Uranus – den syvende planet: fakta, egenskaber og nøgletal

Opdagelse

Uranus er blevet observeret mange gange gennem et teleskop og endda med det blotte øje, men blev forvekslet med en stjerne på grund af dens langsomme bane. Sir William Herschel observerede Uranus den 13. marts 1781 fra haven i sit hus på 19 New King Street i Bath, Somerset, England (nu Herschel Museum of Astronomy), og rapporterede den første gang (den 26. april 1781) som en komet. Med et hjemmelavet 6,2-tommers spejlteleskop "foretog Herschel en række observationer af parallaksen af de faste stjerner".

Herschel skrev i sin dagbog: "I kvartilen nær ζ Tauri ... enten [en] tåget stjerne eller måske en komet." Den 17. marts noterede han: "Jeg ledte efter kometen eller den tågede stjerne og fandt ud af, at det er en komet, for den har skiftet plads." Da han præsenterede sin opdagelse for Royal Society, fortsatte han med at hævde, at han havde fundet en komet, men sammenlignede den også implicit med en planet:

Den strøm, jeg havde på, da jeg først så kometen, var 227. Af erfaring ved jeg, at diameteren af de faste stjerner ikke forstørres proportionalt med højere styrker, som planeterne gør; derfor satte jeg nu styrkerne til 460 og 932, og fandt, at kometens diameter voksede proportionalt med styrken, som den burde, når man antager, at den ikke er en fast stjerne, mens diameteren af de stjerner, som jeg sammenlignede den med, ikke voksede i samme forhold. Da kometen desuden blev forstørret langt ud over hvad dens lys ville tillade, virkede den sløret og uklar med disse store styrker, mens stjernerne bevarede den glans og tydelighed, som jeg efter mange tusinde observationer vidste, at de ville bevare. Efterfølgende har vist, at mine formodninger var velbegrundede, idet dette viste sig at være den komet, som vi har observeret for nylig.

Herschel informerede den kongelige astronom Nevil Maskelyne om sin opdagelse og modtog dette svar fra ham den 23. april 1781: "Jeg ved ikke, hvad jeg skal kalde det. Det er lige så sandsynligt, at det er en almindelig planet, der bevæger sig i en næsten cirkulær bane omkring solen, som en komet, der bevæger sig i en meget excentrisk ellipse. Jeg har endnu ikke set nogen koma eller hale på den."

Selv om Herschel fortsatte med at beskrive sit nye objekt som en komet, var andre astronomer allerede begyndt at mene noget andet. Den finsk-svenske astronom Anders Johan Lexell, der arbejdede i Rusland, var den første til at beregne det nye objekts bane. Dets næsten cirkulære bane fik ham til at konkludere, at det var en planet snarere end en komet. Astronomen Johann Elert Bode fra Berlin beskrev Herschels opdagelse som "en bevægelig stjerne, der kan betragtes som et hidtil ukendt planetlignende objekt, der cirkulerer uden for Saturns bane". Bode konkluderede, at dens næsten cirkulære bane mere lignede en planets end en komets.

Objektet blev hurtigt accepteret af alle som en ny planet. I 1783 bekræftede Herschel dette over for formanden for Royal Society, Joseph Banks: "De mest fremtrædende astronomer i Europa har observeret, at den nye stjerne, som jeg havde den ære at vise dem i marts 1781, er en primær planet i vores solsystem." Som anerkendelse af hans præstation gav kong George III Herschel et årligt stipendium på 200 pund på betingelse af, at han flyttede til Windsor, så den kongelige familie kunne kigge i hans teleskoper (svarende til 24.000 pund i 2019).

Uranus har 27 kendte måner. De er opkaldt efter personer fra Shakespeares og Alexander Popes værker. De fem største måner er Miranda, Ariel, Umbriel, Titania og Oberon. Mange måner er endnu ikke blevet opdaget.

I 1986 besøgte NASA's Voyager 2 Uranus. Det er den eneste rumsonde, der har forsøgt at undersøge planeten fra en kort afstand. Rumsonden undersøgte planetens atmosfære.

Uranus er dækket af blå skyer. De øverste skyer, der består af metan, er svære at se. De nederste skyer menes at være frosset vand. Der er også voldsomme storme. Vindhastighederne kan nå op på 250 meter i sekundet (900 km/t; 560 mph). Forskere studerer skyerne for at forsøge at forstå stormene på planeten.

Planeten Uranus har et system af 13 ringe, hvilket er langt færre end Saturns ringe, men flere end ringene omkring Jupiter og Neptun. Uranus' ringe blev opdaget i 1977. For mere end 200 år siden rapporterede William Herschel også at have observeret ringe, men moderne astronomer tror ikke, at han så dem, fordi de er meget mørke og svage. Yderligere to ringe blev opdaget i 1986 på billeder taget af Voyager 2, og to ydre ringe blev fundet i 2003-2005 af Hubble-rumteleskopet. Ringene består sandsynligvis hovedsageligt af frosset vand.

Man mener, at Uranus' ringe er relativt unge, ikke mere end 600 millioner år gamle. Det uraniske ringsystem er sandsynligvis opstået ved kollisioner mellem måner, der engang var omkring planeten. Efter kollisionen brød månerne sandsynligvis op i mange partikler, som kun overlevede som smalle, optisk tætte ringe i zoner med maksimal stabilitet.

Generelle egenskaber

Uranus' ringsystem har tretten forskellige ringe. De er i rækkefølge efter stigende afstand fra planeten: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ε, ν, μ ringe. De kan opdeles i tre grupper: ni smalle hovedringe (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), to støvede ringe (1986U2R/ζ, λ) og to ydre ringe (μ, ν). Uranus' ringe består hovedsageligt af makroskopiske partikler og lidt støv, selv om man ved, at der er støv i 1986U2R/ζ, η, δ, δ, λ, ν og μ ringene.

Ud over disse velkendte ringe kan der være mange optisk tynde støvbånd og svage ringe mellem dem. Disse svage ringe og støvbånd eksisterer måske kun midlertidigt. Nogle af dem blev synlige under en række ringplan-krydsningsbegivenheder i 2007. En række støvbånd mellem ringene blev observeret i fremadrettet spredningsgeometri af Voyager 2. Alle Uranus' ringe viser azimutale variationer i lysstyrken.

Ringene er lavet af et ekstremt mørkt materiale. Ringene er let røde i den ultraviolette og synlige del af spektret og grå i det nærinfrarøde område. De viser ingen identificerbare spektrale træk. Den kemiske sammensætning af ringpartiklerne er ukendt. De kan dog ikke være lavet af ren vandis som Saturns ringe, fordi de er for mørke, mørkere end Uranus' indre måner. Dette viser, at de sandsynligvis er en blanding af is og et mørkt materiale. Dette materiales art er uklar, men det kan være organiske forbindelser, der er blevet betydeligt mørkere af den ladede partikelbestråling fra den uranske magnetosfære. Ringenes partikler kan bestå af et stærkt forarbejdet materiale, som oprindeligt lignede de indre måners materiale.

Som helhed er Uranus' ringsystem ikke som noget andet end Jupiters svage støvede ringe eller Saturns brede og komplekse ringe, hvoraf nogle af dem består af meget lyst materiale - vandis. Der er dog ligheder med nogle dele af sidstnævnte ringsystem; Saturns F-ring og ε-ringen er begge smalle, relativt mørke og er hyret af et par måner. De nyligt opdagede ydre ringe på Uranus ligner Saturns ydre G- og E-ringe. De smalle ringmærker, der findes i de brede Saturniske ringe, ligner også Uranus' smalle ringe. Desuden kan støvbånd, der er observeret mellem Uranus' hovedringe, ligne Jupiters ringe. I modsætning hertil ligner Neptuns ringsystem ganske meget Uranus', selv om det er mindre komplekst, mørkere og indeholder mere støv. De neptuniske ringe er også placeret længere væk fra planeten.

Uranus kredser om solen hvert 84. jordår. Dens gennemsnitlige afstand fra Solen er ca. 3 milliarder km (ca. 20 AE). Intensiteten af sollyset på Uranus er ca. 1/400 af sollyset på Jorden. Dens baneelementer blev først beregnet i 1783 af Pierre-Simon Laplace. Med tiden begyndte der at opstå uoverensstemmelser mellem de forudsagte og de observerede baner, og i 1841 foreslog John Couch Adams for første gang, at forskellene kunne skyldes en usynlig planets gravitationelle træk. I 1845 begyndte Urbain Le Verrier sin egen uafhængige forskning i Uranus' bane. Den 23. september 1846 fandt Johann Gottfried Galle en ny planet, som senere blev kaldt Neptun, næsten på den position, som Le Verrier havde forudsagt.

Rotationsperioden i Uranus' indre er 17 timer og 14 minutter med uret (retrograd). Som på alle kæmpeplaneter oplever dens øvre atmosfære meget stærke vinde i rotationsretningen. På nogle breddegrader, f.eks. omkring to tredjedele af vejen fra ækvator til sydpolen, bevæger de synlige træk i atmosfæren sig meget hurtigere og foretager en fuld rotation på kun 14 timer.

• Liste over planeter