Der Uranus

Uranus ist mit einer durchschnittlichen Sonnenentfernung von 2,9 Milliarden km der siebte Planet des Sonnensystems und gehört zu den jupiterähnlichen (jovianischen) Planeten. Uranus wurde 1781 von Wilhelm Herschel entdeckt und ist mit einem Durchmesser von über 51.000 km rund viermal so groß wie die Erde. Physikalisch gesehen ist er dem Neptun ziemlich ähnlich und ist nach Neptun mit rund 14 Erdmassen in der viert schwerste Planet im Sonnensystem. Beim Durchmessers liegt er etwas vor Neptun auf Rang drei. Aufgrund des Eisvorkommens im Inneren werden Uranus und Neptun auch als Eisriesen bezeichnet.

Die Umlaufbahn

Uranus läuft auf einer annähernd kreisförmigen Umlaufbahn zwischen dem Saturn und Neptun um die Sonne. Er hat etwa die doppelte Entfernung zur Sonne wie der nächstinnere Planet Saturn. Für einen Sonnenumlauf benötigt Uranus etwa 84 Jahre. Bei seiner Bahngeschwindigkeit von 6,81 km/s braucht er rund zwei Stunden um seinen eigenen Durchmesser zurückzulegen. Die Erde braucht nur sieben Minuten.

Der Innerer Aufbau von Uranus

Uranus ist zwar nach Jupiter und Saturn der drittgrößte Planet des Sonnensystems aber durch seine geringen Dichte ist er leichter als Neptun. Als Modell wird Uranus als flüssiger Planet mit einer gasförmigen oberen Atmosphäre mit einem flüssigen Stoff darunter betrachtet. Die Gashülle (Atmosphäre) geht ohne Phasenübergang vom gasförmigen in einen flüssigen Zustand über. Unter der dichten, gasförmigen Wasserstoff-Methan Schicht besteht Uranus aus teilweise verflüssigten Gasen, Eis und wahrscheinlich einem kleinen Gesteinskern.

Der dickere Mantel aus Wasser, Methan und Ammoniak hat wahrscheinlich die Festigkeit von Eis und beinhaltet den den größten teil der masse. Diese dichte Flüssigkeit, die sehr leitfähig ist, wird auch als Wasser-Ammoniak Ozean bezeichnet. Diese Schicht umschließt einen kleinen, eventuell flüssigen Kern aus Silizium und Eisen. Im Zentrum des Uranus herrscht ein Druck von rund acht Millionen bar und eine Temperatur von etwa 5000°C. Die Energiequelle von Uranus besteht nur aus absorbierte Sonnenstrahlung. Uraus strahlt im Unterschied zu den anderen Gasplaneten des Sonnensystems nicht mehr Wärme ab, als er von der Sonne bekommt.

Die Entstehung von Uranus

Theorien über die Entstehung und Bildung des Sonnensystems haben Probleme die Existenz von Uranus und Neptun so weit außerhalb der Bahn vom Saturn zu erklären. Sie sind zu groß, um sich aus der Materie zu bilden, die im damaligen Sonnensystem in dieser Entfernung zu erwarten war. Deshalb vermutet man, dass Uranus und Neptun sich viel näher bei der Sonne geformt haben und durch den Einfluss von Jupiter hinausgeschleudert wurden. Jedoch zeigen kürzlich durchgeführte Simulationen unter Berücksichtigung von Planetenwanderungen, dass sich Neptun und Uranus nahe ihrer jetzigen Positionen formen konnten.

Das Ringsystem von Uranus

Uranus verfügt über ein sehr feines und dunkles Ringsystem. Was die Größe der Teilchen betrifft, bestehen die Ringe aus groben Brocken mit bis zu 10 Meter Durchmesser und aus feinem Staub. Im Durchschnitt sind die Teilchen größer als die der Saturnringe, in der Gesamtzahl bestehen die Uranusringe aus weniger Teilchen als die Saturnringe. Momentan sind 13 Uranusringe bekannt.Die Ringe des Uranus liegen nicht genau um den Planeten, sondern schwingen etwas um ihn. Als Ursachen dafür vermuten man die Gravitationswirkung der Monde und die Abplattung von Uranus. Die Ringe sind wahrscheinlich noch relativ jung. Es ist wahrscheinlich, dass sie nicht zusammen mit dem Uranus entstanden sind. Die Teilchen in den Ringen könnten einmal Monde gewesen sein, die durch Kollisionen mit anderen Objekten zertrümmert wurden.

Die Monde von Uranus

Es sind 27 Uranusmonde bekannt. Die Durchmesser der Monde liegen zwischen 10 und 1600 Kilometern. Die beiden ersten Monde wurden von Wilhelm Herschel 1787 entdeckt und von seinem Sohn nach Figuren aus Shakespeares Sommernachtstraum Titania und Oberon benannt. Zwei weitere Monde, die William Lassell 1851 entdeckte, wurden Ariel und Umbriel getauft, Gerard Kuiper entdeckte 1948 den Mond Miranda.

Die letzte Mondentdeckung war im Jahr 2003, als mit dem Hubble-Teleskop neben zwei weiteren Ringen auch zwei weitere Monde entdeckt wurden. Einer dieser Monde, der "Mab" getauft wurde, zerbröckelt vermutlich langsam und bildet dadurch einen der beiden neu entdeckten Ringe. Bei dieser Gelegenheit wurde außerdem entdeckt, dass die Bahnen der inneren Monde zwischen dem Mond Miranda und den Hauptringen keine stabilen Bahnen aufweisen, sondern dass die Monde auf chaotische Weise miteinander wechselwirken (tauschen Energie und Drehmoment aus). In wenigen Millionen Jahren könnten einige der Monde, die ihre Umlaufbahnen untereinander stören, auf Kollisionskurs gehen.