Из-за большой удалённости от Солнца температуры на зимней и летней стороне планеты почти одинаковы, около верхушки облаков они достигают значений -216 °С, а разброс величин составляет всего лишь 4°С. Хотя полюса планеты за год получают от Солнца больше энергии, чем области на экваторе, Уран оказывается теплее в экваториальных областях, а не в полярных. Почему так происходит, пока неясно.
Уран
Внутреннее строение планеты
Атмосфера Урана состоит в основном из водорода (83% по массе), гелия (15%) и метана (СН4, около 2%), своим зеленовато-голубым цветом атмосферы гигант обязан тому, что красные лучи поглощаются метаном.
При движении по орбите Уран как бы катится, переворачиваясь с боку на бок, что совсем не похоже на поведение других планет Солнечной системы. При каких же обстоятельствах планета «завалилась» набок? Многие учёные склоняются к тому, что это произошло на раннем этапе формирования планеты в результате её столкновения с небесным телом, сравнимым по размеру с Землёй. Но есть и другая гипотеза, согласно которой ось вращения планеты за миллионы лет раскачал крупный спутник, впоследствии «разорвавший» гравитационные узы, связывавшие его с Ураном, и потерянный гигантом.
Магнитная ось планеты наклонена к оси вращения под углом 59° и смещена от центра Урана к южному полюсу примерно на 1/3 радиуса. Столь необычное расположение оси приводит к тому, что магнитные полюсы планеты очень сильно удалены от географических полюсов, а конфигурация поля, которое в 48 раз сильнее земного, достаточно сложная.
«Свита» Урана гораздо менее массивная, чем у других газовых гигантов: объединённая масса пяти самых крупных спутников планеты вполовину меньше массы Тритона, спутника Нептуна. Все 27 естественных спутников вращаются в плоскости экватора планеты, практически перпендикулярно плоскости её орбиты. Они состоят наполовину изо льда с включениями аммиака и углекислого газа, а наполовину — из горных пород. Две самые большие луны, Титаник и Оберон, диаметрами 1578 км и 1523 км соответственно, открыл Гершель в 1 787 г.
Обнаруженные в 1977 г. кольца Урана очень тёмные, их вещество подобно застывшей лаве и углю. Они образованы из частиц диаметром от нескольких миллиметров до нескольких метров. На май 2010 г. известно 13 колец, самое яркое из которых имеет переменную толщину.
Наблюдения с космических зондов показывают, что кольца Урана постоянно пополняются пылью, которую мощные метеориты выбивают с поверхности спутников.
Нептун
Нептун — восьмая по счёту и единственная планета в Солнечной системе, которую открыли благодаря математическим вычислениям. Из-за слабого блеска её невозможно разглядеть без помощи оптических приборов, поэтому на мысль о существовании далёкой планеты учёных натолкнули странности в поведении Урана: каждый раз после очередного уточнения характеристик его орбиты гигант медленно, но верно отклонялся от вычисленной траектории. Со временем стало очевидно, что аномалии в движении Урана вызваны притяжением ещё одной планеты, орбита которой находится далеко за его орбитой.
Два математика и астронома британец Джон Адаме и француз Урбен Леверье независимо друг от друга рассчитали путь неизвестной планеты, благодаря чему немецкие астрономы Иоганн Галле и Гейнрих д'Арре 23 сентября 1846 г. и обнаружили Нептун. А уже через 17 дней, 10 октября, английский астроном-любитель Уильям Ласселл с помощью домашнего телескопа открыл самый большой спутник Нептуна — Тритон, радиус которого равен 1353 км.
Нептун
Внутреннее строение планеты
На снимке, сделанном «Вояджером», виден рельеф облаков на Нептуне
Большое Темное Пятно на Нептуне
Атмосфера Нептуна состоит в основном из водорода (80%), гелия (19%) и метана (1%), окрашивающего её в голубой цвет. На видимой поверхности Нептуна наблюдаются облачные полосы, а также тёмные и светлые пятна — вихри. Кроме того, на южном полюсе планеты обнаружена горячая область, температура которой на 10 К выше, чем в среднем по планете. Нептун излучает в космос в 2,6 раза больше энергии, чем получает от Солнца, и, следовательно, имеет внутренний источник тепла неизвестной природы.
В атмосфере Нептуна образуются гигантские шторма и дуют самые быстрые в Солнечной системе ветры. Эти ветры дуют вдоль экватора планеты в направлении, противоположном её вращению. Они в три раза мощнее юпитерианских и в девять раз превосходят земные. Кроме того, на Нептуне замечены гигантские антициклоны — аналоги Большого Красного Пятна на Юпитере, которые сравнимы с ним по размеру, но живут гораздо меньше.
В 1989 г. «Вояджер-2» подтвердил гипотезу о существовании у Нептуна колец. Их оказалось шесть — слабых и полупрозрачных. Эти кольца очень непостоянны, скорее всего, молоды и просуществуют недолго.
К маю 2010 г. у Нептуна было обнаружено 13 спутников, шесть из которых были найдены «Вояджером-2». Два из них — Нереида и Тритон — обращаются вокруг планеты в обратном направлении. Нереида имеет одну из самых вытянутых орбит в Солнечной системе, а на Тритон, превосходящий размером Луну, приходится 99,5% массы всех спутников планеты.
Тритон отличается большой плотностью (2 г/см3) и самой низкой температурой поверхности среди спутников Солнечной системы (-235 °С). Он имеет очень тонкую газовую оболочку, верхний слой которой на 99% состоит из азота. В нижних слоях атмосферы обнаружены метан и угарный газ (СО). На поверхности спутника есть кратеры, каньоны и горы, а гейзеры жидкого азота выбрасывают кипящий газ на высоту 7–8 км.
* * *
