Uran a jeho měsíce
Saturn byl dlouho považován za poslední planetu ve Sluneční soustavě. V roce 1781 byl ale nalezen objekt, o kterém si jeho objevitel, William Herschel, nejdříve myslel, že je novou kometou. Teprve další pozorování odhalila, že těleso se pohybuje po zhruba kruhové dráze, a že nemá mlhavou podobu, ale naopak podobu ostře ohraničeného drobného kotoučku. Byla to planeta Uran. Byla pojmenována jako Hvězda krále Jiřího (Georgium Sidus) na počest krále Jiřího III., toto jméno se ale ve světě neujalo. Uran byl pojmenován, snad podle namodralé barvy, po řeckém bohu nebes. Uran, podobně jako jeho dvojče Neptun, byl dosud navštíven pouze jedinou sondou - Voyagerem 2 v devadesátých letech.
Sonda Voyager 2 je jedinou sondou, která navštívila ledové obry a jejich měsíce.Kevin Gill
Při pozorování ze Země kolísá zdánlivá velikost Urana mezi 3,5 a 4,3 úhlovými minutami a zdánlivá jasnost mezi 5,5 a 6,3 mag. Za ideálních podmínek by měl být Uran viditelný i pouhým okem, avšak pouze z míst s opravdu temnou oblohou. Tato změna velikosti a jasnosti je způsobena zploštěním planety na pólech a rotačním sklonem Uranu vůči rovině Sluneční soustavy, která je až 98°. Ze Země tak v některých obdobích přímo pozorujeme pouze jižní nebo severní pól planety (kdy je tvar planety téměř kruhový a má větší odraznou plochu), jindy sledujeme planetu zboku (pozorujeme zploštění planety, její tvar je eliptický a má menší odraznou plochu). Na pólech trvá den i noc zhruba polovinu oběžné doby Uranu kolem Slunce, tedy asi 42 let! Čtyři roční období na Uranu trvají každé asi 21 let. Co je příčinou extrémního sklonu rotační osy není známo, nicméně nejjednodušším vysvětlením je, že se v rané historii vývoje Sluneční soustavy s Uranem srazilo poměrně velké těleso. Magnetické pole planety je o 15 % slabší než magnetické pole Země a je vůči rotační ose skloněno o 55°.
Atmosféra Uranu působí jednolitým dojmem. Při bližším detailnějším pohledu rozlišíme pól planety blízko středu. Temné prstence jsou na hranici viditelnosti.NASA / JPL / Voyager-ISS / Justin Cowart
Ledový obři mají podobné složení atmosféry jako plynní obři (plynný vodík, helium), ovšem kromě těchto prvků se zde vyskytuje i podstatné množství vody, metanu a čpavku, které mají v této vzdálenosti od Slunce podobu pevných látek - ledů. Proto planety Uran a Neptun nazýváme ledovými obry. Atmosféru Uranu lze, podobně v případě zemské atmosféry, rozdělit do několika pater. V nejvyšších patrech najdeme oblaka tvořená především zmrzlým metanem. V nejnižších patrech jsou pak oblaka z krystalků vodního ledu. Na Uranu byla naměřena vůbec nejnižší teplota ze všech planet Sluneční soustavy - teplota v atmosféře dosahuje -224 °C. Extrémní je i vítr o rychlosti 900 km/h.
V roce 1986 v blízkosti Uranu prolétla sonda Voyager 2 a pořídila snímek, na kterém se nám planeta jeví jako světle namodralá koule. Atmosféra Uranu zde není na první pohled zdaleka tak zajímavá jako dynamicky působící atmosféra Jupitera. Má jednolitý barevný odstín a nejeví žádné známky zvýšené aktivity. Není zde ani stopy po oblacích nebo bouřích. O čtyři roky později odhalila pozorování Hubblovým kosmickým dalekohledem zcela jinou tvář této planety. V té době se ke Slunci natočila severní polokoule planety a my tak mohli pozorovat tu část, která byla v době průletu sondy kolem planety skryta ve stínu. I tak se ale na snímcích ze sondy podařilo identifikovat deset samostatných oblaků, z nichž minimálně jeden přetrval až do zmíněného pozorování Hubblovým kosmickým dalekohledem. Další pozorování odhalila i atmosférické pásy podobné těm, které pozorujeme na plynných obrech. V roce 2004 byste si Uran mohli snadno splést s Neptunem - obě planety si byly velmi podobné. O dva roky později byla na snímcích na Uranu zachycena bouře v podobě výrazné tmavé skvrny. Vzhled a chování této bouře se podobaly Velké tmavé skvrně na Neptunu. Co způsobilo tuto aktivitu na Uranu je dosud záhadou. Objasní nám ji snad další série pozorování a snad i mise nových orbitálních sond, které by se v budoucnu mohly usadit na oběžné dráze plynných obrů.
Hlavní měsíce Uranu s přibližně kulatým povrchem
NASA/JPL/Jason Major
Miranda
Mezi hlavní měsíce Uranu, které mají kulatý tvar, se řadí Titania, Oberon, Umbriel, Ariel a Miranda. Z této pětice je z geologického hlediska nejzajímavějším tělesem Miranda. Je to sice ten nejmenší měsíc o průměru méně než 500 km, ale na svou velikost má neuvěřitelně rozmanitou stavbu. Nejlépe je tato stavba srovnatelná se stavbou Ganymeda nebo podobně malého Enceladu. Povrch jižní polokoule Mirandy byl nasnímán Voyagerem 2 pomocí dlouhých expozic. Přesto se sondě povedlo právě tady pořídit snímky s nejlepším rozlišením z celé její dlouhé výpravy k velkým planetám Sluneční soustavy. Povrch Mirandy je nasnímán s rozlišením 560 metrů! Na snímcích tohoto měsíce jsou dobře patrné impaktní krátery i krátery rozmístěné podél tektonických linií, které jistě nejsou impaktního původu. Běžné jsou také křehké i plastické deformační struktury - všudypřítomné zlomy (extenzní tektonika) a vrásy (kompresní tektonika), především na okrajích bloků.
"Dovedete-li si představit sbírku všech bizarních geologických útvarů ve Sluneční soustavě na jednom objektu, pak ji najdete na Mirandě."Lisa Rossbacher
Povrch jižní polokoule Mirandy s trojicí výrazných koron o velikosti více než 200 km.
NASA/JPL/Jason Major
Co okamžitě upoutá naši pozornost jsou tři oblasti na povrchu Mirandy, mnohoúhelníkové megabloky se zaoblenými rohy označované jako korony. Ve Sluneční soustavě se s útvary nazývanými korony setkáváme také na Venuši, kde však pravděpodobně vznikaly vulkanickou činností. Korony na Mirandě jsou mladší než okolní terén, mají nižší hustotu kráterů. Jejich povrch je přesto velmi členitý, tvořený soustavou rovnoběžných hřbetů, srázů a údolí. Součástí jedné ze tří koron je také nejvyšší sráz ve Sluneční soustavě nazývaný Verona Rupes, který má výšku až 20 kilometrů. Při nízké gravitaci na Mirandě by kámen hozený z okraje tohoto útesu padal na jeho dno volným pádem asi deset minut.
Verona Rupes je na tomto snímku asi na druhé hodině, blízko hranice světla a stínu.
NASA/JPL/Jason Major
Tak členitý povrch musel být utvářen nějakou silou. U tak drobného tělesa připadají v úvahu dva hlavní zdroje takové síly - dopad velkého tělesa nebo slapové síly Uranu. Vliv Uranu nelze zanedbat. Přecijen je Miranda měsíc, který obíhá k Uranu nejblíže ze všech větších měsíců. Jak je ale možné, že tak malé těleso, sedmkrát menší než Měsíc, jehož gravitace sotva stačila zarovnat povrch do kulatého tvaru, má tak složitou stavbu? Prvním vysvětlením, které je podle současných modelů dosti nepravděpodobné, je to, že bylo celé těleso rozrušeno na několik kusů a poté opětovně stmeleno. Dalším vysvětlením je, že velké oválné skvrny, korony, vznikly po nárazu velkých těles na ledový povrch Mirandy, nebo že jsou tyto skvrny důsledkem neúplné (nedokončené) gravitační diferenciace tělesa, během které obvykle všechen materiál s vyšší hustotou klesá k jádru a materiál s hustotou nižší naopak stoupá k povrchu. Z nějakých důvodů se tento proces mohl týkat pouze určité části povrchu tělesa. Jak přesně Miranda vznikla je dosud velkou záhadou. Severní polokoule Mirandy nebyla nikdy vyfotografována.
Titania
Největším měsícem Uranu a také osmým nejhmotnějším měsícem ve Sluneční soustavě je Titania s průměrem 1600 km. Na povrchu najdeme projevy extenzní tektoniky v podobě častých prolomových riftových údolí. Jedno z nich je delší než 1500 km a protíná celé těleso.
TitaniaNASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill
Oberon
Ze všech pěti největších měsíců obíhá Oberon od Uranu v největší vzdálenosti. Jeho povrch také nese nejvíce kráterů, z nichž největší nesou jména jako Hamlet, Macbeth a Romeo.
Oberon, 1986NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill
Umbriel
Povrch měsíce Umbriel je oproti ostatním velkým měsícům Uranu nejtmavší. Původ tohoto tmavého zbarvení není znám. Pouze na některých místech najdeme několik jasných lehce namodralých oblastí, o kterých se soudí, že jsou to ledové usazeniny. Povrchu Umbrielu je posetý mnoha krátery a podobně jako na Titanii je i na povrchu Umbrielu velká prstencová struktura s průměrem 140 km.
Měsíc UmbrielNASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill
Ariel
Podobně jako v případě Titanie má Ariel pozoruhodně členitou stavbu. Povrch je velmi světlý.
Ariel o průměru asi 1160 km.
NASA/JPL/Jason Major
NASA/JPL/Jason Major
Sondou Voyager 2 bylo následně objeveno dalších 10 měsíců. V současnosti je takových malých měsíců okolo Uranu známo 22. Nazývají se Ferdinand, Setebos, Prospero, Margaret, Sycorax, Trinculo, Stephano, Caliban, Francisco, Mab, Puck, Perdita, Belinda, Cupid, Rosalind, Portia, Juliet, Desdemona, Cressida, Bianca, Ophelia a Cordelia.
