Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
13 Декабря 2017, 22:23:49


Автор Тема: Уран и его семья (библиотечка наблюдателя)  (Прочитано 2241 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404

Эту планету можно увидеть невооруженным глазом в моменты противостояний, как слабенькую звездочку шестой звездной величины. Тем не менее, его не заметили ни античные астрономы, ни астрономы средневековья, ни даже в период первых телескопических наблюдений. В прочем, это не так уж и удивительно. Уран - перемещается среди звезд, но перемещается медленно и по этому не обращает на себя внимания. К тому же на незасвеченом древнем небе слишком много слабых звезд, что бы запомнить их положение и заметить движущуюся звездочку.
А вот то, что за 170 лет телескопических наблюдений никто не заметил седьмую планету солнечной системы, уже может показаться странным. Оказывается, что Уран все-таки наблюдали, но никто не смог распознать в ней планету солнечной системы. Так, в 1690 году Джон Флемстид ее наблюдал, измерил координаты и занес планету в каталог под названием 34 Тельца. В 1712 году Флемстид опять принимает Уран за звезду в созвездии Льва. Исследователи по истории астрономии нашли еще не менее 16 записей других наблюдателей о наблюдениях звезды, которая на самом деле была планетой. В 1756 Тобиас Майер исследовал участок на современной границе созвездий Водолея и Рыб, на зарисовки Уран попал, но из-за плохой погоды перемещение планеты небыло обнаружено. А Моннер в 1769 году зарисовывал участок неба в созвездии Овна и в течение девяти дней сделал шесть зарисовок, на которых оказался и Уран. Но он не догадался сравнить зарисовки!
Но вот 13 марта 1781 года Уильям Гершель со своим самодельным 6.2-дюймовым рефлектором, проводя обзор неба до звезд 8 звездной величины, обратил внимание на несколько размытую звезду возле дзеты Тельца. Этот объект вполне мог оказаться далекой кометой, и по этому через несколько дней Гершель вновь направил свой телескоп в эту же область неба. Туманная звезда сместилась и Гершель решил, что это действительно комета, хотя и лишенная заметной комы и хвоста. Великий наблюдатель продолжил за ней следить. Поскольку планета двигалась все быстрее, ему показалось, что она приближается к Земле. Однако через некоторое время он понял, что "комета" движется вокруг Солнца по круговой орбите, а следовательно она не может быть кометой, а является еще одной планетой.
После того, как Уильям Гершель сообщил об открытии планеты королю Англии Георгию III, он получил от него ежегодный грант в 200 фунтов стерлингов. Это в те времена была весьма существенная сумма, позволившая Гершелю отказаться от зарабатывания денег уроками музыки и полностью сосредоточиться на астрономии. Сразу же встал вопрос об имени для планеты. До этого все планеты носили имена античных богов, но Гершель решил отобразить в названии родину открытия и дал новому объекту имя "Georgium Sidus", что дословно значит планета Георгия. Другие астрономы предлагали назвать планету именем Гершеля. Однако традиция победила, и прижилось имя, которое предложил Боде - Уран (мифологический отец Сатурна).
   После открытия новой планеты Уильям Гершель постоянно ее наблюдал во все большие и большие инструменты. И вот 12 января 1787 в рефлектор с фокусным расстоянием 6 метров им было замечено две крошечные звездочки. Дальнейшее наблюдения за ними показало, что это спутники планеты. Более далекий делал один оборот вокруг планеты за 13.5 дней, а период вращения второго оказался равным 8.71 суток. Однако великий наблюдатель понимал, что у Урана могут быть и другие спутники, и продолжал их искать. 18 января 1790 года он замечает третий спутник, а всего через три недели -  9 февраля - четвертый. А 28 февраля и 26 марта 1794 года Гершель делает вывод, что обнаружил еще два спутника. Гершель даже указывает периоды вращения этих спутников: 5.89, 10,96,  38,08 и 107,69 суток. Долгое время считалось, что у Урана шесть лун. Однако уже в следующем веке другие наблюдатели не обнаружили их. Не обнаружили их и современные межпланетные станции. Принято считать, что в этот раз Гершель все-таки ошибся и принял за спутники Урана слабые звезды.
   В 1787 году, наблюдая за спутниками Урана, Гершель обнаружил что-то похожее на кольцо планеты. Однако он не был уверен в его реальности. Через год он снова заметил что-то подобное тонкому колечку, опоясывающему планету и выдававшего себя благодаря вытянутости из экваториальной части планеты. Предполагая, что кольцо может быть порождено несовершенствами оптики, он вращал трубу, но кольцо оставалось в той же ориентации.  После этого, Гершель еще несколько раз замечал кольцо Урана в телескопы с объективами от 15 до 47 см., но до конца не был уверен в его существовании. Оно наблюдалось в те периоды, когда планета была наклонена к земле на угол до 27 до 49 градусов. Кроме Гершеля никто кольца больше не видел и была высказана гипотеза, что эти кольца - следствие астиматичности оптики конца 18-го века.
   Дальнейший прогресс в исследовании семейства Урана был достигнут лишь в1851 году, когда вступила в строй частная обсерватория с 61-сантиметровым рефлектором Уильяма Ласселя. Он обнаружил еще два новых, более близких спутника Урана. Они делали один оборот за 2.5 и 4 суток. Эти два спутника считаются самыми трудными объектами в солнечной системе, которые еще можно увидеть визуально. Удивительно, но ни спутники открытые Гершелем, ни новые спутники не получили имен. Сам Лассель присвоил им римские цифры в порядке удаления от планеты. Но в скорости сын Уильяма Гершеля Джон Гершель предложил дать спутникам названия мифических существ из английского фольклора и литературы. Против этого никто не возражал, поскольку и Уран и его спутники были обнаружены в Англии. Спутники Гершеля получили имена Оберон и Титания - царя и царицы эльфов и фей, упомянутых в произведении Шекспира "Сон в летнюю ночь", а спутники Ласселя - Ариэль и Умбриэль в честь сильфов, упомянутых в поэме Александра Поупа "Похищение локона".
   В середине 19-го века начались проводиться более-менее регулярные попытки изучать и саму планету. С 1840-х годов Мадлер проводил систематические измерения размера диска Урана, из которых он сделал заключение, что Уран сплюснут в пропорции примерно 1/10-1/11. Систематические наблюдения планеты проводил и Лассель. Однако ни Мадлеру и Ласселю не удавалось рассмотреть на диске планеты хоть сколько-нибудь заметных деталей.  Зато удача улыбнулась Бафхему, который в свой 23-сантиметровый рефлектор в 1870 и 1871 году рассмотрел два круглых ярких пятна. В декабре 1871 года он увидел полосу, пересекающую диск планеты с севера на юг. Позже, благодаря усилиям Ньюкомба и Сафарика было выявлено изменение оттенка диска планеты. В 1883 году Юнг обнаружил, что на диске Урана присутствуют облачные пояса, подобные поясам Юпитера и Сатурна. После этого, облачные пояса наблюдали неоднократно.
   С 1869 года начались и спектральные исследования Урана. Так Секки обнаружил заметную линию поглощения, а Гюйгенс обратил внимание еще на ряд темных линий поглощения. А с 1894 года Пиккеринг начал проводить регулярные фотометрические измерения яркости диска Урана. Его блеск достигал от 5.48 до 5.56 звездных величин. Фотоэлектрические измерения позволили узнать яркость спутников. Самые яркие имели порядка 14 звездной величины, Ариэль же была несколько слабее14.5-15m, а Умбриэль 15-16 звездной величины.
   По мере совершенствования телескопов все больше внимания уделялось и попыткам рассмотреть детали на поверхности Урана. При этом несколько облачных слоев замечали во все меньшие и меньшие инструменты. Так, Стивенсон в 1915 году увидел широкий и светлый экваториальный пояс, окаймленный более темными поясами в 250-ти миллиметровый инструмент. На представленном рисунке изображена одна из зарисовок Стивенсона. 
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Уран и его семья (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #1 : 17 Июля 2009, 11:15:50 »
. - .

   В это же время Кемпбелл провел серию фотометрических измерений яркости диска планеты и установил, что это яркость меняется с периодом в 10 часов и 49 минут. Лоуэлл и Пиккеринг спектроскопическим методом также измеряли период вращения, и он практически был таким же по величине. Стало понятно, что это и есть период вращения планеты вокруг своей оси.
   Другие исследователи тщательно оценивали блеск планеты, используя для измерения опорные звезды с известным блеском. Этот блеск, как выяснилось, колебался в диапазоне от 5.28 до 6.22 звездной величины. Эти изменения приписывались изменениям размеров крупного белого пятна, которое видели некоторые наблюдатели. Существовало ли такое крупное образование на облачной поверхности планеты и влияло ли оно на количество отраженного света, осталось неизвестным.
   Тихов же в 1922 году опубликовал свои результаты по исследованию фотографических изображений Урана в различных цветных фильтрах. Он пришел к выводу, что в красной области присутствует ряд линий поглощения, из-за которых отражается и рассеивается только голубая часть спектра и именно из-за этого Уран нам представляется таким голубым. Причину этого явления раскрылась только в 1932 году, когда Вилд предположил, что, по крайней мере, часть этих линий поглощения принадлежит метану. Однако в лабораторных условиях соответствующие линии не обнаруживались, пока свет не был пропущен в 1934 году через 45 метровый слой метана под давлением 40 атмосфер. Этот эксперимент выявил 14 линий метана.
В 1924 году активно наблюдал Уран и известный наблюдатель планет Антониади. Он использовал 33-дюймовый рефрактор. На его зарисовке (представленной здесь) появилось помимо экваториальной полосы изображение темного полярного пятна. Справедливости ради нужно отметить, что в это время различные полосы и пятна наблюдало множество деталей. Немало полос шло под разными углами, что говорит о том, что это не реальные детали, а ошибки наблюдения, связанные с большими трудностями при наблюдениях крошечного диска планеты. 
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Уран и его семья (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #2 : 17 Июля 2009, 11:17:07 »
. - .

   Многолетние наблюдения за изменениями блеска Урана позволили Беккеру в 1933 году выявить ряд циклов. Самый продолжительный из них длился 42 года и приводил к колебаниям блеска с амплитудой 0.29m. Очевидно, что поскольку это половина периода вращения планеты вокруг Солнца, то такие колебания связаны с сезонными изменениями. На этот цикл накладывался более короткий с периодом в 8.4 года и с амплитудой колебания блеска в 0.31m. Помимо этого наблюдаются резкие и неожиданные изменения блеска до 0.15m, не имеющие выраженной периодичности.
   Наступило 16 февраля 1948 года. Просматривая снимки, полученные на фотопластинках с использованием 2-х метрового рефлектора Дж. Койпер обнаруживает пятый спутник Урана. Он был назван Мирандой в честь героини Шекспировской "бури". Миранда имела блеск около 17 звездной величины и вращалась на расстоянии в 123 тысячи километров от центра Урана.
   Особую трудность составлял процесс измерения размеров диска Урана. Измерения при помощи микрометра давали слишком большую погрешность. Более точными оказались попытки измерять диск в сравнении с небольшими наземными экранами. Но самым точным и информативным способом измерения могло стать наблюдение за покрытием Ураном какой-либо звезды. 10 марта 1977 года ожидалось одно из таких покрытий звезды SAO158687 9 звездной величины. Наблюдения за покрытием производились с борта самолета, на котором был установлен 91-сантиметровый телескоп. Наблюдения проводились в воздухе, что бы избавится от мешающего нижнего неспокойного слоя земной атмосферы. И эти наблюдения преподнесли сюрприз. Незадолго до самого покрытия покрываемая звездочка погасла на 7 секунд. После этого произошло еще четыре покрытия, но уже на время порядка секунды. И лишь затем началось само покрытие, длившееся 25 минут. После покрытия исчезновения звезды повторились в обратном порядке. Это же покрытие наблюдали и на наземных обсерваториях, где было также зафиксировано пропадание света звезды на 7-8 секунд. Был даже сделан вывод об открытии 70-ти километрового спутника на более низкой, чем Миранда, орбите. Однако симметричное исчезновение звезды могло иметь лишь одно, полностью разумное объяснение: Уран, как и Сатурн, окружен кольцами. И их пять. Через год и 1 месяц Эллиот, наблюдая со своей группой еще одно покрытие, обнаружил еще четыре тонких кольца. Главная причина того, что кольца небыли обнаружены ранее была связана с тем, что они очень темные и отражают не более 5% света.
   В 80-х годах 20-го века Уран наблюдали очень редко. Дело в том, что в это время он находился для северных наблюдателей слишком низко над горизонтом. А в 1986 году очень много информации передали космические аппараты Вояджеры. Эти космические аппараты передали множество снимков Урана, его колец и спутников. Оказалось, что облачные слои Урана движутся с разной скоростью в зависимости от широты. Например, облачные образования на широте 27 ° делают один оборот вокруг планеты за 16.9 часов, а на широте 40 ° - 16 часов. Также окончательно стало ясно, что Уран вращается как бы лежа на боку. Это было известно и ранее по движению спутников, но благодаря миссии Вояджеров это поучило окончательное подтверждение. По этому за время периода вращения вокруг Солнца Уран показывает солнцу то один, то другой полюс. Так в период с 1985 по 2007 к Солнцу был направлен северный полюс. В 2007 году полярная ось Урана оказалась перпендикулярной плоскости эклиптики, и можно было бы наблюдать экваториальную зону. С 2007 года постепенно Уран поворачивается к Солнцу южным полюсом.
   На снимках Вояджера было обнаружено 10 близких спутников Урана. Все они расположены ближе к планете, чем Миранда и тесно связаны с кольцами планеты. Первым был обнаружен в декабре 1985 года относительно крупный, с диаметром в 160 километров Пак (герой шекспировского произведения "Сон в летнюю ночь"). Затем были найдены (в порядке удаления от планеты): Карделия (вращается всего на расстоянии в 50 тысяч километров от центра планеты, делая при этом один оборот за восемь с небольшим часов и названа в честь героини "короля лир" Шекспира), Офелия (героиня "Гамлета"), Бианка (из шекспировской комедии "укрощение строптивой", Крессида (из "Троил и Крессида), также Шекспир", Дездемона (героиня драмы "Отелло"), Джульетта (героиня произведения Шекспира "Ромео и Джульетта"), Порция ("Венецианский купец" Шекспира), Розалинда (из "как Вам это понравится"), Белинда (героиня "похищения локона" Александра Поупа). Диаметр всех тел от 40 до 140 километров и все они делают один оборот вокруг планеты менее чем за сутки. На снимках Вояджера также был обнаружен спустя десять лет Эрихом Каркошкой еще один крошечный спутник, названный Пердита по имени героини шекспировской "зимней сказки".
   Вояджер также позволил исследовать и ранее открытые спутники. Диаметр Ариэли оказался равен 1155 километров. К сожалению, этот спутник был снят лишь во время одного пролета, по этому исследована только освещенная в тот момент часть поверхности. Тем не менее, на снимках видны обширные долины и глубокие каньоны, во многих местах наблюдаются светлые образования. Предполагают, что это отложения водяного льда. Умбриэль же оказался мало того, что очень темным (он отражает только 16% падающего на него света), так еще и испещрен кратерами. Самая необычная деталь поверхности Умбриэля - это практически круглая и светлая область диаметром около 160 километров. Диаметр же самого спутника 1170 километров.
А вот кратеры Оберона часто имеют заметную систему светлых лучей. Диаметр Оберана оказался равен 1522 километра. Но самым большим спутником оказалась Титания. Ее диаметр составляет 1578 километров. Титания не имеет больших кратеров, однако испещрена глубокими каньонами. Крупнейший из них тянется на 1000 километров в длину. Но самая удивительная поверхность у Миранды. Специалисты утверждают, что Миранда включает в себя все геологические формы, какие только есть в Солнечной системе. Размер Миранды всего 470 километров в диаметре, но зато на ее поверхности встречаются высокие горы, высота одной из которых превышает 20 километров.
Все крупные спутники Урана имеют невысокую среднюю плотность, порядка 1.5-1.7 грамм на сантиметр кубический, что говорит о том, что эти спутники состоят в значительной мере из водяного льда. Помимо этого, все крупные спутники обращены к Урану одной стороной и вращаются практически в плоскости экватора. Это означает наличие на них длительного полярного дня,  и ночи, продолжительностью в 42 года.
   Благодаря Вояджерам было обнаружено еще два кольца. Известные кольца были сняты в хорошем разрешении, что позволило получить о них много информации. Самым заметным кольцом является самое внешнее кольцо Эпсилон. Его радиус около 51180 километров и ширина от 22 до 93 километров. Кольца Альфа и Бета более тонкие - всего около 10 километром, а радиус колец 44750 и 45700 километров соответственно. Кольцо дельта с радиусов 48330 километров имеет протяженность около 8 километров. Кольцо 1986U2R довольно большое, но сильно разреженное, а остальные кольца очень узкие, всего несколько километров в ширину.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Уран и его семья (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #3 : 17 Июля 2009, 11:17:44 »
. - .

В 2003-2005 годах с помощью телескопа им. Хаббла было открыто еще два чрезвычайно разреженных самых внешних кольца. Таким образом, колец стало уже 13. А в 2002 году Кольца Урана были сфотографированы при помощи телескопа VLT в ультрафиолетовом свете, где они были очень хороши видны.
   По мере совершенствования наземной техники заметно расширилась семейство спутников на границе 20-го и 21-го веков. 6 сентября 1997 года астрономами Гледманом, Николсоном, Бернсом и Кавеларсом с помощью пятиметрового телескопа Паломарской обсерватории было открыто сразу два небесных тела: S/1997U1 и S/1997U2. Первое из них в скором времени получило имя героя пьесы Шекспира "Буря" Калибан, а второе - Сикоракса по имени колдуньи из той же пьесы. Это сравнительно крупные спутники. Размер Сикораксы по разным оценкам составляет от 160 до 190 километров, а диаметр Калибана оценивают от  70 до 80 километров. Оба спутника имеют красноватый оттенок, причем Калибан более красный. Такой оттенок характерен для объектов пояса Койпера. Оба спутника довольно далекие. Калибан делает один оборот вокруг планеты за 560 дней и при этом движется почти по круговой орбите с радиусом 7.2 миллиона километров. Однако на небе он удаляется от родительской планеты не более чем на 9 угловых минут. Фотометрические измерения спутника показали, что при его блеске в 22-23m наблюдаются регулярные периодические изменения этого блеска с периодом 2 часа 42 минуты. Сикоракса же имеет очень вытянутую орбиту с эксцентриситетом, равным  0.5 и при этом удаляется от Диска Урана на небе до 23 угловых минут. На один оборот вокруг планеты требуется 3 с половиной года. Оба спутника имеют сильный наклон орбиты по отношению к экватору и движутся в обратном направлении.
   Окрыленные успехом Гледман и Каваларс продолжили поиски новых спутников Урана и вот 18 июля 1999 года они совместно с Холманом, Скуллом и Пети  заявили об обнаружении еще трех спутников Урана. Спутники были обнаружены на ПЗС-снимках, полученных на 3.5-м телескопе, установленном на горе Мауна-Кеа. Для установления элементов орбит этих спутников, понадобилось провести ряд дополнительных наблюдений на пятиметровом Паламарском телескопе, а также 2.5-метровом телескопе Ла Пальма с августа 1999 по июнь 2000-го года. Ближайший к Урану спутник был назван именем слуги-пьяницы из пьесы Шекспира "Буря" Стефано. Оказалось, что Стефано имеет очень близкую орбиту с Калибаном. Более удаленные спутники получили имена также из Шекспировской "Бури": Просперо (герцог Миланский) и главный дьявол Сетебос. Орбиты этих спутников похожи на орбиты Сикораксы, только Просперо требуется на один оборот 5.6 года, а Сетебосу уже шесть с небольшим лет. Оба спутника имеют белый цвет и диаметр порядка 50 километров.
   13 августа 2001 года Кавеларс вместе с Холманом и Гледманом нашли еще три спутника Урана при помощи 4-метрового рефлектора в обсерватории Серро-Тололо. Однако понадобилось несколько лет наблюдений для уточнения орбиты новых спутников и присвоения им имен. Первым получил свое имя в 2003 году крошечный спутник Тринкуло (также персонаж из "Бури" Шекспира). Его диаметр оценивается всего в 10 километров. Этот спутник делает один оборот вокруг Урана за два года, вращаясь, как и ранее открытые внешние спутники, в обратном направлении. Другой спутник - Франциско (получил свое имя только 29 декабря 2005 года также по имени персонажа из "Бури") оказался ближайшим к Урану из нерегулярных спутников. Он делает один оборот вокруг планеты за 267 дней. Его размеры также не более 10-12 километров. А вот орбиту третьего спутника так и не удалось определить, поскольку спутник вообще больше не наблюдался. Только 29 августа 2003 года Скотт Шеппард по снимкам, сделанным им совместно с Дэвидом Джуиттом отождествил какой-то слабый спутник. Его удалось заснять также 30 августа и 20 сентября того же года. Брайан Марсден смог рассчитать орбиту нового тела и установить, что это и есть утерянный спутник. Он также получил имя из Шекспировской "Бури" - Фердинанд. Это - самый удаленный из известных спутников Урана. На один оборот ему требуется 7.7 года. Движется он в обратном направлении, а наклон орбиты по отношению к экватору достигает 167 градусов. Орбита очень вытянута.
   Однако на тех же снимках, на которых был переоткрыт Фердинанд была обнаружена еще одна крошечная звездочка. Дальнейшие исследования показали, что это еще один крошечный (диаметр не превышает 10 километров) спутник Урана. Причем орбита этого спутника оказалась в высшей степени необычной. Во-первых, эксцентриситет орбиты составляет 0,7979, что делает этот спутник рекордсменом по вытянутости орбиты не только среди спутников Урана, но и вообще среди всех спутников в Солнечной системе. Во-вторых - это единственный из малых спутников Урана, который движется в том же направлении, что и Ариэль, Умбриэль, Титания и другие регулярные спутники. Позже этот спутник получил имя Маргарита. Так звали героиню из пьесы Шекспира "Много шума из ничего"
   В это же время при помощи космического телескопа Хабл Марк Шоуолтер и Джек Лиссауэр обнаружили более крупный внутренний спутник, который позже получит имя феи Маб, которая упоминается в пьесе Шекспира "Ромео и Джульета". Диаметр спутника оценивается в 25 километров, и было резонно предположить, что он должен был бы быть и на снимках Вояджера. И действительно, его там тоже обнаружили. Для того, что бы сделать один оборот вокруг планеты, спутнику требуется чуть меньше суток. Однако величина эта непостоянна, поскольку спутник испытывает сильные возмущения от больших спутников. Таким образом, Уран обладает семьей из 27 известных спутников.
   К сожалению, многое же о самой планете остается еще неизвестным. Однако благодаря исследованиям Вояджеров, снимкам Хабла и исследованиям астрономов мы уже довольно много знаем о планете.
По современным данным Уран вращается вокруг Солнца на расстоянии в 19,187 астрономических единиц от него, делая полный оборот за 84,048 года.  Орбита практически круглая с эксцентриситетом, равным 0,0463, наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 0°46?23". Сам Уран вращается вокруг оси за 17 часов 14 минут. Но вращение это необычное, поскольку угол наклона экватора к плоскости орбиты больше 90 градусов (а именно 97°55?), то есть Уран вращается как бы лежа на боку. Это приводит к тому, что сезонные изменения затрагивают всю планету.
   Физические характеристики Урана подобны таковым для планет-гигантов. Так, при радиусе в 25 тысяч километров (что в 4 раза больше, чем у Земли) масса больше земной в 14.5 раз. Следовательно, средняя плотность составляет 1,30 г/см3. У Урана достаточно заметное сжатие. Так, экваториальный радиус больше полярного на 289 километров.
   По-видимому, Уран имеет в своих недрах небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым находится газовая оболочка. Размер этой оболочки не менее 8000 км. и состоит на 83 % из водорода, на 15 % из гелия и на 2 % из метана. Углеводородов здесь заметно больше, чем у других планет-гигантов, а поскольку метановый туман хорошо поглощает красные лучи, мы видим Уран таким голубым. Уран заметно меньше Юпитера и Сатурна, но подобно своим большим сородичам имеет быстроперемещающиеся полосы облаков. Однако они имеют уникальную специфику. Ведь Уран вращается лежа на боку и на протяжении длительного периода времени к Солнцу направлен один из полюсов, а второй погружен в долгую полярную зиму.
   Температура на Уране во внешних слоях атмосферы составляет всего 53 Кельвина. Предполагается, что в более глубоких слоях планеты температура выше. А вот магнитное поле Урана по силе сравнимо с земным, только положение магнитных полюсов сильно не совпадает с физическими полюсами. По этому там также наблюдаются полярные сияния.
   Ну, а что же может наблюдать в семье Урана обычный любитель астрономии? Невооруженным глазом во время противостояний Уран можно наблюдать, если знать, где его искать. Противостояния Урана происходят каждый год, на каждый год это событие происходит примерно через четыре дня позже, чем в предыдущем году. Ближайшие противостояния произойдут: в 2009 году - 17 Сентября, в 2010 году - 21 Сентября, в 2011 году - 25 Сентября, в 2012 году - 29 Сентября, в 2013 году - 3 Октября, в 2014 году - 7 Октября, в 2015 году - 12 Октября, в 2016 году - 15 Октября, в 2017 году - 19 Октября, в 2018 году - 24 Октября. В это время блеск планеты достигает 5.6m. Однако, что бы наблюдать Уран без оптических приборов можно только на незасвеченом небе. Но уже в любой бинокль легко можно найти его в виде не очень яркой звезды. Телескоп же с объективом от 60 мм. и при увеличении от 100х покажет невыразительный зеленоватый диск, диаметром практически в 4 угловые секунды.  Однако, что бы на этом крошечном диске можно было наблюдать хоть какие-нибудь детали, требуется по меньшей мере 250мм телескоп и высокая стабильность атмосферы. К счастью, начиная с 2009 года сделать это будет жителям северного полушария легче, поскольку ближайшие 42 года Уран будет перемещаться в северной небесной полусфере.
   В телескопы с объективом от 40 сантиметров при хороших атмосферных условиях обычно видны одна или две экваториальные полосы. Такие полосы лучше наблюдать до 2015-2016 годов, когда они пересекают весь диск. В это же время можно попытаться заметить полярное сжатие планеты, однако для этого могут потребоваться хорошие микрометры. Обнаружить полярное сжатие и экваториальные полосы можно попытаться при помощи съемки планеты на ПЗС.
   Однако любители не обладающие большими инструментами могут попробовать проследить за изменениями яркости диска Урана. Для этого желательно при помощи программ-планетариев подобрать одиночные не переменные звезды сравнения недалеко от планеты и оценивать блеск также, как оценивается блеск переменных звезд. При достаточной тренировке можно добиться точности в 0.1m. К сожалению, наиболее интересные для науки колебания блеска имеют заметно меньшую амплитуду и для этого требуются точные фотометры. Достаточно неплохих результатов можно добиться, проводя фотометрические измерения при помощи ПЗС-матриц.
   Доступны для любительских наблюдений и спутники. Однако, в отличие от спутников Юпитера и Сатурна луны Урана трудны для наблюдений. Яркие спутники обычно находятся недалеко от родительской планеты и довольно слабы. Титания и Оберон лишь немногим ярче 14 звездной величины, а Ариэль и Умбриэль на пол звездных величин слабее. В темную и прозрачную ночь, если Уран находится достаточно высоко над горизонтом, можно увидеть Титанию и Оберон в телескоп, с объективом в 200мм. Однако для более-менее гарантированного наблюдения требуется телескоп с объективом не менее 250мм. Если объектив телескопа имеет размеры 30-35 сантиметров, то можно на пределе заметить Ариэль. Для наблюдений же Умбриэля потребуется 400мм телескоп. Для того, что бы увидеть Миранду нужен, видимо, очень крупный инструмент, если, конечно, ее можно увидеть вообще визуально.
   Однако современный любитель, вооруженный ПЗС камерой с хорошей монтировкой может снять не только пять основных спутников и некоторые внутренние, но даже и Калибан с Сикораксой.
   Было бы интересно проследить за изменением яркости спутников, но тут нужно учитывать, что даже не очень яркий свет Урана засвечивает небо вокруг себя и вносит существенные коррективы в видимую величину блеска своих спутников.
   Владельцы крупных телескопов могут попытаться пронаблюдать за явлениями в системе спутников Урана вроде взаимных покрытий или затмений. Целая серия таких явлений наблюдалась с 2005 года по начало 2009. К сожалению, следующая серия подобных явлений начнется только в 2047 году. Однако и унывать не стоит. Раз в несколько лет Уран или его спутники закрывают какую-либо сравнительно яркую звезду. Называются такие явления покрытиями. Если происходит покрытие звездой Урана, то наверняка можно наблюдать и покрытие звезды кольцами планеты. А покрытие звезды слабым спутником также может стать эффектным явлением, которое поможет пролить свет на физические свойства спутников. Рассчитать моменты таких покрытий поможет бесплатная программа winoccult. Но для наблюдения самого явления необходимо вооружиться хорошим секундомером и предварительно немного потренироваться. Если звезда достаточно яркая, можно попытаться снять видеоролик, по которому можно проще проследить за ходом покрытия.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии