اورانوس | سیاره‌ اسرارآمیز با مدار خاص و میدان مغناطیسی عجیب

شناخت کامل سیاره اورانوس

اورانوس هفتمین سیاره در منظومه شمسی است. فقط نپتون و پلوتون فاصله بیش تری با خورشید دارند. اورانوس دورترین سیاره ای است که می توان با چشم غیر مسلح آن را رویت نمود. میانگین فاصله این سیاره از خورشید، 2،872،460،000 کیلومتر می باشد. این فاصله را با سرعت نور در مدت زمان ۲ ساعت و ۴۰ دقیقه می توان طی کرد (شعاع منظومه شمسی حدود ۵ ساعت و سی دقیقه نوری می باشد. م).

اورانوس یک غول بزرگ متشکل از مواد گازی و مایع می باشد. قطر استوایی آن حدود 51،118 کیلومتر یعنی بیش از ۴ برابر قطر زمین است. سطح این سیاره پوشیده از ابرهای سبز – آبی ساخته شده با کریستال های ریزمتان می باشد. کریستال ها خارج از اتمسفر سیاره یخ زده اند در اعماق این ابرهای قابل رویت، احتمالا ابرهای ضخیمی ساخته شده از آب مایع و کریستال های یخ آمونیاک وجود دارند.

در زیر این ابرها یعنی در عمق ۷۵۰۰ کیلومتری ابرهای قابل رویت نیز احتمال وجود اقیانوسی از آب مایع به همراه آمونیاک حل شده می باشد. در مرکز این سیاره ممکن است هسته ای سنگی، تقریبا به اندازه زمین وجود داشته باشد. دانش مندان در خصوص وجود هر گونه زیستی در این سیاره تردید دارند.

پس از دوران باستان اورانوس نخستین سیاره ای بود که انسان موفق به کشف آن شد ستاره شناس بریتانیایی ویلیام هر شل، در سال ۱۷۸۱ موفق به کشف آن گردید. بیشتر دانش ما درباره این سیاره پس از پرواز سفینه آمریکایی ویجر ۲ در ارتفاع ۸۰،۰۰۰ کیلومتری از ابرهای سطح این سیاره در سال ۱۹۸۶ به دست آمد.

مدار و گردش اورانوس

 اورانوس در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. هر دور کامل این سیاره در مدار ۳۰۶۸۵ روز زمینی معادل تقریبا ۸۴ سال زمینی به طول می انجامد اورانوس علاوه بر گردش انتقالی، گردش وضعی نیز دارد قسمت داخلی سیاره (هسته و اقیانوس) در مدت ۱۷ ساعت و ۱۴ دقیقه یک دور کامل حول محور طولی گردش می کنند البته قسمت اتمسفر سیاره بسیار سریع تر می چرخد. سریع ترین بادهای سطح اورانوس که در دو سوم از ناحیه استواتا قطب جنوب اندازه گیری شده اند با سرعت ۷۲۰ کیلومتر در ساعت می وزند. بنابر این اتمسفر این منطقه در هر ۱۴ ساعت یک بار گردش وضعی کامل دارد.

محور طولی فرضی این سیاره به حدی انحراف دارد که تقریبا به صفحه مداری چسبیده است. این انحراف زاویه در بیشتر سیارات بیش از ۳۰ درجه نیست. برای مثال زاویه انحراف محور طولی زمین 23/5 درجه می باشد. اما در مورد اورانوس این زاویه انحراف معادل ۹۸ درجه است (به جدول مقایسه سیارات مراجعه کنید). بسیاری از ستاره شناسان بر این باورند که برخورد جرمی تقریبا در ابعاد زمین با اورانوس، در اوایل دوران تشکیل سیاره، منجر به ایجاد چنین انحراف شدیدی شده است.

جرم اورانوس 14/5 برابر جرم زمین و یک بیستم جرم بزرگ ترین سیاره منظومه شمسی یعنی مشتری   می باشد. میان گین چگالی اورانوس 1/27 گرم در هر سانتیمتر مکعب است. این مقدار معادل ۱/۲۵ برابر چگالی آب می باشد نیروی گرانش این سیاره ۹۰ درصد نیروی گرانش زمین است. به این معنا که اگر جسمی در زمین ۱۰۰ گرم وزن داشته باشد در اورانوس ۹۰ گرم وزن خواهد داشت.

 جو این سیاره ترکیبی از ۸۳ درصد هیدروژن، ۱۵ درصد ،هلیوم ۲ درصد متان و مقدار کمی اتان و دیگر گازها می باشد. فشار اتمسفر در زیر لایه گازهای متان حدود ۱۳۰ کیلو پاسکال، تقریبا ۱/۳ برابر فشار جوی سطح زمین است. ابرهای قابل مشاهده سطح اورانوس که به رنگ سبز آبی ملایم می باشند همه سطح این سیاره را پوشانده اند. تصاویری از اورانوس که توسط ویجر ۲ تهیه شدند و به کمک رایانه ها پردازش شده اند، نوارهای خیلی کم رنگی را در میان ابرها و به موازات استوان شان می دهند این نوارها از تجمع مه که به دلیل نفوذ پرتوی خورشید به درون گازهای متان ایجاد می شود، ناشی می گردند.

به علاوه تعدادی لکه کوچک بر سطح سیاره به چشم می خورد. این لکه ها احتمالا توده های به شدت در حال چرخش گاز هستند که تداعی کننده گردبادهای شدید زمین می باشند.

دمای اتمسفر ۲۱۵- درجه سانتی گراد است در درون سیاره این دما به سرعت افزایش می یابد و به ۲۳۰۰ درجه سانتی گراد در اقیانوس و ۷۰۰۰ درجه سانتی گراد در هسته سنگی می رسد به نظر می آید که این سیاره دمایی بیش از آن چه که از خورشید دریافت می نماید را متساطع می کند. از آن جایی که زاویه انحراف اورانوس ۹۸ درجه است، در طی سال قطب های این سیاره بیش از استوای آن در معرض نور خورشید قرار دارند. با این حال سیستم آب و هوا، گرما را در سراسر این سیاره به یک میزان توزیع می کند.

اقمار سیاره اورانوس

اورانوس ۲۱ قمر شناخته شده دارد ستاره شناسان ۵ قمر بزرگ این سیاره را در بین سال های ۱۷۸۷ و ۱۹۴۸ کشف کردند. تصاویر تهیه شده توسط ویجر ۲ در سال های ۱۹۸۵ و ۱۹۸۶ ده قمر دیگر این سیاره را آشکار نمود. بعدها ستاره شناسان به کمک تلسکوپ های مستقر در زمین بقیه اقمار آن را نیز کشف کردند.

 قمر میراندا که در بین پنج قمر اصلی اورانوس از همه کوچک تر است مناطق مشخصی در سطح خود دارد که این مناطق در کل منظومه شمسی بی نظیر هستند. سه منطقه عجیب که به آن ها آوید می گویند. هر آوید بین۲۰۰تا۳۰۰ كيلومتر عرض دارد. قسمت بیرونی هر آوید شبیه به زمین مسابقات دو میدانی است با شیارهای موازی و دره هایی نیز در مرکز هر کدام از آویدها دیده می شود (تصویر این قمر را مشاهده کنید.)

میدان مغناطیسی

اورانوس میدان مغناطیسی شدیدی دارد. زاویه محور طولی این میدان با محور طولی سیاره زاویه ۵۹ درجه می سازد این میدان مغناطیسی انرژی زیادی را که بیشتر به شکل ذرات باردار الکترون و پروتون می باشد به دام می اندازد با حرکت این ذرات به بالا و پایین قطب های این ،میدان امواج رادیویی به وجود آید و یجر ۲ توانست این امواج را دریافت و شناسایی کند اما این امواج آن قدر قوی نیستند که از زمین نیز قابل ردیابی باشند.