Pluton

Detalji

Kategorija: Planete Sunčevog sistema

Datum kreiranja: sreda, 15 jun 2005 01:00

Autor Marko Stalevski

Planeta X

Nakon otkrića Neptuna “na ivici pera” 1846. izgledalo je da je u Sunčevom sistemu konačno uspostavljen red i da Njutn i Kepler mogu mirno da počivaju jer se sve planete kreću upravo onako kako predviđaju njihovi zakoni. Nebično ponašanje Urana je objašnjeno i svi su bili zadovoljni. Međutim, spokoj astronoma je trajao samo oko tridesetak godina. Tada je, veoma polako i veoma malo ali stalno i nepogrešivo, Uran ponovo počeo da prkosi opštoj teoriji kretanja planeta koju su razvili Lagranž i Laplas na osnovu Njutnovih i Keplerovih zakona. Bilo je jasno da uzrok smetnje može da bude samo još jedna nepoznata planeta. Dejvid Pek Tod je 1877. izneo prve pretpostavke o udaljenosti i prečniku nepoznate planete, ali je bez uspeha pretraživao nebo. U potragu se uključuju i Flamarion i Forbs. Ređaju se razne pretpostavke o orbiti i veličini planeta koja remeti miran san astronoma; po nekima, iza Neptuna kruže još nekoliko novih svetova.

Početkom XX veka, za nepoznatu planetu se zainteresovao američki astronom Persival Lovel koji je u to vreme već bio poznat po opservatoriji u Flagstafu koju je podigao iz sopstvenih sredstava radi izučavanja Marsa i njegovih famoznih kanala. Na osnovu detaljne analize poremećaja u Uranovom kretanju, 1905. Lovel je objavio proračune elemenata orbite planete X, kako ju je nazvao. Na prvi pogled deluje čudno da je Lovel svoj proračun zasnivao na kretanju Urana, a ne Neptuna, kod koga su poremećaji kretanja usled prisustva nepoznate planete bili oko 20 puta veći. Međutim, od svog otkrića pa do danas, Neptun još nije napravio ni jedan krug oko Sunca, tako da elementi njegove orbite nisu još bili dovoljno precizno određeni.

Lovel je započeo svoju potragu, za to vreme revolucionarnom, fotografskom metodom. Tokom desetogodišnjeg traganja, načinio je hiljade snimaka, otkrio je više od 500 asteroida i oko 700 promenljivih zvezda; svoju planetu X nije pronašao. Potpuno ubeđen u njeno postojanje neumorno traga do poslednjeg dana i umire iscrpljen 1916. Kasnije se ispostavilo da se na dva njegova snimka ipak nalazio i Pluton ali ga Lovel nije opazio.

Ni pretraživanje snimaka na osnovu proračuna Viljema Pikeringa koji je prvi uzeo u obzir i Neptunovo kretanje nije dalo rezultate. Godine 1919. Pikering objavljuje nove proračune koji su se, kako je kasnije utvrđeno, razlikovali od stvarnog položaja Plutona za 1°.1. Milton Hjumason na opservatoriji Maunt Vilson se prihvatio sistematskog snimanje predskazane oblasti u sazvežđu Blizanaca, ali ni on nije imao uspeha. Zapravo, kako se opet mnogo godina kasnije ispostavilo, i on je na dva svoja snimka imao i Pluton,  ali se njegov lik na jednom poklapa sa defektom emulzije a na drugom sa sjajnom zvezdom.

Potraga se nastavlja i na Lovelovoj opservatoriji, i specijalno u tu svrhu 1929. je izgrađen nov teleskop. Iste godine u Flagstaf kao asistent stiže i mladi Klajd Tombo i počinje  sistematski da snima sazvežđe Blizanaca. Njegov zadatak je bio da istu oblast neba snima sa razmakom od nekoliko dana i da zatim upoređujući ove snimke traži među nepokretnim zvezdama par čiji se likovi ne poklapaju. To je bio veoma mukotrpan i naporan posao: snimci rađeni u oblasti Mlečnog puta sadržali su i do 400 000 zvezda; analiza para ploča je trajala od tri do trideset dana. Počeo je da radi i  treći snimak kako bi otklonio sve nedoumice. Tomboova izuzetna upornost se isplatila i 18. februara 1930. uočio je na jednoj ploči svetlu tačku, sasvim malo pomerenu u odnosu na snimak od pre nekoliko noći. Pronađena je nova planeta.

Otkriće je potvrđeno 13. marta 1930. godine. Nova planeta je ponela ime Pluton, kako u čast antičkog boga podzemlja, tako i u čast Persivala Lovela čiji inicijali čine prva dva slova imena.

Ipak, ubrzo je utvrđeno da je Pluton suviše mali da bi bio odgovoran za posmatrane poremećaje orbita Urana i Neptuna. Potraga za planetom X je nastavljena bezuspešno. Epilog cele priče je stigao 1989. prolaskom “Vojadžera 2” pored Neptuna kada je znatno pouzdanije utvrđena njegova masa. Kada se u račun uzme ova nova vrednost, svi prethodni poremećaji u orbiti Urana u Neptuna, za koje se pretpostavljalo da izaziva “planeta X”, potpuno nestaju. Deveta planeta je otkrivena zahvaljujući pogrešnom rezultatu! Predviđeni položaj  Plutona za koji se ispostavilo da je bio veoma blizak stvarnom položaju, predstavlja jednu od velikih kosmičkih koincidencija!

Gospodar podzemlja i sumorni čamdžija

Pluton je veoma neobična planeta, toliko da mu mnogi čak osporavaju da je planeta. Tu je pre svega neobična orbita. Dok su orbita ostalih planeta gotovo kružne, Plutonova je izrazito ekscentrična (eliptična) – razlika između perihela i afela, odnosno tačke na orbiti u kojima je planeta najbliža odnosno najdalja od Sunaca, iznosi čak tri milijarde kilometara. Ova ekscentričnost dovodi do toga da tokom perioda od 20 godina, svakih 248 godina, Pluton postaje bliži Suncu od Neptuna (poslednji takav period bio je između januara 1979. i marta 1999.). Sama orbita je nagnutna pod uglom od 17° u odnosu na ravan ekliptike u kojoj se približno kreću sve ostale planeta.

I rotacija ove planeta je neobična. Nagib ose rotacije iznosi čak 122°.5, i za razliku od većine planeta, Pluton rotira retrogradno (u suprotnom smeru) i veoma sporo. Izuzev Merkura čiju rotaciju, zbog velike blizine usporava gravitacioni uticaj Sunca, i Venere za čiju sporu rotaciju je verovatno odgovoran neki dramatičan događaj u prošlosti, period rotacije ostalih planeta leži između 10 i 24 časa. Plutonu je potrebno čak 6 dana i 9 časova.

Na prosečnom rastojanju od 5.9 milijarde kilometara potrebno mu je 248 godina da obiđe oko Sunca. Na ovoj udaljenosti, oko 40 puta većoj nego što je udaljenost Zemlje od Sunca, do Plutona stiže 1500 puta manje svetlosti nego na Zemlju. Tako se prosečna temperatura na ovom mračnom svetu kreće između -210°C i -235°C.

Na planeti čiji je prečnik 2/3 Mesečevog, i usled niske gustine, sa masom koje je svega 1/6 mase koju poseduje Zemljin pratilac, nije se očekivalo da će biti otkrivena bilo kakva atomsfera. Ipak, veliko iznenađenje je priredila okultacija jedne slabe zvezde Plutonom 1988, kada je utvrđeno da i ovaj daleki i hladni svet ima veoma razređenu atmosferu, verovatno od azota i nešto ugljen monoksida i metana. Ova atmosfer opstaje zahvaljujući velikoj ekscentričnosti orbite – kako se Pluton udaljava od Sunca, ovi gasovi se kondenzuju i smrzavaju na tlu, a kada se nalazi blizu perihela, isparavaju i ponovo formiraju gasoviti omotač; tom prilikom jedan deo atmosfere se i gubi u svemiru.

Samo telo Plutona se sastoji od verovatno 70% stena i 30% vodenog leda. Na površini se uočavaju svetle i oko ekvatora tamne oblasti. Svetle oblasti su pokrivene zaleđenim azotom, metanom i ugljen monoksidom, a tamne čine mešavine nekih organskih materija ili su rezultat reakcije tla na kosmičko zračenje.

Usled neobične orbite Plutona i najvećeg Neptunovog satelita, Tritona, jedno vreme je bila zastupljena, danas napuštena hipoteza, da je i Pluton nekad bio Neptunov satelit koga je bliski susret ili čak katastrofalni sudar sa Tritonom zavitlao na samostalnu orbitu, a Triton poslao na retrogradnu putanju oko Neptuna. Danas se smatra da je verovatnije da je Triton nekad samostalno kružio oko Sunca po veoma ekscentričnoj orbiti, sličnoj Plutonovoj, i postepeno bio zarobljen Neptunovom gravitacijom.

1978. Džejms Kristi i Robert Harington otkrili su da deveta planeta od Sunca ima i jedan satelit. Proučavajući snimke Plutona, primetili su da je lik planete ispupčen i da se to ispupčenje javlja naizmenično sa jedne i druge strane. Razmatrajući razne moguće uzroke ove pojave, zaključili su da bi ti morao da bude Plutonov satelit. Nova posmatranja su to potvrdila i Plutonov pratilac je prigodno poneo ime sumornog čamdžije koji prevozi duše umrlih preko reke Stiks do podzemnog carstva kojim vlada Pluton.

Haron je najveći satelit u Sunčevom sistemu u odnosu na planetu oko koje kruži – prečnik Haron je samo upola manji od Plutonovog. Zato se centar mase oko kojeg rotiraju i Haron i Pluton, ne nalazi ispod Plutonove površine već van nje, i to je udaljen od Plutonove površine nešto više od samog njegovog prečnika, pa mnogi ovaj sistem nazivaju dvojnom planetom. Takođe, ovaj sistem planeta – satelit je jedinstven po uzajamno sinhronoj rotaciji, odnosno uvek pokazuju jedan drugom istu stranu, i gledano sa jednog od njih, onaj drugi izgledao kao da večito stoji na jednom istom mestu. Haron se sastoji se iz mešavine stena i leda, pri čemu površinu prekriva čisti vodeni led. Pretpostavlja se da je nastao, slično kao i Zemljin Mesec, u sudaru nekog većeg tela sa Plutonom, nakon čega se od izbačene materije formiralo novo telo.

I konačno, zbog svih opisanih neobičnosti ovog dvojnog sistema, koje ih izdvajaju od ostalih planeta Sunčevog sistema, kao i zbog velikog broja otkrivenih objekata, kako između orbita Neptuna i Plutona, tako i van Plutonove orbite, u takozvanom Kajperovom pojasu, mnogi smatraju da Pluton i Haron zapravo predstavljaju par džinovskih asteroida. Ipak, tačku na ovu dilemu stavila je Međunarodna astronomska unija 3. februara 1999. godine objavom da Pluton ostaje deveta planeta Sunčevog sistema. Ili barem dok se ponovo ne pokrene ovo pitanje, možda već oko 2015, kada bi u blizinu ovog neobičnog para trebala da stigne misija «Novi Horizonti», koja će, ukoliko bude odobrena, biti lansirana već početkom sledeće godine.

(jun 2005)

* * *

24. avgusta 2006, Međunarodna Astronomska Unija, podstaknuta otkrićem nekoliko tela izvan Plutonove orbite, a uporedivih po veličini sa njim, definisala je pojam “planeta“. Ova definicija je isključila Pluton i svrstala ga u porodicu “planeta-patuljaka”. U ovoj porodici se pored Plutona trenutno nalaze još četiri tela i taj broj će verovatno nastaviti da raste.

Planete - literatura

Detalji

Kategorija: Planete Sunčevog sistema

Datum kreiranja: subota, 15 januar 2005 00:00

Autor Marko Stalevski

Literatura korišćena za članke o pojedinim planetama Sunčevog sistema

NEPTUN

Detalji

Kategorija: Planete Sunčevog sistema

Datum kreiranja: petak, 15 april 2005 01:00

Autor Marko Stalevski

Na vrhu pera

Neptun je prva planeta otkrivena, kako astronomi vole da kažu, “na vrhu pera”. Koristeći Njutnov zakon gravitacije i Keplerove zakone kretanja planeta, moguće je u svakom trenutku odrediti položaj planete na njenoj orbiti. Na osnovu pomenutih zakona Lagranž i Laplas su izgradili opštu teoriju kretanja nebeskih tela. U obimnim numeričkim izračunavanjima Laplasov saradnik bio je Buvar, koji je radio na Pariskoj opservatoriji. Prilikom sastavljanja tablica za kretanje Urana on je ustanovio da se rezultati ranijih posmatranja ne poklapaju, prema novim tablicama, sa orbitom planete. Uran je ubrzavao i usporavao svoje kretanje na neobjašnjiv način, ne pokoravajući se ustanovljenim zakonitostima. Student univerziteta u Kembridžu, Džon Adams, pokazao je da poremećaji u kretanju Urana mogu biti izazvani masivnom, nepoznatom planetom koja se nalazi iza njegove orbite. Međutim, kada 1845. je objavio svoje rezultate sa predviđenim položajem nepoznate planete na nebu, astronomska javnost ih nije uzela ozbiljno. 

U isto vreme ovim problemom se u Francuskoj bavio Leverje. On je izvršio svoje proračune, koji su se slagali sa Adamsovim i objavio položaj nepoznate planete. Ipak, ni pariski astronomi nisu bili voljni da prekinu rad i potraže novu planetu. Na kraju Leverje je poslao pismo u Berlin, mladom astronomu Johanu Galeu, koji je 23. septembra 1846. godine, iz prvog pokušaja, pronašao osmu planetu Sunčevog sistema, jedan stepen od predskazanog mesta. Naknadna posmatranja su pokazala da prilično brzo dolazi do odstupanja Adamsove i Leverjeove orbite od stvarne putanje Neptuna. Da je kojim slučajem potraga za nepoznatom planetom počela koju godinu ranije ili kasnije, Neptun se ne bi našao ni blizu predviđenog mesta. Takođe, srećna je okolnost da su Neptun i Uran bili na najbližem rastojanju 1822. godine, tako da je uticaj Neptuna na Uranovo kretanje još uvek bio primetan. Da su u to vreme bili na suprotnim stranama svojih orbita, ko zna kada bi Neptun bio otkriven.

Interesantno je da je, izučavanjem skica Jupitera i njegove okoline koje je načinio Galileo Galilej, utvrđeno da je ovaj veliki naučnik još 1612. posmatrao Neptun! Čak je tokom ove dve noći primetio da se neznatno pomerio, ali narednih noći mu je bio van vidnog polja pa nije potvrdio ovo zapažanje. Da je posmatrao i nekoliko prethodnih noći svakako bi uočio ovo kretanje, ali oblačno vreme ga je omelo. Ovako, zasluga za otkriće osme planete od Sunca ide ravnopravno Adamsu i Leverjeu.

Bog mora

Zapravo, nije sasvim tačno da je Neptun osma planeta od Sunca, tj on to nije tokom perioda od 20 godina, svakih 248 godina, kada zbog ekscentričnosti svoje orbite Pluton postaje bliži Suncu. Poslednji takav period bio je između januara 1979. i marta 1999. Pošto mu je za jednu celu orbitu potrebno 165 godina, Neptun od svog otkrića pa do danas nije napravio ni jedan pun krug oko Sunca. Ovaj najmanji od svih gasovitih džinova kruži oko Sunca na rastojanju oko 30 puta većem nego Zemlja.

Ipak, iako je nešto manji od Urana, po masi ga premašuje za 18%. I po građi Neptun dosta nalikuje svom susedu. Malo, gvozdeno-silikatno jezgro veličine Zemlje okružuje ledeni omotač na bazi vode, metana i amonijaka, a dalje se prostiru vodonik, helijum i metan. U gornjim slojevima atmosfere je u većim količinama prisutan metan koji dobro apsorbuje crvenu svetlost i tako daje planeti karakteristično modro plavu boju. U vreme prolaska “Vojadžera 2”, slično Jupiteru i Saturnu, i Neptun je imao tzv “Veliku tamnu mrlju”, uragan veličine Zemlje. Međutim, posmatranja sa Hablovog Svemirskog Teleskopa 1994. godine su pokazala da je ovaj uragan nestao! Ili se jednostavno rasuo ili ga trenutno prekriva neki sloj atmosfere. Na Neptunu su zabeleženi i najbrži vetrovi u Sunčevom sistemu – najbrži od njih dostižu čak 2400 km/h.

Dan na Neptunu traje oko 16 časova, što za posledicu ima malu temperaturnu razliku između dnevne i noćne strane planete. Usled velikog nagiba ose rotacije ( 30° u odnosu na ekliptiku) južni i severni pol su naizmenično konstantno osvetljeni u periodu od po 41 godine. Prosečna temperatura Neptuna je samo za 2° niža od one na Uranu,  umesto za očekivanih 12°. Neptun očigledno poseduje neki unutrašnji izvor toplote koji daje otprilike isto toliko energije koliko dolazi i od Sunca. Kao i Uran, i Neptun ima neobično magnetno polje – magnetna osa je nagnutna oko 47° u odnosu na osu rotacije i izmeštena za skoro 2/3 poluprečnika planete u odnosu na središte, što je verovatno posledica strujanja provodnih materijala u unutrašnjosti planete.

Na osnovu posmatranja okultacija zvezda tokom '80-ih godina 20. veka pretpostavljeno je da i Neptun okružuje sistem prstenova.  “Vojadžer 2” je potvrdio postojanje nekoliko prstenova ali prilično neuglednih s obzirom da se sastoje od tamnih materijala i prašine.

Triton

Danas se zna za 13 satelita koji kruže oko Neptuna. Od njih, samo dva zaslužuju da se pomenu. Nereida, koju je otkrio Kajper 1949, je satelit sa najekscentričnijom orbitom u Sunčevom sistemu – na  najdaljem rastojanju od Neptuna je čak sedam puta dalji nego na najbližem.

Znatno je interesantniji Triton, koji je otkrio britanski astronom amater Vilijam Lasel, teleskopom koji je nabavio zahvaljujući uspehu u poslovanju sa fabrikom piva. Lasel zapazio Triton svega 17 dana nakon otkrića Neptuna.

Triton je jedini veći satelit Sunčevog sistema koji oko svoje planete kruži retrogradno – u smeru suprotnom smeru rotacije planete. Ovo dovodi do njegovog stalnog usporavanja i približavanja Neptunu tako da će ga, 10 do 100 miliona godina od danas plimske sile rastrugnuti i formirati sistem prstenova koji će možda i premašiti Saturnov. Osa rotacije je nagnutna pod neobičnim uglom, tako da Triton, slično kao i Uran, deluje skoro kao da se kotrlja duž svoje putanje oko Sunca. Sve ovo, kao i njegova relativno velika gustina, navodi na zaključak da se Triton formirao u nekom drugom delu Sunčevog sistema i kasnije bio zarobljen Neptunovom gravitacijom. U tom slučaju, moguće je da je Triton kružio oko Sunca po veoma ekscentričnoj orbiti, sličnoj Plutonovoj, i postepeno bio privučen Neptunu, čak i istopljen snažnim plimskim silama, kružio oko Neptuna u tečnom stanju gotovo milijardu godina. Po drugom, znatno dramatičnijem scenariju, Pluton je bio Neptunov satelit koga je bliski susret, ili čak katastrofalni sudar sa gostujućim Tritonom zavitlao na samostalnu orbitu, a Triton na retrogradnu putanju oko Neptuna.

Triton je jedno od tri tela Sunčevog sistema sa atmosferom, doduše veoma retkom, u kojoj preovlađuje azot (ostala dva su Zemlja i Saturnov Titan.). Površina okovana ledom veoma dobro reflektuje ono malo Sunčeve svetlosti što do nje stiže, tako da je Triton sa temperaturom od oko -235°C verovatno najhladniji objekat Sunčevog sistema. Na samoj površini su vidljivi dokazi o burnoj geološkoj istoriji. Prisutno je veoma malo kratera što govori da je površina relativno mlada. Jedna od najzanimljivijih pojava je tzv ledeni vulkanizam, tj vulkani koji izbacuju mešavinu tečnog azota, metana i prašine, koji se trenutno zamrzavaju i padaju na površinu kao sneg. Time Triton spada u jedno od četiri tela Sunčevog sistema sa aktivnim vulkanizmom (ostala tri su Zemlja Venera i Io; Marsovi vulkani više nisu aktivni). Međutim, dok Zemljin i Venerin vulkanizam održava unutrašnja toplota, a Iov plimske sile, vulkane na Tritonu verovatno pokreće mehanizam u kome bitnu ulogu igra periodično smenjivanje osunčavanja polarnih i ekvatorijalnih zona usled pomenutog neobičnog nagiba ose rotacije. Kao posledica čestih zamrzavanja i topljenja, uočavaju se sistemi pukotina, grebena i dolina preko čitave površine.

*          *          *

Neptun, kao i Uran, je posetila samo jedna letelica napravljena ljudskom rukom. 25. avgusta 1989. “Vojadžer 2” je proleteo pored ovog plavog gasovitog džina i time uspešno kompletirao svoje istorijsko Veliko Putovanje. Tokom 12 godina, zahvaljujući izuzetno povoljnom rasporedu planeta, ovaj Putnik je, uz minimalan utrošak goriva, koristeći tzv gravitacionu praćku, obišao sve spoljašnje planete izuzev Plutona, i nastavio ka rubu Sunčevog sistema. Pošto se takavo poravnanje planeta neće skoro ponoviti, ostaje bleda nada da će se u skorije vreme u budžetu svemirskih agencija naći mesta i za neku misiju ka osmoj planeti od Sunca….   

(april 2005)

URAN

Detalji

Kategorija: Planete Sunčevog sistema

Datum kreiranja: utorak, 15 februar 2005 00:00

Autor Marko Stalevski

Vekovima je rub Sunčevog sistema bila orbita Saturna – poslednje od pet planeta koje su još drevni narodi posmatrali kako se “šetaju” među nepokretnim zvezdama. Iako je dovoljno sjajan da se opazi i golim okom, bilo je potrebno da prođe gotovo celi pisani period čovekove istorije, da bi krajem osamnaestog veka ljudsko oko ugledalo Uran, prvu planetu otkrivenu pomoću teleskopa, prvu za koju nisu znali stari narodi. U upoznavanju sedme planeta od Sunca značajna su tri datuma.

Crkveni orguljaš

Prvi je 13. mart 1781. godine. Te noći, orguljaš crkve u engleskom gradu Batu i pasionirani astronom amater Vilijem Heršel, upravio je teleskop koji je sam konstruisao prema sazvežđu Blizanaca u sistematskoj potrazi za dvojnim zvezdama. Među brojnim poznatim zvezdama ugledao je nebesko telo koje je imalo oblik diska i opisao ga u svojoj beležnici kao “magličastu zvezdu ili možda kometu”. Tek je nekoliko meseci kasnije finski matematičar Anders Leksel ustanovio da se radi o novoj planeti, prvoj koja je otkrivena od početka ljudske istorije. Kada je nešto kasnije, radi što boljeg utvrđivanja orbite, tragano za eventualnim starijim posmatranjima, utvrđeno je da je Uran bio uočen čak dvadesetak puta pre Heršela! Naravno, ovi rani posmatrači nisu utvrdili da se ne radi o zvezdi. Najnesrećniji među njima bio je Le Monier koji ga je osmatrao čak jedanaest puta, ali nije uočio njegovo kretanje među zvezdama, a najstarije posmatranje potiče iz 1690. kada ga je Džon Flemstid zaveo kao zvezdu 34 Tauri.

Ovo otkriće, pronalazaču je brzo donelo slavu koja se proširila i izvan naučnih krugova i nagradu londonskog Kraljevskog društva. Kralj Džordž III mu je dodelio doživotnu penziju od 200 funti i za njega ustanovio zvanje dvorskog astronoma čija je jedina dužnost bila da kraljevskoj porodici pokazuje nebeska tela kada mu se to zatraži. Zahvalni Heršel je predložio da se nova planeta nazove Georgium sidus to jest Džordžova zvezda, ali ovaj naziv nije bio prihvaćen i ona je dobila ime Uran na Bodeov predlog.

Otkriće Urana nije bila slučajnost. To je bio vrhunac procesa sistematskog ispitivanja neba čiji je takav ishod bio neizbežan. Sam Heršel kaže: “Obično se pretpostavlja da je srećna prilika upravila moj pogled na ovu zvezdu, ali to je očigledno pogrešno. Ja sam sistematski ispitivao svaku zvezdu na nebu, ne samo te veličine nego i mnogo slabije. One noći, bio je njen red da bude otkrivena. Da sam bio sprečen te večeri, otkrio bih je sledeće,  a moj teleskop bio je tako dobar da bih njen planetarni disk uočio čim mi pogled padne na nju.” 

Ovaj događaj potpuno je izmenio Heršelov zivot. Profesionalni muzičar, čija je najveća strast bila astronomija u kojoj je bio samouk, postao je profesionalni astronom čiji je hobi do kraja života ostala muzika. Umro je slavan i poštovan u 84. godini života. Njegov životni vek trajao je upravo koliko i jedan obilazak oko Sunca planete koju je otkrio.

Leteća opservatorija 

Sledeći značajan datum je 10. mart 1977. godine. Nekoliko godina ranije, Gordon Tejlor sa Kraljevske Griničke opservatorije, izračunao je da će tog dana Uranov disk preći preko lika jedne slabe zvezde. Ovakvi veoma retki događaji su od velikog značaja jer omogućuje da se precizno odredi prečnik planete,  a na osnovu načina na koji se zvezda gasi dok se planeta kreće ispred nje može mnogo da se otkrije o planetinoj atmosferi. Merenja su pokazala da će događaj biti najbolje vidljiv sa južnog dela Indijskog okeana gde nema astronomskih opservatorija. Rešenje je nađeno u Kajperovoj letećoj opservatoriji, visokoletećem avionu, opremljenom stabilisanim teleskopom i nazvanom po jednom od najvećih planetologa dvadesetog veka.

U sumarak 10. marta, leteća opservatorija je uzletela iz Perta u Australiji na desetočasovni let na 12 500 metara iznad pustog okeana. Astronomi Dž. Eliot, E. Danhem i D. Mink su počeli posmatranja jedan čas pre predviđenog trenutka kontakta radi obezbeđenja od bilo kakve greške u proračunima. Iznenada, 40 minuta pre okultacije (zaklanjanja), sjaj zvezde je naglo opao da bi se posle nekoliko sekundi vratio na prvobitnu veličinu. Primećeno je ukupno pet takvih naglih promena sjaja. Pošto je Uranov disk prošao ispred zvezde, zvezda se još pet puta gasila na tačno istim daljinama od planetinog diska. Analogne, ali ne tako potpune, rezultate dobili su i posmatrači u Pertu i Južnoj Africi. Zajedničkom obradom svih podataka zaključeno je da je Uran okružen sa pet ili šest prstenova, verovatno sitnih otpadaka, koji kruže oko planete, slično kao kod Saturna. “Vojadžer 2” je ovom spisku dodao još nekoliko, tako da danas beležimo ukupno 11 prstenova oko ove planeta.

Za razliku od Saturnovih prstenova koji su široki i imaju samo nekoliko jasnih praznina, Uranovi su veoma uski, svaki širine oko svega 10 km, i između pojedinih prstenova nalaze se velike praznine. Osim što su skromnih razmera u odnosu na Saturnove, oni odbijaju veoma malo Sunčeve svetlosti, tako da ih je nemoguće primetiti prilikom običnih vizuelnih ili fotografskih posmatranja. Po svemu sudeći Uranovi prstenovi su sastavljeni od tamnih čestica koje odbijaju najviše 5 % Sunčeve svetlosti, dok su Saturnove prstenove čine gromade leda leda koje odbijaju oko 70 % svetlosti. Zato i ne čudi činjenica da su Uranovi prsteni otkriveni relativno skoro. Uprkos svim teškoćama i na Zemlji je dobijen snimak Uranovih prstenova, doduše ne u vidljivoj nego u infracrvenoj svetlosti.

Vesti od Putnika

I konačno, kao poslednji značajan datum, beležimo 24. januar 1986. Tog dana “Vojadžer 2” je na stigao pretposlednju stanicu na svom Velikom Putovanju, samo minut kasnije nego što je bilo predviđeno. Preciznost kojom je sonda došla na cilj može se porediti sa nemogućim podvigom igrača golfa koji bi lopticu poslao pravo u rupu sa udaljenosti od 1500 km. Mreža antena širom sveta počela je da prima prve fotografije planete Uran, njenih meseca i prstenova.

Još od ranije je bilo poznato da se osa rotacije plavo – zelene planete nalazi gotovo u vodoravnom položaju,  odnosno Uran izgleda kao kao da se kotrlja po svojoj putanji oko Sunca. Neobični nagib je verovatno posledica katastrofalnog sudara sa nekim telom planetarnih dimenzija u prošlosti. Prolazak “Vojadžera” doneo je još dva velika iznenađenja. Najpre, otkriveno je da se magnetno polje planete nalazi pod uglom od 60° u odnosu na osu rotacije, i da magnetna osa ne prolazi kroz središte planete već je pomerena za oko trećinu poluprečnika planete. Drugo iznenađenje je predstavljala distribucija toplote. Naime, s obzirom da je u vreme prolaska  “Vojadžera”, zbog već pomenutog neobičnog položaja ose rotacije, južni pol planete bio okrenut Suncu, očekivalo se da će i temperatura na južnom polu biti veća nego u ekvatorijalnim predelima. Međutim, merenja “Vojadžera” su pokazala potpuno suprotno – i pored manjeg osunčavanja, pojasevi oko ekvatora su bili topliji. Mehanizam koji je doveo do ovakve veoma neobične raspodele toplote je nepoznat.  

Po građi, Uran je sličan ostalim gasovitim planetama. Malo, gvozdeno-silikatno jezgro veličine Zemlje okružuje ledeni omotač na bazi vode, metana i amonijaka, a dalje se prostiru vodonik (83%), helijum (15%) i metan (2%). Za razliku od Jupitera i Saturna, pritisci u unutrašnjosti nisu dovoljni veliki, pa nema karakteristični sloj metalnog vodonika. U gornjim slojevima atmosfere u znatnoj meri je prisutan metan koji upija crvenu i žutu svetlost i tako daje planeti plavkasto – zelenu boju. Sloj metana verovatno krije od našeg pogleda i pruge i pojaseve kao one jasno vidljive kod Jupitera i Saturna. Temperatura u gornjim slojevima atmosfere iznosi oko 60 K (-214°C), a vetrovi dostižu brzine od 580 km/h.

Uran je 19.2 puta dalji od Sunca nego Zemlja. U njega bi mogle stati 67 Zemljine kugle,  dok mu je masa veća od Zemljine samo 14.6 puta. Oko Sunca se okrene za 84 godine, a oko svoje ose za nešto više od 17 časova. 

Šekspirovi junaci

Oko Urana kruže 27 satelita koji se mogu podeliti u tri grupe: 11 unutrašnjih koje je otkrio “Vojadžer”, svi su malog prečnika i izrazito tamni, 5 većih koji su bili poznati pre “Vojadžera”, dok ostali, skoro otkrivenu, verovatno predstavljaju zarobljene asteroide. Većina se sastoji od mešavine leda i stena. Za razliku od ostalih satelita Sunčevog sistema koji su pokupili imena iz klasičnih mitologija, većina svetova koji kruže oko Urana nose imena junaka Šekspirovih dela.

Mirandu, najmanji od 5 glavnih Uranovih satelita, odlikuju veoma neobični oblici reljefa – kanjoni duboki do 20 km, terasasti slojevi, velike depresije, izmešani mladi i stari delovi tla, neobične brazde, doline i litice. Ovako intenzivnu geološku aktivnost teško je objasniti. Problem je u tome što izuzetno jaka tektonska aktivnost podrazumeva izvor unutrašnje topolote što je teško zamisliti na telu tako malom kao Miranda. Dodatan, ali verovatno ne dovoljan izvor toplote predstavljaju plimske sile Urana. Prema jednoj teoriji, ovaj satelit je više puta u svojoj istoriji bivao rasturen i ponovo sastavljen iz krhotina; danas se smatra da je verovatnije da je za ovakav izgled Mirande odogvoran neki unutrašnji mehanizam koji izbacuje lakše materijale na površinu.

Arijel najsvetliji od Uranovih satelita. Karakteriše ga sistem dolina, pukotina i kanjona koji se protežu preko cele njegove površine. Dna ovih kanjona deluju kao da su u prošlosti uglačana radom neke tečnosti. Zbog izuzetno niske temperature, ove tragove su mogli da ostave jedino amonijak, metan ili ugljen monoksid, u tečnom stanju.

Umbriel je najtamniji Uranov satelit. Slične je veličine i gustine kao i Arijel. Površina je stara i ravnomerno pokrivena velikim kraterima.

Titanija je najveći satelit Urana. Površini je relativno mlada i na njoj se izdvajaju nekoliko većih udarnih kratera i rov dugačak oko 1600 km.

Oberon ima staru površinu, prekrivenu ledom i izrovanu kraterima. Dna nekih kratera su prekrivena tamnim materijalom koji izbija iz unutrašnjosi. Uočena je i jedna planina visine 6 km.

Ostali sateliti su fotografisani sa velikih udaljenosti i o njima se jako malo zna.

*          *          *

Od Heršela, preko leteće opservatorije, pa do “Vojadžera”, o ovoj planeti smo dobili više pitanja nego odgovora. Na žalost, po svemu sudeći, tako će ostati još dugo, s obzirom da u budžetima svemirskih agencija trenutno nema mesta ni za jednu misiju ka ovom gasovitom džinu.

(februar 2005)