Uranus och Neptunus - tvillingplaneter

• Maj 10, 2024

Uranus var den första planeten som upptäcktes teleskopiskt, medan Neptunus var den första som upptäcktes matematiskt. Men, konstigt, båda hade tidigare observerats utan att erkännas som nya planeter.

William Herschel upptäckte Uranus av en slump 1781 - tills dess trodde inte folk att det fanns några planeter bortom Saturnus. Efter flera decennier av observationer insåg astronomer att Uranus inte rörde sig som förväntat. Den franska astronomen Urbain LeVerrier trodde att detta berodde på påverkan av en oupptäckt planet. Hans beräkning av dess position möjliggjorde Johann Galle vid Berlin Observatory att hitta den 1846.

Herschel ville namnge sin planet efter hans beskyddare George III, men den tyska astronomen Johann Bode föreslog Uranus, romersk himmelgud och far till Saturnus. Detta upprätthöll det klassiska temat, liksom Neptunus, uppkallad efter den romerska havsguden.

Uranus och Neptun har, liksom de andra två gasjättarna Jupiter och Saturn, ingen fast yta. Fallande genom atmosfären ökar trycket tills gaserna är flytande. Men till skillnad från Jupiter och Saturn, mellan atmosfären och en jordstor stenig kärna, finns det en mantel som består av vattenis och andra is. Därför är Uranus och Neptune också kända som isjättar.

Atmosfärerna i Uranus och Neptune är främst väte och helium, men med 1-2% metan och även spår av vatten, ammoniak och andra föreningar. Metankristaller ger planeterna deras blå nyans eftersom det absorberar det röda ljuset och reflekterar det blå.

Dessa avlägsna tvillingar har samma storlek - ungefär 4,0 respektive 3,9 gånger jordens diameter - och deras dagar har samma längd, cirka 17,25 timmar för Uranus och drygt sexton timmar för Neptun.

Dessutom har var och en ett ringsystem och flera månar. Uranus har fjorton kända ringar och Neptunus fem, alla gjorda av mycket mörkt material. Uranus har 27 kända månar och de är, ovanligt, namngivna efter karaktärer från Shakespeare och Alexander Pope. Neptun har 14 månar, varav den största, Triton, tros vara ett fångat objekt för Kuiper Belt.

Men de är inte identiska tvillingar.

Neptuns axel lutas ungefär 28 grader. Axeln är en imaginär linje som förbinder polerna, runt vilken en kropp roterar. Jordens axel lutas ungefär 23 grader, så Neptune skulle ha säsongsvariationer som liknar Jordens, även om klimatet är uppenbarligen mindre behagligt.

Uranus är dock lutad vid 98 grader, vilket innebär att den kretsar runt sidan. Om det är midsommar på en halvkula, är den andra helt mörk. Även om Uranus poler totalt sett får mer solstrålning än ekvatorn gör, är ekvatorn fortfarande varmare. Vi vet inte varför och det stora avståndet gör det svårt att studera.

Det mesta av det vi vet om tvillingplaneterna kommer från Voyager 2-uppdraget på 1980-talet. Under vårjämvikten 2007 stod emellertid båda uranska halvkuglarna i solljus, vilket gav en god möjlighet till observation.

Ytterligare en överraskning är att båda planeterna har temperaturer på -220 grader Celsius (-365 grader Fahrenheit) vid molntopparna. Uranus är nitton gånger längre från solen än jorden är, men Neptun är trettio gånger avståndet, så det borde vara kallare. Gemensamt med Jupiter och Saturn har Neptune någon form av intern värmekälla, eftersom den strålar ut mer värmeenergi än den får från solen.

Även om både Neptune och Uranus har molnband parallellt med deras ekvatorer, är dessa mycket mer uttalade på Neptune. Neptuns atmosfär är mycket aktiv och visar snabbt föränderliga mönster, inklusive de högsta vindarna på alla solsystemets planeter - upp till 2000 km / h (1200 mph).

referenser:
(1) J J O'Connor och E F Robertson "Matematisk upptäckt av planeter"
//www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/HistTopics/Neptune_and_Pluto.html
(2) "Neptune's Rings and Moons" //www.windows2universe.org/neptune/moons_and_rings.html (åtkomst 11.01.10)