كوكب أورانوس هو الكوكب السابع من الشمس وأول كوكب يكتشفه العلماء. على الرغم من أن أورانوس مرئي للعين المجردة، إلا أنه كان منذ فترة طويلة يعتبر نجمًا بسبب تعتيم الكوكب وبطء مداره.
يتميز أورانوس أيضًا بميله الدراماتيكي، مما يجعل محوره يشير تقريبًا إلى الشمس مباشرةً. اكتشف عالم الفلك البريطاني ويليام هيرشل أورانوس في 13 مارس 1781، باستخدام تلسكوبه أثناء مسح جميع النجوم وصولًا إلى تلك النجوم الأكثر قتامة بنحو 10 مرات مما يمكن رؤيته بالعين المجردة.
بدت نجمة واحدة مختلفة، وفي غضون عام أدرك هيرشل أن النجم يتبع مدارًا كوكبيًا. تم تسمية أورانوس على اسم إله السماء اليوناني أورانوس، أقدم أمراء السماوات.
الخصائص الفيزيائية.
أورانوس لونه أزرق مخضر، نتيجة لغاز الميثان في غلافه الجوي الذي يغلب عليه الهيدروجين والهيليوم. غالبًا ما يُطلق على الكوكب اسم العملاق الجليدي، نظرًا لأن 80 ٪ على الأقل من كتلته عبارة عن مزيج سائل من جليد الماء والميثان والأمونيا.
على عكس الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، يميل أورانوس بعيدًا لدرجة أنه يدور حول الشمس على جانبه، حيث يشير محور دورانه تقريبًا إلى الشمس.
قد يكون هذا الاتجاه غير المعتاد بسبب الاصطدام بجسم بحجم كوكب، أو عدة أجسام صغيرة، بعد فترة وجيزة من تكوينه. اقترحت دراسة أجريت عام 2018 أن العالم المتصادم يمكن أن يكون ضعف حجم الأرض.
يؤدي هذا الميل غير المعتاد إلى ظهور مواسم قاسية تستمر لمدة 20 عامًا تقريبًا. هذا يعني أنه لمدة ربع سنة أورانوس تقريبًا، أي ما يعادل 84 سنة أرضية، تشرق الشمس مباشرة فوق كل قطب، تاركة النصف الآخر من الكوكب ليختبر شتاءًا طويلًا ومظلمًا وباردًا.
يتميز أورانوس بأبرد جو من أي كواكب في المجموعة الشمسية، على الرغم من أنه ليس الأبعد عن الشمس. هذا لأن أورانوس لديه القليل من الحرارة الداخلية لتكملة حرارة الشمس.
عادةً ما تصطف الأقطاب المغناطيسية لمعظم الكواكب بشكل أو بآخر مع المحور الذي يدور على طوله، لكن المجال المغناطيسي لأورانوس مائل، مع ميل محوره المغناطيسي نحو 60 درجة بعيدًا عن محور دوران الكوكب.
يؤدي هذا إلى مجال مغناطيسي غير متوازن بشكل غريب لأورانوس، حيث تصل قوة المجال على سطح نصف الكرة الشمالي إلى أكثر من 10 أضعاف قوة سطح نصف الكرة الجنوبي.
يتكون الغلاف الجوي لأورانوس من حيث الحجم من 82.5٪ هيدروجين و 15.2٪ هيليوم و 2.3٪ ميثان. يتكون هيكلها الداخلي من عباءة من الماء والأمونيا وجليد الميثان، بالإضافة إلى قلب من سيليكات الحديد والمغنيسيوم.
يبلغ متوسط المسافة بين أورانوس والشمس حوالي 2.9 مليار كيلومتر، وفقًا لوكالة ناسا. هذا حوالي 19 ضعف المسافة من الأرض إلى الشمس.
إقرأ أيضاً… هل يوجد كائنات فضائية في هذا الكون الواسع؟ وأين يمكن أن نجدها؟
مناخ كوكب أورانوس.
يمكن أن تؤدي تجارب الإمالة المحورية الشديدة لأورانوس إلى طقس غير عادي. مع وصول ضوء الشمس إلى بعض المناطق لأول مرة منذ سنوات، فإنه يسخن الغلاف الجوي. مما يؤدي إلى عواصف الربيع العملاقة، وفقًا لوكالة ناسا.
ومع ذلك، عندما صورت مركبة فوييجر 2 أورانوس لأول مرة في عام 1986 في ذروة الصيف في الجنوب، رأت المركبة الفضائية كرة ذات مظهر لطيف مع حوالي 10 أو نحو ذلك من الغيوم المرئية، مما أدى إلى أن يطلق عليها اسم “الكوكب الأكثر مللاً”.
بعد عقود من الزمان، عندما ظهرت التلسكوبات المتقدمة مثل هابل وتغيرت المواسم الطويلة لأورانوس، قبل أن يرى العلماء الطقس القاسي على أورانوس. في عام 2014، ألقى علماء الفلك أول لمحة عن العواصف الصيفية العاتية على أورانوس.
الغريب أن هذه العواصف الهائلة حدثت بعد سبع سنوات من وصول الكوكب إلى أقرب اقترابه من الشمس. ولا يزال سبب حدوث العواصف العملاقة بعد ارتفاع حرارة الشمس على الكوكب إلى أقصى حد لا يزال غامضًا.
تشمل الأحوال الجوية غير العادية الأخرى على أورانوس المطر الماسي، الذي يُعتقد أنه غرق على بعد آلاف الأميال تحت سطح الكواكب الجليدية العملاقة مثل أورانوس ونبتون.
يُعتقد أن الكربون والهيدروجين ينضغطان تحت ضغط شديد الحرارة والضغط في أعماق الغلاف الجوي لهذه الكواكب لتكوين الماس. الذي يُعتقد بعد ذلك أنه ينخفض إلى أسفل، ويستقر في النهاية حول نوى تلك العوالم.
هل لديه حلقات؟
حلقات أورانوس كانت أول ما شوهد بعد زحل. لقد كانت اكتشافًا مهمًا ، لأنها ساعدت علماء الفلك على فهم أن الحلقات هي سمة مشتركة للكواكب، وليست مجرد خاصية مميزة لزحل.
يمتلك أورانوس مجموعتين من الحلقات. يتكون النظام الداخلي للحلقات في الغالب من حلقات ضيقة ومظلمة، في حين أن النظام الخارجي المكون من حلقتين بعيدتين. اكتشفه تلسكوب هابل الفضائي، يتميز بألوان زاهية: واحدة حمراء وأخرى زرقاء.
حدد العلماء 13 حلقة معروفة حول أورانوس. اقترحت دراسة أجريت عام 2016 أن حلقات أورانوس وزحل ونبتون قد تكون بقايا الكواكب القزمة الشبيهة بلوتو التي ضلت بالقرب من العوالم العملاقة منذ زمن بعيد.
تمزقت هذه الكواكب القزمة في جاذبية الكواكب الهائلة وهي محفوظة اليوم على شكل حلقات.
يقوم تلسكوب هابل الفضائي برصد أورانوس كل عام. هذا المنظر، في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، لا يبرز حلقات الكوكب فحسب، بل يسلط الضوء أيضًا على أحزمة الغلاف الجوي والغيوم.
إقرأ أيضاً… ما هي نظرية الإنفجار العظيم (The BIG BANG Theory)؟
أقمار كوكب أورانوس.
لأورانوس 27 قمرا معروفا. بدلاً من تسميتها على أسماء شخصيات من الأساطير اليونانية أو الرومانية، تم تسمية الأقمار الأربعة الأولى على اسم الأرواح السحرية في الأدب الإنجليزي. مثل “حلم ليلة منتصف الصيف” لوليام شكسبير و “اغتصاب القفل” للكسندر بوب.
منذ ذلك الحين، واصل علماء الفلك هذا التقليد، ورسموا أسماء الأقمار من أعمال شكسبير أو بوب. أوبيرون وتيتانيا هما أكبر أقمار أورانوس، وكانا أول من اكتشفهما هيرشل في عام 1787.
اكتشف ويليام لاسيل، الذي كان أيضًا أول من رأى قمرًا يدور حول نبتون، قمري أورانوس التاليين، أرييل وأمبرييل. مر ما يقرب من قرن من الزمان قبل أن يجد عالم الفلك الهولندي الأمريكي جيرارد كايبر، ميراندا في عام 1948.
في عام 1986، زارت فوييجر 2 النظام الأوراني واكتشفت 10 أقمار إضافية، كلها تمتلك أقطاراً من 26 إلى 154 كم. وأسماؤها هي: جولييت، باك، كورديليا، أوفيليا، بيانكا، ديسديمونا، بورتيا، روزاليند، كريسيدا وبيليندا.
كل من هذه الأقمار عبارة عن نصف جليد مائي ونصف صخرة. منذ ذلك الحين، رفع علماء الفلك الذين يستخدمون هابل والمراصد الأرضية العدد الإجمالي إلى 27 قمرًا معروفًا، وكان رصد هذه الأقمار أمرًا صعبًا. حيث يبلغ قطرها ما بين 12 إلى 16 كم، وهي أكثر سوادًا من الأسفلت.
إقرأ أيضاً… ما هو الثقب الدودي؟
البحث واستكشاف الكوكب.
كانت فوييجر 2 التابعة لناسا هي المركبة الفضائية الأولى والوحيدة التي تزور أورانوس حتى الآن. على الرغم من عدم وجود مركبة فضائية في طريقها إلى أورانوس في الوقت الحالي، يقوم علماء الفلك بالتحقق بانتظام من الكوكب باستخدام تلسكوبات هابل وكيك.
في عام 2011، أوصى المسح العقدي لعلوم الكواكب بأن تفكر ناسا في مهمة إلى الكوكب الجليدي. وفي عام 2017، اقترحت ناسا عددًا من المهمات المستقبلية المحتملة لأورانوس لدعم المسح العقدي القادم لعلوم الكواكب. بما في ذلك التحليق الجوي والمركبات الفضائية وحتى المركبات الفضائية للغوص في الغلاف الجوي لأورانوس. لا يزال العلماء يناقشون الفكرة.
في عام 2019، اقترح مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا أن أحد التصميمات المحتملة يمكن أن يتضمن مسبارًا جويًا، مشابهًا لذلك المستخدم في كوكب المشتري خلال مهمة جاليليو.
في عام 2018، ابتكرت مجموعة طموحة من العلماء والمهندسين في بداية حياتهم المهنية تصميمًا نظريًا للمهمة الكاملة من شأنه أن يكلف مليار دولار، ويستفيد من محاذاة الكواكب التي ستحدث في 2030.
بهذه التكلفة المنخفضة نسبيًا، ستؤدي المهمة قدرًا ضئيلًا من العلم. ولكن لا يزال من الممكن أن تتضمن عناصر مثل مقياس المغناطيسية وكاشف الميثان والكاميرا.
