Dessa sammansatta bilder visar Uranus auroras, som forskare fick glimt av genom Hubble-rymdteleskopet 2011. Bilden släpptes 13 april 2012.
(Bild: © Laurent Lamy)
Den sjunde planeten från solen har Uranus den kallaste atmosfären på någon av planeterna i solsystemet, även om den inte är den mest avlägsna. Trots att dess ekvator vetter bort från solen, är temperaturfördelningen på Uranus ungefär som andra planeter, med en varmare ekvatorn och svalare poler.
En isig atmosfär
Precis som Neptun, är Uranus, upptäckt 1781, känd som en "isjätte", i en något annan kategori från Saturnus och Jupiter. Båda planeterna har skrymfria atmosfärer som består av is snarare än gas.
Uranus består huvudsakligen av väte, helium och metan. De flesta lättare gaser finns i den skiktade atmosfären. Temperatur och tryck ökar längre från den obetydliga ytan (som de flesta gasjättar ställs ytan på Uranus in där gastrycket är lika med trycket vid havsnivån på jorden).
Den täta troposfären, som innehåller planetens moln, är frigid vid minus 243 grader Fahrenheit (minus 153 grader Celsius) till minus 370 F (minus 218 C), vilket gör den till den kallaste atmosfären i solsystemet. Värmd av solen och strålning från rymden har troposfären något högre temperaturer på minus 370 F (minus 218 C) till minus 243 F (minus 153 C). Det yttre lagret kan få var varmt som 1 770 F (577 C).
Vippade på sin sida
Till skillnad från de flesta planeter i solsystemet, som har sina ekvatorer pekade i solens riktning, är Uranus tippad på sin sida. Planeten vetter mot en pol i taget mot solen och snurrar gradvis över banans gång tills den andra polen får ljus istället för mörkret. Planetens konstiga orientering orsakades sannolikt av en kollision kort efter dess bildning.
Lutningen utanför kilter bör innebära att temperaturerna vid en pol skulle vara högre än vid ekvatorn och betydligt högre än vid den mörka polen. De högre temperaturerna bör driva planetens väder, eftersom den stigande varma luften reser till den andra polen och faller.
Kollisionen kan ha gjort mer än bara vända Uranus.
"Material från de två kropparna kastas ut i en skräpskiva och slutligen bildas satelliter från skräpskivan", berättade forskaren Yuya Ishizawa, Japans Kyoto universitet, till Space.com. "Det är möjligt att förklara den axiella lutningen och bildningen av de vanliga satelliterna i Uranus samtidigt."
Men vädret på Uranus fungerar mycket som på andra gasjättar. Liksom Jupiter och Saturnus har planeten band av zoner och bälten som kretsar parallellt med ekvatorn, vilket är varmare än polerna. De varma temperaturerna som driver planetens väder kommer från planetens inre, snarare än från solen. Det betydande avståndet till Uranus från solen kan spela en roll i varför planetens inre värme övermanar det svaga ljuset från stjärnan.
Den konstiga orienteringen har en ovanlig inverkan på planetens aktivitet. Ett år på Uranus sträcker sig över 84 jordår, så varje säsong varar i 21 år.
"Eftersom den är lutad på sin sida, betyder det att till exempel sydpolen inte skulle se solljus på ungefär 40 år," sa Simon. "Så det har verkligen extrema säsonger, som hjälper till att driva vädret."
En cool interiör
Trots att den styrker planetens väder är Uranus inre temperatur lägre än andra planeter. Mycket lite överskottsvärme strålas ut i rymden.
Till skillnad från andra gasjättar, har Uranus troligen en stenig kärna snarare än en gasformig. Temperaturen inuti den kan nå 8 540 F (4,727 C), vilket låter varmt men är svalare än andra planeter - Jupiters kärna kan nå 43 000 F (24 000 C).
Simon sa att temperaturen är en stor del av orsaken till Uranus blandlighet. Isgiganten har inte mycket värme. I själva verket är det den enda planeten som inte avger mer värme än den får från solen, sa hon. Det bromsar stigningen och fallet av värme som annars skulle leda till stormar.
"Du får inte motsvarande åskväder. Så du ser inte de ljusa molnen på Uranus som du ser på de andra planeterna," sa Simon.
