كوكب أورانوس، حقائق مثيرة للاهتمام حول وجوده تم اكتشافه لأول مرة في عام 1781 من قبل العالم الإنجليزي دبليو هيرشل، ولا يزال قيد الدراسة اليوم. أبقى عالم الفلك تحت المراقبة لعدة أيام جسمًا مضيءًا لم يتم ملاحظته من قبل في السماء المرصعة بالنجوم. وفي سياق الحسابات والتفكير، توصل أخيرًا إلى استنتاج مفاده أن الجسم المجهول هو كوكب جديد. اقترح مجتمع علم الفلك أن يقوم هيرشل بتسمية الكوكب باسمه. لكنه رفض بشكل متواضع واقترح تسمية من بنات أفكاره تكريما للملك جورج الثالث ملك إنجلترا - كوكب جورج. لم تقبل هذه الفكرة المجتمع، وسمي أورانوس.
يشار إلى أنه قبل الاكتشاف الرسمي لاحظ العلماء مرارا وتكرارا موقع هذا الكوكب في المجرة. لكنهم ظنوا أنه نجم، ثم مذنب، أو حتى سجلوه كنجم في كوكبة الثور.
النجم الأخضر في الكون
أورانوس هو الكوكب الوحيد الذي سمي على اسم الإله اليوناني القديم الذي جسد السماوات (عادة ما تم استخدام الأساطير الرومانية). يقع أورانوس في المركز السابع في النظام الشمسي بمسافة 2.9 مليار كيلومتر عن النجم. يحتوي على كميات كبيرة من غاز الميثان في السحب، مما يمنح الكوكب لونًا أزرق مخضرًا جميلًا.
هناك 27 قمرًا صناعيًا تحوم في ظلام دامس مع أورانوس. تم تسميتهم جميعًا على اسم أبطال أعمال دبليو شكسبير وأ.بوب. من بين جميع الأقمار الصناعية هناك اثنين من أكبر الأقمار الصناعية:
- أوبيرون. ويبلغ محيط القمر الصناعي 1520 كيلومترا. ويقع على مسافة حوالي 582.6 ألف كيلومتر من أورانوس. تستغرق الدورة الواحدة حول كوكبها 13 يومًا، وتتجه دائمًا نحو جانب واحد. درجة حرارة العملاق الجليدي لا تتجاوز -200 درجة مئوية.
- تيتانيا. ويبلغ قطر هذا القمر الصناعي 1580 كم. ويفصله عن أورانوس مسافة 436 ألف كيلومتر. ويدور حول كوكبه في 9 أيام. تيتانيا باردة أيضًا، مثل أوبيرون، وتبلغ درجة حرارتها -200 درجة مئوية.
- الجسم الأكثر روعة الذي يدور في مدار أورانوس هو ميراندا. يبلغ قطرها 400 كيلومتر، وبها جبال يصل ارتفاعها إلى 5 كيلومترات ومضيق بنفس العمق. يوجد في منطقة القطب الجنوبي للقمر الصناعي منخفض فريد من نوعه على بعد 15 كم.
أورانوس هو ثالث أكبر كوكب. يتم إجراء دراسات على خصائصه باستخدام المركبة الفضائية Voyager 2. تتيح لك دراسة المعلمات اكتشاف حقائق مثيرة للاهتمام حول كوكب أوراني ومعرفة الكثير من الأشياء الجديدة حول هذا الجرم السماوي:
يستحق النظام الدائري للكوكب اهتمامًا خاصًا. وله هيكل معقد يتكون من مجموعة من مجموعات الحلقات الداخلية والخارجية. في المجموع، أورانوس لديه 13 منهم. فهي ليست مشرقة بشكل خاص ولها مظهر قاتم إلى حد ما. ويعتقد أن الحلقات هي بقايا قمر صناعي سابق لأورانوس. وبعد التدمير أثناء الاصطدام بالكوكب، بقيت جزيئات الحطام والغبار في المدار، متخذة شكل دوائر. وبالنظر إلى عمر الحلقات، يمكن الافتراض أن الكارثة حدثت مؤخرا نسبيا.
تعد دراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية وحلقات وأقمار أورانوس عملية طويلة. تمكن علماء الفلك من تجميع كمية صغيرة من المعلومات حول الجسم الكوني، وعلى الرغم من أن كوكب أورانوس لم تتم دراسته بشكل جيد، إلا أن المعلومات المجمعة عنه تسمح لنا باكتشاف أشياء جديدة في بنية النظام الشمسي.
تحتوي قصة أورانوس للأطفال على معلومات حول درجة الحرارة على أورانوس وأقماره وخصائصه. يمكنك استكمال الرسالة حول أورانوس بحقائق مثيرة للاهتمام.
رسالة مختصرة عن أورانوس
أورانوس هو الكوكب السابع في المجموعة الشمسية الذي يمكن رؤيته بالعين المجردة في ليلة صافية. سمي على اسم إله السماء اليوناني القديم. مثل الأرض، يُطلق على أورانوس اسم الكوكب الأزرق - فهو أزرق حقًا.
يتكون الغلاف الجوي لأورانوس بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم، مع خليط صغير من الميثان. تعكس الطبقات العليا من الغلاف الجوي الأشعة الزرقاء، مما يمنح الكوكب هذا اللون الغني.
يدور أورانوس حول الشمس كل 84 سنة أرضية، وهو أبعد عن الشمس بـ 20 مرة من الأرض. ولذلك فإن أورانوس هو أبرد كوكب في النظام الشمسي، حيث تبلغ درجة حرارة سطحه -218 درجة. تمامًا مثل الكواكب العملاقة الأخرى، يمتلك أورانوس أقمارًا وحلقات.
وهو رابع أكبر كوكب في النظام الشمسي.
رسالة عن كوكب أورانوس
أورانوس هو الكوكب الأكثر زرقة في النظام الشمسي. لكن الكوكب أورانوسدرس قليلا.
أورانوس، أول كوكب يتم اكتشافه في التاريخ الحديث، اكتشفه ويليام هيرشل بالصدفة بينما كان ينظر إلى السماء من خلال تلسكوبه في 13 مارس 1781.
يتكون الكوكب من غازات وجليد مختلفة. وتبلغ درجة الحرارة على أورانوس حوالي -220 درجة. يصل شعاع الشمس بسرعة الضوء إلى هذا الكوكب خلال 2-3 ساعات فقط.
ويحدث ثورة كاملة حول محوره خلال 84 سنة أرضية. أورانوس كوكب جليدي عملاق. إنها أكبر من الأرض 4 مرات وأثقل في 14. يوجد في وسط الكوكب نواة صخرية صغيرة نسبيًا. ويتكون معظمها من قشرة جليدية - الوشاح. ومع ذلك، فإن الجليد هناك ليس كما اعتدنا على رؤيته على الإطلاق. يبدو وكأنه سائل لزج كثيف. من المستحيل على أورانوس تحديد أين تنتهي الغيوم وأين يبدأ السطح.
أورانوس يدور حول محوره الساعة 17. ومع ذلك، كما هو الحال في الكواكب العملاقة الأخرى، تهب هنا رياح قوية تصل إلى سرعات 240 مترا في الثانية. ولذلك، فإن بعض أجزاء الغلاف الجوي تتجاوز الكوكب وتدور حول الكوكب بشكل عادل 14 ساعة.
يستمر الشتاء على أورانوس تقريبًا 42 سنةوكل هذا الوقت لا تشرق الشمس فوق الأفق. أي أن الظلام الكامل يسود. يحدث هذا لأن أورانوس يدور بشكل مختلف تمامًا عن الكواكب الأخرى. يميل محوره كثيرًا لدرجة أنه "يقع" على جانبه. إذا كان من الممكن مقارنة الكواكب الأخرى بالقمم الدوارة، فإن أورانوس أشبه بكرة متدحرجة. يقترح العلماء أنه منذ زمن طويل، اصطدم أورانوس بكوكب صغير، مما أدى إلى "أسقطه". وأصبحت هي نفسها واحدة من 13 حلقة من أورانوس.
أحب الآخرين الكواكب العملاقةيتكون الغلاف الجوي لأورانوس بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم والميثان، على الرغم من أن مساهماتها النسبية أقل إلى حد ما مقارنة بالغلاف الجوي لأورانوس. كوكب المشتريوزحل.
النموذج النظري لهيكل أورانوس هو كما يلي: الطبقة السطحية عبارة عن غلاف غازي سائل، يوجد تحته غطاء جليدي (خليط من الماء وجليد الأمونيا)، وحتى أعمق - قلب من الصخور الصلبة. كتلة الوشاح واللب يرقى إلىما يقرب من 85-90٪ من الكتلة الإجمالية لأورانوس. تمتد منطقة المادة الصلبة إلى 3/4 نصف قطر الكوكب.
تقترب درجة الحرارة في مركز أورانوس من 10000 كلفن عند ضغط يتراوح بين 7-8 ملايين ضغط جوي (جو واحد يقابل تقريبًا بارًا واحدًا). عند الحدود الأساسية، يكون الضغط أقل بمقدار أمرين تقريبًا (حوالي 100 كيلو بار).
درجة الحرارة الفعالة، والتي يتم تحديدها من الإشعاع الحراري من سطح الكوكب، يرقى إلىحوالي 55 ك.
تم تشكيل أورانوس من مواد صلبة أولية وأنواع جليدية مختلفة (يجب أن يُفهم الجليد هنا ليس فقط على أنه جليد مائي)، فهو يتكون من 15٪ فقط من الهيدروجين، ولا يوجد أي هيليوم تقريبًا على الإطلاق (على عكس كوكب المشتري وزحل، اللذين يتكون معظمهما من الهيدروجين). ). يوجد الميثان والأسيتيلين والهيدروكربونات الأخرى بكميات أكبر بكثير من تلك الموجودة في كوكب المشتري وزحل. تعمل رياح خطوط العرض الوسطى على أورانوس على تحريك السحب في نفس اتجاهات الأرض. وتهب هذه الرياح بسرعة تتراوح بين 40 إلى 160 مترًا في الثانية؛ وعلى الأرض، تتحرك التيارات السريعة في الغلاف الجوي بسرعة حوالي 50 مترًا في الثانية.
طبقة سميكة (ضباب) - التلوث نتيجة ضوء الشمس الساقط علي المواد الكيميائية وعوادم السيارات والمصانع- وجدت حول القطب المضاء بنور الشمس. ويصدر نصف الكرة الأرضية المضاء بنور الشمس المزيد من الأشعة فوق البنفسجية. في هذه الصورة لأورانوس، تم تحسين تباين الألوان بشكل مصطنع لتسليط الضوء على الفرق بينهما.
اكتشفت أدوات فوييجر نطاقًا أكثر برودة جزئيًا بين خطي عرض 15 و40 درجة، حيث تكون درجات الحرارة أكثر برودة بمقدار 2-3 كلفن.
وينتج اللون الأزرق لأورانوس عن امتصاص غاز الميثان الضوء الأحمر في الغلاف الجوي العلوي. من المحتمل أن تكون هناك سحب ذات ألوان أخرى، لكنها مخفية عن المراقبين بطبقة من الميثان. يتكون الغلاف الجوي لأورانوس (ولكن ليس أورانوس ككل!) من حوالي 83% هيدروجين، و15% هيليوم، و2% ميثان. مثل الكواكب الغازية الأخرى، يمتلك أورانوس مجموعات من السحب التي تتحرك بسرعة كبيرة. لكن يصعب تمييزها ولا يمكن رؤيتها إلا في الصور عالية الدقة التي التقطتها فوييجر 2. كشفت الملاحظات الأخيرة من HST عن سحب كبيرة. هناك افتراض بأن هذا الاحتمال نشأ بسبب التأثيرات الموسمية، لأنه كما قد تتخيل، يختلف الشتاء والصيف بشكل كبير على أورانوس: يختبئ نصف الكرة الأرضية بأكمله من الشتاء لعدة سنوات شمس! ومع ذلك، يتلقى أورانوس حرارة من الشمس أقل بـ 370 مرة من الأرض، لذلك لا يصبح الجو حارًا هناك في الصيف أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، لا يصدر أورانوس حرارة أكثر مما يتلقاه من الشمس، لذلك، على الأرجح، يكون الجو باردًا في الداخل.
إن استنفاد الغلاف الجوي للكوكب في الغازات الخفيفة هو نتيجة لعدم كفاية كتلة جنين الكوكب. أثناء تكوينه، لم يكن أورانوس قادرًا على الاحتفاظ بمزيد من الهيدروجين والهيليوم بالقرب من نفسه فقط لأنه بحلول الوقت الذي قام فيه أورانوس المستقبلي بتجميع نواة ضخمة بما فيه الكفاية، لم يتبق سوى القليل من الهيدروجين والهيليوم الحر في النظام الشمسي. لكن اليورانيوم يحتوي على المزيد من الماء والميثان والأسيتيلين.
أورانوس كوكب ينتمي إلى النظام الشمسي. ويحتل المركز السابع من الشمس وله ثالث أكبر نصف قطر بين كواكب النظام الشمسي. من حيث الكتلة، يحتل هذا الكائن المرتبة الرابعة.
تم تسجيل الكوكب لأول مرة في عام 1781 من قبل عالم الفلك الإنجليزي ويليام هيرشل. حصلت على اسمها تكريما لإله السماء في اليونان القديمة أورانوس، الذي كان ابن كرونوس وحفيد زيوس نفسه.
تجدر الإشارة إلى أن أورانوس هو أول كوكب يتم اكتشافه في العصر الحديث باستخدام التلسكوب. وكان هذا الاكتشاف أول اكتشاف لكوكب منذ العصور القديمة، مما أدى إلى توسيع الحدود المعروفة للنظام الشمسي. وعلى الرغم من أن الكوكب كبير جدًا، إلا أنه كان يُرى سابقًا من الأرض، ولكن كان يُنظر إليه على أنه نجم ذو توهج ضعيف.
عند مقارنة أورانوس بالكواكب الغازية العملاقة مثل المشتري وزحل، والتي تتكون من الهيليوم والهيدروجين، فإنه يفتقر إلى الهيدروجين في شكله المعدني. يحتوي الكوكب على الكثير من الجليد في تعديلات مختلفة. وفي هذا فإن أورانوس يشبه إلى حد كبير نبتون، ويصنف العلماء هذه الكواكب إلى فئات منفصلة تسمى "عمالقة الجليد". ومع ذلك، يتكون الغلاف الجوي لليورانيوم من الهيليوم والهيدروجين، ومنذ وقت ليس ببعيد، تم العثور على الميثان والمواد المضافة الهيدروكربونية في الغلاف الجوي للكوكب. يحتوي الغلاف الجوي على سحب جليدية تتكون من الهيدروجين والأمونيا في حالة صلبة.
تجدر الإشارة إلى أن أورانوس هو الكوكب ذو الغلاف الجوي الأكثر برودة في النظام الشمسي بأكمله. أدنى درجة حرارة مسجلة هي -224 درجة مئوية. ولهذا السبب يعتقد العلماء أن الغلاف الجوي للكوكب يتكون من عدة طبقات من السحب، يحتل فيها الأفق المائي الطبقات السفلية، والطبقة العليا تتمثل في غاز الميثان. أما الجزء الداخلي للكوكب فيتكون من الصخور والجليد.
مثل كل عمالقة النظام الشمسي، يمتلك أورانوس أيضًا غلافًا مغناطيسيًا ونظامًا من الحلقات حول الكوكب. يحتوي هذا الجسم على 27 قمرًا صناعيًا دائمًا، تختلف في القطر والمدارات. من خصوصيات الكوكب هو الوضع الأفقي لمحور الدوران، ولهذا السبب يقع الكوكب على الجانب بالنسبة للشمس.
تلقت البشرية أول صور عالية الجودة لأورانوس في عام 1986 باستخدام المركبة الفضائية فوييجر 2. تم التقاط الصور من مسافة قريبة إلى حد ما، وتُظهر كوكبًا عديم الملامح بدون أي مجموعات سحابية أو عواصف مرئية. تظهر الأبحاث الحديثة أن الكوكب يعاني من تغيرات موسمية في الغلاف الجوي، وغالباً ما تكون هناك عواصف تصل سرعة الرياح فيها إلى 900 كم/ساعة.
اكتشاف الكوكب
بدأت مراقبة أورانوس قبل وقت طويل من اكتشاف دبليو هيرشل، لأن المراقبين اعتقدوا أنه نجم. يعود تاريخ أول ملاحظات موثقة لهذا الجسم إلى عام 1660، والتي أجراها جون فلامستيد. بعد ذلك، في عام 1781، قام بيير مونييه، الذي لاحظ الكوكب أكثر من 12 مرة، بدراسة الجسم.
هيرشل هو العالم الذي استنتج لأول مرة أنه كوكب وليس نجمًا. بدأ العالم ملاحظاته بدراسة اختلاف منظر النجوم، واستخدم تلسكوبًا من صنعه. قام هيرشل بأول ملاحظة لليورانيوم في 13 مارس 1781 في الحديقة القريبة من منزله في مدينة باث الواقعة في بريطانيا العظمى. في الوقت نفسه، كتب العالم الإدخال التالي في المجلة: "بالقرب من النجم ζ من كوكبة برج الثور، يوجد نجم غامض أو مذنب." وبعد 4 أيام، أدلى العالم بملاحظة أخرى: "عند البحث عن النجم أو المذنب المرصود، تبين أن الجسم قد تغير موضعه، وهذا يدل على أنه مذنب".
أظهرت عمليات الرصد الإضافية للجسم عند التكبير العالي باستخدام التلسكوب أن المذنب كان بمثابة بقعة ضبابية كانت مرئية بشكل خافت، على الرغم من أن النجوم المحيطة بها كانت معبرة ومشرقة. قالت الدراسات المتكررة إنه مذنب. وفي أبريل من نفس العام، تلقى العالم بحثًا من زميله في الجمعية الملكية لعلماء الفلك، ن. ماسكيلين، الذي قال إنه لم يعثر على رأس ولا ذيل في هذا المذنب. ونتيجة لهذا، يمكننا أن نستنتج أن هذا إما مذنب ذو مدار ممدود للغاية، أو كوكب آخر.
واصل هيرشل الوصف كمذنب، ولكن في الوقت نفسه، اشتبه معظم الباحثين في طبيعة مختلفة للكائن. وهكذا قال عالم الفلك الروسي أ. قام ليكسل بحساب المسافة إلى الجسم، والتي تجاوزت المسافة من الأرض إلى الشمس وكانت تساوي 4 وحدات فلكية. كما اقترح عالم الفلك الألماني آي. بودي أن الجسم الذي اكتشفه هيرشل يمكن أن يكون نجما يتحرك أبعد من مدار زحل، بالإضافة إلى ذلك، أشار العالم إلى أن مدار الحركة يشبه إلى حد كبير مدارات الكواكب. تم التأكيد النهائي على الطبيعة الكوكبية للجسم بواسطة هيرشل في عام 1783.
ولهذا الاكتشاف حصل هيرشل على منحة دراسية مدى الحياة من الملك جورج الثالث بمبلغ 200 جنيه إسترليني، بشرط أن يقترب العالم من الملك حتى يتمكن هو وعائلته من مراقبة الأجسام الفضائية من خلال تلسكوب العالم.
اسم الكوكب
ونظرًا لكون هيرشل هو مكتشف الكوكب، فقد حصل على شرف تسمية الكوكب من قبل المجتمع الملكي لعلماء الفلك. في البداية، أراد العالم تسمية الكوكب تكريما للملك جورج الثالث باسم "نجمة جورج"، باللاتينية - "GeorgiumSidus". تم تفسير هذا الاسم بحقيقة أنه في ذلك الوقت لم يكن من المناسب تسمية الكوكب تكريماً لإله قديم، بالإضافة إلى أن هذا من شأنه أن يجيب على سؤال متى تم اكتشاف الكوكب، والذي يمكن الإجابة عليه بأن الاكتشاف يقع في عهد حكومة الملك جورج الثالث .
كان هناك أيضًا اقتراح من العالم الفرنسي ج. لاندا لتسمية الكوكب تكريماً للمكتشف. كانت هناك مقترحات لتسميتها على اسم زوجة زحل الأسطورية، وهي سيبيل. تم اقتراح اسم أورانوس من قبل عالم الفلك الألماني بود، الذي حفز الاسم على حقيقة أن هذا الإله هو والد زحل. بعد مرور عام على وفاة هيرشل، لم يتم العثور على الاسم الأصلي "جورج" في أي مكان تقريبًا، على الرغم من أن الكوكب كان يسمى بهذه الطريقة في بريطانيا العظمى لمدة 70 عامًا تقريبًا.
تم تخصيص اسم أورانوس أخيرًا للكوكب في عام 1850، عندما تم تدوينه في تقويم جلالته. وتجدر الإشارة إلى أن أورانوس هو الكوكب الوحيد الذي أخذ اسمه من الأساطير الرومانية، وليس من اليونانية.
دوران الكوكب ومداره
ويبعد كوكب أورانوس عن الشمس بـ 2.8 مليار كيلومتر. يقوم الكوكب بدورة كاملة حول الشمس خلال 84 سنة أرضية. يتم الفصل بين أورانوس والأرض من 2.7 إلى 2.85 مليار سنة. ويبلغ نصف محور مدار الكوكب 19.2 وحدة فلكية. وهو ما يعادل حوالي 3 مليار كيلومتر. وعلى هذه المسافة، يعادل الإشعاع الشمسي 1/400 من مدار الأرض. تم استكشاف العناصر المدارية لأورانوس لأول مرة بواسطة بيير لابلاس. أدخل جون آدامز تحسينات إضافية على الحسابات في عام 1841، وأوضح أيضًا تأثير الجاذبية.
الفترة التي يدور خلالها أورانوس حول محوره هي 17 ساعة و14 دقيقة. مثل جميع الكواكب العملاقة، ينتج أورانوس رياحًا قوية تهب بالتوازي مع دوران الكوكب. وتصل سرعة الرياح هذه إلى 240 م/ث. ولهذا السبب فإن بعض أجزاء الغلاف الجوي الواقعة عند خطوط العرض الجنوبية تقوم بدورة كاملة حول الكوكب خلال 14 ساعة.
إمالة المحور
من خصوصيات الكوكب هو ميل محور الدوران إلى المستوى المداري، وهذا الميل يساوي زاوية قدرها 97.86 درجة. ونتيجة لذلك، عندما يدور الكوكب، فإنه يقع على جانبه ويدور إلى الوراء. هذا الموقع يميز الكوكب عن غيره، فالفصول هنا تحدث بطريقة مختلفة تمامًا. يمكن مقارنة دوران جميع كواكب النظام الشمسي بحركة قمة، كما أن دوران أورانوس أشبه بالكرة المتدحرجة. يقترح العلماء أن مثل هذا الميل للكوكب كان بسبب اصطدام الكوكب بكوكب صغير أثناء تكوين أورانوس.
عند الانقلاب على أورانوس، يتجه أحد القطبين بالكامل نحو الشمس، أما عند خط الاستواء فيحدث تغير سريع للغاية في الليل والنهار، ولا تصل أشعة الشمس إلى القطب المقابل. وبعد نصف السنة الأورانوسية، يحدث الوضع المعاكس، حيث يتحول الكوكب إلى الشمس بقطبه الآخر. والحقيقة المثيرة للاهتمام هي أن كل قطب من قطبي أورانوس يظل في ظلام دامس لمدة 42 سنة أرضية، ثم تضاء بالشمس لمدة 42 سنة.
على الرغم من أن أقطاب الكوكب تتلقى أقصى قدر من الحرارة، فإن درجة الحرارة عند خط الاستواء أعلى باستمرار. لماذا يحدث هذا لا يزال مجهولا للعلماء. كما أن موضع المحور يظل لغزا، ولم يطرح العلماء سوى عدد قليل من الفرضيات، التي لم تؤكدها الحقائق العلمية. الفرضية الأكثر شيوعًا لميل محور أورانوس هي أنه أثناء تكوين كواكب النظام الشمسي، اصطدم ما يسمى بالكوكب الأولي بأورانوس، والذي كان بنفس حجم الأرض تقريبًا. ولكن هذا لا يفسر لماذا لا يوجد قمر صناعي واحد للكوكب لديه مثل هذا الميل للمحور. وهناك أيضًا نظرية مفادها أن الكوكب كان لديه قمر صناعي كبير هز محور الكوكب، ثم فُقد لاحقًا.
رؤية الكوكب
لأكثر من عشر سنوات، من عام 1995 إلى عام 2006، تراوح الحجم البصري لكوكب أورانوس من +5.6 م إلى +5.9 م، مما جعل من الممكن رؤية الكوكب من الأرض دون استخدام الأدوات البصرية. في هذا الوقت، تقلب نصف القطر الزاوي للكوكب من 8 إلى 10 ثواني قوسية. عندما تكون سماء الليل صافية، يمكن اكتشاف أورانوس بالعين المجردة، أما باستخدام المنظار فيمكن رؤية الكوكب حتى من المناطق الحضرية. عند مراقبة الجسم باستخدام تلسكوب هاوٍ، يمكنك رؤية قرص أزرق شاحب أصبح داكنًا حول الحواف. باستخدام التلسكوبات القوية مع عدسة 25 سم، يمكنك رؤية أكبر قمر صناعي للكوكب يسمى تيتان.
الخصائص الفيزيائية لأورانوس
الكوكب أثقل من الأرض بـ 14.5 مرة، في حين أن أورانوس هو الأقل كتلة من بين جميع الكواكب العملاقة التي تشكل جزءًا من النظام الشمسي. لكن كثافة الكوكب ضئيلة وتساوي 1.270 جم/سم3، مما يسمح له بأن يحتل المركز الثاني بين الكواكب الأقل كثافة بعد زحل. وعلى الرغم من أن قطر الكوكب أكبر من قطر نبتون، إلا أن كتلة أورانوس لا تزال أقل. وهذا بدوره يؤكد الفرضية التي طرحها العلماء بأن أورانوس يتكون من جليد الميثان والأمونيا والماء. يحتل الهيليوم والهيدروجين في تكوين الكوكب جزءًا صغيرًا من الكتلة الرئيسية. وبحسب فرضيات العلماء فإن الصخور تشكل قلب الكوكب.
عند الحديث عن بنية أورانوس، جرت العادة على تقسيمه إلى ثلاثة مكونات رئيسية: الجزء الداخلي (اللب) يمثله الصخور، والجزء الأوسط يتكون من عدة أصداف جليدية، والجزء الخارجي يمثله غلاف جوي من الهيليوم والهيدروجين . ما يقرب من 20٪ من نصف قطر أورانوس يقع في قلب الكوكب، و 60٪ على الوشاح الجليدي، وال 20٪ المتبقية يشغلها الغلاف الجوي. نواة الكوكب هي الأعلى كثافة حيث تصل إلى 9 جم/سم3، كما أن هذه المنطقة ذات ضغط مرتفع يصل إلى 800 جيجا باسكال.
ومن الضروري توضيح أن الأصداف الجليدية لا تمتلك الشكل الفيزيائي المقبول عمومًا للجليد، فهي تتكون من سائل كثيف له درجة حرارة عالية جدًا. هذه المادة عبارة عن خليط من الميثان والماء والأمونيا، ولها موصلية كهربائية ممتازة. مخطط الهيكل الموصوف غير مقبول بشكل واضح ومثبت بنسبة 100٪، لذلك تم طرح خيارات أخرى لهيكل أورانوس. لا يمكن للتكنولوجيا الحديثة وأساليب البحث الإجابة بشكل لا لبس فيه على جميع الأسئلة التي تهم البشرية.
ومع ذلك، عادة ما يُنظر إلى الكوكب على أنه جسم كروي مفلطح، يبلغ نصف قطره عند القطبين حوالي 24.55 و24.97 ألف كيلومتر.
ومن السمات الخاصة لأورانوس أيضًا مستويات الحرارة الداخلية المنخفضة بشكل ملحوظ مقارنة بالكواكب العملاقة الأخرى. ولم يتمكن العلماء حتى الآن من معرفة سبب انخفاض التدفق الحراري لهذا الكوكب. حتى نبتون المشابه والأصغر يصدر حرارة في الفضاء بمقدار 2.6 مرة أكثر مما يطلقه من الشمس. الإشعاع الحراري لأورانوس ضعيف جدًا ويصل إلى 0.047 واط/م²، وهو أقل بمقدار 0.075 واط/م² مما تنبعث من الأرض. وأظهرت دراسات أكثر تفصيلاً أن الكوكب ينبعث منه حوالي 1% من الحرارة التي يتلقاها من الشمس. أدنى درجات الحرارة على أورانوس تم تسجيلها عند طبقة التروبوبوز وهي تساوي 49 كلفن، وهذا المؤشر يجعل الكوكب هو الأبرد في المجموعة الشمسية بأكملها.
ونظرًا لغياب الإشعاع الحراري الكبير، يصعب على العلماء حساب درجة الحرارة الداخلية للكوكب. ومع ذلك، يتم طرح فرضيات حول تشابه أورانوس مع عمالقة النظام الشمسي الآخرين، في أعماق هذا الكوكب قد يكون هناك ماء في حالة سائلة متجمعة. ونتيجة لذلك، يمكننا أن نستنتج أن وجود الكائنات الحية ممكن على أورانوس.
الغلاف الجوي لأورانوس
على الرغم من حقيقة أن الكوكب ليس لديه سطح صلب عادي، فمن الصعب للغاية التحدث عن التوزيع على السطح والغلاف الجوي. ومع ذلك، فإن الجزء الأكثر بعدا عن الكوكب يعتبر الغلاف الجوي. ووفقا للحسابات الأولية، يفترض العلماء أن الغلاف الجوي يبعد 300 كيلومتر عن الجزء الرئيسي من الكوكب. وتبلغ درجة حرارة هذه الطبقة 320 كلفن عند ضغط 100 بار.
ويبلغ قطر الغلاف الجوي لأورانوس ضعف قطر الكوكب من السطح. ينقسم الغلاف الجوي للكوكب إلى ثلاث طبقات:
- ويحتل التروبوسفير، الذي يبلغ ضغطه حوالي 100 بار، نطاقًا يتراوح بين -300 إلى 50 كيلومترًا.
- يتراوح ضغط الستراتوسفير من 0.1 إلى 10−10 بار.
- ويبعد الغلاف الحراري أو الإكليل عن سطح الكوكب من 4 إلى 50 ألف كيلومتر.
يحتوي الغلاف الجوي لأورانوس على مواد مثل الهيدروجين الجزيئي والهيليوم. تجدر الإشارة إلى أن الهيليوم لا يتواجد في وسط الكوكب كغيره من العمالقة، بل في الغلاف الجوي. المكون الرئيسي الثالث للغلاف الجوي للكوكب هو غاز الميثان، والذي يمكن رؤيته في طيف الأشعة تحت الحمراء، لكن نسبته تقل بشكل كبير مع الارتفاع. وتحتوي الطبقات العليا أيضًا على مواد مثل الإيثان وثنائي الأسيتيلين وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وجزيئات بخار الماء.
حلقات اورانوس
يحتوي هذا الكوكب على نظام كامل من الحلقات التي تم تعريفها بشكل ضعيف. وهي تتكون من جزيئات داكنة ذات قطر صغير جدًا. وقد أتاحت التقنيات الحديثة للعلماء أن يصبحوا أكثر دراية بالكوكب وبنيته، وتم تسجيل 13 حلقة. ألمع هو حلقة ε. حلقات الكوكب حديثة نسبيا، ويمكن التوصل إلى هذا الاستنتاج بسبب المسافة الصغيرة بينهما. تم تكوين الحلقات بالتوازي مع تكوين الكوكب نفسه. هناك اقتراحات بأن الحلقات يمكن أن تتشكل من جزيئات أقمار أورانوس التي دمرت أثناء اصطدامها ببعضها البعض.
تم ذكر الحلقات لأول مرة بواسطة هيرشل، لكن هذا أمر مشكوك فيه، لأنه منذ قرنين من الزمان لم ير أحد حلقات حول الكوكب. تم التأكيد الرسمي على وجود الحلقات في أورانوس فقط في 10 مارس 1977.
أقمار أورانوس
يمتلك أورانوس 27 قمرًا طبيعيًا دائمًا، تختلف في القطر والتركيب والمدار حول الكوكب.
أكبر الأقمار الطبيعية لأورانوس:
اومبريل.
تم اختيار أسماء أقمار الكوكب من أعمال أ. بوب و دبليو شكسبير. وعلى الرغم من العدد الكبير من الأقمار الصناعية، إلا أن كتلتها الإجمالية صغيرة جدًا. كتلة جميع أقمار أورانوس أقل بمقدار النصف من كتلة تريتون، قمر نبتون. أكبر أقمار أورانوس، تيتانيا، يبلغ نصف قطره 788.9 كيلومترًا فقط، وهو نصف نصف قطر قمرنا. تتمتع معظم الأقمار الصناعية ببياض منخفض، نظرًا لأنها تتكون من الجليد والصخور بنسبة 1:1.
من بين جميع الأقمار الصناعية، يعتبر أرييل هو الأصغر سنا، حيث أن سطحه يحتوي على أقل عدد من الحفر الناتجة عن النيازك. ويعتبر أومبريل أقدم قمر صناعي. ميراندا هو قمر صناعي مثير للاهتمام بسبب العدد الكبير من الأخاديد التي يصل عمقها إلى 20 كيلومترًا، والتي تتحول إلى مصاطب فوضوية.
لا تسمح التقنيات الحديثة للإنسانية بالعثور على إجابات لجميع الأسئلة المتعلقة بأورانوس، لكننا ما زلنا نعرف الكثير بالفعل، ولا ينتهي البحث عند هذا الحد. ومن المخطط إطلاق مركبة فضائية إلى الكوكب في المستقبل القريب. تخطط ناسا لإطلاق مشروع في عام 2020 يسمى Uranusorbiter.
أورانوس هو أبرد كوكب في النظام الشمسي، على الرغم من أنه ليس أبعد كوكب عن الشمس. تم اكتشاف هذا العملاق في القرن الثامن عشر. من اكتشفه، وما هي أقمار أورانوس؟ ما هو المميز في هذا الكوكب؟ اقرأ وصف كوكب أورانوس أدناه في المقال.
الخصائص
وهو سابع أبعد الكواكب عن الشمس. وهو الثالث من حيث القطر، ويبلغ طوله 50.724 كم. ومن المثير للاهتمام أن قطر أورانوس أكبر من نبتون بـ 1840 كيلومترًا، لكن أورانوس أقل كتلة، مما يضعه في المركز الرابع بين الأجسام الثقيلة في النظام الشمسي.
يمكن رؤية أبرد كوكب بالعين المجردة، لكن التلسكوب ذو التكبير مائة مرة سيسمح لك برؤيته بشكل أفضل. من الصعب رؤية أقمار أورانوس. هناك 27 منهم في المجموع، لكنهم تمت إزالتهم بشكل كبير من الكوكب وأكثر قتامة منه.
أورانوس هو أحد عمالقة الغاز الأربعة، ويشكل مع نبتون مجموعة منفصلة، ووفقا للعلماء، نشأت عمالقة الغاز في وقت أبكر بكثير من الكواكب التي تشكل جزءا من المجموعة الأرضية.
اكتشاف أورانوس
نظرًا لأنه يمكن رؤيته في السماء بدون أدوات بصرية، غالبًا ما يتم الخلط بين أورانوس وبين نجم خافت. وقبل أن يتم تحديد أنه كوكب، تمت رؤيته في السماء 21 مرة. كان جون فلامسيد أول من لاحظ ذلك في عام 1690، مشيرًا إليه بالنجم رقم 34 في كوكبة الثور.
يعتبر ويليام هيرشل مكتشف أورانوس. وفي 13 مارس 1781، لاحظ النجوم باستخدام تلسكوب من صنع الإنسان، مما يشير إلى أن أورانوس كان مذنبًا أو نجمًا غامضًا. وأشار في رسائله مرارًا وتكرارًا إلى أنه رأى مذنبًا في 13 مارس.
انتشرت أخبار الجرم السماوي الذي تم رصده حديثًا بسرعة في الأوساط العلمية. وقال البعض إنه مذنب، رغم أن بعض العلماء شككوا في ذلك. وفي عام 1783، أعلن ويليام هيرشل أن الكوكب كوكب.
قرروا تسمية الكوكب الجديد تكريما للإله اليوناني أورانوس. جميع أسماء الكواكب الأخرى مأخوذة من الأساطير الرومانية، واسم أورانوس فقط هو من اليونانية.
التكوين والخصائص
أورانوس أكبر بـ 14.5 مرة من الأرض. أبرد كوكب في النظام الشمسي لا يتمتع بالسطح الصلب الذي اعتدنا عليه. ومن المفترض أنه يتكون من نواة صخرية صلبة مغطاة بقشرة من الجليد. والطبقة العليا هي الغلاف الجوي.
القشرة الجليدية لأورانوس ليست صلبة. ويتكون من الماء والميثان والأمونيا ويشكل حوالي 60٪ من الكوكب. ونظراً لعدم وجود طبقة صلبة تظهر صعوبات في تحديد الغلاف الجوي، ولذلك تعتبر الطبقة الغازية الخارجية هي الغلاف الجوي.
ولهذه القشرة من الكوكب لون أخضر مزرق بسبب محتواها من غاز الميثان الذي يمتص الأشعة الحمراء. وتبلغ 2% فقط على أورانوس. أما الغازات المتبقية التي تدخل في تركيب الغلاف الجوي فهي الهيليوم (15%) والهيدروجين (83%).
مثل كوكب زحل، الكوكب الأكثر برودة له حلقات. لقد تم تشكيلها مؤخرًا نسبيًا. هناك افتراض بأنهم كانوا ذات يوم قمرا صناعيا لأورانوس، الذي انقسم إلى العديد من الجزيئات الصغيرة. هناك 13 حلقة إجمالاً، الحلقة الخارجية لها ضوء أزرق، يليها ضوء أحمر، والباقي لون رمادي.
الحركة المدارية
أبرد كوكب في النظام الشمسي يبعد عن الأرض 2.8 مليار كيلومتر. يميل خط استواء أورانوس إلى مداره، وبالتالي فإن دوران الكوكب يحدث تقريبًا "مستلقيًا" - أفقيًا. يبدو الأمر كما لو أن كرة ضخمة من الغاز والجليد تدور حول نجمنا.
يدور الكوكب حول الشمس كل 84 عامًا، وتستمر ساعات النهار فيه حوالي 17 ساعة. يتغير النهار والليل بسرعة فقط في شريط استوائي ضيق. وفي أجزاء أخرى من الكوكب، يستمر النهار 42 عامًا، ثم يستمر الليل بنفس المقدار.
مع مثل هذا التغيير الطويل في الوقت من اليوم، كان من المفترض أن يكون الفرق في درجة الحرارة خطيرًا جدًا. ومع ذلك، فإن أدفأ مكان على أورانوس هو خط الاستواء، وليس القطبين (حتى تلك التي تضيئها الشمس).
مناخ أورانوس
كما ذكرنا سابقًا، فإن أورانوس هو أبرد كوكب، على الرغم من أن نبتون وبلوتو يقعان بعيدًا عن الشمس. أدنى درجة حرارة تصل إلى -224 درجة في المتوسط
لاحظ الباحثون أن أورانوس يتميز بالتغيرات الموسمية. في عام 2006، تم ملاحظة وتصوير تشكل دوامة جوية على أورانوس. لقد بدأ العلماء للتو في دراسة الفصول المتغيرة على الكوكب.
ومن المعروف أن السحب والرياح موجودة على أورانوس. ومع اقترابك من القطبين، تقل سرعة الرياح. أعلى سرعة رياح على الكوكب كانت حوالي 240 م/ث. في عام 2004، من مارس إلى مايو، تم تسجيل تغيير حاد في الظروف الجوية: زادت سرعة الرياح، وبدأت العواصف الرعدية، وظهرت الغيوم في كثير من الأحيان.
وتتميز الفصول التالية على الكوكب: الانقلاب الصيفي الجنوبي، الربيع الشمالي، الاعتدال والانقلاب الصيفي الشمالي.
الغلاف المغناطيسي وأبحاث الكواكب
المركبة الفضائية الوحيدة التي تمكنت من الوصول إلى أورانوس هي فوييجر 2. أطلقته وكالة ناسا عام 1977 خصيصًا لاستكشاف الكواكب البعيدة في نظامنا الشمسي.
تمكنت Voyager 2 من اكتشاف حلقات جديدة غير مرئية سابقًا من أورانوس، ودراسة بنيتها، وكذلك الظروف الجوية. حتى الآن، تعتمد العديد من الحقائق المعروفة حول هذا الكوكب على البيانات التي تم الحصول عليها من هذا الجهاز.
اكتشفت فوييجر 2 أيضًا أن أبرد كوكب له غلاف مغناطيسي. ولوحظ أن المجال المغناطيسي للكوكب لا ينبعث من مركزه الهندسي. ويميل بزاوية 59 درجة عن محور الدوران.
وتشير مثل هذه البيانات إلى أن المجال المغناطيسي لأورانوس غير متماثل، على عكس المجال المغناطيسي للأرض. هناك افتراض بأن هذه سمة من سمات الكواكب الجليدية، لأن العملاق الجليدي الثاني - نبتون - لديه أيضا مجال مغناطيسي غير متماثل.