Ուրանի մթնոլորտ

[մինի|296x296px|[Ուրան (մոլորակ)|Ուրան, Վոյաջեր-2–ի կողմից արած լուսանկար]]

**Ուրանի [[մթնոլորտ]]**, ինչպես Յուպիտերի և Սատուրնի մթնոլորտները, Ուրանի մթնոլորտը նույնպես կազմված է հիմնականում ջրածնից և հելիումից։ Մեծ խորություններում այն պարունակում է զգալի քանակությամբ ջուր, ամոնիակ և մեթան, որը Ուրանի և Նեպտունի մթնոլորտի տարբերակիչ առանձնահատկությունն է։ Հակառակ պատկերն է դիտվում մթնոլորտի վերին շերտերում, որտեղ քիչ են ջրածնից և հելիումից ավելի ծանր նյութերը։

Ուրանի մթնոլորտը Արեգակնային համակարգի մոլորակներից ամենասառն է և ունի ամենաքիչը 49 Կ ջերմաստիճան։

## Կառուցվածք
Ուրանի մթնոլորտը կազմված է երեք հիմնական շերտերից․

* Ներքնոլորտ․ զբաղեցնում է −300–ից մինչև 50 կմ միջակայք (0–ի համար սահմանված է պայմանական սահման, որտեղ ճնշումը 1 բար է) և ճնշման՝ 100–ից մինչև 0,1 բար,
* Ստրատոսֆերա․ իր մեջ ընդգրկում է 50–ից մինչև 4000 կմ բարձրություններ և  ճնշում,
* Էկզոսֆերա․ տարածվում է 4000 կմ բարձրությունից մինչև մոլորակի մի քանի շառավիղներ, ճնշումը այս շերտում ձգտում է զրոյի։ 

Ուշագրավ է, որ ի տարբերություն Երկրի մթնոլորտի Ուրանի մթնոլորտը չունի միջնոլորտ։

## Ամպեր
Ներքնոլորտը կազմված է չորս ամպային շերտեր․

* սահմանին մեթանի ամպեր, որոնք համապատասխանում են մոտավորապես 1,2 բար․
* ծծմբաջրածնային և ամոնիակային ամպեր 3–10 բար ճնշման։ Այս հատվածում ջերմաստիճանը հասնում է մոտ 100 Կ (-173 Ց), 
* ամոնիակի հիդրոսուլֆատի ամպեր 20–40 բար,
* սառույցի բյուրեղային ջրային ամպեր 50 բար պայմանական ճնշման սահմանից ցածր։ 

Միայն վերին երկու ամպային շերտերն են, որ ուղղակիորեն դիտելի են, մինչդեռ հիմքի ամպային շերտերի գոյությունը կանխատեսվում է միայն տեսականորեն։ Վառ ներքնոլորտային ամպերը հազվադեպ են հանդիպում Ուրանի վրա, որը հավանաբար կապված է մոլորակի խորքային հատվածներում կոնվեկցիայի ցածր ակտիվությամբ։ Այնուամենայնիվ նման ամպերի դիտարկումները օգտագործվել են մոլորակի վրա տեղական քամիների արագությունը չափելու համար, որը հասնում է մինչև 250 մ/վ։

Ներկայումս Ուրանի մթնոլորտի մասին կան ավելի քիչ տեղեկություններ քան Սատուրնի և Նեպտունի մթնոլորտների մասին։ 2013 թվականի մայիսի դրությամբ միայն մեկ տիեզերական նավ է, որ մոտ  հեռավորությունից ուսումնասիրել է Ուրանը, և այն եղել է Վոյաջեր–2–ը։ Ուրանի հետ կապված այլ առաքելություններ ներկայումս դեռևս նախատեսված չեն։

## Ուսումնասիրություն
Թեև Ուրանը որպես այդիսին չունի ամուր մակերես, նրա գազային թաղանթի այն մասը, որը կենտրոնից ամենից հեռուն է ու հասանելի է օպտիկական աստղադիտակներին, կոչում են մթնոլորտ։ Հեռավորության վրա զննելու համար գազային կեղևի շերտերը հասանելի են 1 բար ճնշմանը համապատասխանող մակարդակից 300 կիլոմետր խորության վրա։ Նման խորություններում ջերմությունը 320 Կ է, որը գրեթե 100 բար է։  

Ուրանի մթնոլորտի ուսումնասիրության պատմությունը լի է սխալներով և հիասթափություններով։ Ուրանը համեմատաբար թույլ մարմին է և նրա տեասնելի անկյունային տրամագիծը երբեք չի գերազանցում 4 դյույմը։ Ուրանի մթնոլորտի առաջին սպեկտրները ստացվել են 1869 և 1871 թվականներին՝ սպեկտրոսկոպով՝ Անջելո Սեկիի և Ուիլյամ Հագինսի կողմից։ Վերջիններս հայտնաբերել են մի շարք լայն մուգ գծեր, որոնք նրանք չեն կարողացել նույնականացնել։ Նրանց նաև չի հաջողվել բացահայտել այնպիսի սպեկտրային գծեր, որոնք կարող են համապատասխանել արևային լույսին, ինչից ելնելով՝ Նորման Լոկերը սխալմամբ եզրակացրել է, որ Արեգակի լույսը արտացոլելու փոխարեն Ուրանը արձակում է իր սեփական լույսը։ 1889 թվականին այս անհավանական վարկածը հերքվել է։ Լայն մուգ շերտերի բնույթը սպեկտրի տեսանելի մասում անհայտ է մնացել մինչև քսաներորդ դարի 40–ական թվականները։

Ուրանի սպեկտրի մուգ շերտերը վերծանելու բանալին հայտնաբերվել է 1930-ական թվականներին Վեստո Սլայֆերի և Ուիլդտ Ռուպերտի կողմից, որոնք բացահայտել են, որ մուգ գծերը 543, 619, 925, 865 և 890 նանոմետրով պատկանում են գազանման մեթանին։ Դա նշանակում է, որ Ուրանի մթնոլորտը թափանցիկ է եղել ավելի մեծ խորությունների վրա` համեմատած այլ հսկա մոլորակների գազային թաղանթների հետ։ 1950 թվականին Ջերարդ Կոյպերը նաև նկատել է Ուրանի սպեկտրում 827 նանոմետր ցրված մուգ գոտի, որը, սակայն, նա չի կարողացել նույնականացնել։ 1952 թվականին Գերհարդ Հերցբերգը` Նոբելյան մրցանակի ապագա դափնեկիր, ցույց է տվել, որ այդ գիծը առաջացել է մոլեկուլյար ջրածնի թույլ կլանումից, որը այդպիսով դարձել է Ուրանի վրա հայտնաբերված երկրորդ միացությունը։  Մինչև 1986 թվականը մեթանը և ջրածինը եղել են Ուրանի վրա հայտնավերված միակ նյութերը։ Սպեկտրասկոպական ուսումնասիրությունները, որոնք սկսվել են 1967 թվականին և թույլ են տվել կազմել մթնոլորտի մոտավոր ջերմաստիճանի բալանսը։ Պարզվել է, որ ջերմության ներքին աղբյուրները չեն ազդում մթնոլորտի ջերմաստիճանի վրա և նրա տաքացումը իրականացվում է միմիայն Արեգակի ճառագայթների շնորհիվ։ Մթնոլորտի ներքին տաքացում չի նկատվել Վոյաժեր 2-ի կողմից, որը 1986 թվականին այցելել է Ուրան։

1986 թվականի հունվարին Վոյաժեր 2 միջմոլորակային կայանը թռել է մինչև Ուրան` նրանից նվազագույն 10 7100 կիլոմետր հեռավորության վրա և առաջին անգամ նրան է հաջողվել ստանալ մոլորակի մթնոլորտի սպեկտրի լուսանկարը մոտ տարածությունից։  Այս չափումները հաստատել են, որ Ուրանի մթնոլորտը կազմված է եղել հիմնականում ջրածնից (72%), հելիումից (26%), ինչպես նաև 2% մեթանից։ Մոլորակի լուսավորված կողմի մթնոլորտը Վոյաժեր 2-ի կողմից ուսումնասիրելու ընթացքում եղել է ծայրահեղ հանդարտ և չի առաջացրել խոշոր մթնոլորտային գոյացություններ։ Ուրանի մյուս կողմի մթնոլորտի կարգավիճակը ուսեւմնասիրել չի ստացվել` Վոյաժեր 2-ի` նրան մոտ թռչելու պահին այնտեղ իշխող բևեռային գիշերի պատճառով։

1990-ական և 2000-ական թվականներին տիեզերական աստղադիտակ «Հաբլ»-ի և հարմարվողական օպտիկայով հագեցած ցամաքային աստղադիտակների օգնությամբ առաջին անգամ նկատվել են ամպի ծածկույթի դիսկրետ մանրամասներ, որը աստղագետներին թույլ է տվել կրկիկ չափել Ուրանի վրա քամու արագությունը, որի մասին նախկինում հայտնի է եղել միմիայն Վոյաժեր 2-ի ուսումնասիրությունների շնորհիվ, և նրանք կարողացել են նաև հետազոտել մոլորակի մթնոլորտի դինամիկան։

## Կազմություն
[մինի|400x400փքս|Ուրանի [ներքնոլորտի և ներքին ստրատոսֆերայի ջերմաստիճանային պրոֆիլը։ Նաև ցույց են տրված ամպայնության հիմնական շերտերը։ ]]
Ուրանի մթնոլորտի կազմությունը տարբերվում է ընդհանրապես մոլորակային կազմությունից։ Նրա գլխավոր բաղադրիչ մասերն են մոլեկուլյար ջրալինը և հելիումը։ Հելիումի մոլային մասը որոշվում է Վոյաժեր 2-ի կողմից իրականացրած վերլուծության շնորհիվ։ Ներկա պահի դրությամբ վերին ներքնոլորտի համար ընդունում են  արժեքը, որը համապատասխանում է  զանգվածային մասին։ Այս արժեքը բավականին մոտ է Արեգակի կազմում եղած հելիումի զանգվածային մասին` ։  

Ուրանի մթնոլորտում երրորդ ամենատարածված գազը մեթանն է , որի առկայության մասին տեղեկությունը ստացվել է գետնի վրա հիմնված սպեկտրասկոպական չափումների արդյունքում։ Մեթանը օժտված է ուժեղ տեսանելի ճառագայթման և մոտ ինֆրակարմիր կլանման գոտիներ, որը Ուրանը դարձնում է ակվամարին կամ կապույտ գույնի։

Մեթանի ամպերի տակ` 1,3 բար ճնշմանը համապատասխանող մակարդակի վրա, մեթանի մոլեկուլների մասնաբաժինը կազմում է 2,3%, որը 10-30 անգամ գերազանցում է Արեգակի նույն ցուցանիշները։ Այնպիսի միացությունների պարունակումը, ինչպիսիք են ամոնիակը, ջուրը և ծծմբաջրածինը խորը մթնոլորտում ներկա պահի դրությամբ միայն մոտավոր է հայտնի։ Ենթադրվում է, որ Ուրանի մթնոլորտում դրանց կոնցենտրացիան տանս անգամ կամ նույնիսկ հարյուր անգամ գերազանցում է Արեգակի կոնցենտրացիան։

Ուրանի մթնոլորտի իզոտոպային կազմի մասին գիտելիքները սահմանափակ են։ 2013 թվականի մայիսի դրությամբ հայտնի է միայն դեյտերիումի հարաբերակցությունը պրտոիումին։ Այն կազմում է քք և չափվել է Ինֆրակարմիր տիեզերական աստղադիտարանի կողմից 1990-ական թվականներին։ Այս արժեքը զգալիորեն ավելի բարձր է Արեգակի արժեքից ()։

Ենթակարմիր սպեկտրասկոպիան և «Սպիտցեր» տիեզերական աստղադիտակի միջոցով արված չափումները թույլ են տվել Ուրանի հայտնաբերել ստրատոսֆերայում հայտնաբերել ածխաջրածինների հետքեր, որոնք, ինչպես ենթադրվում է, սինթեզվել են մեթանից` արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ։ Դրանք իրենց մեջ ներառում են էթան , ացետիլեն , պրոպին  և դիացետիլեն ։

Ենթակարմիր սպեկտրասկոպիայի շնորհիվ ստրատոսֆերայում հայտնաբերվել են նաև ջրային գոլորշու հետքեր, ածխածնի մոնոօքսիդներ և ածխաթթու գազ։  Эти примеси скорее всего исходят из внешнего источника, например, космической пыли и комет.

## Շերտեր
Ուրանի մթնոլորտը կարելի է բաժանվել երեք հիմնական շերտերի` ներքնոլորտ, որը զբաղեցնում է -300 կիլոմետրից մինչև 50 կիլոմետր (0-ի համար ընդունված է պայմանական սահման, որտեղ ճնշումը կազմում է 1 բար), ստրատոսֆերա, որը ծածկում է 50-4000 կիլոմետր երկարություններ, էկզոսֆերա, որը տարածվում է 4000-ից մինչև մոլորակի մի քանի շառավիղներ։ Հատկանշական է, որ ի տարբերություն Երկրի մթնոլորտի Ուրանի մթնոլորտը չունի միջնոլորտ։

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն

* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
*  
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

Կատեգորիա:Արեգակնային համակարգ
Կատեգորիա:Կլիմայագիտություն
Կատեգորիա:Մթնոլորտ
Կատեգորիա:Ուրան