Uran: Dobývání »Jiřího hvězdy«

19 Lis

Vydáváme se v našem seriálu o planetách naší soustavy pomalu a jistě z hlubin rozlehlého vesmíru blíže Slunci. V dnešním díle nás čeká podivná zelená obluda kutálející se okolo oběžné dráhy. Její slabé prstence připomínají díky mezerám, počtu a své tloušťce struny kytary. Uran je první planetou objevenou dalekohledem. A její objev má s hudbou také mnoho společného. Neobjevil ji totiž astronom profesionál, ale hudebník.

Jedné březnové noci roku 1781 se na oblohu koukal hannoverský hudebník William Herschel. Měl k tomu vlastnoručně vyrobený šestnácticentimetrový dalekohled. A právě tímto přístrojem spatřil v souhvězdí Blíženců hvězdu, která se při větším přiblížení jevila jako zelenomodrý kotouček. Svůj život v Anglii tak věnoval pozorování tohoto objektu, který měsíc po objevu označil za kometu. Teprve po několika měsících bylo jasné, že nový objekt je planetou obíhající za drahou Saturnu.

Jiřího hvězda

Herschel pojmenoval pracovně svůj modrozelený objekt jako „Jiřího hvězdu“. Když bylo ale jasné, že jde o planetu, poupravil navrhovaný název na Jiřího planetu. Jeho jméno se však ve světě nesetkalo s oporou a po dlouhých peripetiích došlo nejen na pojmenování Herschel nebo také Neptun. Jako nejschůdnější kompromis se nakonec jevilo jméno Uran a to již planetě zůstalo. Jednu výjimku však název má, a to v Asii. Většina asijských jazyků jej nazývá Nebeská královská hvězda.

Občas se kutálí

Bezpochyby je oběh Uranu nejpodivnějším ve sluneční soustavě. Jeho osa rotace je totiž k oběžné dráze skloněna o něco více než 90°. Znamená to, že během části oběhu je Uran natočen ke Slunci svým celým severním pólem a na opačné straně oběžné dráhy pak zase jižním pólem. Například v těchto letech je Uran právě mezi těmito uzly a na Slunce se kouká jeho rovník. Takže právě v tuto dobu tam Slunce přechází po obloze „normálně“ nad rovníkem.

Aby to ale nebylo tak jednoduché, definice severního a jižního pólu na této planetě není zase až tak jasná. Astronomové se tak dělí na dva tábory. Jedni tvrdí, že pól, který v roce 1985 natáčel Uran ke Slunci, byl jižní a jeho rotace byla standardní. Druhá skupina zase tvrdí, že ke Slunci byl natočen pól severní a jeho rotace je retrográdní. Z hlediska fyzikálních charakteristik musíme říct, že obě vysvětlení jsou rovnocenná a neexistuje způsob, jak póly odlišit.

Každopádně existuje téměř čtvrtina oběžné dráhy, po níž se Uran díky sklonu osy a směru rotace v podstatě kutálí.

Srážka planet?

Původ Uranovy podivnosti neznáme. Nejpravděpodobnější vysvětlení se ale zdá být spojeno s nějakou katastrofickou srážkou s protoplanetou v době, kdy se formovala sluneční soustava. Přesto má ale toto natočení nezanedbatelný vliv na atmosféru a „podnebí“. Způsob oběhu totiž zaručuje přísun většího množství energie ze Slunce pólům než rovníku. Přesto jsou však rovníkové oblasti zjevně teplejší. Právě tento neznámý mechanismus dělá planetu mnohem záhadnější, než by se mohlo zdát. Stejně podivné je i uranovské počasí. Zdá se, že sklon osy rotace má zásadní vliv na celý atmosférický vývoj. Podle způsobu natočení ke Slunci se totiž mění celá barva i barevný tón Uranu. Zatímco v roce 1986 při návštěvě sondy Voyager II byl Uran světlý a fádní, nyní se podle pozorování z Hubbleova teleskopu zdá, že se na něm začínají projevovat výrazné pásové struktury o různých odstínech. Uran se právě blíží do pozice, kdy bude ke Slunci natočen svým rovníkem.

Proč je Uran zelený?

Hlavní složkou atmosféry Uranu je vodík, zastoupený odhadem 83 %. Narozdíl od obřích planet Saturnu a Jupiteru obsahuje vodíku mnohem méně a atmosféra je tak doplněna navíc o zhruba 15 % helia. Zbytek tvoří stopová množství metanu a pak jsou jen v minimálním zastoupení ostatní prvky. Přesto zabarvení pochází od přítomnosti stopového metanu. Stejně jako v zemské atmosféře dochází k rozptylu slunečního světla i v atmosféře Uranu. Na Zemi se nám tak naše obloha jeví modrá, na Uranu je to díky metanu zelenomodrá barva.

Vzhůru pod povrch

Kdyby tedy měl Uran nějaký pevný povrch a své obyvatele, pak jejich obloha by byla zelenomodrá. Pevný povrch mu ale chybí. Stejně jako všechny obří planety jeho atmosféra směrem k nitru houstne, ale narozdíl od ostatních, zdá se, nemá jedno kompaktní kamenné jádro. Jádro Uranu se jeví jako rovnoměrně distribuované uvnitř planety mezi velmi silně stlačenými ledovými pláty planetárního pláště. Stejně tak této planetě chybí typická vrstva vysoce stlačeného kovového vodíku v okolí jádra, jak je tomu u Saturnu a Jupiteru. Žádné zvláštní podrobnosti o nitru Uranu jinak nemáme. Jediná návštěva lidmi vyrobené sondy přinesla příliš málo a dosah kosmických teleskopů i pozemských dalekohledů s adaptivní optikou je stále velmi omezený.

Prší na Uranu diamanty?

Jednu velmi zvláštní událost z atmosféry Uranu se však podařilo nasimulovat na Zemi. K jejímu pozorování sice nebudeme mít ještě nějakou tu dobu prostředky, zdá se však, že během atmosférických bouřkových činností a díky přítomnosti metanu může docházet k zajímavému jevu. Blesky vznikající při přesouvání náboje v jinak velmi husté atmosféře a za vysokého tlaku mohou svými výboji molekuly metanu kompletně přetvořit. Jak se podařilo při nedávném pokusu, nejčastějším produktem byl kromě tuhy také vznik diamantových zrníček. Pokud by tento proces byl skutečně odpovídající procesům v atmosféře, znamenalo by to, že na této planetě za bouřky doslova prší diamanty.

Podivné prstence

Máte-li po ruce jakoukoli knihu o Uranu a jeho prstencích, kapitolu o nich můžete v podstatě vyškrtnout. Celý systém podle posledních zpráv starých jen pár týdnů vypadá docela bohatěji. Až do konce roku 2005 informace v podstatě stagnovaly. Objev prvních pěti prstenců se podařil až velmi dlouho po objevu samotné planety a dá se říct, že v podstatě nedávno. V roce 1977 se týmy astronomů chystaly na zvláštní a velmi vzácný úkaz. V březnu mělo dojít k zákrytu Uranu hvězdou SAO158687, kterou najdeme v souhvězdí Vah. Kvůli tomuto úkazu vystartovalo dokonce letadlo specializované na pozorování oblohy z letounu. Kuiperova letadlová observatoř měla nejlepší předpoklady pro pozorování, protože se nemusela obávat problémů s oblačností, které hrozily všem pozorovacím základnám v pásu viditelnosti. Cílem bylo samozřejmě využít zákrytu k upřesnění informací o Uranově velikosti, atmosférickém složení a dalším charakteristikám.
Jenže pozorování nabralo zajímavý průběh. To když před vstupem hvězdy za Uranův disk několikrát pobliklo. Přesněji pětkrát. A když zpoza disku hvězda vystupovala, problikla měřitelně opět pětkrát a ve stejné sekvenci. Bylo jasné, Uran má vlastní prstence, i když velice slaboučké.

Konečně barevné prstence

Pozorování fotometrickým 91cm dalekohledem na létající observatoři Kuiper bylo potvrzeno také pozemním pozorováním. Kvalitní přehled o prstencích nám pak dala až za téměř deset let sonda Voyager II, která prstence zachytila také opticky. Zdálo by se tak, že máme systém prstenců kompletní a mnohá literatura z tohoto čísla 11 vychází. Jenže v roce 2003 pořídil Hubbleův dalekohled snímky dalších dvou prstenců, které byly zveřejněny v prosinci roku 2005. A k tomu minulý měsíc (duben 2006) představil tiskový odbor Institutu Hubbleova dalekohledu další dva prstence. Zatímco všechny dosavadní se jevily šedé, tyto dva se barevně konečně lišily. Jeden se jevil modrý a druhý červený! Poslední prstence kompletně mění pohled na celou planetu. Rozsah a dosah těchto prstenců je oproti předchozím v podstatě dvojnásobný a tvoří jakoby zcela samostatnou soustavu. Poslední dva barevné prstence, po řadě červený a modrý, se složením od ostatních příliš neliší. Jejich barevnost je však způsobena absencí větších kusů materiálu. Jsou tedy tvořeny doslova mikroskopickým prachem, na kterém dochází opět k podobnému efektu jako na Zemi. Rozptyluje se na nich po řadě červené a modré světlo. Odtud tedy pochází jejich barevný nádech.

27 měsíců

Uran má k tomuto datu (duben 2006) 27 přirozených satelitů – měsíců. Pět nejznámějších a největších je po řadě od nejmenšího po největší: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania a Oberon. Nejzajímavější je však rozhodně měsíc nejmenší – Miranda. Na rozdíl od předchozích, které nesou známky přeformování během éry bombardování, Miranda měla historii rozhodně bouřlivější. Přeformována musela být vícekrát. Tomu také nasvědčuje povrch, který je nejrozmanitějším měsíčním povrchem ve sluneční soustavě. Nese na sobě známky 64 různých geologických útvarů, a i když je kulatá, vypadá jako koule poslepovaná z různých kusů a typů skalisek a materiálu.

Poslední pouhým okem

Uran je šestou planetou od Slunce. A je poslední planetou, kterou je možno spatřit pouhým okem. V dnešní době a světelných podmínkách v naší Zemi je to však v podstatě nemožné. Jedinou šanci byste měli na naprosto odlehlém místě vysoko v horách anebo mimo Evropu na odlehlém a širokodaleko neosvětleném místě, například na poušti nebo na nějakém ostrově. Uran je totiž objektem s jasností od +5,5 do +6,5 mag. Pokud byste jej chtěli spatřit alespoň jako hvězdičku, podaří se vám to rozhodně s dobrou mapou a třeba již loveckým dalekohledem, tzv. triedrem.

Leave a Reply