Der Uranus

Der Uranus ist ebenfalls ein außergewöhnlicher Planet. Er eiert seiner Umlaufbahn entlang und ist immer gerade so sichtbar. Er hat im sichtbaren Spektrum fast keine Oberflächenstruktur und hat eine durchgehende himmelblaue Farbe. Kein Zufall, dass man ihn später, nachdem er nach dem englischen König benannt wurde, und das wurde abgelehnt, nach dem griechischen Gott für den Himmel (altgriechisch/latinisiert: uranós) benannt wurde.
Der Eisriese ist etwa ein viermal so großer Planet wie die Erde und hat eine Masse von fast 15 Erdmassen. Damit schlägt er den Neptun mit dem Durchmesser um nur ca. 1500 km. Trotzdem hat Neptun knapp 3 Erdmassen mehr als der Uranus.

Der Eisriese Uranus ist ähnlich aufgebaut wie Neptun und ist wie der Neptun erst in der Neuzeit mithilfe von Geräten, dem Teleskop, entdeckt worden. Im Falle von Uranus war dies Wilhelm Herschel, Musiker und Astronom in England, am 13 März 1781. Auch andere haben ihn bereits früher entdeckt, bloß wurde er in den Sternkarten und Sternkatalogen als Stern eingetragen.
Als Erstes galt der Uranus als einen neu entdeckten Komet, doch in den folgenden Nächten sah er keinen Schweif und keine Koma, was ja für einen Komet charakteristisch ist. Auch war das kleine Scheibchen nicht diffus und die Farbe war zu grünlich für ein Stern oder Komet. Mit vielen darauffolgenden Beobachtungen schlussfolgerte er, dass er da einen Planeten entdeckt hatte.

Schnell darauf wurde, auch wieder von Herschel, bereits seine großen Monde entdeckt. Zuerst Titania und Oberon, die Namen aus Shakespeares Sommernachtstraum. Später dann von einem anderen Astronom wurde Ariel und Umbriel entdeckt, ebenfalls nach Shakespeares Figuren benannt.

Uranus dreht sich in 17 Stunden und einer Viertelstunde ungefähr einmal um seine eigene Achse. Seine Rotationsachse ist, weil er in einer Umlaufbahn um die Sonne eiert, um fast 98° gekippt. Wie bei den jovianischen Planeten, bei Gas- und Eisriesen, wehen starke Winde in der oberen Atmosphäre in Rotationsrichtung und dessen Bewegung ist in nur 14 Stunden ausgeführt. Wegen dieser Neigung sehen wir den Äquator in Front von Uranus nur jeden halben Umlauf, entweder von der Nordhalbkugel zum Äquator oder von der Südhalbkugel. So kommt es, dass bei der Ankunft von Voyager 2 am 24. Jänner/Januar 1986 an Uranus vorbeiflog, die Sonne nah am Zenit für den Südpol stand. Und in 2007 sah man dann den Uranus in seiner Äquatorebene.
Warum Uranus so stark zur Ekliptik geneigt ist, ist noch ungeklärt. Vermutlich aber, traf in der Frühzeit des Sonnensystems ein Protoplanet zweifacher Erdmasse um flachen Winkel den Uranus und ist teilweise als Rest in Form von Monden und aktuell auch von Ringen übrig geblieben.

Uranus bewegt sich in 84 Jahren und einer halben Woche um die Sonne. Seine Umlaufbahn ist dafür die mit der kleinsten Inklination und einer gewöhnlich geringen Exzentrizität. Und ist auch somit weniger stark zur Erde geneigt. Der Uranus braucht rund zwei Stunden um seinen eigenen Durchmesser auf der Umlaufbahn zurückzulegen, die Erde benötigt bloß etwa sieben Minuten.

Uranus seine Atmosphäre ist eine typische für Eisriesen. Es gibt im Wesentlichen drei Schichten: Die Troposphäre (-300 u. 50 km / 100 u. 0,1 bar), die Stratosphäre (50 u. 4 000 km / 0,1 u. 10^-10 bar) und die Thermosphäre (4 000 u. 50 000 km ). Übergänge sind nicht Vorhanden.
Die Troposphäre besitzt im Grunde die gesamte Masse der Atmosphäre und ist verantwortlich für das Abstrahlen von Wärme (IR-C). Die Wolken sind aus gefrorenen Methan, welches in den Höhen kondensiert und zuvor aufgestiegen ist. Auch sind die tieferen Wolken aus Wasser.
Seine Stratosphäre ist wesentlich kühler schon, als die Troposphäre. Im unteren Bereich neigen sich Ethan und Ethin dazu, Nebel zu bilden. Darüber ist die Konzentration von Kohlenwasserstoffe plötzlich sehr viel geringer. Das macht die Stratosphäre recht durchsichtig. Im oberen Bereich der Stratosphäre ist die Temperatur sehr hoch, denn sie grenzen an die Thermosphäre, dort, wo Methane die UV und IR-Strahlen von der Sonne absorbieren. Und ein Teil der Wärme werden in die obere Schichten der Stratosphäre transportiert.

Uranus hat ähnlich wie Neptun einen hohen Anteil an Wasser und Eis im Mantel und Kern. Sein Kern ist ein kleiner Kern, doch der Mantel füllt viel aus und dann folgt die Atmosphäre.
Aus einem unbekannten Grund, der womöglich mit der Stellung der Rotationsachse zusammen hängen könnte, hat er keine eigene Wärmequelle, wie bei Jupiter, die starke Radioquelle. Lediglich der Kerndruck bei 8 Millionen bar und 5 Tausend Grad Celsius bleiben.

Seine Ringe sind recht unscheinbar, auch nicht besonders groß. Seine „markanten“ Ringe sind bloß wenige Kilometer groß. Uranus hat wie Jupiter auch feine Partikel in den Ringen und sind sehr dunkel. Aber auch haben Uranus seine Ringe größere Brocken. Im Durchschnitt sogar größere als Saturn.
Auch eine Besonderheit des Uranus dessen My-Ring, vom altgriechischen Buchstaben My, ist, dass er schwach bläulich leuchtet. Das erklärt man sich so ähnlich wie bei Saturn und Enceladus: 0,1 Mikrometer große Eispartikel (0,0001 mm) sind im My-Ring des Uranus und ähnliches bei Enceladus mit dem E-Ring. Jetzt sind die Partikel klein genug um Blaues Licht zu streuen. Die Eispartikel im E-Ring vom Saturn stammen aus den Geysiren von Enceladus und hier von Meteoriteneinschläge des kometenhaften Mond Mab, ein Mond im My-Ring, welcher sehr Eis-haltig ist.

Uranus in Zahlen:

Große Halbachse 19,201 AE
2 872,4 Mio. km
Perihel
Aphel
18,324 AE
20,078 AE
Exzentrizität e = 0,0472
Neigung der Bahnebene 0,77°
Siderische Umlaufzeit
Synodische Umlaufzeit
84 Jahre 4 Tage 22 Minuten
369 Tage 16 Stunden
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 6,81 km/s
Kleinster – größter Erdabstand 17,259 – 21,105 AE
Äquatordurchmesser
Poldurchmesser
51 118 km
49 946 km
Abplattung Verhältnis 1:44
Masse 8,683*10^25 kg = 14,5 Erdmassen
Mittlere Dichte 1,27 g/cm³
Radius 25 236 km
Fallbeschleunigung 8,87 m/s² = 90% Erdschwere
Fluchtgeschwindigkeit 21,3 km/s
Rotationsperiode 17h 14 min 24s
Neigung der Rotationsachse 97,77°
Albedo 0,34
Max. Scheinbare Helligkeit 5,32 mag
Druck d. Atmosphäre Eisriese
Oberflächentemperatur 320 K (47 °C) bei 100 bar
76 K (-197 °C) bei 1 bar
58,1 K (-215 °C) bei 0,4 bar
53 K (-220 °C) bei 0,1 bar
800 bis 850 K (525 bis 575 °C) bei
10^-10 bar
Bestandteile d. Atmosphäre
(vol%)
Wasserstoff: 82,5 ± 3,3 %
Helium: 15,2 ± 3,3 %
Methan: 2,3 ± 0,4 %
Deuterium: 148 ± 3,5 ppm
Auch enthalten: Ammoniakeis, Wassereis und Ammoniumhydrogensulfid
Monde:


Ringe:
27, z.B. Titania, Oberon, Ariel, Umbriel,
Miranda, Puck, Portia Rosalinde, Mab

13 Hauptringe
Position von Uranus im Sonnensystem

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