Космос – загадочное место, окутанное множеством тайн и теорий. Мало того, о его освоении заговорили только в конце 19 века. Многие планеты были открыты с помощью телескопа, и Уран – одна из них, хотя её неоднократно видели на небе и принимали за тусклую звезду, а сейчас она является одной из трёх планет-гигантов. Но что собой представляет это небесное тело и что оно скрывает?
Рассмотрим всё детально и по порядку. Разобраться помогут интересные факты об Уране.
Открытие планеты и споры о названии
На самом деле в 17 веке астрономы часто замечали Уран, но считали его тусклой и далекой звездой, не требующей внимания. И только в следующем столетии английский астроном Уильям Гершель решил изучить это небесное тело и сделал открытие – оно оказалось планетой. Всё дело в том, что неподвижные звезды медленно смещаются в одном направлении, а вот Уран перемещался по-другому. Так официальной датой открытия новой планеты Солнечной системы стало 13 марта 1781 года.
Уильям Гершель хотел пойти против астрономической традиции и назвать новую планету в честь английского короля Георга III – «Георгиум Сидиус» или «Звезда Георга», однако остальные астрономы не приняли такой вариант. Имена «Минерва» (богиня мудрости) и «Гиперкроний» (над Сатурном) также отклонили. В итоге остановились на имени «Уран» (бог неба), которое предложил Иоганн Боде. Интересные факты об Уране для детей обязательно должны включать в себя историю его названия.
Уран для АЭС
Имена планетам было принято давать из римской мифологии, однако имя Уран происходит из греческой. Иоганн Боде объяснил свой вариант тем, что Сатурн – отец Юпитера, а значит следующая планета должна называться в честь отца Сатурна. Имя Уран определилось по порядку открытия небесных тел, будь он найден раньше, то мог бы носить другое название.
Причины невыразительного вида планеты и «небо в алмазах»
Интересные факты можно найти в описании Урана. Это самая холодная планета, минимальная температура которой достигает до -224 градусов по Цельсию. Для сравнения, на Земле в 1983 году в Антарктиде была зафиксирована самая низкая естественная температура в -89,2 градуса по Цельсию, что в 2,5 раза теплее, чем на Уране! И это при том, что планета седьмая по счёту от Солнца, дальше которой находятся Нептун и Плутон. Есть теория, что это произошло из-за давнего столкновения астероида или кометы с Ураном, из-за чего он был завален на бок.
Однако это не единственная причина того, что Уран имеет сине-зеленый оттенок и из-за этого раньше принимался за блеклую звезду. В основе атмосферы планеты находятся: водород и гелий, аммиак и вода, а также некоторое количество метана. Именно последний, поглощая красную часть спектра солнечного света, придает Урану тот цвет, который мы видим. Возможно, если бы планета не состояла до 80% от массы из замороженных соединений и элементов, таких как метан, лед и аммиак, то оттенок мог бы быть совершенно другим, но тогда и другие характеристики могли отличаться от нынешних.
Производство урана | Как это устроено? | Discovery
небо в алмазах на Уране
Также стоит отметить, что благодаря метану на Уране идёт не обычный дождь, а дождь из крошечных алмазов, которые ученые ласково прозвали «наноалмазы». Этому есть официальное подтверждение в научной работе, опубликованной в Nature Astronomy в 2017 году, а поставленный эксперимент удивил даже ведущего автора журнала.
Гигантская защитница Земли
Мало кто знает, но Уран является одной из планет-гигантов нашей Солнечной системы. По сравнению с Солнцем, они небольшие, но если сравнивать размер с Землей, то они во много раз больше. Ещё две планеты – Юпитер и Сатурн. Это тоже удивительные небесные тела, все они разные. О них тоже собраны удивительные факты, о которых тоже стоит узнать.
Но в чём важность Планет-гигантов? Если бы их не было, то Земля была бы практически беззащитной. Всё дело в том, что ученые благодаря компьютерным расчётам выяснили, что Гиганты защищают нашу и другие планеты от астероидов и комет, принимая многие удары на себя. Уран, как и другие большие небесные тела, играют огромную роль в Солнечной системе, сложно представить, что было бы с Землей без них.
Кто забросал планету тухлыми яйцами?
Благодаря ученым в сфере астрономии и талантливым изобретателям, сейчас возможно не только увидеть планеты, узнать их размеры, из чего они состоят, их температуру, магнитные поля, но и то, как они пахнут.
Благодаря интегральному Спектрометру Ближнего Инфракрасного Поля на Гавайях ученым удалось изучить солнечный свет, отражающийся от атмосферы немного выше вершин облаков на Уране. Это исследование показало, что в верхнем слое атмосферы планеты-гиганта присутствуют следы сероводорода, химического соединения, от которого исходит запах тухлых яиц. Однако мы никогда не узнаем, насколько силён этот «аромат» из-за отсутствия кислорода, атмосферы и колоссальной минусовой температуры на Уране.
Почему Уран катается, а не крутится
Угол вращения Урана – почти 98 градусов, самый большой наклон планеты в Солнечной системе. Для примера – у Земли угол наклона оси составляет 23 градуса, а у Нептуна – 28. Интересные факты о планете Уран имеют научные объяснения.
Планета-гигант выделилась многими вещами, одной из которых – наклон оси вращения. Точной причины такого положения Урана ещё нет, но есть теории, одна из которых относительно подтверждена компьютерными симуляциями.
Ученые смоделировали сильный удар, который мог бы привести к сильному наклону планеты в начале её зарождения, но было одно «но»: в таком случае спутники Урана вращались бы в противоположном направлении, нежели как они вращаются сейчас. Тогда пришлось повторить попытку, но использовать не один мощный удар другого небесного тела, а два, более слабых. В этом случае удалось получить более правдоподобные результаты, но для их проверки были необходимы дополнительные исследования. А всё из-за ледяных спутников, которые могли испариться из-за большого количества тепла, которое выделилось бы при сильных столкновениях небесного тела с планетой.
Более новая и менее противоречивая гипотеза была выдвинута астрономами Дугласом Гамильтоном и Зивом Рогошински, в которой они предположили, что Уран мог наклониться из-за гигантской кольцевой системы. Исследование других ученых за кольцами Сатурна показало, что они могут быть временными и значительно отличаться от тех, что были раньше. По этому принципу астрономы считают, что 4,5 миллиарда лет назад, когда Солнечная система только строилась, образования из пыли вокруг Урана были намного массивнее, а то, что мы видим сейчас, лишь остатки. Так называемый спин-орбитальный резонанс и мог наклонить планету, однако, за миллионы лет максимальный наклон может быть только 70 градусов, поэтому теория с ударом другого космического тела также вполне вероятна.
На Уране тоже бывает непогода
Уран отличился не только алмазными дождями, но и очень сильными потоками ветра. Астрономы установили максимальную скорость ветра, которая достигает 900 километров в час, что сравнится со скоростью современных пассажирских самолетов. Но это не единственная особенность «местного климата». Самые интересные факты об Уране касаются тех условий, которые мы пока не можем увидеть воочию.
Когда солнечный свет попадает на некоторые области Урана, он нагревает атмосферу, из-за чего появляются гигантские штормы. Впервые такие бури зафиксировали в 2014 году, через 7 лет после приближения планеты-гиганта к Солнцу. Удивительно, но когда космический зонд «Вояджер-2» в 1986 году пролетал мимо Урана, впервые показав его фотоснимки ученым, на планете была зафиксирована сфера примерно с 10 видимыми облаками. Именно поэтому планету посчитали скучной, а много лет спустя сезоны на Уране сменились и ученые увидели экстремальные погодные условия.
Чтобы лучше понять, почему в 1986 году ученые посчитали планету скучной, стоит узнать, что времена года на планете длятся 21 год. А это значит, что за один оборот Урана вокруг Солнца проходит целых 84 лет! Более того, день длится всего 17 часов и 14 минут по земным меркам.
Магнитные полюса Урана – загадка?
Как у Земли, у других планет также существует магнитное поле, но все они разные. Магнитные полюса Урана расходятся с его географическими полюсами, сдвинувшись на треть его радиуса, из-за чего магнитное поле расположилось под углом в 60 градусов от оси вращения, и поэтому оно не проходит через центр.
Ученые связывают особенности магнитного поля с вращением планеты и отсутствию внутреннего источника энергии. Оно имеет не только 2 сильных и 2 слабых магнитных полюсов, но ещё магнитные поля не имеют постоянного напряжения, а потому в разных областях Урана сила магнитного поля разная.
Сформировалось магнитное поле Урана не в ядре, как у всех планет, а на верхнем слое водного аммиака, где есть высокая электропроводность. Поэтому магнитные силовые линии выходят на большие расстояния за пределы Гиганта, но не в сторону Солнца. Это обусловлено давлением солнечного ветра, который преграждает широкое движение. Но вот на все вопросы ученые до сих пор не нашли ответов, поэтому исследования продолжаются. Многие интересные факты о планете Уран еще ждут своего открытия.
Спутники Урана
Планета имеет не один, а целых 27 спутников! Из-за такого количества для удобства их разделили на 3 основные группы по расположению орбит и их величине. Интересно и то, что имена для них выбирались из популярных произведений У. Шекспира и А. Поупа. Интересные факты о спутниках Урана тоже достойны внимания читателя.
В группу внутренних спутников Урана входят 13 небесных тел: Джульетта, Офелия, Купидон, Дездемона, Порция и др. Их диаметр от 28 до 159 км и они находятся во внутренней системе планеты. Астрономы считают, что эти спутники медленно приближаются к Урану, что может быть причиной дальнейшего дробления и изменений небесных тел.
Внешние, а также самые большие и древние спутники: Титания, Умриель, Оберон, Миранда и Ариэль. За несколько миллиардов лет они приобрели форму, которая близка к идеальному шару.
Нерегулярные спутники были зафиксированы лишь в период с 1997 по 2002 год учеными из Канады и США. В эту группу входят 7 небесных тел: Маргарита, Просперо, Фердинад и др. Астрономы также полагают, что это могут не единственные спутники, и в будущем мы можем найти ещё несколько.
Как Миранда попала в кино
Миранда – маленькая луна Урана, которая находится во внутренней группе. Она также считается самым уродливым спутником в Солнечной системе. Астрологи выяснили, что когда-то Миранда подверглась масштабной катастрофе, из-за которой она была полностью разрушена. А спустя время луна собралась заново, но на её поверхности остались бесформенные и сложные рельефы с ледяными пустынями, где возвышается геологическое образование. Высокий уступ высотой 20 метров назвали «уступ Вероны».
Это известно благодаря снимкам космического аппарата «Вояджер». Несмотря на ярлык спутника, создатели фильма «Wanderers» («Странники») 2014 года выпуска, решили взять фотографии Миранды и на их основе смоделировать скалу, с которой прыгали герои.
13 обручей вокруг Урана
Немногие планеты могут похвастаться наличием колец, а у Урана их целых 13: 11 внутренних и 2 наружных. О существовании кольцевой системы узнали ещё в 1977 году, когда Гигант закрыл собой дальнюю звезду.
В отличие от Сатурна, у Урана кольца состоят из темных осколков, из-за чего их не так просто увидеть. Но зато они находятся на втором месте по величине в Солнечной Системе, даже несмотря на то, что они довольно узкие, всего несколько километров в ширину.
Источник: kakizobreli.ru
Первый уран
В первые годы создания отечественной атомной промышленности 2 организации – Государственный институт редких металлов (Гиредмет) и Институт специальных металлов (НИИ-9, ВНИИНМ им. академика А.А. Бочвара) стали пионерами в разработке технологических процессов получения металлического урана, которые реализовывались на заводе № 12 в г. Электростали.
В 1943 году Гиредмету было поручено возобновить деятельность ураново-радиевой лаборатории с включением ее исследований в план первоочередных работ. В задачу входило: усовершенствование технологии получения урана из руд, получение тетрафторида урана, получение металлического урана.
Разработчиками первой опытной технологии получения металлического урана, кроме научного руководителя – заместителя директора Гиредмета по научной работе Н.П. Сажина, были З.В. Ершова, Г.Е. Каплан, проф. Г.М.
Комовский, проф. Ю.А. Черников и др.
Объем урановых работ Гиредмета стремительно увеличивался и по инициативе З.В. Ершовой, изложенной в ее докладной записке А.П. Завенягину, было принято решение о создании Института специальных металлов и назначении В.Б. Шевченко его директором.
В 1945 году в Инспецмет была передана тематика Гиредмета по работам с ураном. Основной проблемой, поставленной перед институтом в первые годы, была урановая: изучение месторождений урана, разработка методов обогащения урановых руд, технологии переработки различных урановых руд и извлечение урана в виде окиси-закиси, разработка металлургического процесса получения металлического урана восстановлением его из тетрафторида, а также аналитическое обеспечение этих процессов.
Для решения этих задач правительственным постановлением в НИИ-9 были привлечены академики И.И. Черняев, А.А. Бочвар, профессоры А.Н. Вольский, А.С. Займовский и другие высококвалифицированные специалисты.
Решением правительства СССР для выполнения работ по получению и исследованию урана и плутония в НИИ-9 был создан специальный отдел – отдел «В», который в 1946 году возглавил ученый–металловед с мировым именем А.А. Бочвар. А.А. Бочвар являлся научным руководителем урановой проблемы в целом с момента ее возникновения и оставался им до конца своей жизни.
Руководство отдельными направлениями и этапами исследований в разные годы осуществляли член-корреспондент АН СССР А.С. Займовский, член-корреспондент АН СССР С.Т. Конобеевский, академик АН РФ Ф.Г. Решетников, доктора наук В.К. Орлов, В.В. Титова, Н.Т. Чеботарев, Я.Д.
Пахомов, И.В. Шаталов, А.Д. Никулин, М.И. Фадеев, С.И. Бирюков, Ю.А. Метелкин, кандидаты наук В.А. Федорченко, Э.Н.
Шингарев, М.В. Волгин, В.В. Агапов, А.М. Чекушин.
Для получения металлического урана на Заводе № 12 (г. Электросталь) началось создание опытного производства, работы по которому проводились под научным руководством сотрудников Гиредмета и НИИ-9. Для проектирования производства урана на заводе № 12 ПГУ была выделена специальная бригада Гипроредмета, руководимая М.Д. Берщицким. Для консультации была направлена группа немецких специалистов и ученых во главе с доктором Н. Рилем.
В течение сентября-октября 1945 года было проведено проектирование опытного производства, в основу которого была принята технология восстановления окислов урана кальцием с получением металлического урана в виде порошка (порошковый метод).
Опытный завод, предназначенный для освоения технологии производства урановых блоков из технических солей урана, по первоначальному проекту должен был иметь три предела:
- получение чистых окислов урана из солей;
- получение порошкообразного урана;
- получение урановых блоков.
Опытное производство на всех переделах было укомплектовано, в основном, оборудованием, вывезенным из Германии.
В качестве исходного сырья для рафинировочных плавок использовался трофейный черновой порошкообразный уран. В конце октября 1945 года были получены первые образцы блоков урана. В ноябре 1945 года был введен в эксплуатацию цех рафинирования чернового урана в атмосфере аргона или в вакууме с последующей механической обработкой блоков. Цех был оборудован аргоновыми и вакуумными печами сопротивления для рафинирования чернового урана и токарными станками для механической обработки блоков.
В декабре 1945 года на опытном заводе введен в эксплуатацию цех получения порошкообразного чернового урана. В качестве сырья использовалась трофейная, сильно загрязненная закись-окись урана. С января 1946 года цех начал выпускать порошкообразный черновой уран для рафинирования и отливки в блоки.
В это же время на опытном заводе пущен цех химической очистки концентрата с получением закиси-окиси урана. В качестве сырья были использованы трофейные концентраты (аммонийная соль и загрязненная закись-окись урана).
В феврале 1946 года была получена первая партия чистой закись-окиси урана.
Наряду с урановой технологией производства велась работа по освоению методик анализа сырья, полуфабрикатов и готового урана. Необходимо было освоить методы определения в анализируемых продуктах тысячных долей процента примесей. Методики разрабатывались ГЕОХИ АН СССР под руководством академика А.П. Виноградова и ИОНХ АН СССР под руководством академика А.Н. Тананаева.
Сотрудники НИИ-9 под руководством профессора А.Н. Вольского постоянно совершенствовали технологию получения металлического урана. В 1946 году была внедрена технология кальций-термического восстановления урана из тетрафторида урана.
Так был закончен первый этап получения отечественного урана, заключающийся в организации опытного производства металлического урана в виде заготовок диаметром 35 мм и длиной 150 мм с использованием немецких урановых порошков, концентратов урана и металлического кальция.
Однако созданное опытное производство не могло обеспечить все существовавшие в 1946-1947 гг. потребности строящихся объектов в урановых изделиях. Только для строящегося в ЛИПАНе физического реактора и первой загрузки промышленного уран-графитового реактора, который строился в Челябниске-40, требовалось 200 т урановых изделий.
Так к концу 1946 года вырисовались задачи разработки промышленного производства металлического урана-235. Предполагалось, что сырье для этого будет различаться как по химическому составу, так и по содержанию примесей.
Весь комплекс новых задач по получению металлического урана-235 на Заводе № 12 стал называться Вторым производством.
Источник: www.biblioatom.ru
Открытие Урана, седьмой планеты
Открытие Урана было важным событием, и произошло в 1781 году. Сделал это Уильям Гершель, английский астроном. И случилось это благодаря его старательности, наблюдательности и целеустремленности.
Краткая биография Уильяма Гершеля – первооткрывателя Урана
Уильям Гершель — астроном первооткрыватель планеты Уран.
Уильям Гершель – одна из известнейших персон в астрономии. Ему принадлежит несколько открытий, в том числе и спутников Урана Титании и Оберона. Однако судьба этого человека была очень непростой, ведь изначально он был музыкантом в военном оркестре и им было написано 24 симфонии! Родился он в Германии в 1738 году, и переехал в Англию в 1775 году, во время службы в армии вместе со своим полком, откуда уволился ради музыки.
Путь к астрономии у Гершеля был извилистым. Сначала он увлекся математической теорией музыки, а математика привела его к оптике, а здесь уже заинтересовала и астрономия. А так как был он бедным, и купить готовый телескоп не мог себе позволить, то с 1773 года начал шлифовать зеркала и конструировать телескопы для себя и на продажу. Первым телескопом у него был рефлектор с фокусным расстоянием в 7 футов (примерно 2 метра), с которым он тут же приступил к изучению неба.
Главное правило Гершеля при наблюдениях было простым – не оставлять неизученным ни одного, даже крохотного клочка неба. План, конечно, грандиозный, и до этого никто такого не делал. Помогала ему сестра, Каролина Гершель, которая тоже оставила свой след в истории астрономии благодаря своей самоотверженной работе с братом.
Открытие Урана
Спустя 7 лет упорных наблюдений необъятного неба, 13 марта 1781 года, Уильям направил свой 7-футовый телескоп в область между созвездиями Близнецов и Тельца. И был очень удивлен, когда одна из звезд рядом с ζ Тельца предстала перед ним не в виде яркой точки, а превратилась в диск. Гершель тут же сообразил, что видит вовсе не звезду, так как звезды при любом увеличении выглядят точками, меняется лишь их яркость.
7-футовый телескоп Гершеля, с помощью которого и был открыт Уран
Уильям попробовал наблюдать странный объект с разными окулярами, то есть меняя увеличение телескопа на все большее. Чем больше становилось увеличение, тем больше становился диск неизвестного объекта, хотя соседние звезды выглядели по-прежнему.
Озадаченный увиденным, Уильям продолжил наблюдения, и обнаружил, что неизвестное небесное тело обладает собственным движением относительно других звезд. Поэтому он решил, что обнаружил комету, хотя и странно, что у неё нет хвоста, и 17 марта сделал об этом запись в своем журнале.
В письме Королевскому обществу Гершель писал:
В первый раз я наблюдал эту комету с увеличением в 227 раз. Мой опыт показывает, что диаметр звёзд, в отличие от планет, не изменяется пропорционально при использовании линз с большей силой увеличения; поэтому я использовал линзы с увеличением 460 и 932 и обнаружил, что размер кометы увеличивался пропорционально изменению силы оптического увеличения, давая повод предположить, что это не звезда, так как размеры взятых для сравнения звёзд не изменялись. Более того, при большем увеличении, чем позволяла её яркость, комета становилась размытой, плохо различимой, тогда как звёзды оставались яркими и чёткими — как я и знал на основании проведённых мной тысяч наблюдений. Повторное наблюдение подтвердило мои предположения: это действительно была комета.
Как только о странной комете стало известно в кругу астрономов, она привлекла пристальное внимание. Уже в апреле Королевский астроном Невил Маскелайн предположил, что этот объект может быть как кометой, так и планетой, неизвестной ранее. Дальше последовала рутинная работа – наблюдения, вычисление орбиты.
И в 1783 году Гершель признал факт, что открытый им странный объект является планетой и назвал её в честь короля Георгом. 11 января 1787 года в один день он открыл еще и пару спутников Урана – Титанию и Оберон. В следующие 50 лет никто не мог их увидеть – не хватало мощности телескопов. Сейчас у Урана известно 27 спутников. Однако открытие Урана стало одним из крупнейших в жизни этого ученого.
Дальнейшая судьба Уильяма Гершеля
За заслуги король Георг III назначил Уильяму Гершелю пожизненную стипендию в 200 фунтов, что по тем временам было немалыми деньгами. С 1782 года он вплотную занялся совершенствованием конструкции телескопов и в 1789 году построил самый большой телескоп в мире – с диаметром зеркала 126 см и фокусным расстоянием в 12 метров.
Крупнейший телескоп, построенный Уильямом Гершелем.
За свою жизнь Гершель сделал немало открытий. Например, раньше считалось, что двойные звезды на самом деле просто так расположены на небе, что кажутся близкими. Гершель доказал, что некоторые из них представляют собой звездные системы. Он первым сделал вывод, что наша галактика Млечный Путь на самом деле плоский звездный диск, а Солнечная система находится внутри него. Ему принадлежит немало других открытий, но это уже совсем другая история.
Стоит заметить, что по сути Уильям Гершель был астрономом-любителем, посвятившим немалую часть своей жизни этой науке. В его честь назван кратеры на Луне, на Марсе, и на Мимасе, и некоторые проекты.
Фотография Урана. Видны кольца.
А что касается Урана, то о нем долгое время было мало что известно. Эта планета внешне не представляет собой ничего примечательного – на нем даже не заметно никаких деталей, просто голубой диск. Однако 1977 году у нее были открыты кольца (еще в 1789 году Гершель утверждал, что видел кольцо Урана, но ему не поверили), а затем космические исследования дали немало новых данных. И оказалось, что Уран – довольно незаурядный мир, способный удивить своих исследователей. Но это – тема отдельной статьи.
Источник: astro-world.ru