سیاره اورانوس چیست؟ | هر آنچه باید درباره اورانوس بدانید — به زبان ساده

در این مطلب در مورد سیاره اورانوس صحبت می‌کنیم. این سیاره که هفتمین سیاره از خورشید است تقریباً در لبه خارجی منظومه شمسی قرار گرفته است. در این نوشتار سعی می‌کنیم تا سیاره اورانوس را از همه لحاظ مورد بحث و بررسی قرار دهیم.

سیاره اورانوس چیست؟

هفتمین سیاره از خورشید با رتبه سومین قطر از نظر بزرگی در منظومه شمسی ما قرار دارد. سیاره اورانوس بسیار سرد و است و وزش باد زیادی دارد. این غول یخی هنگام چرخش با زاویه تقریباً 90 درجه از صفحه مدار خود توسط 13 حلقه ضعیف و 27 قمر کوچک احاطه شده است. این شیب منحصر به فرد باعث می‌شود که اورانوس در حالی که از کناره در حال چرخش است، مانند یک توپ در حال گردش به دور خورشید نیز باشد.

فیلم آموزش مقدماتی کیهان شناسی و نجوم در فرادرس

کلیک کنید

سیاره اورانوس اولین سیاره‌ای است که با کمک تلسکوپ پیدا شد. این سیاره در سال 1781 توسط ستاره شناس «ویلیام هرشل» (William Herschel) کشف شد، اگرچه او در اصل فکر می‌کرد که اورانوس یک ستاره دنباله دار یا یک ستاره است و دو سال بعد بود که این شی به طور کلی به عنوان یک سیاره جدید پذیرفته شد که بخشی از این موضوع به خاطر مشاهدات ستاره شناس «یوهان الرت بُده» (Johann Elert Bode) بود.

ویلیام هرشل در یک تلاش ناموفق سعی کرد تا نام کشف خود را جورجیوم سیدوس به نام پادشاه جورج سوم بگذارد. اما در عوض این سیاره به پیشنهاد یوهان بود به نام اورانوس، خدای یونانی آسمان نامگذاری شد.

نام دیگر سیاره اورانوس چیست؟

همان طور که گفتیم هرشل دوست داشت نام این سیاره را جورجیوم سیدوس بذارد اما نتوانست موفق شود. با این حال در برخی منابع اورانوس را با این نام نیز معرفی می‌کنند.

اندازه و فاصله سیاره اورانوس چه قدر است؟

با شعاع 25362 کیلومتر (15759٫2 مایل) اورانوس 4 برابر از زمین پهن‌تر است. اگر زمین را به اندازه یک سکه در نظر بگیریم اورانوس تقریباً به اندازه یک توپ بیسبال است.

از فاصله متوسط 2٫9 میلیارد کیلومتر (​​1٫8 میلیارد مایل) اورانوس 19٫8 واحد نجومی با خورشید فاصله دارد. یک واحد نجومی فاصله خورشید تا زمین است و مخفف آن AU است. از این فاصله 2 ساعت و 40 دقیقه طول می‌کشد تا نور خورشید از خورشید به اورانوس برسد.

مدار و چرخش در سیاره اورانوس چگونه است؟

یک روز در اورانوس حدود 17 ساعت طول می‌کشد (مدت زمان چرخش یا گردش اورانوس حول محور خودش). اورانوس در حدود 84 سال زمینی (30,687 روز زمینی) یک دور کامل را به دور خورشید (یک سال به وقت اورانی یا یک سال اورانوسی) می‌زند.

فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی در فرادرس

کلیک کنید

اورانوس تنها سیاره‌ای است که خط استوای آن تقریباً با زاویه راست در مدار خود قرار دارد و دارای شیب 97٫77 درجه است که این موضوع احتمالاً نتیجه برخورد این سیاره با جسمی به اندازه زمین بوده است. این شیب منحصر به فرد باعث شدیدترین فصول منظومه شمسی می‌شود. برای تقریباً یک چهارم هر سال اورانوسی، خورشید مستقیماً بر روی هر قطب می‌تابد و نیمه دیگر کره اورانوس را در زمستانی تاریک و 21 ساله فرو می‌برد.

اورانوس همچنین یکی از دو سیاره‌ای است که در جهت مخالف بیشتر سیارات می چرخد. ونوس یا زهره سیاره دیگر منظومه شمسی است که این ویژگی را دارد و از شرق به غرب می‌چرخد.

ساختار سیاره اورانوس چگونه است؟

اورانوس یکی از دو غول یخی در لبه منظومه شمسی است. سیاره دیگر منظومه شمسی که شبیه به یک غول یخی است نپتون است. بیشتر (80 درصد یا بیشتر) جرم این سیاره از مایع متراکم داغی از مواد یخی تشکیل شده است که شامل آب، متان و آمونیاک است. این ماده در بالای هسته سنگی کوچک این سیاره قرار دارند. در نزدیکی هسته دما تا 4982 درجه سانتیگراد (9000 درجه فارنهایت) گرم می‌شود.

قطر اورانوس کمی بیشتر از همسایه این سیاره یعنی نپتون است، اما این سیاره از نظر جرم کوچکتر است. از لحاظ کوچک بودن چگالی این سیاره در دومین رتبه قرار دارد و رتبه اول چگالی کوچک مربوط به سیاره زحل است.

اورانوس رنگ سبز-آبی و آبی خود را از گاز متان موجود در جو می‌گیرد. نور خورشید از جو عبور می‌کند و توسط ابرهای اورانوس بازتاب می‌شود. گاز متان قسمت قرمز نور را جذب می‌کند و در نتیجه یک رنگ آبی-سبز ایجاد می‌کند.

تشکیل سیاره اورانوس چگونه بوده است؟

اورانوس زمانی شکل گرفت که منظومه شمسی حدود 4٫5 میلیارد سال پیش شکل گرفته بود. این سیاره زمانی شکل گرفت که نیروی جاذبه، گاز و گرد و غبار را به درون خود هدایت کرده بود تا به این غول یخ تبدیل شود. مانند همسایه این سیاره یعنی نپتون، اورانوس نیز احتمالاً نزدیکتر به خورشید تشکیل شده است و حدود 4 میلیارد سال پیش به لبه‌های منظومه شمسی منتقل شده، جایی که اینک هفتمین سیاره از خورشید است.

سطح اورانوس چگونه است؟

اورانوس به عنوان یک غول یخی سطح واقعی ندارد. این سیاره بیشتر شامل مایعات در حال چرخش است، به طوری که یک فضاپیما جایی برای فرود روی اورانوس نخواهد داشت، همچنین این فضاپیما نمی‌تواند بدون آسیب از طریق جو اورانوس بر فراز این سیاره حرکت کند. فشار و دمای شدید در این سیاره باعث نابودی یک فضاپیمای فلزی در اورانوس می‌شود.

اتمسفر اورانوس چگونه است؟

جو اورانوس بیشتر هیدروژن و هلیوم است که مقدار کمی متان و ردپای آب و آمونیاک دارد. گاز متان سبب می‌شود که سیاره متان از بیرون آبی دیده شود.

در حالی که وویجر 2 در هنگام پرواز بر فراز این سیاره در سال ۱۹۸۶، فقط چند ابر گسسته، یک نقطه تاریک بزرگ و یک نقطه تاریک کوچک را مشاهده کرد، مشاهدات اخیر نشان می‌دهد که هنگام نزدیک شدن به اعتدالین این سیاره، یک ابر متحرک مشاهده می‌شود که شامل تغییرات روشنایی سریع نیز است.

جو سیاره‌ای اورانوس با حداقل دمای $$-224.2$$ درجه سانتیگراد (۴۹ درجه کلوین) باعث می‌شود که در بعضی نقاط حتی از نپتون سردتر باشد.

سرعت باد در اورانوس می‌تواند تا 900 کیلومتر در ساعت (560 مایل در ساعت) برسد. وزش باد در استوا یکپارچه است و در جهت معکوس چرخش سیاره می‌وزد. اما نزدیکتر به قطب‌ها، بادها به سمت جلو حرکت می‌کنند و با چرخش اورانوس جریان می‌یابند.

مگنتوسفر اورانوس چگونه است؟

اورانوس دارای یک مگنتوسفر غیرمعمول، با شکل نامنظم است. میدان‌های مغناطیسی به طور معمول با چرخش یک سیاره همسو هستند، اما میدان مغناطیسی اورانوس این گونه نیست. محور مغناطیسی نزدیک به 60 درجه از محور چرخش سیاره منحرف شده است و همچنین به اندازه یک سوم شعاع اورانوس از مرکز سیاره فاصله دارد.

شفق‌های قطبی اورانوس به دلیل میدان مغناطیسی دو طرفه با قطب‌ها مطابقت ندارند(مانند همان چیزی که روی زمین، مشتری و زحل) اتفاق می‌افتد.

انتهای مگنتوسفر در پشت اورانوس در مقابل خورشید برای میلیون‌ها کیلومتر در فضا گسترش می‌یابد. خطوط میدان مغناطیسی این سیاره به دلیل چرخش از پهلوی اورانوس به شکل یک پیچ چوب پنبه پیچ خورده است.

حلقه‌های اورانوس به چه شکل هستند؟

اورانوس دارای دو مجموعه حلقه است. سیستم داخلی حلقه‌ها بیشتر از حلقه‌های باریک و تاریک تشکیل شده است، در حالی که سیستم بیرونی از دو حلقه دورتر تشکیل شده که توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شده‌اند. این دو حلقه دارای رنگ‌های روشن یکی قرمز و دیگری آبی هستند. دانشمندان 13 حلقه شناخته شده در اطراف اورانوس را شناسایی کرده‌اند.

یک مطالعه در سال 2016 نشان داد که حلقه‌های اورانوس، زحل و نپتون ممکن است بقایای سیارات کوتوله پلوتو مانند باشند که مدت‌ها پیش به جهان‌های غول پیکر بسیار نزدیک شده بودند. این سیارات کوتوله در جاذبه‌های وسیع سیارات از هم پاشیده شده و امروزه بصورت حلقه‌ای هستند.

همان گونه که گفته شد اورانوس دارای دو مجموعه حلقه است. سیستم داخلی حلقه‌ها بیشتر از حلقه‌های باریک و خاکستری تیره تشکیل شده است. در سیستم خارجی دو حلقه وجود دارد، داخلی‌ترین حلقه سیستم خارجی مانند حلقه‌های گرد و غبار در جاهای دیگر منظومه شمسی مایل به قرمز است و حلقه بیرونی این سیستم مانند حلقه زحل آبی است.

حلقه‌های این سیاره با نام‌های یونانی و عدد معرفی می‌شوند و به شرح زیر هستند:

زتا ($$\zeta$$)، ۶، ۵،۴، آلفا، بتا ($$\beta$$)، اِتا ($$\eta$$)، گاما ($$\gamma$$)، دلتا ($$\delta$$)، لاندا ($$\lambda$$)، اپسیلون، نو ($$\nu$$) و مو ($$\mu$$). برخی از حلقه‌های بزرگتر توسط کمربندهایی از ریزگردها احاطه شده‌اند.

حلقه‌های اورانوس اولین حلقه‌هایی بودند که بعد از حلقه‌های زحل مشاهده شدند. آن‌ها کشف قابل توجهی بودند زیرا به ستاره شناسان کمک می‌کرد تا درک کنند که حلقه‌ها از ویژگی‌های مشترک سیارات هستند نه فقط یک ویژگی خاص از سیاره زحل.

قمرها در اورانوس چگونه هستند؟

اورانوس 27 قمر شناخته شده دارد. بر خلاف بقیه قمرهای منظومه شمسی که از روی اسطوره‌های یونان یا روم نامگذاری شده بودند، به دلیل وجود آثار خارق العاده در ادبیات انگلیس مانند رویای نیمه شب تابستان ویلیام شکسپیر و تجاوز به قفل الکساندر پاپ، چهار قمر ابتدایی این سیاره به نام این آثار نامگذاری شدند. از آن زمان اخترشناسان این سنت را ادامه داده و برای نامگذاری قمرهای اورانوس از آثار شکسپیر یا پاپ استفاده کردند.

فیلم آموزش رصد آسمان و نجوم رصدی در فرادرس

کلیک کنید

اوبرون و تیتانیا بزرگترین قمرهای اورانوس هستند و اولین بار توسط هرشل در سال 1787 کشف شدند. همچنین ویلیام لاسل، که اولین کسی بود که چرخش یک قمر را به دور نپتون مشاهده کرد، دو قمر بعدی اورانوس یعنی آریل و اومبریل را کشف کرد. نزدیک به یک قرن گذشت تا ستاره شناس هلندی-آمریکایی «جرارد کویپر» (Gerard Kuiper) که به خاطر کشف کمربند کویپر مشهور است توانست قمر میراندا را در سال 1948 مشاهده کند.

در سال 1986، فضاپیمای ویاجر 2 از سیستم اورانوس بازدید کرد و 10 قمر دیگر را کشف کرد که قطر آن‌ها فقط 26 تا 154 کیلومتر (16 تا 96 مایل) بود. نام این قمرها ژولیت، پوک، کوردلیا، اوفلیا، بیانکا، دزدمونا، پورتیا، روزالیند، کرسیدا و بلیندا بود و هر یک از این قمرها تقریباً نیمی از یخ آب و نیمی از سنگ بودند.

از آن زمان اخترشناسان با استفاده از هابل و رصدخانه‌های زمینی مجموع قمرهای اورانوس را به 27 قمر شناخته شده رسانده‌اند. عرض این قمرها به 12 تا 16 کیلومتر (8 تا 10 مایل) می‌رسد و رنگ آن‌ها سیاه‌تر از آسفالت بوده و تقریباً 4٫8 میلیارد کیلومتر (3 میلیارد مایل) دورتر است.

بین کوردلیا، اوفلیا و میراندا انبوهی از هشت ماهواره کوچک وجود دارند که چنان درهم تنیده‌اند که ستاره شناسان هنوز نتوانسته‌اند درک کنند که چگونه این قمرهای کوچک توانسته‌اند از برخورد به یکدیگر جلوگیری کنند. ناهنجاری در حرکت قمرهای موجود در اورانوس دانشمندان را به این سمت سوق می‌دهد که هنوز ممکن است قمرهای بیشتری حول این سیاره موجود باشند.

علاوه بر قمرها، اورانوس ممکن است مجموعه‌ای از سیارک‌های تروجان را نیز در یک منطقه خاص معروف به نقطه لاگرانژ داشته باشد. اولین مورد از این سیارک‌ها علیرغم این ادعا که نقطه لاگرانژ این سیاره برای میزبانی چنین اجسامی بسیار ناپایدار است در سال 2013 کشف شد.

در نهایت باید گفت که اورانوس 27 قمر شناخته شده دارد. در حالی که بیشتر ماهواره‌هایی که به دور سیارات دیگر می‌چرخند، نام خود را از اساطیر یونان یا روم گرفته‌اند، قمرهای اورانوس نام خود را از شخصیت‌های آثار ویلیام شکسپیر و الکساندر پاپ به عاریت گرفته‌اند. به نظر می‌رسد تمام قمرهای داخلی اورانوس تقریباً نیمی از یخ-آب و نیمی از سنگ هستند. ترکیب قمرهای بیرونی ناشناخته مانده است، اما احتمالاً سیارک‌های محدود شده هستند.

آیا امکان زندگی در اورانوس وجود دارد؟

محیط اورانوس آن طور که می‌شناسیم برای زندگی مساعد نیست. دما، فشار و موادی که مشخصه این کره خاکی هستند به احتمال زیاد بسیار شدید و فرار هستند و نمی‌توانند با موجودات زنده سازگاری انجام دهند.

رنگ سیاره اورانوس چگونه است؟

به دلیل وجود گاز متان در اتمسفر این سیاره، رنگ این سیاره آبی است.

آب و هوای اورانوس چگونه است؟

شیب محوری شدید سیاره اورانوس می‌تواند باعث ایجاد هوای غیرمعمول در این سیاره شود. به گفته ناسا زمانی که برای اولین بار پس از سال‌ها نور خورشید به برخی مناطق سیاره می‌رسد، باعث گرم شدن جو می‌شود و طوفان‌های عظیم بهاری را تحریک می‌کند.

با این حال هنگامی که ویاجر 2 برای اولین بار اورانوس را در سال 1986 در اوج تابستان در جنوب این سیاره تصویربرداری کرد، این فضاپیما کره‌ای با ظاهری نرم را دید که فقط حدود 10 ابر قابل رویت داشت و این موضوع سبب شد تا به این سیاره لقب خسته کننده‌ترین سیاره منظومه شمسی داده شود.

ستاره شناس «هایدی همل» (Heidi Hammel) در مورد این سیاره مقاله‌ای با عنوان سیستم‌های غول پیکر یخی اورانوس و نپتون تحت عنوان فصلی در مجموعه به روز رسانی منظومه شمسی در انتشارات اسپرینگر در سال ۲۰۰۷ نوشت. این مجموعه به بررسی‌ها در علوم منظومه شمسی می‌پردازد. ده‌ها سال بعد بود که تلسکوپ‌های پیشرفته‌ای مانند هابل وارد کار شدند و مفهوم فصل‌های طولانی در اورانوس قبل از اینکه دانشمندان شاهد تغییرات آب و هوایی شدید اورانوس باشند، تغییر کردند.

در سال 2014 ستاره شناسان اولین مشاهده مربوط به طوفان‌های تابستانی در این سیاره را دیدند. به طرز عجیبی این طوفان‌های عظیم هفت سال پس از قرار گرفتن این سیاره در نزدیکترین فاصله با خورشید رخ داده است و این موضوع هنوز به صورت یک راز باقی مانده که چرا این طوفان‌های عظیم پس از اینکه این سیاره توسط خورشید به بیشترین میزان خود گرم شده است، رخ داده است.

از دیگر آب و هوای غیرمعمول اورانوس می‌توان به باران الماس اشاره کرد که گمان می‌رود این الماس‌ها هزاران مایل در زیر سطح سیارات غول پیکر یخی مانند اورانوس و نپتون غرق می‌شوند. داده‌ها نشان می‌دهد که کربن و هیدروژن تحت فشار شدید گرما و فشار در اعماق جو این سیارات فشرده می‌شوند و الماس را تشکیل می‌دهند، سپس به سمت پایین فرو می‌روند و در نهایت در اطراف هسته این سیاره قرار می‌گیرند.

تحقیق و اکتشاف در سیاره اورانوس

ویاجر 2 ناسا اولین و در عین حال تنها فضاپیمایی بود که از اورانوس بازدید کرد. اگر چه در حال حاضر سفینه‌ای در مسیر اورانوس قرار ندارد، اما منجمان مرتباً با استفاده از تلسکوپ‌های هابل و کک در حال بررسی این سیاره هستند.

در سال 2011 تیم نظر سنجی علوم سیاره‌ای توصیه کرد که ناسا ماموریتی را به این سیاره یخی در نظر بگیرد و در سال 2017، ناسا تعدادی از مأموریت‌های بالقوه آینده خود را در راستای اعلام نظر گروه نظرسنجی علوم سیاره‌ای از جمله کنارگذرها، مدارگردها و حتی یک فضاپیما برای غرق شدن در جو اورانوس را برای اکتشاف در این سیاره پیشنهاد داد.

دانشمندان هنوز در حال بحث در مورد اجرای این ایده هستند. در سال 2019 مرکز پرواز فضایی «گاددارد» (Goddard) ناسا پیشنهاد کرد که یکی از ماشین‌هایی که ماموریت اورانوس را انجام می‌دهد ممکن است شامل یک کاوشگر جوی باشدکه مشابه چیزی است که در ماموریت مشتری و در حین ماموریت گالیله استفاده شده است.

در سال 2018 یک گروه بلند پرواز از دانشمندان و مهندسان که در آغاز کار خود قرار داشتند، یک طرح مأموریت کامل نظری را ایجاد کردند که هزینه آن 1 میلیارد دلار است و از یک ترازبندی سیاره‌ای که در دهه 2030 اتفاق می‌افتد استفاده می‌کند. با این هزینه نسبتاً کم نسبت به دیگر ماموریت‌های فضایی، این ماموریت حداقل اطلاعات و دانش را نسبت به این سیاره ارائه می‌دهد اما هنوز هم می‌تواند شامل مواردی مانند مغناطیس سنج، ردیاب متان و دوربین باشد.

مشخصات سیاره اورانوس

در جدول زیر مشخصات سیاره اورانوس به اختصار بیان شده است.

جمع‌بندی

در این مطلب در مورد سیاره اورانوس و ویژگی‌های آن صحبت کردیم. بدین منظور در ابتدا در مورد اندازه و فاصله این منظومه شمسی مطالبی بیان شد و سپس به بیان حقایقی در مورد چرخش این سیاره پرداختیم. در ادامه در مورد ساختار، نحوه تشکیل این سیاره، قمرها و حلقه‌های این سیاره صحبت کردیم و در نهایت در مورد عملیات‌های اکتشافی بر روی این سیاره مطالبی بیان شد.