PLANET URANUS

Send

Uranus, yang mengambil namanya dari Dewa Langit Yunani, adalah raksasa gas dan planet ketujuh dari Matahari kita. Ini juga merupakan planet ketiga terbesar di Tata Surya kita, yang berada di belakang Jupiter dan Saturnus. Seperti sesama raksasa gasnya, ia memiliki banyak bulan, sistem cincin, dan terutama terdiri dari gas yang diyakini mengelilingi inti padat.

Meskipun dapat dilihat dengan mata telanjang, kesadaran bahwa Uranus adalah sebuah planet adalah sesuatu yang relatif baru. Meskipun ada indikasi bahwa itu terlihat beberapa kali selama dua ribu tahun terakhir, itu tidak sampai abad ke-18 yang diakui untuk apa itu. Sejak saat itu, jangkauan penuh dari bulan-bulan planet, sistem cincin, dan sifat misterius telah diketahui.

Penemuan dan Penamaan:

Seperti lima planet klasik - Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus - Uranus dapat dilihat tanpa bantuan teleskop. Tetapi karena kemuraman dan orbitnya yang lambat, para astronom kuno percaya bahwa bintang itu adalah sebuah bintang. Pengamatan paling awal yang diketahui dilakukan oleh Hipparchos, yang mencatatnya sebagai bintang dalam katalog bintangnya di 128 SM - pengamatan yang kemudian dimasukkan dalam Ptolemy's Almagest.

Penampakan pasti Uranus yang paling awal terjadi pada 1690 ketika astronom Inggris John Flamsteed - Astronomer Royal pertama - melihatnya setidaknya enam kali dan mengkategorikannya sebagai bintang (34 Tauri). Astronom Perancis Pierre Lemonnier juga mengamatinya setidaknya dua belas kali antara tahun 1750 dan 1769.

Namun, pengamatan Uranus oleh Sir William Herschel pada 13 Maret 1781, yang memulai proses mengidentifikasinya sebagai sebuah planet. Pada saat itu, ia melaporkannya sebagai penampakan komet, tetapi kemudian melakukan serangkaian pengamatan menggunakan teleskop desainnya sendiri untuk mengukur posisinya relatif terhadap bintang-bintang. Ketika dia melaporkannya ke The Royal Society, dia mengklaim itu adalah komet, tetapi secara implisit membandingkannya dengan sebuah planet.

Setelah itu, beberapa astronom mulai mengeksplorasi kemungkinan bahwa "komet" milik Herschel sebenarnya adalah sebuah planet. Ini termasuk astronom Rusia Anders Johan Lexell, yang merupakan orang pertama yang menghitung orbitnya yang hampir bundar, yang membuatnya menyimpulkan bahwa itu adalah sebuah planet. Astronom Berlin, Johann Elert Bode, anggota dari "United Astronomical Society", sependapat dengan ini setelah melakukan pengamatan serupa terhadap orbitnya.

Segera, status Uranus sebagai planet menjadi konsensus ilmiah, dan pada 1783, Herschel sendiri mengakui hal ini kepada Royal Society. Sebagai pengakuan atas penemuannya, Raja George III dari Inggris memberi Herschel tunjangan tahunan sebesar £ 200 dengan syarat bahwa ia pindah ke Windsor sehingga Keluarga Kerajaan dapat melihat melalui teleskopnya.

Untuk menghormati pelindung barunya, William Herschel memutuskan untuk menyebutkan namanyaoleh Georgium Sidus ("George's Star" atau "Georges Planet"). Di luar Inggris, nama ini tidak populer, dan alternatif segera diusulkan. Ini termasuk astronom Prancis Jerome Lalande yang mengusulkan untuk menyebutnya Hershel untuk menghormati penemuannya, dan astronom Swedia Erik Prosperin mengusulkan nama Neptunus.

Johann Elert Bode mengusulkan nama Uranus, versi Latin dewa langit Yunani, Ouranos. Nama ini tampaknya tepat, mengingat bahwa Saturnus dinamai menurut bapa mitos Jupiter, sehingga planet baru ini harus dinamai menurut bapa mitos Saturnus. Pada akhirnya, saran Bode menjadi yang paling banyak digunakan dan menjadi universal pada tahun 1850.

Ukuran, Massa, dan Orbit Uranus:

Dengan radius rata-rata sekitar 25.360 km, volume 6,833 × 10¹³ km³, dan massa 8,68 × 10²⁵ kg, Uranus kira-kira 4 kali ukuran Bumi dan 63 kali volumenya. Namun, sebagai raksasa gas, densitasnya (1,27 g / cm³) secara signifikan lebih rendah; karenanya, hanya 14,5 masif Bumi. Kepadatannya yang rendah juga berarti bahwa meskipun itu adalah raksasa gas terbesar ketiga, ia adalah yang paling masif (jatuh di belakang Neptunus oleh 2,6 massa Bumi).

Variasi jarak Uranus dari Matahari juga lebih besar daripada planet lain mana pun (tidak termasuk planet kerdil atau plutoid). Pada dasarnya, jarak raksasa gas dari Matahari bervariasi dari 18,28 AU (2.735.118.100 km) pada perihelion hingga 20,09 AU (3.006.224.700 km) di aphelion. Pada jarak rata-rata 3 miliar km dari Matahari, dibutuhkan Uranus sekitar 84 tahun (atau 30.687 hari) untuk menyelesaikan satu orbit Matahari.

Periode rotasi interior Uranus adalah 17 jam, 14 menit. Seperti halnya semua planet raksasa, atmosfer atasnya mengalami angin kencang ke arah rotasi. Di beberapa garis lintang, seperti sekitar 60 derajat selatan, fitur atmosfer yang terlihat bergerak jauh lebih cepat, membuat rotasi penuh hanya dalam 14 jam.

Salah satu fitur unik dari Uranus adalah ia berputar di sisinya. Sementara semua planet Tata Surya dimiringkan pada sumbu mereka sampai tingkat tertentu, Uranus memiliki kemiringan sumbu paling ekstrim yaitu 98 °. Ini mengarah ke musim radikal yang dialami planet ini, belum lagi siklus siang-malam yang tidak biasa di kutub. Di khatulistiwa, Uranus mengalami siang dan malam yang normal; tetapi di kutub, masing-masing pengalaman 42 tahun Bumi diikuti oleh 42 tahun malam.

Komposisi Uranus:

Model standar struktur Uranus adalah bahwa ia terdiri dari tiga lapisan: inti berbatu (silikat / besi-nikel) di tengah, mantel dingin di tengah dan selubung luar dari gas hidrogen dan helium. Sama seperti Jupiter dan Saturnus, hidrogen dan helium merupakan bagian terbesar dari atmosfer - sekitar 83% dan 15% - tetapi hanya sebagian kecil dari keseluruhan massa planet (massa Bumi 0,5 hingga 1,5).

Unsur paling melimpah ketiga adalah es metana (CH⁴), yang menyumbang 2,3% dari komposisinya dan yang menyumbang warna aquamarine atau cyan di planet ini. Sejumlah jejak berbagai hidrokarbon juga ditemukan di stratosfer Uranus, yang diperkirakan dihasilkan dari metana dan fotolisis yang dipicu radiasi ultraviolent. Mereka termasuk etana (C₂H₆), asetilena (C₂H₂), methylacetylene (CH₃C₂H), dan diacetylene (C₂HC₂H).

Selain itu, spektroskopi telah mengungkap karbon monoksida dan karbon dioksida di atmosfer bagian atas Uranus, serta keberadaan awan es uap air dan volatil lainnya, seperti amonia dan hidrogen sulfida. Karena itu, Uranus dan Neptunus dianggap sebagai kelas yang berbeda dari planet raksasa - yang dikenal sebagai "Ice Giants" - karena mereka sebagian besar terdiri dari zat yang mudah menguap.

Mantel es sebenarnya tidak terdiri dari es dalam arti konvensional, tetapi dari cairan panas dan padat yang terdiri dari air, amonia dan volatil lainnya. Cairan ini, yang memiliki konduktivitas listrik yang tinggi, kadang-kadang disebut samudra air-amonia.

Inti Uranus relatif kecil, dengan massa hanya 0,55 massa Bumi dan radius kurang dari 20% dari ukuran keseluruhan planet ini. Mantel terdiri dari sebagian besar, dengan sekitar 13,4 massa Bumi, dan atmosfer atas relatif tidak substansial, beratnya sekitar 0,5 massa Bumi dan memanjang hingga 20% terakhir dari jari-jari Uranus.

Kepadatan inti Uranus diperkirakan 9 g / cm³, dengan tekanan di tengah 8 juta batang (800 GPa) dan suhu sekitar 5000 K (yang sebanding dengan permukaan Matahari).

Atmosfer Uranus:

Seperti halnya Bumi, atmosfer Uranus dipecah menjadi lapisan-lapisan, tergantung pada suhu dan tekanan. Seperti raksasa gas lainnya, planet ini tidak memiliki permukaan yang kokoh, dan para ilmuwan mendefinisikan permukaan sebagai wilayah di mana tekanan atmosfer melebihi satu batang (tekanan yang ditemukan di Bumi pada permukaan laut). Apa pun yang dapat diakses oleh kemampuan penginderaan jauh - yang memanjang hingga sekitar 300 km di bawah level 1 bar - juga dianggap sebagai atmosfer.

Dengan menggunakan titik referensi ini, atmosfer Uranus dapat dibagi menjadi tiga lapisan. Yang pertama adalah troposfer, antara ketinggian -300 km di bawah permukaan dan 50 km di atasnya, di mana tekanan berkisar dari 100 hingga 0,1 bar (10 MPa hingga 10 kPa). Lapisan kedua adalah stratosfer, yang mencapai antara 50 dan 4000 km dan mengalami tekanan antara 0,1 dan 10^-10 bar (10 kPa hingga 10 μPa).

Troposfer adalah lapisan terpadat di atmosfer Uranus. Di sini, suhu berkisar antara 320 K (46,85 ° C / 116 ° F) di pangkalan (-300 km) hingga 53 K (-220 ° C / -364 ° F) pada 50 km, dengan wilayah atas menjadi yang terdingin. di tata surya. Wilayah tropopause bertanggung jawab atas sebagian besar emisi inframerah termal Uranus, sehingga menentukan suhu efektifnya 59,1 ± 0,3 K.

Di dalam troposfer ada lapisan awan - awan air pada tekanan terendah, dengan awan amonium hidrosulfida di atasnya. Amonia dan hidrogen sulfida datang berikutnya. Akhirnya, awan metana tipis terbentang di atasnya.

Di stratosfer, suhu berkisar antara 53 K (-220 ° C / -364 ° F) di tingkat atas hingga antara 800 dan 850 K (527 - 577 ° C / 980 - 1070 ° F) di dasar termosfer, sebagian besar berkat pemanasan yang disebabkan oleh radiasi matahari. Stratosfer mengandung kabut etana, yang dapat berkontribusi pada penampilan kusam planet ini. Asetilena dan metana juga ada, dan kabut ini membantu menghangatkan stratosfer.

Lapisan terluar, termosfer dan korona, membentang dari 4.000 km hingga 50.000 km dari permukaan. Wilayah ini memiliki suhu yang seragam 800-850 (577 ° C / 1.070 ° F), meskipun para ilmuwan tidak yakin mengenai alasannya. Karena jarak ke Uranus dari Matahari sangat besar, jumlah panas yang berasal dari matahari tidak cukup untuk menghasilkan suhu setinggi itu.

Seperti Jupiter dan Saturnus, cuaca Uranus mengikuti pola serupa di mana sistem dipecah menjadi pita yang berputar di sekitar planet ini, yang didorong oleh panas internal yang naik ke atmosfer atas. Akibatnya, angin di Uranus dapat mencapai hingga 900 km / jam (560 mph), menciptakan badai besar seperti yang terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada 2012. Serupa dengan Bintik Merah Besar Jupiter, "Bintik Hitam" ini adalah raksasa cloud vortex yang diukur 1.700 kilometer dengan 3.000 kilometer (1.100 mil kali 1.900 mil).

Uranus 'Bulan:

Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui, yang dibagi ke dalam kategori bulan yang lebih besar, bulan bagian dalam, dan bulan yang tidak beraturan (mirip dengan raksasa gas lainnya). Bulan-bulan terbesar Uranus adalah, menurut ukurannya, Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon dan Titania. Bulan-bulan ini memiliki diameter dan massa mulai dari 472 km dan 6,7 × 10¹⁹ kg untuk Miranda hingga 1578 km dan 3,5 × 10²¹ kg untuk Titania. Masing-masing bulan ini sangat gelap, dengan ikatan rendah dan albedo geometris. Ariel adalah yang paling cerdas sedangkan Umbriel adalah yang paling gelap.

Semua bulan besar Uranus diyakini telah terbentuk di cakram akresi, yang ada di sekitar Uranus selama beberapa waktu setelah pembentukannya, atau dihasilkan dari dampak besar yang diderita Uranus di awal sejarahnya. Masing-masing terdiri dari jumlah batu dan es yang kira-kira sama, kecuali untuk Miranda yang sebagian besar terbuat dari es.

Komponen es mungkin termasuk amonia dan karbon dioksida, sedangkan bahan batuan diyakini terdiri dari bahan karbon, termasuk senyawa organik (mirip dengan asteroid dan komet). Komposisi mereka diyakini dapat dibedakan, dengan mantel dingin yang mengelilingi inti berbatu.

Dalam kasus Titania dan Oberon, diyakini bahwa lautan air cair mungkin ada di batas inti / mantel. Permukaan mereka juga sangat kawah; tetapi dalam setiap kasus, pelapisan ulang endogenik telah menyebabkan pembaruan fitur mereka. Ariel tampaknya memiliki permukaan termuda dengan kawah tumbukan paling sedikit sedangkan Umbriel tampaknya yang tertua dan paling kawah.

Bulan-bulan utama Uranus tidak memiliki atmosfer yang terlihat. Juga, karena orbitnya di sekitar Uranus, mereka mengalami siklus musiman yang ekstrem. Karena Uranus mengorbit Matahari hampir di sisinya, dan bulan-bulan besar semua mengorbit di sekitar bidang ekuatorial Uranus, belahan bumi utara dan selatan mengalami periode siang dan malam yang lama (42 tahun pada suatu waktu).

Pada 2008, Uranus diketahui memiliki 13 bulan dalam yang orbitnya berada di dalam Miranda. Mereka, dalam urutan jarak dari planet ini: Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Cupid, Belinda, Perdita, Puck dan Mab. Konsisten dengan penamaan bulan Uranus yang lebih besar, semua diberi nama sesuai karakter dari drama Shakespeare.

Semua bulan dalam berhubungan erat dengan sistem cincin Uranus, yang mungkin dihasilkan dari fragmentasi satu atau beberapa bulan dalam kecil. Puck, pada 162 km, adalah yang terbesar dari bulan-bulan dalam Uranus - dan satu-satunya yang dicitrakan oleh Voyager 2 secara rinci - sementara Puck dan Mab adalah dua satelit terdalam Uranus.

Semua bulan bagian dalam adalah benda gelap. Mereka terbuat dari es air yang terkontaminasi oleh bahan gelap, yang mungkin merupakan bahan organik yang diproses oleh radiasi Uranus. Sistem ini juga kacau dan tampaknya tidak stabil. Simulasi komputer memperkirakan bahwa tabrakan dapat terjadi, khususnya antara Desdemona dan Cressida atau Juliet dalam 100 juta tahun ke depan.

Pada 2005, Uranus juga dikenal memiliki sembilan bulan tidak beraturan, yang mengorbitnya pada jarak yang jauh lebih besar dari pada Oberon. Semua bulan yang tidak beraturan mungkin adalah objek yang ditangkap oleh Uranus segera setelah pembentukannya. Mereka, dalam urutan jarak dari Uranus: Francisco, Caliban, Stephano, Trincutio, Sycorax, Margaret, Prospero, Setebos, dan Ferdinard (sekali lagi, diberi nama untuk karakter dalam drama Shakespeare).

Ukuran bulan tidak teratur Uranus berkisar dari sekitar 150 km (Sycorax) hingga 18 km (Trinculo). Dengan pengecualian Margaret, semua lingkaran Uranus dalam orbit retrograde (artinya mereka mengorbit planet ini berlawanan arah putarannya).

Sistem Dering Uranus:

Seperti Saturnus dan Jupiter, Uranus memiliki sistem cincin. Namun, cincin-cincin ini terdiri dari partikel yang sangat gelap yang ukurannya bervariasi dari mikrometer hingga sepersekian meter - karenanya mengapa cincin-cincin itu hampir tidak dapat dilihat seperti Saturnus. Tiga belas cincin berbeda saat ini dikenal, yang paling terang adalah cincin epsilon. Dan dengan pengecualian dua yang sangat sempit, cincin ini biasanya berukuran beberapa kilometer lebarnya.

Cincin-cincin itu mungkin masih sangat muda, dan tidak diyakini terbentuk dengan Uranus. Materi di cincin mungkin pernah menjadi bagian dari bulan (atau bulan) yang hancur oleh dampak kecepatan tinggi. Dari banyak potongan puing yang terbentuk sebagai dampak dari dampak tersebut, hanya beberapa partikel yang selamat, di zona stabil yang sesuai dengan lokasi cincin saat ini.

Pengamatan sistem cincin yang paling awal diketahui terjadi pada 10 Maret 1977, oleh James L. Elliot, Edward W. Dunham, dan Jessica Mink menggunakan Kuiper Airborne Observatory. Selama okultasi bintang SAO 158687 (juga dikenal sebagai HD 128598), mereka melihat lima cincin yang ada dalam sistem di sekitar planet ini, dan mengamati empat lagi kemudian.

Cincin-cincin itu langsung dicitrakan ketika Voyager 2 melewati Uranus pada tahun 1986, dan wahana itu mampu mendeteksi dua cincin pingsan tambahan - menjadikan jumlah cincin yang diamati menjadi 11. Pada bulan Desember 2005, Teleskop Luar Angkasa Hubble mendeteksi sepasang cincin yang sebelumnya tidak diketahui, menjadikan totalnya menjadi 13. Cincin terbesar terletak dua kali lebih jauh dari Uranus daripada cincin yang sebelumnya dikenal, karenanya mengapa mereka disebut sistem cincin "luar".

Pada bulan April 2006, gambar cincin baru dari Observatorium Keck menghasilkan warna cincin luar: yang terluar berwarna biru dan yang lainnya merah. Sebaliknya, cincin bagian dalam Uranus tampak abu-abu. Satu hipotesis mengenai warna biru cincin luar adalah bahwa ia terdiri dari partikel-partikel kecil es air dari permukaan Mab yang cukup kecil untuk menyebarkan cahaya biru.

Eksplorasi:

Uranus hanya dikunjungi satu kali oleh pesawat ruang angkasa mana pun: NASA Voyager 2 wahana antariksa, yang terbang melewati planet ini pada tahun 1986. Pada 24 Januari 1986, Voyager 2 berlalu dalam jarak 81.500 km dari permukaan planet ini, mengirimkan kembali satu-satunya foto jarak dekat yang pernah diambil Uranus. Voyager 2 kemudian melanjutkan untuk membuat pertemuan dekat dengan Neptunus pada tahun 1989.

Kemungkinan mengirim Cassini pesawat ruang angkasa dari Saturnus ke Uranus dievaluasi selama fase perencanaan perluasan misi pada tahun 2009. Namun, ini tidak pernah berhasil, karena akan memakan waktu sekitar dua puluh tahun untuk Cassini untuk sampai ke sistem Uranian setelah meninggalkan Saturnus.

Dalam hal misi di masa depan, beberapa proposal telah dibuat. Misalnya, pengorbit Uranus dan pemeriksa direkomendasikan oleh Survei Decadal Sains Planet 2013-2022 yang diterbitkan pada 2011. Proposal ini membayangkan peluncuran yang berlangsung antara 2020-2023 dan pelayaran 13 tahun ke Uranus. Perbatasan Baru Uranus Orbiter telah dievaluasi dan direkomendasikan dalam penelitian ini, Kasing untuk Orbiter Uranus. Namun, misi ini dianggap memiliki prioritas lebih rendah daripada misi masa depan untuk Mars dan Sistem Jovian.

Para ilmuwan dari Mullard Space Science Laboratory di Inggris telah mengusulkan misi bersama NASA-ESA ke Uranus yang dikenal sebagai Uranus Pathfinder. Misi ini akan melibatkan meluncurkan misi kelas menengah pada tahun 2022, dan memperkirakan biayanya € 470 juta (~ $ 525 juta USD).

Misi lain ke Uranus, disebut Pengintaian Orbital Orbital Sistem Uranian (HORUS), dirancang oleh Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins. Proposal ini untuk pengorbit bertenaga nuklir yang membawa seperangkat instrumen, termasuk kamera pencitraan, spektrometer dan magnetometer. Misi akan diluncurkan pada April 2021 dan tiba di Uranus 17 tahun kemudian.

Pada 2009, tim ilmuwan planet dari Jet Propulsion Laboratory NASA mengembangkan desain yang memungkinkan untuk pengorbit Uranus bertenaga surya. Jendela peluncuran paling menguntungkan untuk penyelidikan semacam itu adalah pada bulan Agustus 2018, dengan kedatangan di Uranus pada bulan September 2030. Paket sains dapat mencakup magnetometer, detektor partikel dan, mungkin, kamera pencitraan.

Cukuplah untuk mengatakan, Uranus adalah target yang sulit ketika datang ke eksplorasi, dan jaraknya telah membuat proses mengamatinya mengenalinya untuk apa yang bermasalah di masa lalu. Dan di masa depan, dengan sebagian besar misi kami berfokus pada penjelajahan Mars, Europa, dan Asteroid Dekat Bumi, prospek misi ke wilayah Tata Surya ini tampaknya tidak terlalu mungkin.

Tetapi lingkungan anggaran berubah, demikian juga prioritas ilmiah. Dan dengan ketertarikan pada Sabuk Kuiper yang meledak berkat penemuan banyak Objek Trans-Neptunus dalam beberapa tahun terakhir, sangat mungkin bahwa para ilmuwan akan menuntut agar misi ke tata surya keluar dipasang. Jika dan ketika ada, mungkin ada kemungkinan bahwa probe diayunkan oleh Uranus saat keluar, mengumpulkan informasi dan gambar untuk membantu memajukan pemahaman kita tentang "Raksasa Es" ini.

Kami memiliki banyak artikel menarik tentang Uranus di Space Magazine. Kami harap Anda menemukan apa yang Anda cari dalam daftar di bawah ini: