Planet Uranus

Uranus adalah planet ketujuh dari Matahari dan planet yang terbesar ketiga dan terberat keempat dalam Tata Surya. Ia dinamai dari nama dewa langit Yunani kuno Uranus (Οὐρανός) ayah dari Kronos (Saturnus) dan kakek dari Zeus (Jupiter). Meskipun Uranus terlihat dengan mata telanjang seperti lima planet klasik, ia tidak pernah dikenali sebagai planet oleh pengamat dahulu kala karena redupnya dan orbitnya yang lambat. Sir William Herschel mengumumkan penemuannya pada tanggal 13 Maret 1781, menambah batas yang diketahui dari Tata Surya untuk pertama kalinya dalam sejarah modern. Uranus juga merupakan planet pertama yang ditemukan dengan menggunakan teleskop.

Uranus komposisinya sama dengan Neptunus dan keduanya mempunyai komposisi yang berbeda dari raksasa gas yang lebih besar, Jupiter dan Saturn. Karenanya, para astronom kadang-kadang menempatkannya dalam kategori yang berbeda, "raksasa es". Atmosfer Uranus, yang sama dengan Jupiter dan Saturnus karena terutama terdiri dari hidrogen dan helium, mengandung banyak "es" seperti air, amonia dan metana, bersama dengan jejak hidrokarbon. Atmosfernya itu adalah atmofer yang terdingin dalam Tata Surya, dengan suhu terendah 49 K (−224 °C). Atmosfer planet itu punya struktur awan berlapis-lapis dan kompleks dan dianggap bahwa awan terendah terdiri atas air dan lapisan awan teratas diperkirakan terdiri dari metana. Kontras dengan itu, interior Uranus terutama terdiri atas es dan bebatuan.

Seperti planet raksasa lain, Uranus mempunyai sistem cincin, magnetosfer serta banyak satelit alami. Sistem Uranian konfigurasinya unik di antara planet-planet karena sumbu rotasi miring ke sampingnya, hampir pada bidang revolusinya mengelilingi Matahari. Sehingga, kutub utara dan selatannya terletak pada tempat yang pada banyak planet lain merupakan ekuator mereka. Dilihat dari Bumi, cincin Uranus kadang nampak melingkari planet itu seperti sasaran panah dan satelit-satelitnya mengelilinginya seperti jarum-jarum jam, meskipun pada tahun 2007 dan 2008 cincin itu terlihat dari tepi. Tahun 1986, gambar dari Voyager 2 menunjukkan Uranus sebagai planet yang nampak tidak berfitur pada cahaya tampak tanpa pita awan atau badai yang diasosiasikan dengan raksasa lain. Akan tetapi, pengamat di Bumi melihat tanda-tanda perubahan musim dan aktivitas cuaca yang meningkat pada tahun-tahun belakangan bersamaan dengan Uranus mendekati ekuinoksnya. Kecepatan angin di planet Uranus dapat mencapai 250 meter per detik (900 km/jam, 560 mil per jam).

Uranus telah diamati pada banyak kesempatan sebelum penemuannya sebagai planet, namun ia dianggap secara salah sebagai bintang. Pengamatan yang tercatat paling awal adalah pada tahun 1690 saat John Flamsteed mengamati planet itu sedikitnya enam kali, mengkatalogkannya sebagai 34 Tauri. Astronom Perancis, Pierre Lemonnier, mengamati Uranus setidaknya dua puluh kali antara tahun 1750 dan 1769, termasuk pada empat malam berturut-turut. Sir William Herschel mengamati planet itu pada 13 Maret 1781 saat berada di taman di rumahnya di 19 New King Street di kota Bath, Somerset (sekarang Herschel Museum of Astronomy), namun mulanya melaporkannya (pada 26 April 1781) sebagai sebuah "komet". Herschel "melakukan serangkaian pengamatan terhadap paralaks pada bintang-bintang yang tetap",menggunakan teleskop yang ia desain sendiri.

Dia mencatat dalam jurnalnya "Pada kuartil dekat ζ Tauri … bisa merupakan bintang Nebula atau sebuah komet". Tanggal 17 Maret, dia mencatat, "Aku mencari Komet atau Bintang Nebula itu dan menemukan bahwa ia adalah sebuah Komet, karena ia berubah letaknya". Saat dia mempresentasikan penemuannya pada Royal Society, ia terus menegaskan bahwa dia telah menemukan sebuah komet sementara secara implisit membandingkannya pada planet:

“

Daya yang aku miliki saat pertama kali Aku melihat komet itu adalah 227. Dari pengamatan Aku tahu bahwa diameter dari bintang-bintang diam tidak secara proporsional membesar dengan daya yang lebih besar, sebagaimana planet; oleh karena itu sekarang Aku menyetel dayanya pada 460 dan 932 dan menemukan bahwa diameter komet itu naik sebanding dengan dayanya, sebagaimana mestinya, dengan perkiraan bahwa ia bukan bintang diam, sementara diameter bintang-bintang yang Aku bandingkan dengannya tidak meningkat dengan rasio yang sama. Lebih dari itu, komet itu diperbesar jauh di luar apa yang mestinya akan terjadi pada cahayanya, nampak kabur dan kurang-jelas dengan kekuatan yang besar ini, sementara bintang-bintang itu mempertahankan kilau dan kekhasannya dari ribuan pengamatan aku tahu mereka akan mempertahankannya. Kelanjutannya menunjukkan bahwa dugaanku berdasar baik, ini terbukti adalah Komet yang belakangan ini kami amati.

”

Herschel memberitahu Astronomer Royal, Nevil Maskelyne, akan penemuannya dan menerima jawaban keheranan ini darinya pada tanggal 23 April 23: "Aku tidak tahu menyebutnya apa. Mungkin ia planet reguler yang bergerak pada orbit yang hampir melingkar pada Matahari karena Komet bergerak pada elips yang sangat eksentrik. Aku belum melihat koma atau ekor apapun padanya".

Sementara Herschel secara hati-hati terus menggambarkan objek baru ini sebagai sebuah komet, para astronom lain sudah mulai menduga secara lain. Astronom Rusia Anders Johan Lexell memperkirakan jaraknya 18 kali jarak Matahari dari Bumi dan belum satu kometpun yang diamati dengan perihelion empat kali jarak Bumi-Matahari. Astronom Berlin Johann Elert Bode mendeskripsikan penemuan Herschel sebagai "bintang bergerak yang dapat dianggap hingga sekarang ini objek tak diketahui mirip planet yang berkeliling di luar orbit Saturnus". Bode menyimpulkan bahwa orbitnya yang hampir berbentuk lingkaran lebih mirip sebuah planet daripada komet.

Objek itu dengan segera diterima secara universal sebagai sebuah planet. Tahun 1783, Herschel sendiri mengakui fakta ini kepada direktur Royal Society Joseph Banks: "Dengan pengamatan dari para Astronom paling terkenal di Eropa nampaknya bintang baru itu, yang membuatku dihormati karena kutunjukkan kepada mereka pada Maret 1781, adalah sebuah Planet Primer pada Tata Surya kita." Untuk mengakui pencapaian ini, Raja George III memberi Herschel gaji tetap tahunan £200 dengan syarat ia pindah ke Windsor sehingga Keluarga Kerajaan mendapat kesempatan untuk melihat melalui teleskopnya.

Orbit dan rotasi

Uranus mengitari Matahari sekali dalam 84 tahun. Jarak rata-ratanya dari Matahari kira-kira 3 milyar km (sekitar 20 SA). Intensitas sinar Matahari di Uranus sekitar 1/400 yang ada di Bumi. Elemen orbitnya dihitung pertama kali tahun 1783 oleh Pierre-Simon Laplace. Dengan berjalannya waktu, perbedaan mulai terlihat antara orbit yang diprediksikan dan yang diamati dan pada tahun 1841, John Couch Adams pertama kali mengajukan bahwa perbedaan itu mungkin disebabkan sentakan gravitasi oleh sebuah planet yang tidak terlihat. Pada tahun 1845, Urbain Le Verrier mulai riset mandirinya sendiri tentang orbit Uranus. Pada 23 September 1846, Johann Gottfried Galle menemukan lokasi satu planet baru, yang kemudian diberinama Neptunus, hampir pada posisi yang diprediksikan oleh Le Verrier.

Periode rotasi interior Uranus adalah 17 jam, 14 menit. Akan tetapi, seperti semua raksasa gas lainnya, atmosfer atasnya mengalami angin badai yang sangat kuat pada arah rotasi. Akibatnya, pada beberapa garis lintang, seperti dua per tiga lintang dari khatulistiwa ke kutub selatan, fitur-fitur atmosfer itu yang nampak bergerak jauh lebih cepat, menjadikan rotasi penuhnya sekecil 14 jam.

Satelit

Uranus memiliki 27 satelit alam yang telah diketahui. Nama bagi satelit-satelit ini dipilih dari karakter karya Shakespeare dan Alexander Pope. Lima satelit utamanya adalah Miranda, Ariel, Umbriel, Titania dan Oberon Sistem satelit Uranian adalah yang paling kurang masif di antara raksasa gas; memang, massa gabungan kelima satelit utamanya itupun hanya kurang dari setengah massa Triton. Satelit yang terbesar, Titania, radiusnya hanya 788,9 km, atau kurang dari setengah jari-jari Bulan, tetapi sedikit lebih besar daripada Rhea, satelit kedua terbesar Saturnus, menjadikan Titania satelit berukuran terbesar kedelapan dalam Tata Surya. Satelit itu memiliki albedo yang relatif rendah; berkisar dari 0,20 untuk Umbriel hingga 0,35 untuk Ariel (dalam cahaya hijau). Satelit itu merupakan kumpulan es-batu yang kira-kira terdiri lima puluh persen es dan lima puluh persen batu. Es itu mungkin termasuk amonia dan karbon dioksida.

Di antara satelit-satelit itu, Ariel nampak memiliki pemukaan termuda dengan kawah tabrakan paling sedikit, sedangkan Umbriel nampaknya yang tertua. Miranda memiliki ngarai patahan sedalam 20 kilometer, lapisan-lapisan berpetak dan variasi yang kacau dalam umur dan fitur permukaan. Aktivitas geologis Miranda pada masa lalu dipercaya didorong oleh pemanasan pasang-surut pada suatu ketika saat orbitnya lebih eksentrik daripada sekarang, mungkin hasil dari resonansi orbital dengan Umbriel yang dulu ada. Proses perenggangan yang diasosiasikan dengan diapir yang naik mungkin merupakan asal dari korona-korona yang mirip 'lintasan balap' di satelit itu. Sama dengan itu, Ariel dipercaya pernah berada dalam resonansi 4:1 dengan Titania.

Penemuan
Penemu	William Herschel
Tanggal ditemukan	13 Maret 1781
Penamaan
Ciri-ciri orbit
Epos J2000
Aphelion	3.004.419.704 km 20,083 305 26 SA
Perihelion	2.748.938.461 km 18,375 518 63 SA
Sumbu semi-mayor	2.876.679.082 km 19,229 411 95 SA
Eksentrisitas	0,044 405 586
Periode orbit	30.799,095 hari 84,323 326 tahun 42,718 Uranus solar days
Periode sinodis	369,66 hari
Kecepatan orbit rata-rata	6,81 km/s
Anomali rata-rata	142,955 717°
Inklinasi	0,772 556° dari ekliptika 6,48° dari ekuator Matahari 1,02° dari bidang invariabel
Bujur node menaik	73,989 821°
Argumen perihelion	96,541 318°
Satelit	27
Ciri-ciri fisik
Jari-jari khatulistiwa	25.559 ± 4 km 4,007 Bumi
Jari-jari kutub	24.973 ± 20 km 3,929 Bumi
Kepepatan	0,022 9 ± 0,000 8
Luas permukaan	8,115 6×109 km² 15,91 Bumi
Volume	6,833×1013 km³ 63,086 Bumi
Massa	(8,6810 ± 0,0013)×1025 kg 14,536 Bumi GM=5 793 939 ± 13 km³/s²
Massa jenis rata-rata	1,27 g/cm³
Gravitasi permukaan di khatulistiwa	8,69 m/s² 0,886 g
Kecepatan lepas	21,3 km/s
Hari sideris	−0,718 33 hari 17 j 14 men 24 s
Kecepatan rotasi	2,59 km/s 9.320 km/jam
Kemiringan sumbu	97,77°
Asensio rekta bagi Kutub Utara	17 j 9 m 15 d 257,311°
Deklinasi bagi Kutub Utara	−15,175°
Albedo	0,300 (terikat) 0,51 (geometrik)
Suhu permukaan    level 1 bar    0,1 bar (tropopause)	min rata-rata maks 76 K 49 K 53 K 57 K
Magnitudo tampak	5,9 sampai 5,32
Diameter sudut	3,3"–4,1"
Atmosfer
Tinggi skala	27,7 km
Komposisi	(Di bawah 1,3 bar) 83 ± 3% Hidrogen (H2) 15 ± 3% Helium 2,3% Metana 0,009% (0,007–0,015%) Hidrogen deuterida (HD) Es: Amonia Air Amonium hidrosulfida (NH4SH) Metana (CH4)