Uranus (planeta)

Gulielmus Herschel eques Uranum repertum die 13 Martii 1781 nuntiavit, qui notos systematis solaris fines expandit. Etiam primus planeta telescopii ope inventus est.

Uranus ex antiquo caeli deo Graecorum Urano nominatus est, cuius signum astronomicum 16px|alt=⛢|Astronomicus symbolus Urano est, signorum Solis et Martis combinatio: Uranus enim in mythologia Graeca caeli prosopopoeia erat, quem Solis lux et Martis vis dominabatur. Etiam signum alchemicum  platini est. Elementum uranium honoris causa nominatum est.

Gigas gasosus, velut Iuppiter et Saturnus, multo minus massivus ambis et expressius dissimilem intestinam compositionem, cum valde minus hydrogenii et helii et valde maiore copia "glacierum," velut aquae, ammonii, et methani, habet. Neptunus massa compositioneque Urano similis est et exinde astronomi nova categoria ad collective eos describendos uti coeperunt: "planetae Uranii" aut "gigantes gelidi," qui planetis Iovianis Iovi Saturnoque dispares sint.

Sicut alii gigantei planetae, Uranus systema anulare, magnetosphaeram et multos satellites possidet. De rotatione et satellitibus anulisque suis Uranus unicus est, quia ea non in planitie ecliptica orbitant, sed quorum Septemtrionalis Meridionalisque poli ubi alii planetae suos aequatores habent iacent. De Tellure visi, Urani anuli planetam circumdare velut arcus scopus videntur, dum satellites sicut horologii indices circum eum revolvuntur. "Voyager II" primum Uranum anno 1986 photographans virtualiter sine lineamentis eum invenit, sine ullo nubium cirro aut procellis cum aliis gigantibus consociatis. Nunc, Urano suo aequinoctio appropinquante, terrestris basis observationes meteorologicae activitatis in eius superficie signa videre incipiunt.

 Inventio et nominatio 
Quamvis Uranus saepe antea observatus esset, cum stella crebro confundebatur. Antiquior subnotatus visus anno 1690 fuit, Ioanne Flamsteedo Uranum 34 Tauri catalogante. Flamsteedus Uranum saltem sexies magis observavit. Maximus visuum numerus Petri Lemonnieri Gallici astronomi duodecies saltem Uranum inter annos 1750 et 1769 observantis, quattuor noctibus continuis comprehensis.

Gulielmus Herschel Eques planetam tertio die Martii anni 1781 invenit, sed die 26 Aprilis eiusdem anni eum cometam rettulit:
Decimo tertio die Martii anni 1781, inter decimam et undecimam horam noctu, prope H Geminorum parvas stellas Herschel examinante cum septem pedum telescopio, cuius magnificans vis duae centae et viginti et septem vices erat, istarum stellarum una inusitatam diametrum habere videbatur; et ideo cometes esse putata est. Sub hac denominatione Londiniense in Societate Regali disceptatus est. Sed Herschel et Laplacei investigationes serius novi corporis orbitam omnem circularem esse monstraverunt, et Uranus eapropter in planetae genus elevatus est.

Herschel principio eum Georgium Sidus nominavit in honore Georgii III, regis Britannici. Cum sidus stellam et haud planetam significare indicatus sit, Herschelus eum Georgium Planetam rebaptizavit. Nomen extra Britanniam acceptum non est. Lalandeus anno 1784 eum Herschelum nominare proposuit, dum planetae astrologicum symbolum (20px|symbolum planetae Urani, "globum cum Herscheli prima littera superposita") creabat; hoc propositum a Gallicis astronomis rapide adoptatum est. Upsaliensis Prosperinus nomina Astraeam, Cybelem, et Neptunum proposuit quae nunc nomina duorum asteroidum et alterius planetae sunt. Petropolitanus Lexellus cum Georgii III Neptuno et Britannico Neptuno compromissus est. Berolinensis Bernoullius Hypercronium et Transsaturnem suggessit. Tuliphordiensis Lichtenbergus Austraeam, deam ab Ovidio nominatam, sed quae traditionaliter cum Virgine consociatur, defendit. Nomen Minerva etiam propositum est.

Denique, Ioannes Elertus Bodeus, Annalium Astronomicorum Berolinensium editor, Uranum optavit, nomen quod tam cito quam anno 1781 proposuit e Latinizata caelestis Graeci dei Οὐρανοῦ (Ουranou) versione; Maximilianus Hellus idem fecit eo in prima ephemeride utens, Vindobonae prodita et a Benedictino sacerdote Placido Fixlmillnero computata. Prima editio Uranum in titulo nominans anno 1823 fuit. Germania hoc nomine saltem ab anno 1791 usa est. Monstrat primorum eventuum examinatio Menstruarum Notationum Regalis Societatis Astronomicae anni 1827 vel nomen Uranum iam communissimum esse quo tunc Britannici astronomi uterentur vel probabiliter iam antea fuisse. Nomen Georgium Sidus aut Georgius tunc ex illo tempore inusitatum factum est, cuius ultimum refugium Grapheum Calendarii Nautici HM fuit, quod non pro Urano usque ad annum 1850 mutavit.

Iuppiter (aut Zeus) Martis (aut Areos) pater erat, et Saturnus (aut Cronus) Iovis pater erat, sic, logicius aestimatum est traditionem sequi et planetam ultra Saturnum nominare ex Urano, quia, secundum mythologiam, Saturni pater erat.

Accentu elata syllaba in nomine antepaenultima aut prima est, quia paenultima syllaba brevis est (ūrănŭs) et aperta et tales syllabae numquam accentu efferuntur in lingua Latina. Ergo correcta pronuntiatio proparoxytona est et non paroxytona (ūrānŭs).

Sinice, Iaponice, Coreane, et Vietnamice, planetae nomen versum est stella regalis caelestis.

 Orbita et rotatio 
Urani orbita circiter octoginta quattuor Tellustres annos longa est. Media de Sole distantia circiter trium milliardorum chilometrorum est; qua in distantia solaris lux vix 1/400 Tellustris est. Orbita eius primum anno 1792 calculata est. Attamen, fere statim discrepantiae apparere inter praedictam orbitam et realem, velut observamus, coeperunt. Anno 1841 Ioannes Couch Adams, tunc Univesitatis Cantabrigiensis studens, ut discrepantia attractioni gravitationali invisi planetae ultra eum deberetur, primum proposuit. Anno 1845 Urbanus Verriarius, in Observatorio Lutetiae laborans, suam liberam indagationem de Urani incerta orbita incepit. Die 23 Septembris 1846 Ioannes Godofredus Gallus, astronomus Germanicus, de notitiis a Verriario fultis laborans, novum planetam, mox nominatum Neptunum, prope praedicto loco repperit. Ob inventionem creditum Verriarius adeptus est.

"Dies" Urani, id est periodus eius rotationalis, circiter septendecim horas et quattuordecim minutas durat. Instar omnium planetarum gasiosorum giganteorum nucleus Urani lentius superiore atmosphaera gyrat. Rapidior Uraniae atmosphaerae regio, circum Meridionalem polum, rotationem facit solum quattuordecim horas celerem. Ventorum velocitates in ea regione 720 chilometra pro hora superant.

 Inclinatio axialis 
Urani inusitatissimarum proprietatum una est inclinatio axialis nonaginta et octo graduum. Sane super latus iacet. Eapropter, ob suam orbitam, alter polus continenter Solem aspicit dum alter contra facit. In altero Uraniae orbitae latere polorum orientatio versus Solem reversa est. Quod cuidam polo quadraginta duos annos continuae solaris lucis dat qui anni quadraginta duobus annis obscuritatis sequuntur. Inter haec duo orbitae extrema, specialiter in aequinoctiis, Sol oritur et occidit in regionibus circa aequatorem sitis plerumque. Uranus proximum aequinoctium circa Decembrem anni 2007 attigit, et non denuo usque ad annum 2049.

 Anni tempus, Septemtrionale Haemisphaerium Anno Anni tempus, Meridionale Haemisphaerium Hibernum Solstitium  1902, 1986  Aestivum Solstitium  Aestivum Aequinoctium  1923, 2007  Autumnale Aequinoctium  Aestivum Solstitium  1944, 2028  Hibernum Solstitium  Autumnale Aequinoctium  1965, 2049  Aestivum Aequinoctium 

Dum Voyager II anno 1986 transivit, Urani Meridionalis polus fere directe Soli intendebat. Huius poli pittacium debetur facto ut Merionalis seu Meridionale adiectivo coordinatis definitionibus hodie Unione Astronomica Internationale probatis utantur, id est: Septemtrionalis polus planetae satellitisve polus invariabile solaris systematis planum intendens erit (quacumque planeta directione gyret). Astronomi aliquando dissimile systemate utuntur, quod corporis Septemtrionem aut Meridiem regionem secundum rotationis directionem definit. Iuxta hoc coordinatarum systema, Urani Septemtrionalis polus solarem lucem accepit anno 1986. Astronomus Patricius Moore, quaestionem de orientatione caeli regionum commentatus est et recapitulavit dicens: Carpe quod vis!

Propter axis orientationem Uraniae polares regiones plus energiae quam aequatoriales e Sole accipiunt. Uranus tamen calidior in aequatore quam in polis est, quamquam causa et mechanema incognita sunt. Extremae axialis inclinationis causa etiam nescitur. Systemate Solare formante, Tellustris magnitudinis protoplanetam cum Urano collisisse, obliquam axialem orientationem causantem, putatur.

 Proprietates physicae 
Multae quas scimus proprietates physicae Urani ex uno obventu, cum navicula siderali Voyager II die 24 Ianuarii anno 1986 facto, ductae sunt. Nulla ulterior missio in planetam destinatur, et omnes subsequentes inventiones per terrestris basis observationes factae sunt.

 Visibilitas 
Cum media magnitudo apparens +5.5 in oppositione, Uranus nudo oculo in obscuro caelo et sine contaminatione luminica visibilis est et facilis scopus fit adhuc in urbanis caelis cum bimoculis. In amplioribus voluptariis telescopiis cum lenticulare diametro inter 15 et 22.5 cm (6 et 9 pollices), planeta palide viridis discus cum dissimile obscuratione ramale apparet. Cum amplo telescopio 20 cm (10 pollices) aut latiore, non solum nubilaria exemplaria, sed etiam aliqui satellites, sicut Titania et Oberon videri possunt.

 Compositio 
Urani massa circiter quattuordecies tellustris, eum minime massivum giganteorum planetarum faciens. Etiam, cum 1.270g/cm³, secundus minime densus post Saturnum. Quamquam cum Neptuni simile diametro (circiter quater tellustri), minus massivus est, namque minus densus. 

Physice chemiceque, Uranus valde propiorem similitudinem Neptuno quam giganteis Jovi et Saturno habet; sicut Neptunus, circiter decimam Jovianae massae partem habet et multo minus elementalia hydrogenium et helium. Astronomi igitur ambos una pertinentes ad separatam categoriam referre coeperunt: gigantum gelidorum, quia praecipue e glaciebus fiunt velut aqua, ammonium, sulfidum hygrogenii, et methanum.

Aliqui dissimilitudines inter gigantes gelidos et gigantes gasiosos ad suam formationem protendere arguunt. Systema Solare e gigantea rotante gasiosa pulvereaque pila, nominata nebula praesolare formatum esse creditur. Qua condensata, fit discus cum lento collapso Sole medio. Maxima gasiosae nebulae pars, praecipue hydrogenii heliique, Solem formavit, dum pulverea grana coniuncta se conlegerunt primos protoplanetas formatum. Planetis crescentibus, aliqui eorum satis materiam per suam gravitatem tandem accreverunt ut nebulae relictum gasium carperetur. Quot gasium plurimum carpebat, tot amplior fiebat; quot amplior fiebat, tot plurimum gasium carpebat dum criticum punctum quo magnitudo eius exponentialiter augere coepit consecutus est. Gigantes gelidi, cum nebularis gasii paucis tellustribus massis, nunquam istud criticum punctum consecuti sunt.

Menso atomorum numero potius quam massa, Urani atmosphaera e circiter 83 centesimis hydrogenii, 15 pro cento helii, 2 methani, graviorum hydrocarburorum, velut acetyleni, ethani, methylacetyleni, diacetyleni et dioxydi carbonii vestigiorum, vestigia consistit. Urani atmosphaera ditata cum deuterio, comparata cum solare compositione (cuius D/H ratio circa 5.5), videtur. Urani cyanus color rubrae luci atmsphaerico methano absorptae praecipue debetur. Minima in Urano atmosphaerica temperatura circiter  55K (−218 °C aut −360 °F) est. Quae in tropopausa, circiter 30km super nubilare tegmen cum pressione circa 0,1 barii, attingitur. Intestina locupletiores in graviorum elementorum, probabillimorum compositorum oxygenii, carbonii et nitrogenii sunt. Quod Jovi et Saturno opponitur qui praesertim hydrogenio et helio componuntur. Uranus (sicut Neptunus nucleum Ioviani Saturniique similem sed sine massivo fluidi metallici hydrogenii involucro habet. Nihilominus, Urani intestina pleraque inter nucleum et atmosphaeram e percalefacta liquida aqua sub valde magna pressione consistere potest.

Hodiernae solaris systematis formationis theoriae Urani Neptunique ab Iove Saturnoque longius praesentiam non explicant. Maiores quam ut materiae copia in ista distantia exspecta formarentur. Contra, aliqui scientistae ambos propius Solem formavisse sed Jove foras sparsos esse ponunt.

 Atmosphaera 
Urani atmosphaera est notabiliter suavis comparata cum aliorum gigantum gasiosorum eis, adhuc cum Neptunia, cui secus satis similis est. Voyager II Uranum anno 1986 volante, decem nubilarium lineamentorum totum per totum planetam obsevatum est. Proposita huic nubilarium lineamentorum inopiae explanatio ut Urani intestinus calor minor quam Jovianus et Saturnius sit est. Ambo Juppiter Saturnusque magis energiam radiant quam accipiunt e Sole. Quod potentes convectionis cursus in atmosphaera efficit. In Urano iste caloris fons valde minor est ob suam minorem massam, cum nucleare temperatura circa 7000 K comparata cum 24 000 K in Iovis nucleo. Convectionis cursus in Urania atmosphaera formati non sunt tam fortes et quamobrem atmosphaera maiorum gigantum gasiosorum cirrorum collectione indiget.

Cur Urani intestina temperatura tam parva sit nondum intellegitur. Neptunus, qui magnitudinem compositionemque Urani fere geminus est, 2,6 vices tam energiam in spatium radiat quam e Sole accipit. Uranus, adversus, aegre excedentis caloris aliquod omnino radiat. Huic discrepantiae hypotheses ut, cum supermassivo impactore Urani extremam axialem inclinationem causante mature "obtritus sit", eventus etiam maximae primordialis caloris partis expulsionem, relicto eo cum depleta nucleare temperatura, effecerit comprehendunt. Altera hypothesis est repagulorum speciem in Urania suprema strata quominus nuclearis calor superficiem attingat obstantium esse.

Sole illustratus polus caliginoso strato circumdatur et late in perviolaceo, re ab astronomis "rubore diei" nominata, radiat. Media temperatura circa 60 K (-350 F) est. Quamvis alterius orientatio e regione solis et alterius inversa soli sit, ambo poli, illustratus et obscurus, propemodum aequales temperaturas in supremas nubes habent.

Uranus aetherosphaeram habet quae 1000 km alta et usque ad 10 000 km lata est. De Tellure infrarubra H+3 ionum emissione observata est. Aetherosphaerae temperatura inter 550 et 750 K est et in singulos annos variat. Aetherosphaera solare brevis undularis longitudinis radiatione praecipue sustinetur. Oneratarum particularum fluxus e magnetosphaera, collatis Jove et Saturno, significativus non est.

 Variatio annua 
Brevem per temporis periodum autumno anni 2004, magnarum nubium numerus in Urani atmosphaera apparuerunt, Neptunianum aspectum ei dantium. Observationes in pulverem contentionis principatus conterentes ventorum celeritates et persistentem tonitrosam procellam Quarti diei Iuliani spectaculum pyrotechnicum relatam incluserunt. Die 23 Augusti 2006, investigatores in Instituto Sideralis Scientiae (Petra in Colorato) et Universitate Wisconsiniana obscuram maculam in Urani superficie observaverunt, astronomis plurimam cognitionem de planetae atmosphaerica activitate dantes.

Cur haec activitatis subita surrectio producta sit non tote scitur, sed Urani extrema axialis inclinatio annuales variationes in caelo creare videtur. Cum Voyager II Uranum visitavit, planeta per summam meridionalem aestatem erat. Aestate vel hieme prope solstitia, Urani hemisphaeria alterne modo in pleno Solarum radiorum nitore modo profundum spatium adversus adspicientia iacent. Haec dispositio in supremae atmosphaerae caliginosi strati aut operculi convectionem inhibentis formationem inducit. Nunc verno vel autumnale aequinoctiis Uranum venientibus, dynamice mutat et convectio produci denuo potest. Super quod, nihilominus, adhuc ampla speculatio.

 Planetarii anuli 
Urano tenue planetariorum anulorum systema est, obscura particulata materia cum diametro decem metra lata compositum. Fuit primum anulare systema in Systemate Solare post Saturnium inventum. Prima de Uranio anulare systemate mentio e Guillermi Herschel notis eius de Urano observationes disiungentibus venit. Quae includunt secutum locum: "Februarii 22º die anni 1789: Anulus suspectus est."

Herschel parvum anuli diagramma pinxit et "paucum pronum in rubrum" esse notavit. Telescopium Keckianum in Havaiiis hunc casum esse ex illo tempore confirmavit. Herscheli notae in typis in Societatis Regalis ephemeride anno 1797 editae sunt. Inter annos 1797 et 1977, anuli vix commemorantur, si omnino; quod aliquos in conclusionem ut Herschelus in inventi anuli assertionem erraret induxit. Nihil setius, Doctor Stuartus Evesus, Satellitalis Technologiae Surreianae Limitatae, Herschelum reapse accuratas descriptiones anularis magnitudinis relativae Urano, quia mutant dum Uranus iter facit circum Solem, et eorum colorum dedisse asserit. Theoriam ut anuli diu perditi sint quoniam per duo intervenientia saecula obscurati sint et foras expansi sint condit. Anulare systema decimo die Martii anni 1977 ab Jacobo L. Ellioto, ab Eduardo W. Dunhamo, et a Dougla J. Minko denuo inventum est qui Observatorio Aeroportato Kuiperiano usi sunt. Inventus forte fortunatus fuit; stellae SAO 158687 Urano occultatione uti ad planetae atmosphaerae studendum moliti sunt. Nihilominus, eorum observationibus analyzatis, stellam palam breviter quinquies antequam et postquam post planetam abiret abiisse invenerunt. Anulare systema esse debere circum planetam conclusi sunt. Quod directe photographatum est, Viatore 2 (Anglice Voyager 2) Uranum anno 1986 superante.

Mense Decembri anni 2005, Telescopium Siderale Hubbleanum antehac ignotorum anulorum parem detexit. Maximus e planeta bis remotiores quam antehac noti anuli est. Novi anuli sic remoti e planeta sunt ut Uranium "externum" anulare systema nominentur. Hubbleanum duo parvos satellites etiam repperit. Quorum unus, Mab, suam orbitam cum extremo nove invento anulo partitur. Hi ambo anuli totalem Uraniorum anulorum numerum ad tredecim extulerunt.

Mense Aprili anni 2006, novorum anulorum imagines cum Observatorio Keckiano externorum anulorum colores cesserunt: alter caelureus et alter ruber erat.

De externi anuli caelureo colore hypothesis est ut minutis aquariae glaciei particulis, de Mabiana superficie captis, quae satis parvae sint ut visibilem caeluream lucem spargant, componatur. 

Urani anuli probabiliter sat iuvenes sunt; hiatus in circumferentia non minus quam in dissimilitudine in opacitate non se cum Urano formavisse suggerunt. Anuli olim satelles fuisse possunt qui magnae velocitatis impactu aut viribus aestuosis dirutus sit.

 Campus magneticus 
Ante Viatorem 2 (Voyager 2) ventum, nulla Uraniae magnetosphaerae mensura capta erat, ergo eius natura arcana manebat. Viatoris 2 observationes Uranium campum magneticum peculiarem esse revelaverunt, tam propterea quod de planetario geometrico centro non oritur quam propterea quod 59º de rotationis axe inclinatur. Neptunus similiter discessum campum magneticum habet, ad Uraniam extremam axialem inclinationem. Qua re conicere possumus omnes gigantes glaciales campos magneticos eius modi inclinatos habere. Astronomi putant quod gelidi gigantes campos suos magneticos motione in relative superficialibus altitudinibus gignuntur, cum terrestres et gasii gigantivi planetae campos magneticos in imis suis nucleis gignantur.

Astronomi exspectaverant Uranium campum magneticum directo ordine cum vento solari esse quia ita ad lineam cum Uraniis polis, qui in planitie ecliptica iacent, esset. Propter pronam naturam, campus de facto in terrestrium planetarum simile positione iacet. Velut aliorum planetarum istae, Urani magnetosphaera magnetocaudam possidet quam post se miliones milium passum trahit; nihilo minus, Urania planetae laterale rotatione in longam formam spiralem seu helicis formam seu cochleae formam torquetur. Telluris Iovisque campi magnetici bipolares sunt; qui propemodum tam fortis in utroque, et eorum "Lineae aequatoriales magneticae" cum physicis Lineis aequatorialibus propemodum parallelae sunt. Uranus Neptunusque, e contrario, magneticas lineas aequatoriales toto in suo meridionale hemisphaerio, et sui Meridionales magnetici poli valde fortiores quam eorum septentrionales poli.

Urania radiationis baltea (Saturniorum vim similia) sat fortia sunt ut methanum in gelidis intestinorum satellitum et anularium particularum superficiebus inlaqueatum obscuretur. Quod satellitum anulorumque uniformiter obscurae colorationis responsale fuisse potest.

 Satellites 
Uranus viginti septem notos satellites naturales habet. Quorum nomina e personis operum Shakespeari et Alexandri Pope electa sunt. Quinque praecipui satellites Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, et Oberon sunt.

Uranium satellitale systema minime massivum inter gasiosos gigantes est; immo, coniuncta quinque maximorum satellitum massa minor quam Tritonis massa dimidia esset.  Maximus satellitum, Titania, radium solum 788,9 chilometrorum, aut minorem quam Lunaris dimidium habet. Satellites demissam albedinem habent et fere dimidia pars ex saxis constat, alia dimidia ex glacie. Glacies contineat carbonium et ammonium. Ariel superficiem novissimam habere cum paucissimis crateribus videtur, dum Umbrieliana antiquissima esse videtur.

Miranda angustias 20 chilometra (12 milia passuum) altas, et per gradus se tollentia strata, et chaoticam variationem superficiei possidet quod ad aetatem lineamentaque pertinet. Hypothesis est Mirandam massivo impactu aliquando in praeterito ruptam esse, et tum fortuito modo reformavisse.

Notae

 Bibliographia 
 Jacob Kegerreis et al., "Consequences of Giant Impacts on Early Uranus for Rotation, Internal Structure, Debris, and Atmospheric Erosion" in Astrophysical Journal vol. 861 (2018) alia recensio

!