի կենտրոնի վրա: Նրանց հաջորդում են ամոնիումի հիդրոսուլֆիդի ամպերը, ապա՝ ջրածնի սուլֆիդի և ամոնիակի օդային գոյացումները։ Տրոպոսֆերայի ամենածայրահեղ հատվածը զբաղեցնում են մեթանի ամպերը, որոնքերանգավորել մոլորակը նույն կանաչ գույնով: Տրոպոսֆերայում օդի ջերմաստիճանը համարվում է ամենաբարձրը մոլորակի վրա։ Այն տատանվում է 200 Կ-ի սահմաններում: Այդ պատճառով որոշ հետազոտողներ կարծում են, որ մեծ սառցե շերտը ձևավորում է մոլորակի թիկնոցը: Բայց սա ընդամենը վարկած է։
ստրատոսֆերա
Ուրանի մթնոլորտի առկայությունը ապահովվում է ծանր և թեթև գազերի միացություններով, և դրանց սինթեզը մոլորակը ներկում է կանաչավուն երանգով: Այս բոլոր գործընթացները տեղի են ունենում օդի միջին բացվածքում, որտեղ ամոնիակի և մեթանի մոլեկուլները հանդիպում են հելիումի և ջրածնի հետ։ Սառցե բյուրեղներն այստեղ բոլորովին այլ փոփոխություններ են ստանում, քան տրոպոսֆերայում, ամոնիակի շնորհիվ նրանք կլանում են տիեզերքից եկող ցանկացած լույս: Քամիների արագությունը ստրատոսֆերայում հասնում է 100 մ/վրկ-ի, ինչի պատճառով բոլոր ամպերը արագ փոխում են իրենց դիրքերը տարածության մեջ։ Ավրորաները հայտնվում են ստրատոսֆերայում, հաճախ առաջանում են մառախուղներ։ Բայց տեղումներ չկան, ինչպիսիք են ձյունը կամ անձրևը:
Էկզոլորտ
Սկզբում Ուրանի մթնոլորտը գնահատվում էր հենց նրա արտաքին պատյանով: Այն բյուրեղացած ջրի բարակ շերտ է, որը պատված է ուժեղ քամու հոսանքներով և գտնվում է Արեգակնային համակարգի ամենացածր ջերմաստիճանի կիզակետում: Այն բաղկացած է թեթև գազերից (մոլեկուլային ջրածին և հելիում), մինչդեռ այստեղ բացակայում է մեթանը, որը մեծ քանակությամբ հանդիպում է ավելի խիտ շերտերում։ Էկզոսֆերայում քամու արագությունը հասնում է 200 մ/վրկ-ի, օդի ջերմաստիճանը իջնում է մինչև 49 Կ։ Այդ իսկ պատճառով Ուրան մոլորակը, որի մթնոլորտն այդքան է.սառցե, դարձել է ամենացուրտը մեր համակարգում, նույնիսկ համեմատած իր ավելի հեռավոր հարևանի՝ Նեպտունի հետ:
Ուրանի մագնիսական դաշտի առեղծվածը
Բոլորը լավ գիտեն, որ կանաչավուն Ուրանը պտտվում է իր առանցքի շուրջ՝ պառկած կողքի վրա։ Գիտնականները կարծում են, որ ՍՍ-ի առաջացման պահին մոլորակը բախվել է աստերոիդի կամ այլ տիեզերական մարմնի, որը փոխել է իր դիրքը՝ աղավաղելով մագնիսական դաշտը։ Այն առանցքից, որը որոշում է մոլորակի հյուսիսը և հարավը հասարակածի նկատմամբ, մագնիսական առանցքը շեղվում է 59 աստիճանով: Սա, առաջին հերթին, ստեղծում է ձգողականության անհավասար բաշխում, և երկրորդ՝ անհավասար լարվածություն հյուսիսային և հարավային կիսագնդերում։ Այնուամենայնիվ, ամենայն հավանականությամբ, հենց այս խորհրդավոր դիրքն է ապահովում Ուրանի մթնոլորտի և նրա յուրահատուկ կազմի առկայությունը։ Միջուկի շուրջը պահպանվում են միայն ծանր գազեր, միջին շերտերում՝ բյուրեղացած ջուր։ Միգուցե եթե օդի ջերմաստիճանն այստեղ ավելի բարձր լիներ, Ուրանը կդառնար հսկայական օվկիանոս՝ բաղկացած սովորական ջրից, որը կյանքի աղբյուրն է։
Ուրանը կլանում է շրջապատող ամեն ինչ և ամեն ինչ
Ինչպես ասացինք վերևում, Ուրանի մթնոլորտը լցված է հսկայական քանակությամբ մեթանով: Այս գազը բավականին ծանր է, քանի որ ունակ է կլանել ինֆրակարմիր ճառագայթները։ Այսինքն՝ ամբողջ լույսը, որ գալիս է Արեգակից, այլ աստղերից ու մոլորակներից, դիպչելով Ուրանի մթնոլորտին, վերածվում է կանաչավուն երանգի։ Վերջերս գիտնականները նկատել են, որ մոլորակը կուլ է տալիս նաև օտար գազեր, որոնք գտնվում են տիեզերքում, ինչը պարադոքսալ է իր թույլով.մագնիսական դաշտը. Մթնոլորտի միջին շերտերի բաղադրության մեջ հայտնաբերվել են ածխածնի երկօքսիդ և ածխաթթու գազ։ Ենթադրվում է, որ նրանց մոլորակը գրավել է անցնող գիսաստղերից։
Մեր համակարգի սառցե տիրույթները
ՍՍ-ի երկու ամենահեռավոր մոլորակներն են Ուրանը և Նեպտունը: Երկուսն էլ բնութագրվում են կապտավուն երանգներով, երկուսն էլ առաջանում են գազերից։ Ուրանի և Նեպտունի մթնոլորտը գործնականում նույնն է, բացառությամբ համամասնությունների: Երկու մոլորակների ձգողության ուժը և միջուկների զանգվածը գրեթե նույնն են։ Նեպտունի մթնոլորտի ստորին շերտերը, ինչպես Ուրանը, ձևավորվում են մեթանի և ջրածնի սուլֆիդի հետ խառնված բյուրեղացած ջրից: Այստեղ՝ միջուկի մոտ, սառցե հսկաները տաքանում են մինչև 200 կամ ավելի Կելվին՝ դրանով իսկ ձևավորելով իրենց մագնիսական դաշտը։ Ուրանի և Նեպտունի մթնոլորտն իր բաղադրության մեջ ունի նույն քանակությամբ մոլեկուլային ջրածին` ավելի քան 80 տոկոս: Նեպտունի արտաքին օդային շերտը նույնպես բնութագրվում է ուժեղ քամիներով, սակայն օդի ջերմաստիճանն այստեղ մի փոքր ավելի բարձր է՝ 60 Կ։
Եզրակացություն
Ուրանի մթնոլորտի առկայությունը, սկզբունքորեն, ապահովում է այս մոլորակի գոյությունը։ Օդային խցիկը Ուրանի հիմնական բաղկացուցիչ մասն է։ Այն ուժեղ տաքանում է միջուկի մոտ, բայց միևնույն ժամանակ հնարավորինս սառչում է ամենաարտաքին շերտերում։ Առայժմ մոլորակն անշունչ է թթվածնի, ինչպես նաև հեղուկ ջրի բացակայության պատճառով։ Բայց եթե միջուկի ջերմաստիճանը սկսի բարձրանալ, հետազոտողները կանխատեսում են, որ սառցե բյուրեղները կվերածվեն հսկայական օվկիանոսի, որտեղ կարող են կյանքի նոր ձևեր առաջանալ:
