URANO

 

A maioria dos astrônomos do século XVII não levavam muito a sério a possibilidade de haver mais de 6 planetas no Sistema Solar. Para se ter uma idéia, pelo menos desde 1690 (com o auxílio duma luneta), o sétimo planeta já tinha sido visto várias vezes, mas fora totalmente ignorado como apenas mais uma estrela. 

No entanto, por acaso em 13 de março de 1781, o astrônomo inglês, de origem alemã, William Herschel, enquanto estava fazendo um mapa celeste, avistou-o sem confundir com uma estrela; porém, o confundiu com um cometa! Passaram cinco meses, até que outro astrônomo, o francês Pierre Simon Laplace, calculou a órbita deste novo astro e conclui que era um planeta além de Saturno. 

Imagem de Urano tomada pela sonda Voyager 2 em janeiro de 1986. As estrias, ligeiramente visíveis, são de metano. (Cre´dito NASA/JPL)

 

Se pensou a que a história terminou, se enganou. Herschel decidiu chamá-lo de "Georgium Sidus" em homenagem ao então rei da Inglaterra, George III; é claro, que outros preferiram simplesmente dá o nome de "Herschel". Apesar do protesto de outros países (obviamente por razões políticas), o nome do rei permaneceu até 1850, quando a comunidade científica aceitou o nome sugerido por Johann Elert Bode, anos antes: em harmonia com a tradição do nome dos planeta procederem da mitologia greco-romana, este planeta seria chamado de Urano, deus dos céus, sendo pai de Saturno, e avô de Júpiter. Esta breve história, apenas ilustra de que nem sempre a ciência é tão exata e sensata.

Visão artística de Urano. A inclinação do eixo de rotação faz com que o planeta pareça gira de lado.

 

Observações posteriores de Urano, revelaram cinco luas (entre 1787-1948) e seus anéis (1977). Com a exploração da sonda Voyager 2 em 17 de janeiro de 1986 descobriram-se mais luas, mais anéis e outras características do planeta. E a partir de 1995, com o uso do Hubble foram acrescentados mais dados do sistema de Urano. 

 

Urano visto em cor verdadeira (à esquerda) e com falsa (à direita) pela Voyager 2 em 17/jan/1986 à 9.100.000 de km do planeta. A sombra mais escura na parte superior direita  da 1ª foto corresponde ao limite entre o dia e a noite de Urano. Na 2ª foto, Urano revela a calota polar Sul rodeada por uma série de faixas concêntricas. Para ambas as fotos foram usadas filtros  ultravioleta, violeta, azul, verde  e laranja. (Crédito NASA/JPL)

 

A observação de Urano, apesar de está no limite da visibilidade humana, tem melhores resultados com uso do telescópio. Dependendo do instrumento é possível ver um disco cinza-esverdeado. Também é necessário uma carta celeste para localizá-lo entre as estrelas. Grandes telescópios revelam uma quantidade maior de satélites visíveis, sendo possível observar quatro das maiores luas de Urano. Os astrônomos consideram este planeta digno de atenção, pois sua magnitude parece apresentar oscilação acima do normal. Talvez seja porque quando um dos pólos está voltado para a Terra, apresenta uma superfície maior, em função de seu notável achatamento.
Urano fotografado em 15/jun/1993 por um astrônomo amador.

 

 

As características em comum que há nos planetas gasosos, também são vistos em Urano: muitos satélites, um sistema de anéis, atmosfera basicamente de hidrogênio e período de rotação rápida. Urano também é comparado como irmão gêmeo de Netuno, visto que a cor, o período de rotação, a composição atmosférica, as características físicas (diâmetro, massa, volume e densidade) e o desvio no campo magnético são parecidos.

Em contraste com outros planetas gasosos, quando a Voyager 2, passou por Urano encontrou uma atmosfera  aparentemente calma, porque não foram vistas grandes manchas e havia poucas faixas de latitude. Apesar disto os aparelhos apontaram ventos à velocidade de até 600 km/h, e foram vistos nuvens rarefeitas. Observações recentes com o Hubble mostraram listras maiores e formações de pequenas manchas. Isto talvez ocorra por causa dos efeitos de mudança de estação em Urano.

Imagem em infravermelho de Urano tirada pelo Telescópio Espacial Hubble. São visíveis os anéis, algumas luas e as nuvens (em tom laranja) que circundam o planeta acima dos 500 km/h. (Crédito E.Karkoschka, NICMOS e  NASA)

 

Imagem artística por baixo da atmosfera  de Urano.Além dum meteoro rasgando o céu, é visto um ponto amarelo, o Sol. (Crédito David Seal)

 

A cor azul esverdeada deve-se a absorção seletiva da luz solar por parte do metano, que compõe 2% da atmosfera. A maioria é composta por hidrogênio (83%) e hélio (15%). A temperatura na alta atmosfera varia entre -193ºC a -215ºC.

A característica ímpar de Urano, é que ele gira quase deitado em torno de seu eixo de rotação, inclinado 97,90º, enquanto leva 84 anos para dar uma volta em torno do Sol. Há ocasiões que um de seus pólos apontam quase que diretamente para o Sol! Isto também deve afetar drasticamente as atividades atmosféricas, visto que em certas estações um dos pólos recebe mais energia solar do que as regiões equatoriais; no entanto, por alguma razão atualmente desconhecida, o planeta é mais quente no equador do que em seus pólos. 

O campo magnético de Urano é muito inclinado com relação ao eixo orbital, que causa uma cauda magnética entrelaçado atrás do planeta. 

O interessante é que pode-se dizer que a rotação de Urano (que dura 17 horas e 18 minutos)  tanto pode ser considerada retrógrada como normal, dependendo da inclinação do planeta. Provavelmente o que provocou este no eixo foi um choque com um astro do tamanho da Terra enquanto o Sistema Solar estava em formação.

Clique para ver uma simulação do campo magnéticoAlém disso, o eixo do campo magnético de Urano é muito inclinado ao eixo de rotação, cerca de 60º (o maior do Sistema Solar), e não se encontra no centro do planeta. Outro detalhe, é que apesar de Urano ser maior que Netuno, este tem massa e gravidade maior do que Urano.

Esta  imagem mostra Urano em crescente em 24/jan/1986 enquanto a Voyager 2 se distanciava do planeta. (Crédito NASA)

 

Esquema das estações de Urano. Por causa da inclinação incomum do planeta. Há ocasiões em que o hemisfério Norte (2) passa 21 anos no inverno escuro. Depois de 42 anos é a vez do hemisfério do Sul (4) passa o longo inverno. Na outras estações (1 e 3) o planeta recebe a luz do Sol por igual. (Crédito National Air and Space Museum). 

 

Durante muitos anos, pensava-se que Saturno fosse o único planeta com anéis. No entanto, em 10 de março de 1977, os astrônomos do laboratório espacial KAO (Kuiper Airbone Observatory), observaram Urano quando ocultou a estrela SAO 158667. A luz da estrela reluziu cinco vezes, tanto antes como depois de o próprio planeta bloquear a luz, indicando a possível existência de pelo menos cinco anéis. Eles foram confirmados pela Voyager 2, que revelou mais dois anéis, aos nove até então conhecidos. 

Os anéis são muito estreitos (cerca de cem metros), compostos basicamente por partículas medindo alguns centímetros, com superfície irregular. De cor acinzentada, os anéis de Urano refletem a luz de forma irregular. Combinando o brilho das fotos da Voyager 2 com as obtidas na Terra, verificou-se que as partículas refletem apenas 1% ou 2% da luz solar incidente.

Pseudo-imagem dos anéis de Urano, gerada usando um filtro especial da Voyager 2. A cor real é cinzento neutro e tão escuros como carvão. (Crédito A. Tayfun Oner)

Os anéis chamados de 6, 5 e 4 são os mais inclinados e mais próximos do planeta. O chamado Épsilon é o mais externo e o mais brilhante, já que contém  cerca de 70% da superfície visível  dos anéis, com 150 metros de espessura e 100 km de largura. Além disso foram encontrados dois satélites, um em cada lado do anel. Eles são chamados de "pastores" porque guiam as órbitas dos anéis; tanto, que espera-se encontra mais 16 satélites medindo menos de 16 km e tão escuros quanto as partículas que compõem os anéis.
Panorama do sistema de anéis que rodeia Urano. Sua visibilidade é muito inferior à dos anéis de Saturno. Foto em com falsa pela Voyager 2 da distância de  4,17 milhões de km do planeta. (Crédito NASA/JPL)

 

Nesta imagem são vistos dois satélites pastores (indicados pelo círculos):  1986U8 e 1986U7, os quais mantêm constante a órbita do anel Épsilon. (Crédito NASA/JPL) Duas imagens de Urano de 20/nov/1997 pelo telescópio Hubble. À esquerda, como Urano seria visto por uma pessoa numa nave espacial perto do planeta. À direita, imagem feita com luz sensível à absorção das moléculas de metano na atmosfera de Urano, ficando mais evidente uma pequena nuvem próximo a calota polar Norte (canto direito da imagem). (Crédito Heidi Hammel e NASA)

 

DADOS DOS ANÉIS DE URANO

DESIGNAÇÃO

DISTÂNCIA DA ATMOSFERA (km)

LARGURA (km)

ESPESSURA (m)  

1986 U2R 12.100 2.500

100

6 15.940 1 a 3 100
5 16.330 2 a 3 100
4 16.680 2 a 3 100
Alfa 18.820 7 a 12 100
Beta 19.770 7 a 12 100
Eta 21.290 0 a 2 100
Gama 21.730 1 a 4 100
Delta 22.390 3 a 9  100
1986 U1R 24.120 1 a 2 100

Baseado na gravura da Zoom School.

Épsilon 25.240 20 a 100 150

 

Urano possui 21 satélites conhecidos atualmente. Essas luas podem serem divididas em três categorias: as maiores, descobertas até 1948, com uso de telescópios; as menores, com órbitas próximas ao planeta, descobertos pela sonda Voyager 2; e as menores com órbitas excêntricas distantes do planeta descobertos recentemente. O maior é Titânia com 1.580 km e o menores com 20 km de diâmetro são Estefano, Prospero e Setebos; este último também é o mais distante, cerca de 21.650.000 km do centro de Urano. O mais próximo é Cordélia à apenas 49.770 km de Urano, antes do anel Épsilon. 

Os nomes dos satélites naturais de Urano são ímpares: invés da mitologia greco-romana, foram chamados por personagens dos autores William Shakespeare e Alexander Pope.

Outro detalhe interessante é que como em geral os satélites giram no plano equatorial do planeta, no caso de Urano (como já descrito é muito inclinado), isso significa que os satélites giram ao redor do planeta como os ponteiros de uma relógio de parede. 

Imagem de despedida de Urano. Esta foto foi tirada em 25/jan/1986 quando a sonda Voyager2 estava à 1.000.000 de km, em direção ao planeta Netuno à 72.000 km/h.  A fina camada branca é resultado da névoa acima da camada principal da atmosfera. (Crédito NASA/JPL)

 

Comparado à Terra, Urano é cerca 4 vezes maior. A aparência trançada dos anéis é artificial em vista da baixa resolução do gráfico. (Baseado em imagem de Walter Myers) 

 Órbita de Urano. 

 

DADOS NUMÉRICOS DE URANO
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Massa (Terra =1) 14,54
Volume (Terra=1) 63,04
Densidade (g/cm³) 1,67
Gravidade (Terra=1) 0,89
Temperatura Média (atmosfera) -204º C
Temperatura Máxima (atmosfera) -193º C
Temperatura Mínima (atmosfera) -215ºC
Componentes Principais da Atmosfera Hidrogênio, Hélio e Metano
Satélites 21
CARACTERÍSTICAS ORBITAIS
Distância Média do Sol (km) 2.870.000.000
Distância Máxima do Sol (km) 3.004.000.000
Distância Mínina do Sol (km) 2.741.300.000
Diâmetro Médio (km) 51.800
Período de Revolução (anos) 83,75
Período de Rotação -17h 18min
Inclinação do Eixo (graus) 97,90
Excentricidade da Órbita 0,046

 

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