Главная страница

Совершив ранее пролеты около Юпитера и Сатурна, в январе 1986 г. АМС прошла около Урана. При сближении с планетой в период с 4 ноября 1985 г. по 10 января 1986г. она вела обзорные наблюдения Урана с использованием телевизионных камер, которые регистрировали образования в атмосфере планеты и движение ее спутников. Траектория АМС была почти перпендикулярной плоскости, в которой лежат орбиты спутников планеты (рис. 3), поэтому АМС могла пройти на близком расстоянии только от одного из них. Была выбрана Миранда, ближайший к планете и самый небольшой из пяти наблюдаемых с Земли спутников Урана. 24 января в 17 час 04 мин по Гринвичу АМС прошла на минимальном расстоянии (29 тыс. км) от Миранды, а в 17 час 59 мин - от Урана (в 81,2 тыс. км от вершин облаков). Скорость АМС относительно Урана составляла примерно 20 км/сек. Сигнал до Земли шел 2 час 45 мин. Всего от АМС получено около 6 тыс. снимков Урана, его спутников и колец. В поле тяготения планеты АМС совершила пертурбационный маневр и перешла на траекторию полета к Нептуну.
Ниже приводятся .некоторые результаты исследовании Урана АМС "Вояджер-2".
Магнитосфера. Напряженность магнитного поля Урана 0,25 Гс, полярность такая же, как у Юпитера и Сатурна, и противоположная полярности магнитного поля Земли и Меркурия. Магнитные силовые линии выходят из того полюса Урана, который освещен Солнцем. Магнитометры АМC показали, что в пределах магнитосферы Урана находятся орбиты спутников планеты Миранды, Ариэля и Умбриеля. Зарегистрированы возмущения магнитного поля Урана этими тремя спутниками, а также взаимодействие межпланетного и межзвездного магнитных полей вблизи Урана. Шлейф магнитосферы планеты простирается на большое расстояние. При проходе шлейфа зарегистрировано изменение направления поля на обратное, обусловленное наклоном магнитной оси Урана к оси вращения. Этот наклон составляет 55ш, больше, чем у любой другой планеты Солнечной системы. При вращении Урана его магнитная ось перемещается в пространстве и увлекает за собой силовые линии магнитного поля, закручивая их. Внутренняя магнитосфера Урана, по-видимому, представляет собой комбинацию горячих (100000 К) и очень горячих (10000000 К) ионов. Горячие ионы обнаружены вблизи планеты, их плотность в 10 раз выше, чем плотность очень горячих ионов, которые обнаружены по обе стороны орбиты Миранды. Считают, что источником этих ионов является не солнечный ветер, а более удаленные от планеты спутники Урана. Генерируемые ими ионы (в основном протоны) при приближении к планете могут поглощаться Мирандой. Прибор для регистрации космического излучения обнаружил повышение интенсивное магнитного поля Урана внутри орбиты Миранды. Интенсивность поясов радиации Урана практически такая же, как у поясов Земли, и несколько меньше, чем у поясов Сатурна. В поясах Урана ниже содержание электронов высокой энергии, чем в поясах Земли. Наблюдения магнитного поля Урана были важны еще и потому, что они позволили определить период вращения Урана вокруг оси и на основании этого - скорость ветров в атмосфере путем прослеживания движения облачных образований. Согласно предварительным данным, период вращения Урана составляет 16,8 + 0,3 час. Зарегистрировано свечение Урана в УФ диапазоне, распространяющееся примерно на 50 тыс. км от планеты. На ночной стороне планеты обнаружены авроральные явления в районе магнитного полюса.
Атмосфера. В атмосфере Урана наблюдается меньше деталей, чем в атмосферах Сатурна и Юпитера. Атмосфера Урана и окрашена в меньшей степени, чем атмосферы этих планет. По мнению ученых, возможно, в результате более низкой температуры Урана видимые детали расположены в более низких слоях атмосферы и поэтому наблюдение их затруднено. Водород в верхних слоях атмосферы рассеивает свет, и появляется дымка, маскирующая расположенные под ней детали. На снимках, полученных АМС "Вояджер-2", видна коричневатая дымка над южной полярной областью, освещенной Солнцем, а также некоторые облачные образования на различных широтах, движущиеся с неодинаковой скоростью. Обнаружены ветры, направление которых совпадает с направлением вращения планеты, причем в высоких широтах циркуляция атмосферы происходит с большей скоростью, чем у экватора. Полагают, что эти парадоксальные явления, а также тот факт, что температуры в стратосфере над полюсом, освещенным Солнцем, ниже, чем над полюсом, находящимся в тени, объясняются не атмосферными явлениями, а "внутренней динамикой" планеты. В самых верхних слоях атмосферы температура высокая: 750 К на дневной и 1000 К на ночной стороне планеты. В нижней части атмосферы над обоими полюсами температура одинакова. Исследования температуры в функции широты показали, что в высоких широтах близ полюса и в низких широтах близ экватора она одинакова. Зарегистрирован холодный пояс шириной 10 - 15ш, ось которого тянется примерно вдоль 40-й параллели. Температура атмосферы в этом поясе существенно ниже, чем в прилегающих областях. АМС обнаружила на Уране корону атомарного водорода над молекулярным водородом. Температура этой короны на дневной стороне 750 К, на ночной 1000 К. Содержание гелия в атмосфере Урана составляет всего 15%, а не 40%, как ожидали по данным наземных наблюдений. В глубине атмосферы обнаружены метановые облака. На той высоте, где они находятся, давление составляет 1,6 бар, а температура 82 К.
Кольца. До пролета АМС около Урана по наблюдениям с Земли были известны девять колец Урана, которые получили следующие названия: Эпсилон, Дельта, Гамма, Эта, Бета, Альфа, 4, 5 и 6 (перечислены в направлении к планете). Исследования с помощью АМС "Вояджер-2" подтвердили данные наземных наблюдений в отношении известных колец Урана и дали о них некоторую дополнительную информацию. Все кольца лежат в экваториальной плоскости планеты, которая практически перпендикулярна плоскости эклиптики. Кольцо Эпсилон, лежащее на расстоянии примерно 100 тыс. км от планеты, имеет наибольшую плотность. Это кольцо наиболее широкое, причем ширина в различных местах неравномерна, и колебания составляют несколько десятков километров. Форма кольца эллиптическая. Большинство частиц в нем имеют поперечник 1 м и более. Кольцо Дельта имеет форму правильной окружности и тоже неравномерную ширину. Ширина кольца Гамма (600 м) одинакова на всем протяжении. Оно очень четко ограничено. Кольцо Бета незамкнуто. Кольца Эпсилон, Бета и Альфа белые, остальные - зелено-голубые. Различие в цвете показывает, что и строение колец неодинаково. При проходе АМС через плоскость колец на расстоянии ок.100 тыс. км от центра планеты прибор для изучения волн в плазме каждую секунду регистрировал приблизительно 30 слабых столкновений с частицами. АМС открыла десятое кольцо шириной 3 км, находящееся между кольцами Эпсилон и Дельта на расстоянии примерно 50 тыс. км от центра Урана. Кроме того, установленный на аппарате фотополяриметр обнаружил, по крайней мере, еще несколько неполных колец, лежащих за пределами кольца Эпсилон. Материал колец Урана темный, они отражают лишь 25% падающего на них света.
Спутники Урана. Все наблюдаемые с Земли спутники Урана - Оберон, Титания, Умбриель, Ариэль и Миранда имеют коричневато-серый цвет. Плотность первых четырех, по данным, полученным при пролете АМС, составляет 1,5-1,7 г/см3. Альбедо Оберона и Титании около 20%, Умбриеля - 12%, Ариэля и Миранды - 30%. Наиболее интересная информация получена от АМС об Ариэле и Миранде (табл. XII, рис. 2-4). Поперечник Ариэля 1170 км. Поверхность его сильно кратерированная, сложная и несет следы различных геологических процессов. Видны многочисленные долины и эскарпы, некоторые области гладкие, как бы покрытые жидкой грязью, которая, возможно представляет собой смесь с водой небольших низкотемпературных летучих фракции метана и аммиака.
Поперечник Миранды 480 км. Этот спутник Урана характеризуется одной из наиболее сложных геологических поверхностей среди всех известных тел Солнечной системы. Примечательным элементом рельефа Миранды считают треугольное образование, окаймленное линейными разломами. На Миранде обнаружены кратерированные зоны с волнистыми холмами, бороздами, прямыми долинами и хребтами, разломами и впадинами, идущими и разных направлениях, и системами
утесов. Глубина борозд и впадин достигает нескольких километров, высота утесов - до 5 км. Отражающая способность различных областей поверхности Миранды, так же как и материала на дне борозд и впадин, неодинакова. Поверхность Миранды, как и поверхность Оберона и Ариэля, несет следы извержений, хотя их не следовало бы ожидать на ледяных спутниках с температурой недр около 77 шК. Необычный характер поверхности Миранды объясняют гравитационными процессами в недрах.
Помимо пяти спутников Урана, наблюдаемых с Земли, АМС "Вояджер-2" обнаружила еще десять. Первый из них (1985 - U-1) был открыт в 1985 г., остальные девять (1986-U-1,..., 1986- U-9)- в 1986г. Орбиты всех новых спутников, за исключением 1986 - U-7 и 1986 - U-8, лежат между орбитой Миранды и внешним кольцом Эпсилон, а орбиты этих двух спутников-примерно в 2 тыс. км от кольца Эпсилон по обе его стороны. Это два так называемых "спутника-пастуха", участвующие в формировании колец. Их поперечник 15 и 25 км. Самый удаленный от планеты (высота орбиты 9,6 тыс. км) из новых спутников (1985 - U-1) имеет размеры 160x170 км. Цвет его такой же, как у колец, альбедо менее 12%. Период обращения вокруг планеты 18 час 17 мин 9 сек. Спутники 1986 - U-1, ..., 1986 - U-6 и 1986 - U-9 имеют поперечник от 50 до 100 км и высоту орбиты от 6,9 тыс. до 8,7 тыс. км.



Используются технологии uCoz