Uranus - Institut für Planetenforschung

Uranus
Uranus
Früher galt Uranus von seinem Aussehen her eher als uninteressant.
Heute zeigt er sich als eine dynamische Welt mit elf Ringen und Wolken, die heller strahlen als die der meisten anderen äußeren Planeten.
Als erster Planet, bei dem das Fernrohr Pate stand, wurde Uranus 1781
von dem Astronomen William Herschel entdeckt. Der siebte Planet unserer Sonne ist so weit von ihr entfernt, dass er für einen einzigen Umlauf 84 Jahre benötigt. Uranus hat keine feste Oberfläche und zählt
somit zu den Gasriesen (die anderen sind Jupiter, Saturn und Neptun).
Die Atmosphäre des Uranus besteht hauptsächlich aus Wasserstoff
und Helium mit einer kleinen Menge Methan und Spuren von Wasser
und Ammoniak. Die blaugrüne Farbe des Uranus stammt von dem Methangas in seiner Atmosphäre. Das Licht der Sonne wird von der oberen Wolkenschichten des Uranus zurückgeworfen, über denen eine
Schicht Methangas liegt. Wenn das reflektierte Sonnenlicht diese
Schicht durchquert, absorbiert das Methangas den roten Anteil des
Lichtspektrums und lässt nur den blauen Anteil durch. Dadurch entsteht
die blaugrüne Färbung, die wir sehen können. Einzelheiten in der Atmosphäre des Planeten sind im sichtbaren Licht nur schwer auszumachen. Ein Großteil (80 Prozent oder mehr) der Masse des Uranus
konzentriert sich in einem großen flüssigen Kern, der hauptsächlich aus
„eisiger“ Materie (Wasser, Methan und Ammoniak) und in größerer Tiefe auch aus Material höherer Dichte besteht.
1986 beobachtete Voyager 2 schwach ausgeprägte Wolken in den
südlichen Breiten, die sich mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 600
Kilometer pro Stunde nach Westen bewegten. 2004 machte das KeckObservatorium auf Hawaii mit einer Hochleistungsoptik äußerst detailreiche Aufnahmen des Uranus zu einer Zeit, in der sich auf der Südhalbkugel die herbstliche Tagundnachtgleiche näherte und die Strahlen der
Sonne senkrecht auf den Äquator trafen.
Die Rotationsachse des Uranus liegt fast parallel zur Ekliptik, einer imaginären Ebene, auf der die Umlaufbahnen der Erde und der meisten anderen Planeten liegen – ganz so, als ob Uranus einmal durch einen
Schlag auf die Seite geworfen worden wäre. Diese ungewöhnliche
Ausrichtung könnte von einer Kollision mit einem Himmelskörper von
Planetengröße herrühren, durch die die Rotation des Planeten irgendwann in seiner Frühzeit ganz offensichtlich radikal verändert wurde.
Und obwohl das Magnetfeld eines Planeten normalerweise auf seine
Rotationsachse ausgerichtet ist, liegt das Magnetfeld des Uranus schief:
es verläuft nicht parallel zur Rotationsachse, sondern in einem Winkel
von fast 60 Grad zu ihr. Außerdem liegt sein Zentrum um fast ein Drittel
des Planetenhalbmessers vom Mittelpunkt des Planeten entfernt. Anders als die Magnetfelder der Erde, des Jupiter und des Saturn, die man
sich als zweipolige Stabmagneten vorstellen kann, sind die Magnetfelder des Uranus wie auch des Neptun äußerst irregulär. Das Magnetfeld
des Uranus ist etwa 48mal stärker als das der Erde.
Obwohl der Uranus auf der Seite liegt und die Jahreszeiten dort mehr
als 20 Jahre dauern, sind die Temperaturunterschiede zwischen der
Sommer- und der Winterseite nicht sehr groß, weil der Planet so weit
von der Sonne entfernt ist. In den obersten Wolkenschichten des Uranus liegt die Temperatur bei -216 Grad Celsius.
Wegen der außergewöhnlichen Orientierung des Planeten stehen auch
die Ringe des Uranus senkrecht auf der Ebene seiner Kreisbahn um die
Sonne. Der innerste sowie die beiden äußeren Ringe sind breit und diffus, die dazwischen liegenden zehn Ringe sind dunkel, dünn und
schmal.
Uranus hat 29 bekannte Monde, die zum großen Teil nach Gestalten
aus den Schriften von William Shakespeare und Alexander Pope benannt sind. Miranda sieht von allen Uranusmonden am merkwürdigsten aus, nämlich wie aus Ersatzteilen zusammengebaut. Die hohen
Steilwände und gewundenen Täler an der Oberfläche könnten auf einen teilweise geschmolzenen Kern hindeuten, aus dem eisiges Material gelegentlich an die Oberfläche steigt.
1787-1851 – Vier Uranusmonde werden entdeckt; sie erhalten die Namen Titania, Oberon, Ariel und Umbriel.
1948 – Ein weiterer Mond, Miranda, wird entdeckt.
1977 – Wissenschaftler, die den Durchgang eines entfernten Sterns
hinter Uranus beobachten, entdecken das schwach ausgeprägte Ringsystem des Planeten.
1986 – Voyager 2 besucht als erste und immer noch einzige Raumsonde Uranus und entdeckt während seines Vorbeiflugs zehn neue Monde und mehrere weitere Ringe.
1997-1999 – Astronomen entdecken weitere winzige Monde, die Uranus umlaufen.
ZU DEN ABBILDUNGEN
1: Ein aus Aufnahmen
von Voyager 2 zusammengesetztes Echtfarbenbild.
FAKTEN IN KÜRZE
Namensgeber
2:
Mittlerer Sonnenabstand
2.870,97 Millionen km
Umlaufdauer
84,02 Erdjahre
Exzentrizität der Umlaufbahn (kreisförmig = 0)
0,047168
Neigung der Umlaufbahn gegen die Ekliptik
0,770°
Neigung des Äquators gegen die Umlaufbahn
97,86°
Rotationsdauer
17,11 Stunden (rückläufig)
Äquatordurchmesser
51.118 km
Masse relativ zur Erde
14,371
1,32 g/cm3
Dichte
8,43 m/s2
Schwerkraft
Hauptbestandteile der Atmosphäre
Wasserstoff, Helium, Methan
Effektive Temperatur
- 216° C
Bekannte Monde*
Ringe
Computerverstärkte
Aufnahme von Voyager
2, die den Hochnebel in
der Atmosphäre besonders deutlich zeigt.
Der oberste Himmelsgott der Griechen
29
13 (1986U2R, 6, 5, 4, Alpha, Beta, Eta, Gamma,
Delta, Lambda, Epsilon, R/2003 U2 und R/2003 U1)
*Stand: August 2006
3: Voyager 2 nahm „Straßen“ in den Ringen auf, die aus feinen Staubpartikeln bestehen.
4: Diese zusammengesetzte Infrarot-Aufnahme des Keck-Observatoriums vom November 2004 zeigt Einzelheiten der Atmosphäre und verleiht den Ringen eine rötliche Farbe.
5: Bei seinem Weiterflug zum Neptun blickte Voyager 2 auf Uranus zurück und machte diese Aufnahme von dem Planeten als Mondsichel.
6: Durch Hervorhebung der Kontraste in diesem Falschfarbenbild wird
die dunkle „Polkappe“ des Uranus sichtbar – ein Schleier aus Eis und
Staub.
7: Durch Kontrastüberhöhung und Falschfarben sind auf dieser Aufnahme Einzelheiten der Wolken auf Uranus zu erkennen.
WEITERE INFORMATIONEN
solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Uranus
WICHTIGE HISTORISCHE DATEN
1781 – Der Astronom William Herschel entdeckt Uranus und erhöht
damit die Anzahl der bekannten Planeten auf sieben.
Erstellt von Susanne Pieth auf der Basis des „Solar System Lithograph Set“ der NASA unter Mitwirkung von Daniela Tirsch.
Regional Planetary Image Facility, Institut für Planetenforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Berlin-Adlershof, 2006.