Top 10

۱۰ نکته علمی درباره سیاره اورانوس

به گزارش تاپ دیجیت و به نقل از تاپ تنز، سیاره اورانوس در سال ۱۷۸۱ توسط ویلیام هرشل اخترشناس معروف کشف شد و نام آن از نام اورانوس خدای یونان باستان گرفته شد. دیدن اورانوس با چشم غیر مسلح بسیار مشکل است، از اینرو اولین سیاره ای بود که با استفاده از تلسکوپ رصد شد.

پیشتر تصور می شد که اورانوس یک ستاره دنباله دار است اما در نهایت به عنوان هفتمین سیاره در منظومه شمسی شناخته شد. این سیاره اسرارآمیز و یخی از خورشید بسیار دور است بنابراین یک بار گردش به دور خورشید توسط اورانوس برابر با ۸۴ سال زمینی است.

غولهای گاز و یخ در منظومه شمسی خیلی دور از زمین هستند از اینرو مشاهده و مطالعه آنها بسیار سخت است. تنها منبع اطلاعاتی ما از این سیاره، فضاپیمای وویجر Voyager است. به همین علت داده های این فضاپیما همیشه هیجان انگیز هستند. در ادامه ۱۰ نکته درباره این سیاره را بازگو می کنیم:

۱۰- سیاره ای با ذهن خاص خود

۱۰ نکته علمی درباره سیاره اورانوس

مانند سیاره زهره اورانوس نیز از شرق به غرب می چرخد و این دقیقا مخالف مسیری است که در آن زمین و سیارات دیگر می چرخند. طول روزها در اورانوس نسبتا کوتاه بوده و برابر با ۱۷ ساعت و ۱۴ دقیقه زمین است. محور چرخش این سیاره دارای زاویه و اریب بوده که تقریبا با صفحه مداری آن موازی است. این اتفاق سبب می شود هنگامی که اورانوس در حال چرخش است مانند سطح سنگ مرمر بدرخشد.

دانشمندان می گویند که این انحراف چرخشی ممکن است ناشی از یک برخورد عظیم بین این سیاره و یک سیاره دیگر است. با توجه به این چرخش غیر متعارف هر فصل اورانوس برابر با ۲۱ سال در زمین است. این اتفاق باعث تغییرات زیادی در میزان  نور دریافتی از خورشید در یک سال اورانوسی می شود.

۹- سیستم حلقه های اورانوس

۱۰ نکته علمی درباره سیاره اورانوس

در ژانویه ۱۹۸۶ فضاپیمای وویجر ۲ (Voyager 2) وارد ۸۱ کیلومتری ابرهای بالایی اورانوس شد و اطاعات این سیاره را در مقیاس وسیع از جمله میدان مغناطیسی، درون سیاره و اتمسفر آن به زمین ارسال کرد. در این مأموریت تاریخی، ناسا نیز هزاران عکس دیجیتال از سیاره، قمرها و حلقه های آن منتشر کرده است.

اورانوس نیز همانند سایر غول های منظومه شمسی دارای حلقه است. چندین ابزار علمی و فضاپیما روی سیستم حلقه های آن تمرکز کرده و آنها را با جزئیات دقیق شناسایی کرده اند، البته از مجموع ۱۳ حلقه اورانوس ۲ حلقه ناشناحته هستند. دو حلقه بیرونی رنگ روشن دارند و از دزات گرد و غبار تشکیل شده اند، ۱۱ درونی نیز تا حدودی کم نورتر هستند. حلقه های درونی اورانوس اولین بار در ۱۹۷۷ کشف شدند، در حالی که دو حلقه خارجی توسط تلسکوپ فضایی هابل بین سال های ۲۰۰۳ و ۲۰۰۵ کشف شد.

نه حلقه از ۱۳ حلقه به طور تصادفی در سال ۱۹۷۷ در حالی که دانشمندان یک ستاره دور را که در پشت این سیاره بود رصد می کردند، کشف کردند. حلقه های اورانوس در واقع با دو عنوان متمایز مجموعه حلقه ها یا سیستم های حلقه ها شناخته می شوند که در در منظومه شمسی ما غیرعادی هستند.

۸- آب و هوای عجیب و غریب اورانوس

۱۰ نکته علمی درباره سیاره اورانوس

در سیاره زمین، ما از باران به شکل آب مایع لذت می بریم. گاهی اوقات ممکن است بارش عجیب و غریب ارگانیسم های قرمز یا حتی ماهی را نیز مشاهده می کنیم، اما در کل باران در زمین بی ضرر است. در تایتان (یکی از قمرهای مشتری) باران متان می آید در سیاره زهره باران اسیدی که قبل از رسیدن به زمین تبخیر می شود. اما در اورانوس باران الماسهای جامد می بارد.

پژوهشگران آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC آمریکا با مطالعه اورانوس توسط اشعه ایکس و لیزر در سال ۲۰۱۷ سطح جامد این سیاره را اثبات کردند. پژوهشگران این مرکز برای درک فرآیند بارش الماس در اورانوس یک آزمایش طراحی کردند. مواد پلاستیکی پلی استر نامیده می شوند و از کربن و هیدروژن (دو عنصر فراوان در اورانوس) تشکیل شده اند.

بنابراین تمرکز اصلی این مطالعه در ایجاد موج شوک در مواد بود. این نظریه شامل متان است که متشکل از یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن است که در جو قرار دارند و زنجیره های هیدروکربنی را ایجاد می کنند. زمانی که مقدار مناسب گرما و فشار وارد شود در نهایت این زنجیره های هیدروکربنی به شکل الماس در می آیند (بیشتر بخوانید: ۱۰ اقیانوس فضایی و حیرت انگیز خارج از زمین).

بارش الماس در بیش از ۸۰۰۰ کیلومتر (۵۰۰۰ مایل) در سطح سیاره اتفاق می افتد. نویسنده اصلی مقاله می گوید: هنگامی که نتایج  آخرین آزمایش را دیدم، این یکی از بهترین لحظات زندگی حرفه ای من بود. این الماس های کوچک با عنوان نانوالماس (nanodiamonds) شناخته می شوند. تصور می شود که فرآیند بارش نانوالماس در نپتون نیز رخ دهد.

۷- اورانوس گاهی اوقات سردترین مکان در منظومه شمسی است

۱۰ نکته علمی درباره سیاره اورانوس

اورانوس با دمای اتمسفر ۲۴۴ درجه سانتیگراد زیر صفر (۳۷۱٫۲- درجه فارنهایت) و با فاصله ۲٫۹ میلیارد کیلومتر (۱٫۸ میلیارد مایل) از خورشید، گاهی اوقات سردترین مکان در منظومه شمسی است. از سوی دیگر، نپتون با فاصله ۴٫۵ میلیارد کیلومتر (۲٫۸ میلیارد مایل) از خورشید قرار دارد ولی این سیاره گرمای خورشید را نگه می دارد. به نظر شما کدام سیاره سردتر است نپتون با دمای متوسط منفی ۲۱۴ درجه سانتیگراد یا اورانوس؟

از دیدگاه منطقی، بسیاری نپتون را انتخاب می کنند، زیرا دورترین سیاره از خورشید است. اما این افراد اشتباه می کنند زیرا اورانوس سردترین سیاره منظومه شمسی است. درباره علت اینکه که چرا اورانوس گاهی سردترین سیاره است، ۲ نظریه  وجود دارد. براساس نظریه اول بر اثر برخورد یک سیارک یا سیاره به اورانوس گرمای هسته آن خارج شده و براساس نظریه دوم اتمسفر اورانوس نمی تواند گرما را نگه دارد.

۶- چرا رنگ اورانوس سبز-آبی است؟

چرا رنگ اورانوس سبز آبی است؟

به عنوان یکی از دو غول یخی در منظومه شمسی (سیاره یخی دیگر نپتون است)، اتمسفر اورانوس بسیار شبیه به مشتری (عمدتا از هیدروژن و هلیوم با متان و مقداری آمونیاک و آب) است. به علت وجود گاز متان در جو اونرانوس که رنگ این سیاره سبز-آبی است.

با جذب بخشی از نور قرمز خورشید، رنگ متان سبز-آبی می شود. بیشتر جرم اورانیوم تا (۸۰ درصد آن) در هسته مایع و سخت آن قرار دارد که عمدتا از عناصر و ترکیبات یخ زده ای مانند آمونیاک، آب یخ زده و متان تشکیل شده است.

بیشتر بخوانید:  اگر بخواهیم با فضاپیما در مشتری فرود بیاییم چه اتفاقی خواهد افتاد؟

چرا رنگ اورانوس سبز آبی است؟

از روزی که فضاپیمای وویجر ۲ (Voyager 2) در سال ۱۹۸۶ به سمت اورانوس پرواز کرد ۱۰ قمر جدید از مجموعه ۲۷ قمر اورانوس کشف شده است.با این حال اگر دانشمندان دانشگاه آیداهو درست گفته باشند، این کاوشگر چند قمر را در  ماموریت تاریخی خود را از دست داده است.

هنگام بررسی داده های وویجر ۲، راب چانسیا (Rob Chancia) و متی هادمن (Matthew Hedman) فهمیدند که دو حلقه در اطراف این سیاره، به نام آلفا و بتا دارای ناهمواری بودند. الگوهای آنها مشابه موجی بود که قبلا توسط دو قمر اوفلیا (Ophelia) و کوردلیا (Cordelia)، و چندین قمر مختلف در اطراف این غول یخی ایجاد شده بود.

تصور می شود که حلقه های اطراف اورانوس به وسیله میدان گرانشی اجسام کوچک اطراف آن و ذرات گرد و غبار و سایر ذرات که آنها را به صورت حلقه های نازک می بینیم، شکل می دهند. کشف این الگوهای ناهمواری نشان دهنده وجود دو قمر ناشناخته است. چانسیا معتقد است که اگر این قمرها وجود داشته باشند بسیار کوچک هستند، احتمالا ۴٫۰ تا ۱۳٫۷ کیلومتر قطر دارند. به همین علت دوربین وویجر یا نمی تواند آنها را ببیند و یا آنها را به عنوان ذرات پس زمینه در تصاویر نشان می دهد.

۴- میدان مغناطیسی اسرارآمیز اورانوس

چرا رنگ اورانوس سبز آبی است؟

قطب های مغناطیسی این سیاره به قطب های جغرافیایی آن نزدیک نیستند. میدان مغناطیسی اورانس ۵۹ درجه از محور چرخش سیاره انحراف دارد و به گونه ای تغییر می کند که میدان آن از مرکز سیاره عبور نمی کند. میدان مغناطیسی زمین تنها ۱۱ درجه انحراف دارد و شبیه به یک آهنربا است که دارای قطب شمال و جنوب بوده و به عنوان یک میدان دو قطبی شناخته می شود. اما میدان مغناطیسی اورانوس بسیار پیچیده است، یک بخش آن دو قطبی و بخش دیگر چهار قطب مغناطیسی دارد.

با توجه به قطب های مغناطیسی و محور چرخش این سیاره، جای تعجب نیست که میدان مغناطیسی در مکان های مختلف متفاوت باشد. به عنوان مثال در نیمکره جنوبی میدان مغناطیسی اورانوس تنها یک سوم زمین میدان قدرت دارد، در حالیکه میدان مغناطیسی نیمکره شمالی تقریبا چهار برابر قویتر از میدان زمین است.

دانشمندان معتقدند که وجود آب شور در اورانوس عامل ایجاد میدان مغناطیسی این سیاره است. آنها تصور می کردند که شیب ۵۹ درجه ای میدان مغناطیسی اورانیوس و شیب ۹۸ درجه ای محور چرخشی این سیاره با همدیگر یک مغناطیس قوی فراهم می کنند، اما این نظریه رد شد. مگنتوسفر اورانوس نسبتا متفاوت از سیاره های دیگر است و دانشمندان سعی می کنند که علت وجود شفق های قطبی اورانوس که همانند زمین در قطبهای شمال و جنوب ایجاد می شوند را درک کنند. 

۳- فضاپیمای وویجر ۲ و اورانوس

چرا رنگ اورانوس سبز آبی است؟

ماموریت فضاپیمای وویجر ۲ در ۲۰ آگوست ۱۹۷۷  آغاز شد، از آن زمان تاکنون تنها فضاپیمای ناسا است که برای اکتشاف به اورانیوس فرستاده شده و اولین تصاویر نزدیک از این کره بزرگ آبی را ارسال می کند. وویجر ۲ مأموریت طولانی خود را با چهار غول گازی آغاز کزد. در ژوئیه ۱۹۷۹ مشتری، در اوت ۱۹۸۱ زحل، در ژانویه ۱۹۸۶ اورانوس و در اوت ۱۹۸۹ با نپتون با موفقیت از آغاز کرد.

وویجر ۱ در سال ۲۰۱۲ منظومه شمسی را به سمت فضای بین ستاره ای ترک کرد. ولی وویجر ۲ هنوز در منطقه بیرونی حباب خورشید (با نام مستعار هلیوسفر) قرار دارد و همانند وویجر ۱ به فضای بین ستاره ای خواهد رفت.

۲- بوی بد اورانوس

مطالعه اخیر نشان می دهد که ابرهای اتمسفر فوقانی اورانوس عمدتا از سولفید هیدروژن تشکیل شده اند. این ترکیب شیمیایی عامل بوی بد تخم مرغ گندیده است. دانشمندان به مدت طولانی علاقه مند به شناخت ترکیب این ابرها بوده اند، به خصوص اینکه همانند زحل و مشتری ابرهای اورانوس از سولفید هیدروژن و آمونیاک یخ زده تشکیل شده اند.

به علت اینکه اورانوس خیلی دور است، مشاهدات دقیق از این غول یخی بسیار دشوار است. علاوه بر این، تنها اطلاعات ما از این سیاره توسط وویجر ۲ بدست آمده است. پژوهشگران در مرکز طیف سنج مادون قرمز در نزدیکی هاوایی، برای مطالعه نور منعکس شده خورشید از جو فوقانی و ابرهای بالایی اورانوس استفاده کردند و اثر سولفید هیدروژن را تشخیص دادند.

۱- اورانوس تحت تاثیر عوامل چندگانه کج می چرخد

چرا رنگ اورانوس سبز آبی است؟

به گفته اکثر دانشمندان اورانوس یک سیاره عجیب و غریب در منظومه شمسی است و اغلب با نام سیاره کج شناخته می شود. محققان می گویند که یافته های اخیر اطلاعاتی از جمله شکل گیری و تکامل سیارات غول پیکر در منظومه شمسی به وجود آورده است.

الساندرو موربدلی (Alessandro Morbidelli) یک از محققان این مقاله در سال ۲۰۱۱ گفت: نظریه شکل گیری استاندارد، فرض می کند که اورانوس، نپتون و هسته های مشتری و زحل از طریق جمع آوری اشیاء کوچک در مرحله پیش سیاره ای تشکیل شده اند و نباید دچار انحراف شدید شوند. او ادامه داد: این واقعیت که اورانوس حداقل دو بار در طول حیات خود برخورد کرده که آثار قابل توجهی در شکل گیری سیاره غول پیکر گذاشته شده بنابراین نظریه شکل گیری استاندارد باید اصلاح شود.

اورانوس واقعا عجیب است و محور چرخش آن ۹۸ درجه انحراف دارد. این غول یخی عمدتأ در سمت دیگر خود می چرخد و هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی دارای این گونه انحراف نیست. به عنوان مثال، زمین با انحراف ۲۳ درجه ای از محور می چرخد در حالی که مشتری تنها ۳ درجه انحراف دارد. دانشمندان بر این باورند که یک عامل بسیار بزرگ باعث ایجاد این مقدار شیب شده است (بیشتر بخوانید: کشف علت گردش کج سیاره اورانوس).

برچسب ها

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن

Adblock رو غیر فعال کنید

بخشی از درآمد سایت با تبلیغات تامین می شود لطفا با غیر فعال کردن ad blocker از ما حمایت کنید