Úrano

Úrano foi o primeiro planeta a ser descoberto, que não era conhecido desde a antiguidade. O descobridor foi Herschel, em 13 de Março de 1781 mas é claro que o planeta já havia sido visto e confundido com uma estrela. O catálogo de Flamsteed, de 1690, identifica-o como a estrela 34 da constelação do Touro. O nome Úrano só entrou em uso comum em 1850, sob sugestão de Bode, depois de muitos lhe chamarem Herschel e de o próprio Herschel lhe ter chamado “Georgium Sidus” (o planeta de Jorge), em homenagem ao seu protector, o monarca inglês Jorge III.

Figura 1 – Úrano, em cores quase reais. Imagem Voyager 2.

Como todos os planetas trans-saturnianos, Úrano é ainda mal conhecido. Foi aproximado (não orbitado) por uma única sonda, a Voyager 2, em 24 de Janeiro de 1986. Mesmo assim, esta curta visita permitiu avançar muito o nosso conhecimento do planeta, nomeadamente por ter revelado as estranhas características da rotação de Úrano e a existência de um sistema de anéis.

A rotação de Úrano é invulgar em todo o Sistema Solar, primeiro por o eixo de rotação se encontrar praticamente contido no plano orbital, com o pólo Sul voltado para o Sol, e depois por se fazer no sentido retrógado. Pensa-se que estes factos se podem dever a um choque violento com outro planeta que Úrano terá sofrido na sua história. Apesar disso, a região equatorial de Úrano é a mais quente, tal como em todos os outros planetas o que, junto com o facto de Úrano radiar mais energia que a que recebe do Sol, leva a crer que o planeta possui um núcleo “quente” possivelmente enriquecido em isótopos radioactivos leves (Si? C?), sendo a condução térmica para a superfície feita por correntes de convecção.

Figura 2 – Úrano e os seus anéis, em cores falsas. Imagem Voyager 2.

Tabela 21.1 – Os Anéis de Úrano

Anel

Distância (km)

Largura (km)

1986U2R

38 000

2500

6

41 840

1-3

5

42 230

2-3

4

42 580

2-3

Alfa

44 720

7-12

Beta

45 670

7-12

Eta

47 190

0-2

Gamma

47 630

1-4

Delta

48 290

3-9

1986U1R

50 020

1-2

Epsilon

51 140

20-100

O sistema de anéis de Úrano é muito fino e difuso (Figura 2 e Tabela 1). Os anéis têm um albedo baixo, como os de Júpiter, mas são compostos por corpos com até 10 metros de diâmetro, tal como os de Saturno. De facto, os anéis de Úrano foram descobertos mesmo antes dos de Júpiter, o que levou a que se procurassem – e encontrassem – anéis em todos os planetas gigantes. Pensa-se que possam existir anéis incompletos (arcos de anel) com cerca de 50 m de extensão.

A estrutura de Úrano só se conhece por inferência a partir de dados da sua geofísica externa (Figura 3).

Figura 3 – Modelo da estrutura interna de Úrano. C. Hamilton.

O núcleo de Úrano deve ser composto de uma mistura de rocha e gelo, de massa provavelmente não superior à da Terra. A este núcleo seguir-se-á um “manto” composto por uma mistura de gelos de água, metano e amónia, possivelmente em estado sólido mas plástico. Daí até à superfície encontra-se uma atmosfera de hidrogénio, hélio e metano moleculares, que absorvem a luz no vermelho, o que confere ao planeta a sua característica cor azul.

Esta atmosfera é bandeada, como nos outros gigantes (Figura 21.4) e atravessada por ventos fortíssimos, entre 40 e 160 m/s (entre 140 e 580 km/h), que sopram na direcção da rotação do planeta.

Figura 4 – Úrano, em imagem de cores falsas muito processada, mostrando as bandas atmosféricas comuns aos outros gigantes. Imagem HST.

Encontraram-se ventos da ordem dos 100 m/s que sopram na direcção oposta, nas zonas equatoriais, por análise de imagens recentes do Telescópio Espacial Hubble (Figura 21.5).

Figura 5 – A evolução no tempo da posição de duas nuvens (A e B), que permite determinar a velocidade e a direcção dos ventos. Imagem HST.

Outro argumento em favor da existència de correntes de convecção no interior de Úrano é o facto de ter um campo magnético dipolar, forte. Este campo está descentrado em relação ao planeta e o eixo magnético faz um ângulo de cerca de 60º com o eixo de rotação.

Úrano

Dados Astronómicos

Orbita

Sol

Distância média ao Sol (UA)

19.20094

Excentricidade orbital

0.0457

Período sideral (anos)

84.01067

Inclinação orbital

0.772º

Velocidade orbital média (km/s)

6.81

Período de rotação (horas)

-17.24

Inclinação do eixo de rotação

97.77º

Magnitude visual máxima

5.32

Número de Satélites

21

Dados Físicos

Raio equatorial (km)

25 559

Massa (kg)

86.832 X 1024

Volume (km3)

6.833 X 1010

Densidade média (g/cm3)

1.270

Gravidade à superfície no equador (m/s2)

8.69

Velocidade de escape equatorial (km/s)

21.3

Temperatura média à superfície (K)

76

Albedo normal

0.51

Momento magnético dipolar (Gauss R3)

0.228

Pressão atmosférica à superfície (mbar)

1000 (por convenção)

Composição da atmosfera  (%)

H2(82.5), He(15.2), CH4(2.3)

Dados Históricos

Descobridor

W. Herschel

Data

1781

Missões espaciais

Voyager 2