Zum Inhalt springen Zur Navigation springen
Zeige Navigation

Die Masse des Uranus beträgt 14,54 Erdmassen, und der Durchmesser am Äquator umfasst 51.118 Kilometer, sodass 64 Erdkugeln im Innern Platz finden würden. Das Innere besteht vornehmlich aus einer Mischung von Eis und Gestein unter erhöhten Druck- und Temperaturbedingungen. Darunter sind kondensierte, flüchtige Verbindungen wie Wasser (H2O), Methan (CH4), Ammoniak (NH3) und Schwefelwasserstoff (H2S). Die Materialeigenschaften der eisreichen Kernregion ähneln aufgrund des extrem hohen eher denjenigen von Flüssigkeiten. Der Anteil an Kohlenstoff und Schwefel ist stark erhöht, wohingegen Wasserstoff und Helium weniger häufig als in der Sonne vorkommen.

Sichel des Uranus in Echtfarben. (© NASA/JPL)Sichel des Uranus in Echtfarben. (© NASA/JPL)Im Unterschied zu Jupiter und Saturn wird das Magnetfeld vermutlich in einer weiter außen befindlichen, wasserreichen Schicht mit Spuren von Methan, Ammoniak und Schwefelwasserstoff erzeugt, die aufgrund ihres Ionenreichtums elektrisch leitfähig ist und von einem relativ dünnen Wasserozean überlagert wird. Unter diesen Umständen ist zu erwarten, dass das Magnetfeld des Uranus deutlichen Schwankungen unterliegt und sich seit dem Vorbeiflug von Voyager 2 verändert haben dürfte. Der Wasserozean wird von einer dichten Atmosphäre umschlossen, die hauptsächlich aus molekularem Wasserstoff, Helium, und Wasser besteht. Sein blau-grünliches Aussehen verdankt Uranus dem merklichen Anteil an zusätzlich vorhandenem Methan (CH4). Durch Kondensation von Methan bilden sich in der Troposphäre des Planeten vereinzelt Wolken, während sich in den Dunstschichten hauptsächlich Kohlenwasserstoffe wie Acetylen (C2H2) und Ethan (C2H6) sammeln.

Uranus empfängt aufgrund seiner größeren Sonnendistanz pro Flächen- und Zeiteinheit viermal weniger Sonnenenergie als Saturn oder sechzehnmal weniger Sonnenenergie als Jupiter. Die ungewöhnliche Orientierung seiner Rotationsachse bewirkt, dass jeweils 21 Jahre lang der Nord- bzw. Südpol des Planeten und seine Monde intensiv von der Sonne beleuchtet werden; weitere zweimal 21 Jahre lang sind die Äquatorzonen und mittleren Breiten des Planeten der intensiven Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Es ist noch unklar, warum die unter- schiedlich lange anhaltenden Phasen der Sonneneinstrahlung nicht zu einer größeren Dynamik in der Uranusatmosphäre führen. Voyager 2 beobachtete jedoch nur in den obersten Atmosphärenschichten des Planeten Zirkulationsbewegungen entlang der Breitengrade.

Im Gegensatz zu allen übrigen Riesenplaneten fehlt Uranus anscheinend eine nennenswerte innere Wärmequelle. Die nur geringe Wärmeabstrahlung des Uranus im thermischen Infrarot ist vergleichbar mit dem Wärmeverlust der Erde und kann mit der Wärmeproduktion im Innern durch radioaktiven Zerfall innerhalb der Gesteinskomponente erklärt werden. Im Unterschied zu den übrigen Riesenplaneten wird Uranus offenbar nicht wirkungsvoll durch Konvektion im Inneren abgekühlt. Dies liegt vermutlich daran, dass die streifende Kollision eines Protoplaneten in der Spätphase der Planetenbildung die Rotationsachse des Uranus um mehr als 90 Grad gekippt hat, während das Planeteninnere insgesamt stabil geschichtet blieb und somit im Lauf der Zeit nur wenig Wärme verlor.