우주는 과학자들만 끌어들이는 것이 아닙니다. 이것은 그림의 영원한 주제입니다. 물론 우리는 우리 눈으로 모든 것을 볼 수는 없습니다. 하지만 우주비행사들이 찍은 사진과 영상은 정말 놀랍습니다. 그리고 지침에서 우리는 공간을 묘사하려고 노력할 것입니다. 이 수업은 간단하지만 자녀가 각 행성의 위치를 ​​파악하는 데 도움이 될 것입니다.

다음이 필요합니다.

메인 서클

먼저 종이 오른쪽에 큰 원을 그립니다. 나침반이 없으면 둥근 물체를 추적할 수 있습니다.

궤도

행성의 궤도는 중심에서 출발하여 같은 거리에 있습니다.

중앙 부분

원의 크기가 점차 커집니다. 물론 완전히 맞지는 않으니 반원을 그려주세요.

행성의 궤도는 결코 교차하지 않습니다. 그렇지 않으면 서로 충돌하게 됩니다.

궤도 그리기 마무리

전체 시트는 반원으로 덮여 있어야 합니다. 우리는 단지 9개의 행성만을 알고 있습니다. 그러나 먼 궤도에 가장 먼 궤도에서 움직이는 우주 물체도 있다면 어떨까요?

해

태양이 다른 궤도의 배경에 비해 눈에 띄도록 중앙 원을 조금 더 작게 만들고 두꺼운 선으로 윤곽을 그립니다.

수성, 금성 및 지구

이제 행성 그리기를 시작하겠습니다. 특정 순서로 배열해야 합니다. 각 행성에는 자체 궤도가 있습니다. 수성은 태양 자체 근처에서 회전합니다. 그 뒤에는 두 번째 궤도에 금성이 있습니다. 지구는 세 번째입니다.

화성, 토성과 해왕성

지구의 이웃은 화성이다. 그것은 우리 행성보다 약간 작습니다. 지금은 다섯 번째 궤도를 비워 두세요. 다음 원은 토성, 해왕성입니다. 이 천체는 지구보다 수십 배 더 크기 때문에 거대 행성이라고도 불립니다.

천왕성과 목성과 명왕성

토성과 해왕성 사이에는 또 다른 큰 행성인 천왕성이 있습니다. 이미지가 닿지 않도록 옆면에 그려주세요.

목성은 태양계에서 가장 큰 행성으로 간주됩니다. 그래서 우리는 그것을 다른 행성에서 멀리 떨어진 측면에서 묘사할 것입니다. 그리고 9번째 궤도에는 가장 작은 천체인 명왕성을 추가합니다.

토성은 주위에 나타나는 고리로 유명합니다. 행성 중앙에 여러 개의 타원을 그립니다. 태양으로부터 뻗어나가는 다양한 크기의 광선을 그립니다.

각 행성의 표면은 균일하지 않습니다. 우리 태양조차도 다양한 색조와 검은 반점을 가지고 있습니다. 각 행성에 원과 반원을 사용하여 표면을 그립니다.

목성 표면에 안개를 그립니다. 이 행성에서는 모래 폭풍이 자주 발생하며 구름으로 덮여 있습니다.

천왕성은 태양계의 일부인 행성입니다. 그것은 태양으로부터 일곱 번째 위치를 차지하고 태양계 행성 중에서 세 번째로 큰 반경을 가지고 있습니다. 질량 측면에서 이 물체는 4위를 차지합니다.

이 행성은 1781년 영국의 천문학자 윌리엄 허셜(William Herschel)에 의해 처음 기록되었습니다. 그것은 크로노스의 아들이자 제우스의 손자였던 고대 그리스의 하늘의 신인 천왕성을 기리기 위해 그 이름을 얻었습니다.

천왕성은 현대에 망원경을 사용하여 발견된 최초의 행성이라는 점에 유의해야 합니다. 이 발견은 고대부터 태양계의 알려진 경계를 확장한 최초의 행성 발견이었습니다. 행성이 상당히 크다는 사실에도 불구하고 이전에는 지구에서 볼 수 있었지만 빛이 약한별로 인식되었습니다.

천왕성을 헬륨과 수소로 구성된 목성과 토성과 같은 거대 가스 행성과 비교할 때, 천왕성은 금속 형태의 수소가 부족합니다. 행성에는 다양한 변형의 얼음이 많이 포함되어 있습니다. 이 점에서 천왕성은 해왕성과 매우 유사합니다. 과학자들은 이 행성들을 "얼음 거인"이라고 불리는 별도의 범주로 분류합니다. 그럼에도 불구하고 우라늄의 대기는 헬륨과 수소로 구성되어 있으며, 얼마 전까지만 해도 행성 대기에서 메탄과 탄화수소 첨가물이 발견되었습니다. 대기에는 고체 형태의 수소와 암모니아로 구성된 얼음 구름이 있습니다.

천왕성은 전체 태양계에서 가장 추운 대기를 가진 행성이라는 점에 유의해야 합니다. 기록된 최저 온도는 -224°C입니다. 이로 인해 과학자들은 행성의 대기가 여러 층의 구름으로 구성되어 있으며 물의 지평선이 하층을 차지하고 상층이 메탄으로 구성되어 있다고 믿습니다. 행성의 내부는 암석과 얼음으로 구성되어 있습니다.

태양계의 모든 거인과 마찬가지로 천왕성도 자기권과 행성 주위에 고리 시스템을 가지고 있습니다. 이 물체에는 직경과 궤도가 다른 27개의 영구 위성이 있습니다. 행성의 특징은 회전축의 수평 위치입니다. 이로 인해 행성은 태양을 기준으로 측면에 있습니다.

인류는 1986년 보이저 2호 우주선을 사용하여 최초로 천왕성의 고품질 이미지를 받았습니다. 이미지는 상당히 가까운 거리에서 촬영되었으며 눈에 띄는 구름 띠나 폭풍이 없는 특징 없는 행성을 보여줍니다. 현대 연구에 따르면 행성의 대기는 계절에 따라 변화하며 최대 풍속이 시속 900km에 달하는 폭풍이 자주 발생하는 것으로 나타났습니다.

행성의 발견

천왕성의 관찰은 W. Herschel이 발견되기 오래 전에 시작되었습니다. 왜냐하면 관찰자들은 그것이 별이라고 생각했기 때문입니다. 물체에 대한 최초의 문서화된 관찰은 1660년으로 거슬러 올라갑니다. John Flamsteed가 수행했습니다. 그 후 1781년에 이 행성을 12번 이상 관찰한 피에르 모니에(Pierre Monier)가 그 물체를 연구했습니다.

Herschel은 그것이 별이 아니라 행성이라는 결론을 처음으로 내린 과학자입니다. 그 과학자는 별의 시차를 연구하는 것부터 관찰을 시작했으며, 자신이 만든 망원경을 사용했습니다. 허셸은 1781년 3월 13일 영국 바스 시에 있는 자신의 집 근처 정원에서 처음으로 우라늄을 관찰했습니다. 동시에, 과학자는 저널에 다음과 같이 기록했습니다. "황소자리의 별 ζ 근처에 성운의 별이나 혜성이 있습니다." 4일 후, 과학자는 또 다른 기록을 남겼습니다. "관찰된 별이나 혜성을 검색했을 때 물체의 위치가 바뀌었음이 밝혀졌으며 이는 그것이 혜성이라는 것을 나타냅니다."

망원경을 통해 고배율로 이 물체를 추가로 관찰한 결과, 주변 별들은 표정이 풍부하고 밝았지만 혜성은 희미하게 보이는 흐릿한 점으로 나타났습니다. 반복된 연구에 따르면 그것은 혜성이었다. 같은 해 4월, 과학자는 왕립 천문학회 N. Maskelyne의 동료로부터 연구를 받았는데, 그는 이 혜성에서 머리도 꼬리도 발견하지 못했다고 말했습니다. 이로 인해 우리는 이것이 매우 긴 궤도를 가진 혜성이거나 다른 행성이라는 결론을 내릴 수 있습니다.

Herschel은 혜성이라는 설명을 계속했지만 동시에 대부분의 연구자들은 물체의 다른 특성을 의심했습니다. 따라서 러시아 천문학 자 A.I. Lexel은 지구에서 태양까지의 거리를 초과하고 4 천문 단위와 동일한 물체까지의 거리를 계산했습니다. 또한 독일 천문학자 I. Bode는 Herschel이 발견한 물체가 토성의 궤도보다 더 멀리 움직이는 별일 수 있다고 제안했으며, 또한 과학자는 운동 궤도가 행성 궤도와 매우 유사하다고 지적했습니다. 1783년 허셸은 이 물체의 행성적 성질을 최종적으로 확인했다.

이 발견을 위해 Herschel은 조지 3세로부터 200파운드의 평생 장학금을 받았습니다. 단, 한 가지 조건은 과학자가 왕에게 더 가까이 다가가서 그와 그의 가족이 과학자의 망원경을 통해 우주 물체를 관찰할 수 있다는 것이었습니다.

행성 이름

Herschel이 행성의 발견자라는 사실로 인해 그는 왕실 천문학자 공동체로부터 행성의 이름을 지정하는 영예를 얻었습니다. 처음에 과학자는 조지 3세 왕을 기리기 위해 행성의 이름을 라틴어 "GeorgiumSidus"로 "조지의 별"로 명명하기를 원했습니다. 이 이름은 그 당시 고대 신을 기리기 위해 행성의 이름을 지정하는 것이 관련이 없었으며, 또한 행성이 언제 발견되었는지에 대한 질문에 답할 것이며 발견이 떨어졌다고 대답할 수 있다는 사실로 설명되었습니다. 조지 3세 국왕 정부 시절.

발견자를 기리기 위해 행성의 이름을 지정하라는 프랑스 과학자 J. Landa의 제안도있었습니다. 토성의 신화적인 아내, 즉 키벨레(Cybele)의 이름을 따서 이름을 짓자는 제안이 있었습니다. 천왕성이라는 이름은 독일의 천문학자 보데(Bode)가 제안했는데, 그는 이 신이 토성의 아버지라는 사실에서 그 이름을 얻었습니다. Herschel이 죽은 지 1년 후, 원래 이름인 "George"는 어디에서도 거의 발견되지 않았지만 영국에서는 약 70년 동안 행성을 그렇게 불렀습니다.

천왕성이라는 이름은 1850년에 마침내 이 행성에 지정되었으며, 그 때 천왕성 폐하의 연감에 포함되었습니다. 천왕성은 그리스어가 아닌 로마 신화에서 이름을 따온 유일한 행성이라는 점에 유의해야합니다.

행성의 회전과 궤도

천왕성은 태양으로부터 28억km 떨어져 있습니다. 지구는 84년 만에 태양 주위를 완전히 공전합니다. 천왕성과 지구는 27억년에서 28억5천만년으로 분리되어 있다. 행성 궤도의 반축은 19.2AU입니다. 이는 거의 30억 킬로미터에 해당합니다. 이 거리에서 태양 복사는 지구 궤도의 1/400과 같습니다. 천왕성의 궤도 요소는 피에르 라플라스(Pierre Laplace)에 의해 처음으로 탐험되었습니다. 1841년에 존 아담스(John Adams)는 계산을 추가로 개선하여 중력 효과도 명확히 했습니다.

천왕성이 자신의 축을 중심으로 회전하는 기간은 17시간 14분입니다. 모든 거대 행성과 마찬가지로 천왕성에는 행성의 회전과 평행하게 불어오는 강력한 바람이 형성됩니다. 이 풍속은 240m/s에 이릅니다. 이로 인해 남위도에 위치한 대기의 일부는 14시간 만에 지구 주위를 완전히 회전합니다.

축 기울기

행성의 특징은 궤도면에 대한 회전축의 기울기가 97.86°라는 것입니다. 이로 인해 행성이 자전할 때 옆으로 누워 역행하여 회전합니다. 이 위치는 행성을 다른 행성과 구별합니다. 이곳의 계절은 완전히 다른 방식으로 발생합니다. 태양계의 모든 행성의 회전은 꼭대기의 움직임에 비유될 수 있으며, 천왕성의 회전은 구르는 공과 더 유사합니다. 과학자들은 행성의 그러한 기울기는 천왕성이 형성되는 동안 행성과 소행성 충돌로 인한 것이라고 제안합니다.

천왕성의 동지에는 극 중 하나가 완전히 태양을 향해 회전하는 반면 적도에서는 낮과 밤의 변화가 매우 빨라 태양 광선이 반대쪽 극에 도달하지 않습니다. 천왕성년의 절반이 지나면 행성이 다른 극과 함께 태양을 향하면서 반대 상황이 발생합니다. 흥미로운 사실은 천왕성의 각 극이 지구 시간으로 42년 동안 완전한 어둠 속에 있다가 42년 동안 태양에 의해 빛난다는 것입니다.

행성의 극이 최대량의 열을 받는다는 사실에도 불구하고 적도의 온도는 지속적으로 높습니다. 왜 이런 일이 일어나는지는 아직 과학자들에게 알려져 있지 않습니다. 또한 축의 위치는 미스터리로 남아 있습니다. 과학자들은 과학적 사실로 확인되지 않은 몇 가지 가설만을 제시했습니다. 천왕성 축의 기울기에 대한 가장 널리 알려진 가설은 태양계 행성이 형성되는 동안 지구와 거의 같은 크기의 소위 원시 행성이 천왕성과 충돌했다는 것입니다. 그러나 이것은 행성의 단일 위성이 그러한 축 기울기를 갖지 않는 이유를 설명하지 않습니다. 행성에는 행성의 축을 흔드는 큰 위성이 있었는데 나중에 사라졌다는 설도 있다.

행성의 가시성

1995년부터 2006년까지 10년 이상 동안 천왕성의 시각적 등급은 +5.6m에서 +5.9m로 변동했으며, 이로 인해 광학 기기를 사용하지 않고도 지구에서 행성을 관찰할 수 있게 되었습니다. 이때 행성의 각반경은 8초에서 10초까지 변동하였다. 밤하늘이 맑을 때는 육안으로 천왕성을 발견할 수 있고, 쌍안경을 사용하면 도시 지역에서도 천왕성을 볼 수 있습니다. 아마추어 망원경을 사용하여 물체를 관찰하면 가장자리가 어두워지는 옅은 파란색 원반을 볼 수 있습니다. 25cm 렌즈가 장착된 강력한 망원경을 사용하면 지구 최대 위성인 타이탄도 볼 수 있습니다.

천왕성의 물리적 특성

행성은 지구보다 14.5배 더 무겁고, 천왕성은 태양계의 일부인 모든 거대 행성 중에서 질량이 가장 작습니다. 그러나 행성의 밀도는 중요하지 않으며 1.270g/cm3로 토성 다음으로 밀도가 가장 낮은 행성 중에서 2위를 차지할 수 있습니다. 행성의 직경이 해왕성의 직경보다 크다는 사실에도 불구하고 천왕성의 질량은 여전히 ​​적습니다. 이는 결국 천왕성이 메탄, 암모니아, 물로 이루어진 얼음으로 구성되어 있다는 과학자들의 가설을 확증해 줍니다. 행성 구성의 헬륨과 수소는 주요 질량의 작은 부분을 차지합니다. 과학자들의 가설에 따르면 암석은 행성의 핵심을 형성합니다.

천왕성의 구조에 대해 말하면 그것을 세 가지 주요 구성 요소로 나누는 것이 일반적입니다. 내부 부분 (핵)은 암석으로 표현되고, 중간 부분은 여러 개의 얼음 껍질로 구성되며, 외부 부분은 헬륨-수소 대기로 표현됩니다. . 천왕성 반경의 약 20%는 행성의 중심부에 있고, 60%는 얼음 맨틀에 있으며, 나머지 20%는 대기에 있습니다. 행성의 핵은 밀도가 가장 높아 9g/cm3에 달하며, 이 지역의 압력은 800GPa에 이릅니다.

얼음 껍질은 일반적으로 허용되는 물리적 형태의 얼음이 아니며 온도가 매우 높은 밀도가 높은 액체로 구성되어 있음을 명확히 할 필요가 있습니다. 이 물질은 메탄, 물, 암모니아의 혼합물로 전기 전도성이 뛰어납니다. 설명된 구조 계획은 명확하게 받아들여지지 않았으며 100% 입증되지 않았습니다. 따라서 천왕성의 구조에 대한 다른 옵션이 제시됩니다. 현대 기술과 연구 방법은 인류가 관심을 갖는 모든 질문에 명확하게 답할 수 없습니다.

그럼에도 불구하고, 행성은 일반적으로 극에서 반경이 약 24.55 및 24.97,000km인 편구형 회전타원체로 인식됩니다.

천왕성의 특별한 특징은 다른 거대 행성보다 내부 열 수준이 현저히 낮다는 것입니다. 과학자들은 아직 이 행성의 열 흐름이 낮은 이유를 알아내지 못했습니다. 비슷하고 작은 해왕성조차도 태양보다 2.6배 더 많은 열을 우주로 방출합니다. 천왕성의 열 복사는 매우 약하여 0.047W/m²에 달하며 이는 지구가 방출하는 것보다 0.075W/m² 적습니다. 더 자세한 연구에 따르면 행성은 태양으로부터 받는 열의 약 1%를 방출하는 것으로 나타났습니다. 천왕성의 가장 낮은 온도는 대류권계면에서 기록되었으며 49K와 같습니다. 이 지표는 행성을 전체 태양계에서 가장 추운 곳으로 만듭니다.

큰 열복사가 없기 때문에 과학자들이 행성 내부의 온도를 계산하는 것은 매우 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 천왕성이 태양계의 다른 거인과 유사하다는 가설이 제시됩니다. 이 행성의 깊은 곳에는 액체 상태의 물이 있을 수 있습니다. 이로 인해 천왕성에는 생명체의 존재가 가능하다는 결론을 내릴 수 있습니다.

천왕성의 대기

행성에는 일반적인 고체 표면이 없다는 사실에도 불구하고 표면과 대기로의 분포에 대해 이야기하는 것은 매우 어렵습니다. 하지만 행성에서 가장 먼 부분은 대기로 간주됩니다. 예비 계산에 따르면 과학자들은 대기가 행성의 주요 부분에서 300km 떨어져 있다고 가정해야 합니다. 이 층의 온도는 100bar의 압력에서 320K입니다.

천왕성 대기의 코로나는 표면에서 행성 직경의 두 배입니다. 행성의 대기는 세 가지 층으로 나뉩니다.

• 약 100bar의 압력을 갖는 대류권은 -300~50km 범위를 차지합니다.
• 성층권의 압력은 0.1~10-10bar입니다.
• 열권 또는 코로나는 행성 표면에서 4~5만 킬로미터 떨어져 있습니다.

천왕성의 대기에는 분자 수소와 헬륨과 같은 물질이 포함되어 있습니다. 헬륨은 다른 거인처럼 행성 중앙이 아니라 대기에 위치한다는 점에 유의해야 합니다. 행성 대기의 세 번째 주요 구성 요소는 메탄으로, 이는 적외선 스펙트럼에서 볼 수 있지만 그 비율은 고도에 따라 크게 감소합니다. 상층에는 에탄, 디아세틸렌, 이산화탄소, 일산화탄소와 같은 물질과 수증기 입자도 포함되어 있습니다.

천왕성의 반지

이 행성에는 약하게 정의된 전체 고리 시스템이 있습니다. 그들은 매우 작은 직경의 어두운 입자로 구성됩니다. 현대 기술 덕분에 과학자들은 행성과 그 구조에 더 익숙해질 수 있었고, 13개의 고리가 기록되었습니다. 가장 밝은 것은 ε 고리입니다. 행성의 고리는 상대적으로 젊습니다. 이러한 결론은 고리 사이의 거리가 작기 때문에 가능합니다. 고리의 형성은 행성 자체의 형성과 병행하여 일어났습니다. 고리는 서로 충돌하는 동안 파괴된 천왕성 위성의 입자로 형성될 수 있다는 제안이 있습니다.

고리에 대한 첫 번째 언급은 Herschel에 의해 이루어졌지만 2세기 동안 아무도 지구 주위의 고리를 보지 못했기 때문에 이것은 의심스럽습니다. 천왕성에 고리가 있다는 공식 확인은 1977년 3월 10일에야 이루어졌습니다.

천왕성의 위성

천왕성에는 직경, 구성, 행성 주위의 궤도가 다른 27개의 영구 자연 위성이 있습니다.

천왕성의 가장 큰 자연 위성:

• 움브리엘;

행성 위성의 이름은 A. Pope와 W. Shakespeare의 작품에서 선택되었습니다. 많은 수의 위성에도 불구하고 총 질량은 매우 작습니다. 천왕성의 모든 위성의 질량은 해왕성의 위성인 트리톤의 질량보다 절반 정도 적습니다. 천왕성의 가장 큰 달인 티타니아는 반지름이 788.9km에 불과해 달 반지름의 절반에 불과하다. 대부분의 위성은 얼음과 암석이 1:1 비율로 구성되어 있기 때문에 알베도가 낮습니다.

모든 위성 중에서 Ariel은 표면에 운석으로 인한 충돌 분화구 수가 가장 적기 때문에 가장 어린 위성으로 간주됩니다. 그리고 Umbriel은 가장 오래된 위성으로 간주됩니다. 미란다는 혼란스러운 테라스로 변하는 최대 20km 깊이의 협곡이 많기 때문에 흥미로운 위성입니다.

현대 기술은 인류가 천왕성에 관한 모든 질문에 대한 답을 찾는 것을 허용하지 않지만 여전히 우리는 이미 많은 것을 알고 있으며 연구는 여기서 끝나지 않습니다. 가까운 장래에 우주선을 지구로 발사할 계획입니다. NASA는 2020년에 Uranusorbiter라는 프로젝트를 시작할 계획입니다.