10/11/2015

Úrano


CARACTERÍSTICAS
Semi-eixo maior2.870.972.220 Km (19,19126393UA)
Circunferência Orbital18,029 Tm (120,515 UA)
Excentricidade0,04716771
Periélio2.735.555.035 Km (18,28605596 UA)
Afélio3.006.389.405 Km (20,094647190 UA)
Período Orbital30.708,1600 dias (84,07 anos)
Período sinódico369,65 dias
Velocidade orbital média6,795 km/s
Velocidade orbital máxima7,128 km/s
Velocidade orbital mínima6,485 km/s
Inclinação0,76986º (6,48º do equador do Sol)
Longitude  do nodo ascendente74,22988º
Argumento do periélio96,73436º
Número de satélites27
Diâmetro equatorial51.118 km (4,007 Terras)
Diâmetro polar49.946 km (3,929 Terras)
Achatamento dos pólos0,0229
Área da superfície8,084 x 109 km2 (15,849 Terras)
Massa8,6832 x 1025 kg (14,536 Terras)
Densidade média1,318 g/cm3
Gravidade equatorial8,69 m/s2 (0,886 g)
Velocidade de escape21,29 km/s
Período de rotação-0,7183333 dias (17h14m24s)
Velocidade de rotação2,59 km/s = 9320 km/h (equador)
Inclinação do eixo97,77º
Ascensão reta do Pólo Norte257,31º (17h9m15s)
Declinação-15,175º
Albedo0,51
Temperatura à superfícieminíma: 59 K; média: 68 K; máxima: N/A K
Pressão atmosférica120 kPa
Hidrogénio83%
Hélio15%
Metano1,99%
Amónia0,01%
Etano0,00025%
Acetileno0,00001%
Monóxido de carbono, Sulfureto de hidrogénioVestígios
"A viagem de exploração planetária da Voyager I terminou em Saturno, quando navegou para perto de Titã, até que a gravidade do gigante a catapultou para fora da superfície dos planetas. Mas a Voyager 2 tinha-se portado tão bem, que os oficiais da NASA, agora na posse das informações sobre o planeta secreto de Garry Hunt, aprovaram finalmente a Grande Viagem. Am Agosto de 1981, a Voyager 2 seguiu caminho através da superfície do anel, largada um ano antes pela Pioneer 11. Agora entrava em território desconhecido, guiada apenas pelo brilho distante de Úrano, que estava  a quatro anos de distância; ia ser uma longa viagem.
Os 3 biliões de quilómetros que nos separam de Úrano não só asseguraram que seria o último a ser descoberto, como também protegeram a sua privacidade desde então. Os mesmos físicos Newtonianos que nos tinham alertado para a natureza gasosa de Júpiter e Saturno, afirmaram aos astrónomos que Úrano era muito provavelmente um mundo de gás, mas ninguém sabia qual o aspecto que teria.
Com quase seis horas de diferença entre a emissão e a recepção do sinal da Terra para a Voyager, não havia hipóteses de alterações de última hora: a Voyager 2 teria de confiar nas instruções anteriores - a sonda estava por sua conta. À medida que se aproximava de Úrano, o pólo sul do planeta estava inclinado para ela. A Voyager não via nenhuma razão aparente para a inclinação de 90 graus de Úrano, e a opinião era de que numa dada altura da sua história, Úrano foi atingido por uma colisão com um planeta do tamanho da Terra. Um dos primeiros resultados da Voyager em Úrano era confirmar que este mundo era muito mais pequeno do que os outros gigantes, apenas um terço do tamanho de Júpiter.
Finalmente, nessa altura, o sétimo planeta revelou a sua face azul esverdeada às câmaras. Uma camada de nevoeiro de metano frio, nas nuvens mais altas, que absorvem a luz vermelha, deu a este planeta a distinta cor azul marinho. Mas quando o globo aumentou diante da câmera, não revelou o mais pequeno pormenor, na sua superfície não havia faixas, pontos ou cumes sinuosos à vista. A equipa não conseguia esconder a desilusão. Andy Ingersoll, um especialista atmosférico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, afirmou que a equipa de imagem tinha outro nome - «equipa de imaginação». Poderia o planeta ser assim tão agradável? Depois de Júpiter e de Saturno, os cientistas da Voyager esperavam encontrar que também Úrano tivesse os seus traços particulares. Mas não, as câmaras revelaram que Úrano era um mundo de cor uniforme e de pouca actividade visível.

Depois dos maciços campos magnéticos de Júpiter e Saturno, A Voyager teve de esperar dez horas até à sua passagem mais próxima para detectar um campo magnético à volta de Úrano. Também era um campo bizarro; desalinhado com os dois pólos, dividia o planeta num ângulo de 60 graus. Talvez estivesse no meio do realinhamento, uma inversão periódica dos pólos. Quem o poderia dizer? Os mistérios apenas continuam a aumentar. Inclinado como era, o campo magnético permitia a primeira medição exacta da velocidade da rotação em Úrano. Anteriormente calculada em 16 horas, a Voyager anunciou que um dia no planeta era de 17 horas e 24 minutos.
" Se a bonita superfície de Úrano foi uma desilusão, já em volta do planeta só havia surpresas. Posicionada perto de Úrano, a Voyager constatou uma formação de nove novas luas minúsculas. As superfícies das cinco luas conhecidas anteriormente - Miranda, Oberon, Titania, Umbriel e Ariel - mais uma vez mostravam sinais de uma actividade geológica no passado, derretendo e recriando grandes áreas da crosta gelada.
O mais estranho era a pequena lua Miranda, com apenas 500 quilómetros de comprimento. A Voyager revelou que o satélite é um dos corpos mais complexos do Sistema Solar, uma escola de desastres naturais. Parte da superfície estava contorcida em grandes falésias, canyons e cumes. Num local, um precipício era duas vezes mais alto do que o Monte Evesreste. O mais estranho eram ainda duas regiões enormes e rectangulares e outras com forma de V, coberta de cumes como se tivesse sido sulcada por um arado gigante. A equipa de geólogos da Terra apresentou teorias exóticas para explicar Miranda. Talvez numa dada altura no passado tivesse sido destruída por uma colisão com um asteróide, e os seus fragmentos, tendo ficado próximos uns dos outros, se tivessem juntado gradualmente numa desordem de gelo e de rocha.
Esta colisão também pode ter sido responsável pelos anéis inexplicavelmente estreitos de Úrano. A Voyager fotografou anéis escuros tão estreitos que nem deviam existir. O problema era que não eram patrulhados pelas luas pastoras que mantêm os anéis de Saturno no ligar. Talvez se tenham formado recentemente pela separação de uma lua interior pequena. Se for assim, podem ter uma vida curta e a matéria poderá entrar na agradável atmosfera azul marinha do planeta nos próximos milhões de anos.
O encontro com Úrano deixou os cientistas confusos: quase tudo relacionado com o sistema de Úrano desafiava a experiência cientificas. Quando a Voyager partiu para Neptuno, Brad Smith afirmou que «Para criar um cenário histórico do que a Voyager viu em Úrano, precisamos de mais milagres do que qualquer pessoa consegue aceitar.» Úrano e o seu violento passado continuam um mistério por resolver.
Quando a Voyager deixou Úrano recolhido na sua vigília, um ponto de luz pouco maior do que uma estrela chamou a atenção da nave. A biliões de quilómetros de distância estava Neptuno, um planeta que podia ter escapado à detecção durante muito tempo, se Úrano não tivesse denunciado a sua posição."

Urano é o sétimo planeta a partir do Sol, o terceiro maior e o quarto mais massivo dos oito planetas do Sistema Solar.
Embora seja visível a olho nu em boas condições de visualização, não foi reconhecido pelos astrónomos antigos como um planeta devido ao seu fraco brilho e órbita lenta.
William Herschel anunciou a sua descoberta a 13 de Maio de 1781, fazendo com que as fronteiras do Sistema Solar se expandissem. Úrano foi também o primeiro planeta a ser descoberto através da utilização de microscópio. 
A composição de Úrano é idêntica à de Neptuno, possuindo, ambos, uma composição química diferente dos restantes gigantes gasosos, razão pela qual muitas vezes os astrónomos os colocam numa categoria separada, como os "gigantes de gelo". Embora a atmosfera de Úrano seja semelhante às de Júpiter e de Saturno, com uma composição maioritária de hidrogénio e hélio, contém mais gelos como água, amoníaco e metano, assim como traços de hidrocarbonetos.
Úrano tem a atmosfera mais fria do Sistema Solar, com uma temperatura mínima de 49 K (-224 ºC). Tem uma estrutura complexa de nuvens em camadas, e acredita-se que a água forma as nuvens mais baixas e o metano as de altitude superior.
O interior de Úrano é constituído essencialmente por gelo e rochas.       

Órbita e rotação

Úrano leva cerca de 84 anos a completar uma volta em redor ao Sol. A distância média em relação ao Sol é de aproximadamente  3 biliões de quilómetros (20 UA). A intensidade da luz solar  é de cerca  de 1/400 da terrestre. Os elementos orbitais do planeta foram calculados pela primeira vez em 1783 por Pierre-Simon Laplace. Com o tempo começaram a aparecer discrepâncias entre as órbitas previstas e as observadas e, em 1841 John Couch Adams propôs que as diferenças poderiam ser causadas pela atracção gravitacional de um planeta desconhecido. Em 1845, Urbain Le Verrier começou uma pesquisa independente da órbita de Urano e a 23 de Setembro de 1846 Johann Gottfier Galle localizou um novo planeta, nomeado posteriormente de Neptuno, quase na posição prevista por Le Verrier.
O período de rotação no interior de Úrano é de 17 horas e 14 minutos. Como em todos os planetas gigantes, a atmosfera superior apresenta ventos muito fortes na direcção da rotação. Em algumas latitudes, tais como a dois terços da distância do equador ao pólo sul, os detalhes visíveis da atmosfera deslocam-se de forma muito mais rápida, completando uma rotação em pouco mais de 14 horas.

Inclinação axial

Úrano tem uma inclinação axial de 97,77 graus, isto é, o seu eixo de rotação é de aproximadamente paralelo ao plano do Sistema Solar, o que faz o planeta girar de lado. Esta característica provoca mudanças sazonais completamente diferentes das observadas nos outros planetas. Próximo ao solstício uraniano, um dos pólos é iluminado continuamente pelo Sol enquanto que o outro está na escuridão. Apenas uma pequena faixa perto do equador experimenta um ciclo dia-noite rápido, mas com o Sol baixo no horizonte, como nas regiões polares terrestres. No outro lado da órbita do planeta a orientação dos pólos em relação ao Sol é revertida.
Cada pólo recebe luz continuamente durante 42 anos, seguidos de 42 anos de escuridão.
Um dos resultados da orientação do eixo é que, em média durante um ano, as regiões polares de Úrano recebem uma quantidade de energia solar maior que a região equatorial. Apesar disso, Úrano é mais quente na região do equador do que nos pólos. O mecanismo interior que causa este fenómeno é desconhecido. Também não se tem certeza para a razão da inclinação axial anormal, no entanto especula-se de que um protoplaneta do tamanho da Terra terá colidido com Úrano durante a formação do Sistema Solar.
O pólo sul de Úrano estava quase directamente  na direcção do Sol durante o sobrevoo da sonda Voyager 2 em 1986. A nomeação deste pólo como "sul" usa  a definição actualmente endossada pela União Astronómica Internacional, que diz que o pólo Norte de um planeta ou satélite deve ser o pólo acima do plano invariável do Sistema Solar, independentemente da direcção em que o planeta gira. Esporadicamente é utilizada uma convenção diferente, na qual o norte e o sul do corpo celeste são definidos de acordo com a regar da mão direita em relação à direcção da rotação. De acordo com este último sistema de coordenadas o pólo norte de Úrano estava iluminado em 1986.

Visibilidade

Entre 1995 e 2006 a magnitude aparente de Úrano variou entre +5,6 e +5,9, deixando-o perto do limite de visibilidade a olho nu, que é de +6,5. O diâmetro angular de Úrano é de 3,4 a 3,7 segundos de arco, comparado ao de Saturno que é de 16 a 20 segundos e o de Júpiter é de 32 a 45 segundos. Contrariamente, Úrano é visível a olho nu em céus escuros, e é visível através do uso de binóculos, mesmo em áreas urbanas. Usando telescópios amadores com diâmetro de objectiva entre 15 a 23 cm, o planeta aparece como um disco cinza pálido com um distinto escurecimento de bordo. Com um telescópio de 25 cm ou maior, podem ser visualizados os padrões das nuvens e alguns dos seus maiores satélites, como Titânia e Oberon.

Estrutura Interna

Úrano tem uma massa de cerca de 14 vezes a terrestre, o que o torna o menos massivo dos planetas gigantes. O seu diâmetro é um pouco maior que o de Neptuno e aproximadamente quatro vezes o terrestre, o que resulta numa densidade de 1,27 g/cm3, o que o torna o segundo planeta menos denso, sendo o primeiro Saturno, do Sistema Solar. Este valor indica que o planeta é constituído essencialmente por gelos (água, amoníaco e metano). A massa total de gelo no interior do planeta não é conhecida com precisão, pois aparecem valores diferentes dependendo do modelo escolhido; calcula-se que esteja entre 9,3 e 13,5 massas terrestres. O hidrogénio e o hélio constituem uma pequena parte do total, entre 0,5 e 1,5 massas terrestres. O restante da massa que não é gelo é considerado material rochoso.
O modelo padrão da estrutura de Urano separa-o em três camadas:
  • Núcleo rochoso de silicatos/ferro-níquel no centro: o núcleo é relativamente pequeno, com uma massa de apenas 0,55 massas terrestres e um raio inferior a 20% do planeta. A densidade desta camada é de 9 g/cm3, com uma pressão no centro de 8 milhões de bars (800 GPa) e uma temperatura, aproximada, de 5000 K.
  • um manto de gelo - o manto compreende a maior parte do planeta com cerca de 13,4 massas terrestres. O gelo do manto não é o convencional, sendo formado por um fluido quente e denso cujos componentes são água, amoníaco, entre outros elementos voláteis. Este fluido é caracterizado por uma elevada condutividade eléctrica.
  • uma atmosfera  de hidrogénio/hélio - a atmosfera tem uma massa de cerca de 0,5 massas terrestres e estende-se pelos 20% restantes do raio planetário.
Pode ainda existir uma camada de água ionizada, cujas moléculas de água se quebram formando uma sopa de iões de hidrogénio e oxigénio, e uma região mais profunda de água extremamente ionizada em que o oxigénio cristalizam mas os iões de hidrogénio deslocam-se livremente na estrutura do oxigénio.  Apesar de o modelo acima ser considerado o padrão, não é o único existente; existem outros modelos que satisfazem as observações. Por exemplo, se uma quantidade substancial de hidrogénio e material rochoso for misturada ao manto de gelo, a massa total de gelos no interior seria menor, e assim a massa total de rochas e hidrogénio seria maior. Actualmente os dados disponíveis não permitem determinar qual é o modelo correto. A estrutura interior do fluído em Úrano significa que não há superfície sólida. A atmosfera gasosa transita gradualmente para as camadas internas líquidas.
Por uma questão de conveniência, um esferóide oblato giratório fixo no ponto em que a a pressão atmosférica é igual a 1 bar (100kPa) é condicionalmente designado como a "superfície". Tem um raio polar e equatorial de 25 559 +4 e 24 973 +20 km, respectivamente. Esta superfície será usada como o ponto zero para a altitude.

Calor Interno

O calor interno de Úrano parece ser acentuadamente menor que o dos outros planetas gigantes do Sistema Solar, em termos astronómicos diz-se que tem um fluxo termal menor. Ainda não se conhece a razão pela qual a temperatura interna de Úrano ter valores tão baixos. Neptuno que tem dimensões e composição semelhantes à de Úrano irradia 2,61 vezes mais energia para o espaço do que aquela recebida pelo Sol. No entanto, Úrano, irradia apenas uma pequena parte do excesso de calor . A energia total irradiada pelo planeta na parte do espectro do infravermelho distante (ou seja calor) é 1,06+0,08 vezes a energia solar absorvida na atmosfera. De facto, o fluxo de calor uraniano é de apenas 0,042+0,042 W/m2, que é menor que o fluxo interno de calor terrestre de aproximadamente 0,075 W/m2.  O valor de temperatura mais baixo registado até à altura na troposfera de Úrano foi de 49 K (-224ºC), o que o torna o planeta mais frio do Sistema Solar.
Uma das hipóteses para estas discrepâncias sugere que quando Úrano foi atingido por um grande impacto, expeliu a maior parte do seu calor primordial, ficando assim com uma temperatura mais baixa no núcleo. Outra hipótese defende que existe algum tipo de barreira nas camadas superiores da atmosfera que impede o calor do núcleo de atingir a superfície. Por exemplo, pode haver convecção num conjunto de camadas de diferentes composições, que inibem a condução do calor.

Atmosfera

Embora não exista uma superfície sólida bem definida no interior de Úrano, a parte mais externa da camada gasosa que é acessível ao sensoriamento remoto é designado de atmosfera.
O sensoriamento remoto consegue penetrar até cerca de 300 km abaixo da pressão do nível de 1 bar (100 kPa), com uma pressão correspondente por volta de 100 bar (10 MPa) e temperatura de 320 K.
A ténue coroa da atmosfera estende-se até dois raios planetários a partir da superfície nominal de 1 bar de pressão.
A atmosfera uraniana pode ser dividida em três camadas:
  • a troposfera: compreendida entre -300 e 50 km, com uma pressão que vai de 100 a 0,1 bar;
  • a estratosfera: entre as altitudes de 50 a 4000 km e uma pressão entre 0,1 e 10-10 bar;
  • a termosfera/coroa: finalmente esta camada estende-se de 4000 km a vários raios a partir da superfície nominal de 1 bar de pressão.
Ao contrário da atmosfera terrestre, a uraniana não possui mesosfera.

Composição

A composição da atmosfera uraniana é diferente do resto do planeta, constituída essencialmente por hidrogénio molecular e hélio. A fracção molar de hélio (o número de átomos de hélio por moléculas de gás) é de 0,15+0,03 na atmosfera superior, o que corresponde a uma fracção de massa de 0,26+0,05. O valor é muito próximo à fracção de massa de hélio protossolar de 0,275+0,01, indicativo de que o hélio não assentou no centro do planeta como aconteceu nos outros gigantes gasosos. O terceiro constituinte mais abundante na atmosfera de Úrano  é o metano (CH4). O metano tem uma banda proeminente de absorção no espectro visível e no infravermelho próximo, o que deixa a cor do planeta água marinha ou cianeto.
As moléculas de metano correspondem a 2,3% da atmosfera por fracção molar ao nível de pressão de 1,3 bar (130 kPa), o que representa cerca de 20 a 30 vezes a abundância de carbono encontrado no Sol. A relação de mistura, isto é, o número de moléculas do composto por moléculas de hidrogénio, é muito menor do que na atmosfera superior, devido à sua temperatura extremamente baixa, o que diminui o valor de saturação e causa solidificação do excesso de metano.
Ainda não se conhece bem a razão para a  abundância de compostos menos voláteis como o amoníaco, a água e o sulfeto de hidrogénio no interior da atmosfera. Estes compostos têm provavelmente valores maiores que os solares. Junto ao metano são encontrados na estratosfera traços de vários hidrocarbonetos, os quais se acredita serem produzidos a partir do metano pela fotólise induzida pela radiação solar ultravioleta. Os compostos incluem etano (C2H6), acetileno (C2H2) metilacetileno (CH3C2H) e diacetileno (C2HC2H). A espectroscopia também revelou traços de vapor de água, monóxido de carbono e dióxido de carbono na atmosfera superior, que só podem ter sido originados a partir de uma fonte externa, como poeira de cometas.

Troposfera

A troposfera é a parte mais baixa e densa da atmosfera, sendo caracterizada pela diminuição da temperatura à medida que aumenta a altitude. A temperatura cai de cerca de 320 K na base da troposfera nominal, a -300 km, até 53 K a 50 km.
A temperatura na região mais fria da troposfera (a tropopausa) na verdade varia numa faixa de 49 e 57 K, dependendo da latitude planetária. A região da tropopausa é responsável pela maior parte das emissões térmicas de infravermelhos próximo do planeta, determinando assim a sua temperatura efectiva de 59,1+0,3K.
Acredita-se que a troposfera possui uma complexa estrutura de nuvens, lançando-se a hipótese da existência de nuvens de água abaixo da faixa de pressão de 50 a 100 bar (5 a 10 MPa), nuvens de amoníaco ou de sulfeto de hidrogénio entre 3 a 10 bar (0,3 a 1 MPa) e finalmente nuvens finas de metano detectadas directamente de 1 a 2 bar (0,1 a 0,2 MPa).
A troposfera é uma parte muito dinâmica da atmosfera de Úrano, caracterizada por ventos fortes, nuvens brilhantes e estações.

Atmosfera superior

A camada do meio da atmosfera uraniana é a estratosfera, onde a temperatura na sua generalidade aumenta com a altitude, passando de 53 K na tropopausa para 800 a 850 K na base da termosfera.

O calor da estratosfera é causado pela absorção da radiação UV e IR solar pelo metano e outros hidrocarbonetos, que são formados nesta parte da atmosfera como resultado da fotólise do metano. O calor também é conduzido a partir da termosfera quente.
Os hidrocarbonetos ocupam uma camada relativamente estreita em altitudes entre 100 e 300 km, correspondentes a uma faixa  de pressão de 10 a 0,1 mbar (100 a 10kPa) e temperaturas entre 75 e 170 K.
Os hidrocabonetos mais abundantes são o metano, o acetileno e o etano, com uma razão de mistura de cerca de 10-7 em relação ao hidrogénio.
A razão de mistura do monóxido de carbono é semelhante nestas altitudes. A razão de mistura de hidrocarbonetos mais pesados e dióxido de carbono é de três ordens de magnitude inferior. A taxa de abundância de água é de aproximadamente 7x10-9. O etano e o acetileno tendem a condensar na parte inferior da estratosfera e da tropopausa (abaixo do nível de 10 mBar) formando as camadas de névoa que podem em parte ser responsáveis pela aparência uniforme de Úrano. A concentração de hidrocarbonetos na estratosfera uraniana acima da névoa é significativamente menor que na estratosfera dos outros planetas gigantes.
A parte mais externa da atmosfera uraniana é formada pela termosfera e coroa, que tem uma temperatura uniforme de cerca de 800 a 850 K. As fontes de calor necessárias para manter estes valores ainda não são compreendidas, uma vez que nem a radiação UV solar nem a actividade auroral podem fornecer a energia necessária. A fraca eficiência do arrefecimento devido à falta de hidrocarbonetos na estratosfera superior superior a 0,1 mBar pode contribuir para o fenómeno.
Além do hidrogénio molecular, a termosfera-coroa contém muitos átomos de hidrogénio livres. A sua pequena massa e as altas temperaturas explicam porque é que a coroa se estende para além dos 50 000 km ou dois raios planetários. Esta coroa estendida é uma característica única de Úrano. O seu efeito inclui o arrasto de pequenas partículas que orbitam o planeta, causando um esvaziamento geral da poeira nos anéis de Úrano.
A termosfera e a parte superior da estratosfera correspondem à ionosfera do planeta. As observações demonstram que a ionosfera ocupa  altitudes que vão dos 2 000 aos 10 000 km.
A ionosfera uraniana é mais densa que as de Saturno e Neptuno, o que pode ser causado pela pequena concentração de hidrocarbonetos na estratosfera.  É sustentada principalmente pela radiação UV solar e a sua densidade depende da actividade solar. A actividade da aurora é insignificante quando comparada às de Júpiter  e Saturno.

Anéis planetários

Urano tem um complexo sistea de anéis planetários, que foi o segundo a ser descoberto no Sistema Solar após o de Saturno.
Os anéis são constituídos por partículas extremamente escuras, cujas dimensões variam de micrómetros a fracções de um metro.
Actualmente são conhecidos treze anéis, sendo o mais brilhante o anel épsilon. Com excepção de dois os anéis são muito estreitos, com poucos quilómetros de extensão. São, provavelmente jovens, os quais não se terão formado com o planeta.
A matéria dos anéis pode ter sido parte de uma lua (ou várias) que se fragmentou num impacto de alta velocidade. Dos inúmeros fragmentos que se formaram como resultado deste impacto, somente poucas partículas sobreviveram em zonas estáveis limitadas, correspondentes aos actuais anéis.
William Herschel descreveu um possível anel em torno de Úrano em 1789. Essa observação é geralmente considerada duvidosa, pois os anéis são relativamente fracos, e nos dois séculos seguintes nenhum outro foi registado pelos observadores.  Todavia Herschel fez uma descrição precisa do tamanho do anel Épsilon, o seu ângulo relativo à Terra, a cor vermelha e as mudanças aparentes enquanto Úrano transitava em volta do Sol.
O sistema de anéis foi definitivamente descoberto a 10 de Março de 1977 por James L. Elliot, Edward W. Dunham e Douglas J. Mink no Kuiper Airborne Observatory. A descoberta foi acidental, estavam a planear usar a ocultação da estrela SAO 158687 por Úrano para estudar a atmosfera do planeta, mas quando analisaram as observações descobriram que a estrela tinha desaparecido rapidamente cinco vezes antes e depois de ser ocultada pelo planeta. Concluíram que deveria existir um sistema de anéis ao redor do planeta. Mais tarde a equipe detectou mais quatro anéis.
Os anéis foram fotografados directamente quando a Voyager 2 passou pelo planeta. A sonda também descobriu outros dois anéis fracos, elevando o número para onze.
Em Dezembro de 2005, o Telescópio Espacial Hubble detectou um par de anéis desconhecidos. O maior está localizado ao dobro da distância do que os outros anéis conhecidos. Estes dois anéis estão tão longe do planeta que receberam a designação de sistema de anéis "exteriores". O Hubble detectou também dois pequenos satélites, um dos quais, Mab, compartilha a órbita com o anel exterior recém descoberto. Os novos anéis aumentaram a quantidade total para treze.
Em abril de 2006, as imagens dos novos anéis feitas com o Observatório Keck revelaram as cores destes anéis: o mais externo é azul e o outro é vermelho. Uma hipótese a respeito do anel exterior azul é de que seja composto por minúsculas partículas de gelo da superfície de Mab, as quais são pequenas o suficiente para espalhar a luz azul. Em contraste, os anéis exteriores parecem ser cinzentos.

Anel    Distância de Urano-começo anelLargura
1986U2R38.0002.500
641.8401-3
542.2302-3
442.5802-3
Alpha44.7207-12
Beta45.6707-12
Eta47.1900-2
Gamma47.6301-4
Delta48.2903-9
1986U1R50.0201-2
Epsilon51.14020-100

Campo Magnético

Antes da chegada da Voyager 2 não havia sido feita nenhuma medição da magnetosfera uraniana, portanto a sua natureza permanecia um mistério. Antes de 1986, os astrónomos esperavam que o campo magnético estivesse alinhado com o vento solar, uma vez que estaria alinhado com os pólos do planeta que estão situados na eclíptica.
As observações da Voyager revelaram que o campo magnético peculiar por não ser originado no centro geométrico do planeta e porque tem uma
 inclinação de 59º em relação ao eixo de rotação. De facto, o dipolo magnético está deslocado a partir do centro em direcção ao pólo sul rotacional por quase cerca de um terço do raio planetário.  Esta geometria incomum resulta numa magnetosfera altamente assimétrico, na qual a força do campo magnético na superfície no hemisfério sul pode ser tão baixa quanto 0,1 gauss (10 µT), enquanto que no hemisfério norte pode ser tão forte quanto 1,1 gauss (110 µT). A força média do campo magnético na superfície é de 0,23 gauss (23 µT). Em comparação, o campo magnético terrestre tem uma força quase idêntica em qualquer um dos seus pólos, e o "equador magnético" é aproximadamente paralelo ao equador geográfico.
O momentum de dipolo de Úrano é 50 vezes o terrestre. O campo magnético de Neptuno tem um deslocamento e inclinação semelhantes, sugerindo que esta pode ser uma característica dos gigantes de gelo. Uma hipótese é que, ao contrário dos campos magnéticos dos planetas telúricos e gigantes gasosos, que são gerados dentro dos seus núcleos, os campos magnéticos dos gigantes de gelo são gerados pelo movimento em profundidades relativamente baixas de, por exemplo, o oceano de água-amoníaco.
Apesar do seu curioso alinhamento, há outros aspectos da magnetosfera que são como os de outros planetas: tem um choque em arco localizado à frente a cerca de 23 raios planetários, uma magnetopausa a 18 raios uranianos, e uma magnetocauda e cinturão de radiação completamente desenvolvidos. Em geral, a estrutura da magnetosfera de Úrano é diferente da jupiteriana e mais semelhante à de Saturno. A magnetocauda arrasta-se por trás do planeta para dentro do espaço por milhões de quilómetros e é deformada pelo movimento lateral de rotação.
A magnetosfera contém partículas carregadas: protões e electrões com uma pequena quantidade de iões de H2+. Não foi detectado nenhum ião pesado. Muitas destas partículas provavelmente derivam da coroa atmosférica quente. A energia dos iões e electrões podem chegar até aos 4 e 1,2 MeV (mega-electrões volt), respectivamente. A densidade de iões de baixa energia (1KeV - quilo-electrão volt) é de aproximadamente 2cm-3. A população de partículas é fortemente afectada pelas luas uranianas que varrem a magnetosfera deixando lacunas notáveis.
O fluxo de partículas é forte o suficiente para causar o escurecimento ou erosão espacial da superfície das luas numa escala astronómica relativamente rápida de 100.000 anos. Esta pode ser a causa da cor escura das luas e dos anéis.
Úrano tem uma aurora relativamente bem desenvolvida, que é visualizada como arcos brilhantes em volta de ambos os pólos magnéticos. Ao contrário de Júpiter, a aurora uraniana parece ser insignificante no balanço de energia da termosfera planetária.

Clima

Nos comprimentos de onda visível e ultravioleta, a atmosfera uraniana é notavelmente uniforme em comparação aos outros gigantes gasosos, inclusive Neptuno, que de outros modos se assemelha a Úrano.
Quando a Voyager 2 sobrevoou o planeta em 1986, observou um total de 10 formações de nuvens em todo o planeta. Uma explicação para essa escassez de detalhes é que o calor interno parece ser acentuadamente menor que o de outros planetas gigantes.

Estrutura de faixas, ventos e nuvens

Em 1986 a Voyager 2 descobriu que o hemisfério sul visível de Úrano pode ser dividido em duas regiões:
  • uma calota polar brilhante
  • uma faixa equatorial escura.
A sua fronteira está localizada a cerca de -45 graus de latitude. Uma faixa estreita de -45 a -50 graus de latitude é a maior característica brilhante visível na superfície do planeta. É designada de "colar" do sul. Acredita-se que a calota e o colar seja uma região densa de nuvens de metano localizadas dentro de uma faixa de pressão de 1,3 a 2 bar. Além da estrutura de faixas em larga escala a Voyager 2 observou dez pequenas nuvens brilhantes, a maioria situada vários graus a norte do colar. Em todos os outros aspectos Úrano parecia, em 1986, um planeta dinamicamente morto. Infelizmente a sonda chegou durante o Verão do hemisfério sul e não pôde observar o hemisfério norte. No início do século XXI, quando a região polar se tornou visível, o Telescópio Espacial Hubblee o Telescópio Keck inicialmente não observaram nenhum colar ou calota polar no hemisfério norte. Úrano parecia então ser assimétrico: brilhante perto do pólo sul e uniformemente escuro na região norte do colar sul. Em 2007, quando Úrano passou pelo seu equinócio, o colar sul quase desapareceu, enquanto que um fraco colar surgiu ao norte a 45 graus de latitude.
Na década de 1990, o número de nuvens brilhantes observadas aumentou consideravelmente, em parte por causa das novas técnicas de imagem em alta resolução. A maioria foi encontrada no hemisfério  norte conforme este foi-se tornando visível. A explicação preliminar de que as nuvens brilhante são mais fáceis de serem identificadas na parte escura do planeta, pois no hemisfério sul o colar brilhante disfarça-as, mostrou ser incorrecta: de facto, o número verdadeiro de nuvens brilhantes teve um aumento considerável. Mesmo assim havia diferenças entre as nuvens de cada hemisfério. As nuvens do norte são mais pequenas, mais nítidas, mais brilhantes e parecem encontrar-se a altitudes superiores. O tempo de vida das nuvens varia em várias ordens de magnitude. Algumas nuvens pequenas duram algumas horas enquanto que pelo menos uma no sul pode ter persistido desde o sobrevoo da Voyager 2 em 1986.
Observações recentes também revelaram que tais nuvens têm muito em comum com as de Neptuno. Por exemplo, a mancha escura observada em Neptuno nunca tinha sido observada em Úrano antes de 2006, quando  a primeira mancha desse tipo foi fotografada. Pensa-se que Úrano se torne mais parecido com Neptuno durante a sua estação equinocial.
O rastreamento de várias nuvens permitiu a determinação de ventos de latitude na troposfera superior de Úrano. No equador os ventos são retrógrados, o que significa que o seu sentido é oposto ao movimento de rotação do planeta, com velocidades de -100 a -50 m/s. A velocidade do vento aumenta com a distância do equador alcançando o valor zero perto da latitude de +20º, onde está a temperatura mínima da troposfera. Perto dos pólos, os ventos mudam para o mesmo sentido que a rotação do planeta. A velocidade continua a aumentar atingindo o máximo na latitude de +60º antes de retornar a zero nos pólos. A velocidade do vento na latitude de -40º varia entre 150 a 200 m/s. Uma vez que o colar oculta todas as nuvens abaixo desse paralelo, é impossível medir velocidades entre o colar e o  pólo sul. Por outro lado, no hemisfério norte são observadas velocidades máximas até 240 m/s perto da latitude de 50º.

Variação sazonal

Durante um curto espaço de tempo, entre Março e maio de 2004, surgiram várias nuvens grandes na atmosfera de Úrano, dando ao planeta uma aparencia semelhante a Neptuno. As observações incluíram uma quebra do recorde de velocidade do vento de 229 m/s (824 km/h) e uma tempestade persistente com trovões designada de "fogos de artifício de quatro de Julho". A 23 de Agosto de 2006 investigadores do Space Science Institute (Boulder, CO) e da Universidade de Wisconsin observaram uma mancha negra na superfície de Úrano, o que forneceu aos astrónomos uma maior compreensão da actividade atmosférica do planeta. Não se sabe como surgiu esta elevação repentina na actividade, mas parece que a inclinação axial extrema resulta em variações sazonais extremas no tempo.
É difícil determinar a natureza das variações sazonais pois só existem dados satisfatórios da atmosfera há menos de 84 anos, ou seja, um ano uraniano completo. Tem sido feito um grande número de descobertas. A fotometria  usada a partir da década de 1950, tem demonstrado uma variação regular no brilho em duas áreas do espectro, com ocorrência de um máximo nos solstícios e o mínimo nos equinócios. Uma variação periódica semelhante, com os máximos nos solstícios, tem sido observada nas medições de microondas da troposfera profunda. As medições de temperatura na estratosfera, iniciadas na década de 1970, também  mostraram valores máximos perto do solstício de 1986. Acredita-se que a maioria desta variabilidade ocorre devido a mudanças na geometria de observações.

Satélites

Úrano tem 27 satélites naturais conhecidos, cujos nomes foram escolhidos a partir de obras de William Shakespeare e Alexander Pope. Os cinco principais são Miranda, Ariel, Umbirel, Titânia e Oberon.
A massa total dos satélites uraniano é a menor entre os gigantes gasosos; de facto, a massa combinada dos cinco maiores seria menor do que a de Tritão, o maior satélite de Neptuno. O maior dos satélites, Titânia, tem um raio de apenas de 788,9 km, menos do que metade do raio da Lua, mas um pouco maior do que o de Reia, a segunda maior lua de Saturno, fazendo de Titânia a oitava maior lua do Sistema Solar.
Os satélites têm albedos relativamente baixos, variando de 0,20 para Umbriel a 0,36 para Ariel. As luas são conglemerados compostos por cerca de 50% de gelo e 50% de rocha, do qual o gelo pode incluir amoníaco e dióxido de carbono.
Ariel parece ter a superfície mais jovem e tem menor quantidade de crateras de impacto, enquanto a de Umbriel parece ser a mais velha. Miranda é um dos corpos mais estranhos do Sistema Solar com crateras de 20 km de profundidade e uma mistura característica de superfícies antigas e novas. Acredita-se que a sua actividade geológica tenha sido orientada por aquecimento de marés numa época em que a sua órbita era mais excêntrica que a actual, provavelmente como  resultado da ressonância orbital de 3:1 anteriormente mantida com Umbriel.
Os processos de rifte associados com a ascensão de diápiros são provavelmente a origem da sua corona com aparência de pista de corrida.
De modo semelhante, acredita-se que Ariel tenha tido uma ressonância de 4:1 com Titânia.




Fontes

Os planetas, David McNab e James Younger, Atena, 1999
www.wikipedia.com
http://www.ccvalg.pt/astronomia/sistema_solar/urano.htm




Desejo

«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...