صور لكوكب أورانوس من الفضاء. صورة لكوكب أورانوس. مدار ودوران أورانوس
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 نجم أو مذنب مرصود، 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 ما يقرب من 3 مليار كيلومتر. وعلى هذه المسافة، يعادل الإشعاع الشمسي 1/400 من مدار الأرض. تم استكشاف العناصر المدارية لأورانوس لأول مرة بواسطة بيير لابلاس. تم إجراء تحسينات إضافية على الحسابات بواسطة جون آدامز في عام 1841، كما أوضح 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
ومن خصوصيات الكوكب 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. وهذا 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 لغزًا؛ 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. وعندما تكون السماء ليلاً صافية، يمكن اكتشاف أورانوس بالعين المجردة؛ وعند استخدام المنظار، يمكن 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. يشغل 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 . يقع ما يقرب من 20% من نصف قطر أورانوس في قلب الكوكب، و60% على الوشاح الجليدي، والـ 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؛ ففي 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 العهد نسبيًا، ويمكن التوصل إلى هذا الاستنتاج نظرًا لصغر المسافة بينها. 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. ولم يتم التأكيد الرسمي على وجود الحلقات في أورانوس إلا 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.
وزحل)، يتميز في المقام الأول بحركته غير العادية حول الشمس، أي، على عكس جميع الكواكب الأخرى، يدور أورانوس "إلى الوراء". ماذا يعني ذلك؟ والحقيقة هي أنه إذا كانت الكواكب الأخرى، بما في ذلك أرضنا، تشبه القمم الدوارة المتحركة (يحدث تغير النهار والليل بسبب الالتواء)، فإن أورانوس يشبه الكرة المتدحرجة، ونتيجة لذلك، يتغير النهار/ الليل، وكذلك الفصول على هذه الكواكب تختلف بشكل كبير.
من هو مكتشف اورانوس
لكن لنبدأ قصتنا عن هذا الكوكب غير العادي بتاريخ اكتشافه. اكتشف كوكب أورانوس عالم الفلك الإنجليزي ويليام هيرشل عام 1781. ومن المثير للاهتمام، أن عالم الفلك أخطأ في ملاحظة حركته غير العادية في البداية، وبعد عامين فقط من الملاحظات حصل على وضع كوكبي. أراد هيرشل أن يطلق عليه اسم "نجم جورج"، لكن المجتمع العلمي فضل الاسم الذي اقترحه يوهان بودي - أورانوس، تكريما للإله القديم أورانوس، الذي هو تجسيد السماء.
الإله أورانوس في الأساطير القديمة هو أقدم الآلهة، خالق كل شيء وكل شخص (بما في ذلك الآلهة الأخرى)، وأيضًا جد الإله الأعلى زيوس (كوكب المشتري).
مميزات كوكب أورانوس
اليورانيوم أثقل 14.5 مرة من الأرض. ومع ذلك فهو أخف كوكب بين الكواكب العملاقة، حيث أن الكوكب المجاور له، على الرغم من أنه أصغر حجما، إلا أن كتلته أكبر من كتلة أورانوس. ترجع الخفة النسبية لهذا الكوكب إلى تركيبته، التي يشكل الجليد جزءًا كبيرًا منها، والجليد الموجود على أورانوس هو الأكثر تنوعًا: فهناك جليد الأمونيا والماء وجليد الميثان. تبلغ كثافة أورانوس 1.27 جم/سم3.
درجة حرارة كوكب أورانوس
ما هي درجة الحرارة على أورانوس؟ نظرًا لبعده عن الشمس ، فهو بالطبع بارد جدًا ، والنقطة هنا ليست فقط بعده ، ولكن أيضًا حقيقة أن الحرارة الداخلية لأورانوس أقل بعدة مرات من حرارة الكواكب الأخرى. التدفق الحراري للكوكب صغير للغاية، أقل من تدفق الحرارة على الأرض. ونتيجة لذلك، تم تسجيل واحدة من أدنى درجات الحرارة في النظام الشمسي على أورانوس - 224 درجة مئوية، وهي أقل حتى من نبتون، الذي يقع أبعد من الشمس.
هل توجد حياة على أورانوس؟
عند درجة الحرارة الموصوفة في الفقرة أعلاه، من الواضح أن أصل الحياة على أورانوس غير ممكن.
الغلاف الجوي لأورانوس
كيف يبدو الجو على أورانوس؟ ينقسم الغلاف الجوي لهذا الكوكب إلى طبقات تحددها درجة الحرارة والسطح. تبدأ الطبقة الخارجية للغلاف الجوي على مسافة 300 كيلومتر من السطح التقليدي للكوكب وتسمى بالكورونا الجوية، وهي أبرد جزء من الغلاف الجوي؛ وبالقرب من السطح توجد الستراتوسفير والتروبوسفير. وهذا الأخير هو الجزء الأدنى والأكثر كثافة في الغلاف الجوي للكوكب. تتميز طبقة التروبوسفير لأورانوس ببنية معقدة: فهي تتكون من سحب مائية، وسحب الأمونيا، وسحب الميثان مختلطة معًا بطريقة فوضوية.
يختلف تركيب الغلاف الجوي لأورانوس عن أجواء الكواكب الأخرى بسبب محتواه العالي من الهيليوم والهيليوم الجزيئي. كما أن نسبة كبيرة من الغلاف الجوي لأورانوس تنتمي إلى الميثان، وهو مركب كيميائي يشكل 2.3% من جميع الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي هناك.
صورة لكوكب أورانوس
سطح أورانوس
يتكون سطح أورانوس من ثلاث طبقات: نواة صخرية، ووشاح جليدي، وقشرة خارجية من الهيدروجين والهيليوم، وهي في حالة غازية. ومن الجدير بالذكر أيضًا عنصر مهم آخر يشكل جزءًا من سطح أورانوس - جليد الميثان، الذي يخلق ما يسمى اللون الأزرق المميز للكوكب.
كما استخدم العلماء التحليل الطيفي للكشف عن أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي.
نعم، يمتلك أورانوس أيضًا حلقات (كما هو الحال مع الكواكب العملاقة الأخرى)، وإن لم تكن كبيرة وجميلة مثل حلقات زميله. وعلى العكس من ذلك، فإن حلقات أورانوس خافتة وغير مرئية تقريبًا، حيث تتكون من العديد من الجزيئات الداكنة والصغيرة جدًا، ويتراوح قطرها من ميكرومتر إلى بضعة أمتار. ومن المثير للاهتمام أن حلقات أورانوس تم اكتشافها مبكرًا عن حلقات الكواكب الأخرى باستثناء زحل؛ حتى أن مكتشف الكوكب دبليو هيرشل ادعى أنه رأى حلقات على أورانوس، لكنهم بعد ذلك لم يصدقوه، إذ إن تلسكوبات ولم يكن في ذلك الوقت ما يكفي من القوة لعلماء الفلك الآخرين لتأكيد ما رآه هيرشل. وبعد قرنين من الزمان فقط، في عام 1977، تمكن علماء الفلك الأمريكيون جيمسون إليوت ودوغلاس مينكوم وإدوارد دنهام، باستخدام مرصد كويبر، من مراقبة حلقات أورانوس بأعينهم. علاوة على ذلك، حدث هذا بالصدفة، لأن العلماء كانوا ببساطة يراقبون الغلاف الجوي للكوكب، ودون توقع، اكتشفوا وجود حلقات.
يوجد حاليًا 13 حلقة معروفة لأورانوس، وأذكى هذه الحلقات هي حلقة إبسيلون. حلقات هذا الكوكب حديثة نسبياً، وقد تشكلت بعد ولادته. هناك فرضية مفادها أن حلقات أورانوس تتشكل من بقايا بعض الأقمار الصناعية المدمرة للكوكب.
أقمار أورانوس
بالحديث عن الأقمار، كم عدد الأقمار التي تعتقد أن لدى أورانوس؟ ولديه ما يصل إلى 27 منهم (على الأقل المعروفين حاليًا). وأكبرها: ميراندا وأرييل وأومبرييل وأوبرون وتيتانيا. جميع أقمار أورانوس عبارة عن خليط من الصخور والجليد، باستثناء ميراندا الذي يتكون بالكامل من الجليد.
هذا ما تبدو عليه أقمار أورانوس مقارنة بالكوكب نفسه.
العديد من الأقمار ليس لها غلاف جوي، وبعضها يتحرك داخل حلقات الكوكب، والتي من خلالها تسمى أيضًا الأقمار الداخلية، وجميعها لها ارتباط قوي بالنظام الحلقي لأورانوس. يعتقد العلماء أن أورانوس قد استولى على العديد من الأقمار.
دوران أورانوس
ربما يكون دوران أورانوس حول الشمس هو الميزة الأكثر إثارة للاهتمام لهذا الكوكب. كما كتبنا أعلاه، يدور أورانوس بشكل مختلف عن جميع الكواكب الأخرى، أي "متراجع"، تمامًا مثل الكرة التي تتدحرج على الأرض. ونتيجة لذلك، فإن تغير النهار والليل (في فهمنا المعتاد) على أورانوس يحدث فقط بالقرب من خط استواء الكوكب، على الرغم من أنه يقع على ارتفاع منخفض جدًا فوق الأفق، تقريبًا كما هو الحال في خطوط العرض القطبية. على الارض. أما بالنسبة لقطبي الكوكب، فإن "النهار القطبي" و"الليل القطبي" يستبدلان بعضهما البعض مرة كل 42 سنة أرضية.
أما السنة على أورانوس، فسنة واحدة تعادل 84 سنة أرضية لدينا؛ وفي هذا الوقت يدور الكوكب في مداره حول الشمس.
كم من الوقت يستغرق الطيران إلى أورانوس؟
كم تستغرق الرحلة من الأرض إلى أورانوس؟ إذا كانت الرحلة إلى أقرب جيراننا، الزهرة والمريخ، تستغرق عدة سنوات، باستخدام التقنيات الحديثة، فإن الرحلة إلى كواكب بعيدة مثل أورانوس يمكن أن تستغرق عقودًا من الزمن. حتى الآن، قامت مركبة فضائية واحدة فقط بمثل هذه الرحلة: فوييجر 2، التي أطلقتها وكالة ناسا في عام 1977، وصلت إلى أورانوس في عام 1986، كما ترون، استغرقت الرحلة ذات الاتجاه الواحد ما يقرب من عقد من الزمن.
كان من المخطط أيضًا إرسال جهاز كاسيني، الذي كان يشارك في دراسة زحل، إلى أورانوس، ولكن بعد ذلك تقرر مغادرة كاسيني بالقرب من زحل، حيث مات مؤخرًا - في سبتمبر الماضي 2017.
- بعد ثلاث سنوات من اكتشافه، أصبح كوكب أورانوس موقعًا لكتيب ساخر. غالبًا ما يذكر كتاب الخيال العلمي هذا الكوكب في أعمالهم الخيالية.
- يمكن رؤية أورانوس في سماء الليل بالعين المجردة، ما عليك سوى معرفة المكان الذي تنظر فيه، ويجب أن تكون السماء مظلمة تمامًا (وهو أمر غير ممكن للأسف في المدن الحديثة).
- يوجد ماء على كوكب أورانوس. لكن الماء على أورانوس متجمد مثل الجليد.
- يمكن لكوكب أورانوس أن يُمنح بثقة أمجاد "أبرد كوكب" في النظام الشمسي.
فيديو كوكب اورانوس
وفي الختام فيديو شيق عن كوكب أورانوس.
> صور أورانوس
استمتع بالحقيقية صورة لكوكب أورانوسبدقة عالية، حصلت عليها التلسكوبات والأجهزة من الفضاء على خلفية الكوكبين المجاورين بلوتو وزحل.
هل تعتقد أن فضاءلا يمكن أن صدمة لك بعد الآن؟ ثم نلقي نظرة فاحصة على الجودة صورة عالية الدقة لأورانوس. هذا الكوكب مذهل لأنه الكوكب الوحيد الذي يقع عند ميل محوري شديد. في الواقع، إنه يستلقي على جانبه ويدور حول النجم. هذا ممثل لنوع فرعي مثير للاهتمام - عمالقة الجليد. صور لأورانوسسيظهر سطحًا أزرقًا ناعمًا حيث يمتد الموسم لمدة تصل إلى 42 عامًا! هناك أيضًا نظام حلقات وعائلة قمرية. لا تمر صور لكوكب اورانوس من الفضاءوتعلم الكثير عن النظام الشمسي.
صور عالية الدقة لأورانوس
حلقات أورانوس وقمران
في 21 يناير 1986، تم تحديد موقع فوييجر 2 على مسافة 4.1 مليون كيلومتر من أورانوس وقام بتصوير قمرين صناعيين راعيين مرتبطين بالحلقات. نحن نتحدث عن 1986U7 و1986U8، الموجودين على جانبي حلقة إبسيلون. تمت معالجة الإطار بدقة 36 كم خصيصًا لتحسين رؤية التكوينات الضيقة. حلقة إبسيلون محاطة بهالة داكنة. بداخلها حلقات دلتا وجاما وإيتا، ثم بيتا وألفا. وتم رصدها منذ عام 1977، لكن هذه هي أول مراقبة مباشرة لـ 9 حلقات يبلغ عرضها 100 كيلومتر. لقد سمح لنا اكتشاف قمرين صناعيين بفهم بنية الحلقة بشكل أفضل وملاءمتها لنظرية "الراعي". يبلغ قطرها 20-30 كم. JPL هو المسؤول عن مشروع Voyager 2.
كوكب الهلال
في 25 يناير 1986، التقطت فوييجر 2 هذه الصورة لأورانوس أثناء تحركه نحو نبتون. ولكن حتى على الحافة المضيئة، تمكن الكوكب من الحفاظ على لونه الأخضر الشاحب. ويتكون اللون بسبب وجود غاز الميثان في طبقة الغلاف الجوي التي تمتص الأطوال الموجية الحمراء.
أورانوس بالألوان الحقيقية والكاذبة
في 7 يناير 1986، التقطت فوييجر 2 صورة لكوكب أورانوس بالألوان الحقيقية (يسار) واللون الزائف (يمين). وتم تحديد موقعه على مسافة 9.1 مليون كيلومتر قبل عدة أيام من أقرب اقتراب له. تمت معالجة الإطار الموجود على اليسار خصيصًا لضبطه ليتوافق مع الرؤية البشرية. هذه صورة مركبة تم إنتاجها باستخدام مرشحات الأزرق والأخضر والبرتقالي. هناك ظلال داكنة مرئية في أعلى اليمين تظهر خطًا نهاريًا. وخلفه يقع نصف الكرة الشمالي المخفي. يتكون الضباب الأزرق والأخضر نتيجة لامتصاص اللون الأحمر بواسطة بخار الميثان. على اليمين، يؤكد اللون الزائف على التباين للإشارة إلى التفاصيل في المنطقة القطبية. تم استخدام مرشحات الأشعة فوق البنفسجية والبنفسجية والبرتقالية للصورة. الغطاء القطبي الداكن، الذي تتركز حوله خطوط أخف، يلفت الأنظار. ربما يوجد ضباب دخاني بني هناك. الخط البرتقالي الساطع هو قطعة أثرية لتعزيز الإطار.
أورانوس كما تراه فوييجر 2
أورانوس كما يراه تلسكوب كيك
يلتقط هابل تنوع الألوان على أورانوس
في 8 أغسطس 1998، التقط تلسكوب هابل الفضائي هذه الصورة لأورانوس، حيث سجل 4 حلقات رئيسية و10 أقمار صناعية. ولهذا الغرض، تم استخدام كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء ومطياف متعدد الأغراض. ومنذ وقت ليس ببعيد، رصد التلسكوب حوالي 20 سحابة. تم إنشاء الغرفة الكوكبية الواسعة 2 من قبل العلماء في مختبر الدفع النفاث. مركز جودارد لرحلات الفضاء هو المسؤول عن تشغيله.
يكتشف هابل الشفق القطبي على أورانوس
هذه صورة مركبة لسطح كوكب أورانوس تم التقاطها بواسطة فوييجر 2 وتلسكوب هابل - للحلقة والشفق القطبي. في الثمانينات لقد تلقينا صورًا مذهلة عن قرب للكواكب الخارجية من مهمة Voyager 2. منذ ذلك الحين، تمكنا من رؤية الشفق القطبي في عوالم غريبة لأول مرة. وتتكون هذه الظاهرة من تيارات من الجسيمات المشحونة (الإلكترونات) القادمة من الرياح الشمسية والغلاف الأيوني الكوكبي والبراكين القمرية. يجدون أنفسهم في مجالات مغناطيسية قوية وينتقلون إلى الطبقة العليا من الغلاف الجوي. هناك يتلامسون مع الأكسجين أو النيتروجين، مما يؤدي إلى رشقات نارية ضوئية. لدينا بالفعل الكثير من المعلومات حول الشفق القطبي على كوكب المشتري وزحل، ولكن الأحداث على أورانوس لا تزال غامضة. وفي عام 2011، أصبح تلسكوب هابل أول من حصل على صور من هذه المسافة. وتم تنفيذ المحاولات التالية في عامي 2012 و2014. قام العلماء بدراسة الهزات بين الكواكب الناتجة عن انفجارين قويين للرياح الشمسية. واتضح أن هابل كان يراقب أقوى ضوء. علاوة على ذلك، لاحظوا لأول مرة أن الشفق يدور مع الكوكب. كما لوحظت الأقطاب المغناطيسية المفقودة منذ فترة طويلة، والتي لم يتم رؤيتها منذ عام 1986.
15 نوفمبر 2013
أورانوس في أقصى اليسار
هذان كوكبان لهما نفس الحجم تقريبًا ولهما تركيبات كيميائية متشابهة؛ فهي أصغر وأكثر كثافة من كوكب المشتري وزحل. يقع كل من هذه الكواكب في مركز نظام مصغر من الأقمار الصناعية والحلقات.
من الواضح أن كل كوكب من هذه الكواكب عانى من اصطدام عنيف بجسم كوني آخر في العصور القديمة جدًا.
يتكون الغلاف الجوي لأورانوس ونبتون، مثل الغلاف الجوي للمشتري وزحل، بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. لكن علماء الفلك يطلقون على أورانوس ونبتون اسم الكوكبين الجليديين، لأنه يوجد تحت غلافهما الجوي أجسام ضخمة من الصخور الصخرية والجليديات المختلفة. في الواقع، الماء عميق جدًا داخل هذه الكواكب وتحت ضغط عالٍ لدرجة أنه يتحول إلى سائل ساخن. لكن عندما تكونت هذه الكواكب منذ مليارات السنين نتيجة اندماج أجسام صغيرة، تجمدت المياه التي سقطت فيها تماما.
في الوقت الحالي، تعتبر كواكب النظام الشمسي ذات أهمية علمية فقط للباحثين والعلماء. ولكن ربما سيكون للفوائد الاقتصادية كلمتها في المستقبل. يمكن للأجسام الفضائية الموجودة على بعد آلاف الكيلومترات أن تصبح نقاط انطلاق لاستخراج المعادن الثمينة.
أجرى العلماء تجارب على الماس، وخاصة على سلوكه في البيئات القاسية. ونتيجة للتجربة، أصبح معروفا إمكانية وجود، على الكواكب البعيدة، مثل أورانوس ونبتون، "جبال جليدية ماسية" ضخمة تحرث البحار الماسية، وخلال التجارب تعرض الماس لدرجات حرارة هائلة، وضغوط كثيرة مرات أعلى مما كانت عليه على الأرض. وكانت المفاجأة الرئيسية هي أن الماس عند ذوبانه له خصائص مشابهة للماء العادي. ويدل وجود بحار الماس، وفقا للعلماء، على المجالات المغناطيسية غير العادية لهذه الكواكب، والتي لها ميل مميز بالنسبة لمحور دورانها. وأيضا حقيقة أن هذه الكواكب تحتوي على كميات هائلة من الكربون، وهو المكون الأساسي لبنية الماس، ولكن لا يمكن الجزم بذلك بنسبة يقين 100%، ولا يمكن إثباته إلا بإرسال مجسات علمية إلى هذه الكواكب أو عن طريق المحاكاة. الظروف الطبيعية لهذه الكواكب في المختبرات.
أورانوس، الذي كان يعتبر في السابق أحد الكواكب الأكثر هدوءًا، ظهر كعالم ديناميكي يضم بعضًا من ألمع السحب في النظام الشمسي وإحدى عشرة حلقة. أول كوكب تم اكتشافه بواسطة التلسكوب، تم اكتشاف أورانوس في عام 1781 من قبل عالم الفلك ويليام هيرشل. وهذا الكوكب السابع بعيد جدًا عن الشمس بحيث تستغرق الثورة الكاملة حول محوره 84 عامًا. أورانوس، الذي ليس له سطح صلب، هو أحد الكواكب الغازية العملاقة (وتشمل الكواكب الأخرى كوكب المشتري وزحل ونبتون).
يتكون الغلاف الجوي لأورانوس بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، مع بعض الميثان وآثار من الماء والأمونيا. ويحصل أورانوس على لونه الأزرق والأخضر من غاز الميثان. ينعكس ضوء الشمس من قمم سحب أورانوس، الواقعة تحت طبقة من الميثان. ومع مرور ضوء الشمس المنعكس عبر هذه الطبقة، يمتص الميثان الجزء الأحمر من الضوء، مما يسمح للجزء الأزرق من الضوء بالمرور، ومن هنا اللون الأزرق والأخضر الذي نراه. من الصعب رؤية الغلاف الجوي للكوكب بالتفصيل. معظم (80٪ أو أكثر) من كتلة أورانوس موجودة في قلب سائل ممدود يتكون من مكونات "جليدية" (الماء والميثان والأمونيا) مع نواة عالية الكثافة في القلب.
تمامًا مثل عمالقة الغاز الآخرين في النظام الشمسي، يمتلك أورانوس نظامًا من الحلقات والغلاف المغناطيسي، بالإضافة إلى 27 قمرًا صناعيًا. يختلف اتجاه أورانوس في الفضاء عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي - حيث يكمن محور دورانه "على جانبه" بالنسبة لمستوى ثورة هذا الكوكب حول الشمس. ونتيجة لذلك، يواجه الكوكب الشمس بالتناوب مع القطب الشمالي والجنوب وخط الاستواء وخطوط العرض الوسطى.
وفي عام 1986، أرسلت المركبة الفضائية الأمريكية فوييجر 2 صورًا قريبة المدى لأورانوس إلى الأرض. وهي تُظهر كوكبًا "غير معبر" في الطيف المرئي بدون نطاقات سحابية وعواصف جوية مميزة للكواكب العملاقة الأخرى. ومع ذلك، فقد تمكنت عمليات الرصد الأرضية الآن من تمييز علامات التغيرات الموسمية وزيادة النشاط المناخي على الكوكب بسبب اقتراب أورانوس من نقطة الاعتدال. يمكن أن تصل سرعة الرياح على أورانوس إلى 240 م/ث.
اسم
كتب نيفيل ماسكيلين رسالة إلى هيرشل طلب فيه منه أن يقدم معروفًا للمجتمع الفلكي ويعطي اسمًا للكوكب، الذي كان اكتشافه بمثابة فضل لهذا العالم الفلكي. ردًا على ذلك، اقترح هيرشل تسمية الكوكب "جورجيوم سيدوس" (باللاتينية "نجم جورج")، أو كوكب جورج، تكريمًا للملك جورج الثالث. لقد دافع عن قراره في رسالة إلى جوزيف بانكس:
في العصور القديمة الرائعة، أعطيت الكواكب أسماء عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل تكريما للأبطال والآلهة الأسطوريين. في عصرنا الفلسفي المستنير، سيكون من الغريب العودة إلى هذا التقليد وتسمية الأجرام السماوية المكتشفة حديثًا جونو أو بالاس أو أبولو أو مينيرفا. عند مناقشة أي حادثة أو حدث جدير بالملاحظة، أول شيء نأخذه بعين الاعتبار هو متى حدث ذلك بالضبط. إذا تساءل شخص ما في المستقبل عن تاريخ اكتشاف هذا الكوكب، فإن الإجابة الجيدة على هذا السؤال ستكون: "في عهد جورج الثالث".
اقترح عالم الفلك الفرنسي جوزيف لالاند تسمية الكوكب تكريما لمكتشفه - "هيرشل". تم اقتراح أسماء أخرى أيضًا: على سبيل المثال، Cybele، على اسم الاسم الذي تحمله في الأساطير القديمة زوجة الإله زحل. كان عالم الفلك الألماني يوهان بوده أول عالم طرح مقترحًا لتسمية كوكب أورانوس، تكريمًا لإله السماء من البانثيون اليوناني. وقد حفز ذلك بحقيقة أنه "بما أن زحل هو والد المشتري، فيجب تسمية الكوكب الجديد على اسم والد زحل". تم العثور على أول تسمية رسمية لكوكب أورانوس في عمل علمي يعود إلى عام 1823، بعد عام من وفاة هيرشل. لم يعد الاسم السابق "Georgium Sidus" أو "George" موجودًا في كثير من الأحيان، على الرغم من أنه كان مستخدمًا في بريطانيا منذ ما يقرب من 70 عامًا. أخيرًا، لم يبدأ تسمية الكوكب بأورانوس إلا بعد أن قامت دار نشر صاحب الجلالة Nautical Almanac "HM Nautical Almanac Office" في عام 1850 بتأمين هذا الاسم في قوائمها.
أورانوس هو الكوكب الوحيد الذي لا يأتي اسمه من الأساطير الرومانية بل من الأساطير اليونانية. المشتق الصفي لـ "أورانوس" هو كلمة "أورانوس". الرمز الفلكي ""، الذي يمثل أورانوس، هو مزيج من رموز المريخ والشمس. والسبب في ذلك هو أنه في الأساطير اليونانية القديمة، تقع سماء أورانوس تحت القوة المشتركة للشمس والمريخ. الرمز الفلكي لأورانوس، الذي اقترحه لالاند في عام 1784، أوضحه لالاند نفسه في رسالة إلى هيرشل على النحو التالي:
"هذه كرة أرضية يعلوها الحرف الأول من اسمك."
في اللغات الصينية واليابانية والفيتنامية والكورية، تتم ترجمة اسم الكوكب حرفيًا على أنه "نجم/كوكب الملك السماوي".
ولعل اللغز الأكبر لأورانوس هو الاتجاه غير المعتاد للغاية لمحور دورانه، الذي يميل بمقدار 98 درجة، أي أن محور دوران أورانوس يقع تقريبًا في مستوى مداره. لذلك، فإن حركة أورانوس حول الشمس مميزة تمامًا - فهي تتدحرج على طول مدارها، وتتحول من جانب إلى آخر، مثل الكعكة. لا تتوافق هذه السمات الخاصة بحركة ودوران أورانوس مع الصورة العامة لظهور الكواكب من سحابة ما قبل الكوكبية، والتي تدور جميع أجزائها في نفس الاتجاه حول الشمس. يبقى أن نفترض أن كوكب أورانوس الذي تم تشكيله بالفعل اصطدم ببعض الأجرام السماوية الكبيرة الأخرى، ونتيجة لذلك انحرف محور دورانه بشكل كبير عن الاتجاه الأصلي، وظل في هذا الوضع الشاذ.
كشفت هذه النظرة القريبة إلى العملاق الغازي المائل أورانوس عن تفاصيل مثيرة للغلاف الجوي للكوكب ونظام حلقاته. تم التقاط هذه الصورة الأرضية الرائعة باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة من تلسكوب كيك ونظام البصريات التكيفي لتقليل الضبابية الناتجة عن الغلاف الجوي للأرض. تُظهر لنا اللقطات التي تم التقاطها في يوليو 2004 جانبي أورانوس. في كلتا الصورتين، تتركز هياكل السحابة الطويلة (البيضاء) في الغالب في نصف الكرة الشمالي (على يميننا). وتظهر السحب المتوسطة الارتفاع باللون الأخضر، والسحب المنخفضة باللون الأزرق. على هذه الخلفية الزرقاء الصناعية، تبرز الألوان الحمراء بوضوح الحلقات الباهتة. بسبب الميل الكبير جدًا لمحور الدوران، تكون التغيرات الموسمية على أورانوس قوية جدًا. بدأ الخريف في نصف الكرة الجنوبي لأورانوس في عام 2007.
تكوين أورانوس
هناك العديد من الحجج المؤيدة لحقيقة أن الاختلافات بين عمالقة الجليد والغاز نشأت أثناء تكوين النظام الشمسي. يُعتقد أن النظام الشمسي قد تشكل من كرة دوارة عملاقة من الغاز والغبار تُعرف باسم السديم الشمسي الأولي. ثم أصبحت الكرة أكثر كثافة، وتشكل قرص مع الشمس في المركز. ذهب معظم الهيدروجين والهيليوم إلى تكوين الشمس. وبدأت جزيئات الغبار تتجمع معًا لتشكل فيما بعد كواكب أولية.
ومع نمو حجم الكواكب، اكتسب بعضها مجالًا مغناطيسيًا قويًا بدرجة كافية سمح لها بتركيز الغاز المتبقي حولها. واستمروا في اكتساب الغاز حتى وصلوا إلى الحد الأقصى، ومن ثم زاد حجمهم بشكل كبير. تمكنت عمالقة الجليد من "استقبال" غاز أقل بكثير - وكانت كتلة الغاز التي تلقوها أكبر بعدة مرات فقط من كتلة الأرض. وبالتالي فإن كتلتهم لم تصل إلى هذا الحد. تواجه النظريات الحديثة لتكوين النظام الشمسي بعض الصعوبات في تفسير تكوين أورانوس ونبتون. هذه الكواكب كبيرة جدًا بالنسبة للمسافة التي تفصلها عن الشمس. ربما كانوا في السابق أقرب إلى الشمس، ولكن بعد ذلك غيروا مداراتهم بطريقة أو بأخرى. ومع ذلك، تظهر طرق نمذجة الكواكب الجديدة أنه من الممكن أن يكون أورانوس ونبتون قد تشكلا بالفعل في موقعهما الحالي، وبالتالي فإن أحجامهما الفعلية وفقًا لهذه النماذج لا تشكل عائقًا أمام نظرية أصل النظام الشمسي.
مثل الكواكب العملاقة الأخرى، يُظهر الغلاف الجوي لأورانوس علامات على هبوب رياح قوية موازية لخط استواء الكوكب. وهي في الأساس رياح تهب من الغرب إلى الشرق بسرعة إعصار تتراوح بين 140 إلى 580 كم/ساعة. ولكن على طول خط الاستواء، تهب الرياح في الاتجاه المعاكس، ولكنها أيضًا قوية جدًا - 350 كم / ساعة.
تحت القشرة الغازية يجب أن يكون هناك محيط من الماء والأمونيا والميثان مع درجة حرارة سطحية تبلغ 2200 درجة مئوية. ويبلغ الضغط الجوي عند مستوى المحيط 200 ألف ضغط جوي أرضي. على عكس زحل والمشتري، لا يوجد هيدروجين معدني على أورانوس، وتمتد قشرة الماء والأمونيا والميثان التي يبلغ سمكها 10 آلاف كيلومتر إلى قلب صخري حديدي مركزي من الصخور الصلبة. وتصل درجة الحرارة هناك إلى 7000 درجة مئوية، والضغط 6 ملايين ضغط جوي.
من الممكن الحكم على البنية الداخلية لأورانوس فقط من خلال العلامات غير المباشرة. وتم تحديد كتلة الكوكب من خلال حسابات مبنية على الملاحظات الفلكية لتأثير الجاذبية التي يمارسها أورانوس على أقماره. على الرغم من أن حجم أورانوس أكبر بـ 60 مرة من الأرض، إلا أن كتلته تبلغ 14.5 مرة فقط من كتلة الأرض. ويرجع ذلك إلى أن متوسط كثافة اليورانيوم يبلغ 1.27 جم/سم 3، أي أكثر بقليل من كثافة الماء. تعتبر هذه الكثافات المنخفضة نموذجية لجميع الكواكب الأربعة - وهي عمالقة تتكون أساسًا من عناصر كيميائية خفيفة. ويعتقد أنه يوجد في قلب أورانوس نواة صخرية تتكون بشكل رئيسي من أكاسيد السيليكون. يبلغ قطر النواة 1.5 مرة أكبر من الأرض بأكملها. ويحيط بها قوقعة مصنوعة من خليط من جليد الماء والصخور. والأعلى من ذلك هو محيط عالمي من الهيدروجين السائل، ومن ثم جو قوي جدًا. ويشير نموذج آخر إلى أن أورانوس ليس لديه نواة صخرية على الإطلاق. وفي هذه الحالة، يجب أن يبدو أورانوس مثل كرة ضخمة من "العصيدة" الثلجية، المكونة من خليط من السائل والجليد، ومغطاة بقشرة غازية.
على الرغم من صعوبة الرصد الأرضي للأجسام الخافتة والبعيدة مثل أقمار أورانوس، فقد اكتشف علماء الفلك السابقون جميع أقمار الكوكب العملاق الكبيرة تقريبًا. تقع الأقمار الصناعية الرئيسية لأورانوس بالترتيب التالي (العد من الكوكب): ميراندا (ج. كويبر - 1948)، أرييل (دبليو لاسيل - 1851)، أومبريل (دبليو لاسيل - 1851)، تيتانيا (دبليو هيرشل) - 1787)، أوبيرون (دبليو هيرشل - 1787).
تيتانيا هو أكبر قمر في نظام أورانوس. أظهرت الصور عالية الدقة لتيتانيا أن عدد الحفر الأثرية القديمة هنا أقل بكثير من الموجود في أوبيرون، مع وجود عدد منخفض بشكل خاص من الحفر الكبيرة. وبما أنها كانت موجودة بلا شك، فقد كانت هناك عملية ما أدت إلى تدميرها. يتم تقطيع سطح القمر الصناعي بالكامل بواسطة نظام من الصدوع والوديان المتعرجة المتقاطعة، والتي تشبه إلى حد كبير مجاري الأنهار. يصل طول أطولها إلى ما يقرب من 1000 كيلومتر. ويحيط ببعضها أنظمة رسوبية فاتحة اللون على السطح. تم الحصول على معلومات مثيرة للاهتمام من خلال تجربة قياس الاستقطاب: السطح مغطى بطبقة من المواد المسامية. على الأرجح، هذا هو الصقيع المائي الذي تكثف على السطح بعد تدفق المياه في الشقوق (تذكر القمر الصناعي لكوكب المشتري أوروبا).
ميراندا عالم غريب وله بالتأكيد ماض مضطرب. ميراندا هو أقرب أقمارها الكبيرة إلى أورانوس، ويبلغ قطره حوالي 300 ميل، وقد اكتشفه مستكشف الكواكب الأمريكي جيرارد كويبر عام 1948. تم استكشاف هذا العالم المظلم البعيد بتفصيل كبير بواسطة المركبة الفضائية Voyager 2 في عام 1986، وتبين أنه غير عادي تمامًا. تم اكتشاف ميزات طوبوغرافية فريدة ومحيرة على ميراندا، مما يشير إلى أنها تعرضت للكسر 5 مرات على الأقل خلال تطورها. جنبًا إلى جنب مع "شيفرون" الشهيرة - المنطقة المشرقة على شكل حرف V أسفل مركز هذا المونتاج لصور ميراندا عالية الدقة - فهي تكشف عن تجاور مختلط من التلال والوديان، والأسطح القديمة المليئة بالفوهات، والأسطح الحديثة الناعمة، والأودية المظلمة في الأعلى إلى 12 ميلا. الحفرة الكبيرة (أسفل المركز) هي ألونسو، والتي يبلغ قطرها 15 ميلا.
منذ عام 1919، قرر الاتحاد الفلكي الدولي إنشاء تسميات مقبولة بشكل عام لتسميات الكواكب والأقمار الصناعية والهياكل الخاصة على أسطحها. بالنسبة للنظام البعيد للأقمار الصناعية لأورانوس، تم اختيار أسماء أبطال مسرحيات شكسبير. وهكذا، تم تسمية أحد الأقمار البعيدة وثاني أكبر أقمار أورانوس على اسم أوبيرون، الملك في الكوميديا "حلم ليلة منتصف الصيف". وتم تسمية الحفرة الرائعة ذات الحجم الملكي الموجودة على سطحها باسم هاملت (على يمين وسط الصورة). في صورة اليوم ترى سطح أوبيرون كما تراه المركبة الفضائية فوييجر 2.
كيف تشكلت الوديان على سطح آرييل؟ تم تطوير نظرية مفادها أنه بسبب التسخين الناجم عن تأثير المد والجزر لأورانوس، حدثت "زلازل" وإزاحات كبيرة لأجزاء من سطح القمر الصناعي. تظهر الآن شبكة كثيفة من المزاريب على أرييل المتجمد، والعديد منها مغطى بمادة غير معروفة من الداخل. آرييل هو القمر الثاني من أورانوس بعد ميراندا. وهي مكونة من نصف ماء جليد ونصف صخرة. تم اكتشاف آرييل بواسطة ويليام لاسيل في عام 1851.
في نهاية سبتمبر 2010، كان هناك كوكبان من النظام الشمسي في سماء الأرض مقابل الشمس تمامًا - كوكب المشتري وأورانوس. وبالتالي، كان كلا الكوكبين في نقاط مدارهما الأقرب إلى الأرض. كان كوكب المشتري على بعد 33 دقيقة ضوئية فقط، واستغرق الضوء الصادر من أورانوس 2.65 ساعة للوصول إلينا. وكان كلا الكوكبين مرئيين بوضوح في التلسكوبات الصغيرة. إن التركيبة التي تم التخطيط لها بعناية اليوم هي نتيجة الجمع بين العديد من الصور ذات التعريضات الضوئية المختلفة التي تم التقاطها في 27 سبتمبر. تُظهر الصورة بوضوح كلا العملاقين الغازيين، كما يمكن رؤيتهما في مثل هذا الترتيب المكاني الخاص، ويمكنك أيضًا العثور على ألمع الأقمار الصناعية. يوجد القرص الأخضر الباهت لأورانوس البعيد في الزاوية اليسرى العليا من الصورة. على يسار القرص يمكنك رؤية اثنين من أكبر خمسة أقمار صناعية على الكوكب. يسود كوكب المشتري العملاق الغازي المهيب على الجانب الأيمن من الصورة. اصطفت أقماره الجليلية الأربعة على التوالي. الأبعد هو كاليستو. انه على اليسار.
هناك، على قرص الكوكب، يوجد أوروبا وآيو. واحتل جانيميد وحده مكانًا على يمين كوكب المشتري.
الأجسام ذات الحجم الكوكبي ومقارنتها: الصف العلوي: أورانوس ونبتون؛ الصف السفلي: الأرض، القزم الأبيض سيريوس ب، الزهرة.
وللأسف، يبدو أنه في المستقبل المنظور لن يعرف أي شيء جديد عن أورانوس وأقماره. على الأرجح، سيتم اكتشاف العديد من الأقمار الصناعية - صغيرة وبعيدة جدًا عن الكوكب. ولكن من غير المرجح أن يكون هناك أي أمل في رحلة جديدة إلى أورانوس في القرنين المقبلين - ما لم تحدث بعض المعجزة في تكنولوجيا الطيران الفضائي، والتي ستسمح للطائرات بالتحرك بشكل أسرع بكثير من الآن. والحقيقة هي أنه في منتصف القرن الثاني والعشرين فقط سوف يتطور الترتيب المناسب للكواكب مرة أخرى، حيث ستتمكن المحطة التي تم إطلاقها من الأرض إلى أورانوس من الحصول على "دعم الجاذبية" من كوكب المشتري وزحل على طول الطريق. عندها فقط، ربما سيحدث الاكتشاف الثالث - بعد تلك التي قام بها عالم الفلك هيرشل والروبوت الفضائي فوييجر في القرنين الثامن عشر والعشرين - اكتشاف أكثر الكواكب غموضًا في النظام الشمسي.
، وهنا سوف تكتشف ذلك. حسنا، انظر أيضا المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط المقال الذي أخذت منه هذه النسخة -13 30 854 0
الفضاء لا يجذب العلماء فقط. هذا موضوع أبدي للرسم. وبطبيعة الحال، لا يمكننا أن نرى كل شيء بأعيننا. لكن الصور ومقاطع الفيديو التي التقطها رواد الفضاء مذهلة. وفي تعليماتنا سنحاول تصوير الفضاء. هذا الدرس بسيط، ولكنه سيساعد طفلك على معرفة مكان كل كوكب.
سوف تحتاج:
الدائرة الرئيسية
أولاً، ارسم دائرة كبيرة على الجانب الأيمن من الورقة. إذا لم يكن لديك بوصلة، يمكنك تتبع جسم مستدير. 
مدارات
وتبتعد مدارات الكواكب عن المركز وتكون على نفس المسافة. 
جزء مركزي
يزداد حجم الدوائر تدريجيًا. بالطبع، لن تتناسب تمامًا، لذا ارسم نصف دائرة. 
مدارات الكواكب لا تتقاطع أبدًا، وإلا فإنها ستصطدم ببعضها البعض.
الانتهاء من رسم المدارات
يجب تغطية الورقة بأكملها في نصف دائرة. نحن نعرف تسعة كواكب فقط. ولكن ماذا لو كانت هناك أيضًا أجسام كونية في المدارات البعيدة تتحرك في المدارات البعيدة.
شمس
اجعل الدائرة المركزية أصغر قليلاً وحددها بخط سميك بحيث تبرز الشمس على خلفية المدارات الأخرى.
عطارد والزهرة والأرض
الآن لنبدأ برسم الكواكب. يجب ترتيبها بترتيب معين. كل كوكب له مداره الخاص. ويدور عطارد بالقرب من الشمس نفسها. وخلفه، في المدار الثاني، كوكب الزهرة. الأرض تأتي في المركز الثالث.
المريخ وزحل ونبتون
جار الأرض هو المريخ. إنه أصغر قليلاً من كوكبنا. اترك المدار الخامس فارغًا في الوقت الحالي. الدوائر التالية هي زحل، نبتون. وتسمى هذه الأجرام السماوية أيضًا بالكواكب العملاقة، لأنها أكبر بعشرات المرات من الأرض.
أورانوس والمشتري وبلوتو
بين زحل ونبتون يوجد كوكب كبير آخر - أورانوس. ارسمه على الجانب بحيث لا تلمس الصور.
يعتبر كوكب المشتري أكبر كوكب في النظام الشمسي. ولهذا السبب سنقوم بتصويره على الجانب، بعيدًا عن الكواكب الأخرى. وفي المدار التاسع أضف أصغر جرم سماوي - بلوتو.
يشتهر زحل بالحلقات التي ظهرت حوله. ارسم عدة أشكال بيضاوية في وسط الكوكب. ارسم أشعة بأحجام مختلفة تمتد من الشمس.
سطح كل كوكب ليس موحدا. حتى شمسنا لها ظلال مختلفة وبقع سوداء. على كل كوكب، ارسم السطح باستخدام الدوائر وأنصاف الدوائر.
ارسم الضباب على سطح كوكب المشتري. غالبًا ما تحدث العواصف الرملية على هذا الكوكب وهو مغطى بالغيوم.
