Це дві планети майже однакового розміру з схожим хімічним складом; вони менше і щільніше Юпітера і Сатурна.
Кожна з цих планет знаходиться в центрі мініатюрної системи супутників і кілець.
Кожна з цих планет явно постраждала від сильного зіткнення з іншим космічним тілом в дуже давні часи.
Атмосфери Урана і Нептуна, як і Юпітера і Сатурна, в основному складаються з водню і гелію. Але Уран і Нептун астрономи називають крижаними планетами, тому що під їх атмосферами знаходяться масивні тіла з кам'янистих порід і різних льодів. Насправді вода знаходиться настільки глибоко всередині цих планет і під таким високим тиском, що вся являє собою гарячу рідину. Але коли мільярди років тому ці планети утворилися в результаті злиття дрібних тіл, що потрапила в них вода була повністю замерзлої.
На сьогоднішній момент, планети сонячної системи для дослідників і вчених становлять лише науковий інтерес. Але можливо в майбутньому і економічна вигода скаже своє слово. Космічні об'єкти, віддалені на тисячі кілометрів, можуть стати плацдарми з видобутку цінних порід мінералів.
Вченими проводилися експерименти над алмазами, а зокрема над їх поведінкою в екстремальному середовищі. В результаті експерименту стало відомо про можливість існування, на віддалених планетах Уран і Нептун величезних "алмазних айсбергів" борознять алмазні моря.В ході експериментів алмази піддавали впливу величезних температур, тиску багаторазово перевищує земне. І головною несподіванкою стало те, що при плавленні алмаз за властивостями схожий зі звичайною водой.Налічіе алмазних морів, на думку вчених, видають незвичайні магнітні поля цих планет, що мають характерний нахил щодо своєї осі обертання. А так само те, що на цих планетах знаходиться у величезних кількостях вуглець, що є основним компонентом структури алмаза.Но стверджувати це зі стовідсотковою впевненістю не варто, а довести це можливо лише відправивши до цих планет наукові зонди або симулював природні умови цих планет в лабораторіях.
Уран - третя за розміром планета Сонячної системи після Юпітера і Сатурна. Уран складається головним чином з гірських порід і льоду, але має потужну водневої і гелієвої атмосферою. Блакитний відтінок надає атмосфері Урана невелика кількість метану, який поглинає в основному червоне світло. Це зображення було отримано в 1986 році станцією "Вояджер-2" - єдиним космічним кораблем коли-небудь зближує з Ураном. Уран має безліч супутників і систему кілець. Уран і Нептун дуже схожі між собою. Уран трохи крупніше, але має меншу масу.
Мабуть, найбільша загадка Урана - це вкрай незвичайне напрямок осі його обертання, яка нахилена на 98 градусів, тобто вісь обертання Урана лежить майже в площині його орбіти. Тому рух Урана навколо Сонця абсолютно особливе - він котиться вздовж своєї орбіти, перевертаючись з боку на бік, подібно колобку. Такі особливості руху і обертання Урана не узгоджуються із загальною картиною виникнення планет з допланетного хмари, всі частини якого оберталися в одному ітом ж напрямку навколо Сонця. Залишається припускати, що вже сформувалася планета Уран зіткнулася з якимось іншим досить великим небесним тілом, в результаті чого її вісь обертання сильно відхилилася від первісного напрямку, та так і залишилася в цьому аномальному положенні.
Як і на інших планетах-гігантах, в атмосфері Урана спостерігаються ознаки сильних вітрів, що дмуть паралельно екватору планети. В основному це вітри, що мчать із заходу на схід з ураганними швидкостями від 140 до 580 км / ч. А ось уздовж екватора вітри дмуть в зворотному напрямку, але теж дуже сильні - 350 км / ч.
Під газовою оболонкою повинен розташовуватися океан з води, аміаку і метану з температурою поверхні 2200 градусів С. Атмосферний тиск на рівні океану - 200 тис. Земних атмосфер. На відміну від Сатурна і Юпітера на Урані немає металевого водню, і аміачно-метанової-водна оболонка товщиною 10 тис. Кілометрів переходить в центральне кам'яно-залізне ядро з твердих порід. Температура там досягає 7000 з, а тиск - 6 млн атмосфер.
Судити про внутрішню будову Урана можливо лише за непрямими ознаками. Маса планети була визначена за допомогою розрахунків, заснованих на астрономічних спостереженнях за гравітаційним впливом, яке надає Уран на свої супутники. Хоча за обсягом Уран в 60 разів більше нашої Землі, маса його лише в 14,5 разів перевищує земну. Це через те, що середня щільність Урана 1,27 г / см 3. тобто трохи більше ніж у води. Такі низькі щільності типові для всіх чотирьох планет - гігантів, що складаються переважно з легких хімічних елементів. Вважається, що в самому центрі Урана розташоване кам'яне ядро, складене головним чином з оксидів кремнію. Діаметр ядра в 1,5 рази більше всієї нашої Землі. Навколо нього - оболонка з суміші водного льоду і кам'яних порід. Ще вище слід глобальний океан рідкого водню, а потім - дуже потужна атмосфера. За іншою моделі передбачається, що у Урана і зовсім немає кам'яного ядра. В такому випадку Уран повинен виглядати як величезна куля з снігової "каші", що складається з суміші рідини і льоду, оповитий газовою оболонкою.
Незважаючи на складність наземних спостережень таких слабких далеких об'єктів, як супутники Урана, астрономи минулого відкрили практично всі великі супутники цієї гігантської планети. Головні супутники Урана розташовані в наступному порядку (рахуючи від планети): Міранда (Дж. Койпер - 1948), Аріель (У. Ласселлом - 1851), Умбріель (У. Ласселлом - 1851), Титанія (У. Гершель - 1787), Оберон (У. Гершель - 1787).
Титания найбільший супутник в системі Урана. Знімки Титании, зроблені з високою роздільною здатністю, показали, що древніх ударних кратерів тут значно менше, ніж на Обероне, причому особливо мало великих кратерів. Так як вони, безсумнівно, колись існували, діяв якийсь процес, який привів до їх руйнування. Вся поверхня супутника порізана системою Рифт і пересічних звивистих долин, дуже схожих на русла річок. Найбільш довгі досягають майже 1000 км в довжину. Деякі з них оточені системами світлих відкладень на поверхні. Цікаві відомості були отримані в поляриметричної експерименті: поверхня покрита шаром пористого матеріалу. Швидше за все, це водяний іній, конденсованих на поверхні після виливів води в тріщинах (згадаємо супутник Юпітера Європу).
Міранда - це дивний світ, у якого напевно було бурхливе минуле. Найближчий до Урану з його великих супутників, Міранда має діаметр близько 300 миль і була відкрита в 1948 році американським дослідником планет Жераром Койпером. Вельми детально досліджений космічним апаратом Вояджер 2 в 1986 році цей далекий темний світ виявився досить незвичайним. На Міранді були виявлені унікальні, незрозумілі особливості рельєфу, що дозволяють припустити, що вона піддавалася розломів принаймні 5 разів за час еволюції. Поряд зі знаменитим "шевроном" - яскравою областю, що має форму літери V прямо під центром цього монтажу із зображень Міранди з найвищим дозволом, на ньому можна побачити безладне накладення хребтів і долин, старі, покриті кратерами, і гладкі молоді поверхні, темні каньйони глибиною до 12 миль. Великий кратер (нижче центру) - Алонсо, який має діаметр 15 миль.
З 1919 року Міжнародний астрономічний союз вирішив встановити загальноприйняту номенклатуру позначень планет, супутників і особливих структур на їх поверхні. Для далекої системи супутників Урана були обрані імена героїв шекспірівських п'єс. Так, один з далеких і другий за величиною супутник Урана був названий на честь Оберона, царя з комедії "Сон в літню ніч". А вражаючий і воістину королівських розмірів кратер на його поверхні був названий на честь Гамлета (праворуч від центру картинки). На сьогоднішній зображенні Ви бачите поверхню Оберона, як його побачив космічний апарат Вояджер-2.
Як на поверхні Аріеля утворились ущелини? Була розвинена теорія, в якій через нагрівання, викликаного приливні впливом Урана, відбувалися "землетрусу" і значні зсуви частин поверхні супутника. Тепер на замерзлому Аріель видна густа мережа жолобів, багато з яких всередині покриті невідомою речовиною. Аріель - другий за відстанню від Урана супутник після Міранди. Він складається наполовину з водяного льоду і наполовину з каменю. Аріель був відкритий Вілльяма Лассель в 1851 році.
М'яко ковзаючи по далеким просторах Сонячної системи, Вояджер 2 сфотографував Нептун і Тритон, обох у фазі півмісяця в 1989 році. Ця фотографія газової планети-гіганта і його прихованого хмарами супутника була зроблена після того, як корабель пройшов точку максимального зближення з Нептуном. Як ви розумієте, таке зображення неможливо отримати наземному спостерігачеві: на Нептун неможливо подивитися "збоку" з Землі, оскільки ми знаходимося набагато ближче до Сонця. Незвичайна точка зору Вояджера позбавила Нептун його звичного блакитного відтінку, обумовленого прямим розсіюванням сонячного світла. Зате видно почервоніння до краю, викликане тими ж причинами, що і червоний колір призахідного Сонця на Землі. Нептун трохи менше і трохи масивніше Урана. Нептун володіє декількома темними кільцями. Крім того, відомо, що ця планета випромінює більше світла, ніж отримує від Сонця.
Протей - другий за величиною супутник Нептуна, наступний за таємничим Тритоном. Протей був відкритий тільки в 1982 році космічним апаратом Вояджер-2. Це досить дивно, тому що Нептун має менший супутник - Нереїду - який був відкритий 33 роками раніше. Причина, чому Протей не було відкрито раніше, полягає в тому, що його поверхня дуже темна, а його орбіта розташована ближче до Нептуну. Другий за масою супутник Нептуна складає лише чверть відсотка від маси Трітона.По формі Протей схожий на коробку з непарною кількістю сторін. Якби він був трохи масивніше, його власна гравітація надала б йому сферичну форму.
