سیاره اورانوس

اورانوس هفتمین سیاره در منظومه شمسی است. فقط نپتون و پلوتو فاصله بیشتری با خورشید دارند. اورانوس دورترین سیاره ایست که می توان با چشم غیر مسلح آن را رویت نمود. میانگین فاصله این سیاره از خورشید ۲.۸۷۲.۴۶۰.۰۰۰ کیلومتر می باشد. این فاصله را با سرعت نور در مدت زمان ۲ ساعت و ۴۰ دقیقه می توان طی کرد. ( شعاع منظومه شمسی حدود ۵ ساعت و سی دقیقه نوری می باشد
اورانوس یک غول بزرگ متشکل از مواد گازی و مایع می باشد. قطر استوایی آن حدود ۵۱.۱۱۸ کیلومتر یعنی بیش از ۴ برابر قطر زمین است. سطح این سیاره پوشیده از ابرهای سبز-آبی، ساخته شده با کریستالهای ریز متان می باشد. کریستالها خارج از اتمسفر سیاره یخ زده اند. در اعماق این ابرهای قابل رویت، احتمالا ابرهای ضخیمی ساخته شده از آب مایع و کریستالهای یخ آمونیاک وجود دارند. در زیر این ابرها یعنی در عمق ۷۵۰۰ کیلومتری زیر ابرهای قابل رویت نیز، احتمال وجود اقیانوسی از آب مایع به همراه آمونیای حل شده می باشد. در مرکز این سیاره ممکن است هسته ای سنگی، تقریبا به اندازه زمین وجود داشته باشد. دانشمندان در خصوص وجود هر گونه زیستی در این سیاره تردید دارند.
پس از دوران باستان، اورانوس نخستین سیاره ای بود که انسان موفق به کشف آن شد. ستاره شناس بریتانیایی، ویلیام هرشل (William Herschel)، در سال ۱۷۸۱ موفق به کشف آن گردید. بیشتر دانش ما در باره این سیاره پس از پرواز سفینه آمریکایی ویجر۲ (Voyager ۲) در ارتفاع ۸۰.۰۰۰ کیلومتری از ابرهای سطح این سیاره، در سال ۱۹۸۶، به دست آمد.
مدار و گردش
اورانوس در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. هر دور کامل این سیاره در مدار، ۳۰.۶۸۵ روز زمینی معادل تقریبا ۸۴ سال زمینی به طول می انجامد. اورانوس علاوه بر گردش انتقالی، گردش وضعی نیز دارد. قسمت داخلی سیاره (هسته و اقیانوس) در مدت ۱۷ ساعت و ۱۴ دقیقه یک دور کامل حول محور طولی گردش می کنند. البته قسمت اتمسفر سیاره بسیار سریعتر می چرخد. سریعترین بادهای سطح اورانوس که در دو سوم از ناحیه استوا تا قطب جنوب اندازه گیری شده اند با سرعت ۷۲۰ کیلومتر در ساعت می وزند. بنابراین اتمسفر این منطقه در هر ۱۴ ساعت یکبار گردش وضعی کامل دارد.
محور طولی فرضی این سیاره به حدی انحراف دارد که تقریبا به صفحه مداری چسبیده است. این انحراف زاویه در بیشتر سیارات متجاوز از ۳۰ درجه نیست. برای مثال زاویه انحراف محور طولی زمین ۵/۲۳ درجه می باشد. اما در مورد اورانوس این زاویه انحراف معادل ۹۸ درجه است. بسیاری از ستاره شناسان بر این باورند که برخورد جرمی تقریبا در ابعاد زمین با اورانوس، در اوایل دوران تشکیل سیاره، منجر به ایجاد چنین انحراف شدیدی شده است.
جرم اورانوس ۵/۱۴ برابر جرم زمین و یک بیستم جرم بزرگترین سیاره منظومه شمسی یعنی مشتری می باشد. میانگین چگالی اورانوس ۲۷/۱ گرم در هر سانتیمتر مکعب است. این مقدار معادل ۲۵/۱ چگالی آب می باشد. نیروی گرانش این سیاره ۹۰ درصد نیروی گرانش زمین است. به این معنا که اگر جسمی در زمین ۱۰۰ گرم وزن داشته باشد در اورانوس ۹۰ گرم وزن خواهد داشت.
جو این سیاره ترکیبی از ۸۳% هیدروژن، ۱۵% هلیوم، ۲% متان و مقدار کمی اتان و دیگر گازها می باشد. فشار اتمسفر در زیر لایه گازهای متان حدود ۱۳۰کیلوپاسکال، تقریبا ۳/۱ برابر فشار جوی سطح زمین است.
ابرهای قابل مشاهده سطح اورانوس که به رنگ سبز-آبی ملایم می باشند همه سطح این سیاره را پوشانده اند. تصاویری از اورانوس که توسط ویجر ۲ تهیه شدند و به کمک رایانه ها پردازش شده اند، نوارهای خیلی کمرنگی را در میان ابرها و به موازات استوا نشان می دهند. این نوارها از تجمع مه که به دلیل نفوذ پرتوی خورشید به درون گازهای متان ایجاد می شود، ناشی می گردند. به علاوه تعدادی لکه کوچک بر سطح سیاره به چشم می خورد. این لکه ها احتمالا توده های به شدت در حال چرخش گاز هستند که تداعی کننده گردبادهای شدید زمین می باشند.
دمای اتمسفر ۲۱۵- درجه سانتیگراد است. در درون سیاره این دما به سرعت افزایش می یابد و به ۲۳۰۰ درجه سانتیگراد در اقیانوس و ۷۰۰۰ درجه سانتیگراد در هسته سنگی می رسد. به نظر می آید که این سیاره بیشتر از دمایی که از خورشید دریافت می نماید، دفع حرارت می کند. از آنجائیکه زاویه انحراف اورانوس ۹۸ درجه است، در طی سال قطبهای این سیاره بیش از استوای آن در معرض نور خورشید قرار دارند. با اینحال سیستم آب و هوا، گرما را در سراسر این سیاره به یک میزان توزیع می کند.
اطلاعات
فاصله متوسط از خورشید 87/2 میلیارد کیلومتر
قطر استوا 51118 کیلومتر
مدت حرکت وضعی 90/17 ساعت
مدت حرکت انتقالی 01/84 سال زمینی
سرعت مداری 81/6 کیلومتر در ساعت
دمای ابرهای فوقانی 210- درجه سانتیگراد
جرم(زمین =1) 53/14
چگالی متوسط (آب=1) 29/1
جاذبه سطحی (زمین=1) 79/0
تعداد قمر 15
ساختار
لایه
ضخامت ترکیبات سازنده
پوسته --- عمدتاً گازی های هیدروژن و هلیوم
جبه 10000کیلومتر(6000مایل) مایع و یخ بسته،آمونیاک و متان
هسته 8000کیلومتر(5000مایل) سنگ جامد
مقایسه
اورانوس سومی سیاره بزرگ منظومه شمسی بوده،بزرگی آن4 برابر زمین است. دوره تناوب مداری این سیاره 84 سال زمینی است و بعد از نپتون و پلوتون، طولانی ترین مدار را دارد.
سیاره ای که به طرفین می چرخد
محور چرخش اورانوس حدود 98 درجه نسبت به صفحه مدار سیاره به دور خورشید انحراف دارد. بنابراین اورانوس بر خلاف سایر سیاره ها، روی محوری تقریباً افقی می چرخد. انحراف محور اورانوس تاثیر زیادی بر قطب های سیاره می گذارد و باعث می شود که هر قطب از دوره تناوبی مداری که 84 سال زمینی طول میکشد، 42 سال را در روشنایی و 42 سال دیگر را در تاریکی بگذراند. به هر حال، اورانوس به قدری از خورشید دور است که تناوب دما در قطبها در طول تابستان و زمستان فقط 2 درجه سانتیگراد(6/3فارنهایت) است.
رصد اورانوس
تحت شرایط بسیار عالی ، اورانوس را می‌توان با چشم غیر مسلح دید. هنگام مشاهده با تلسکوپ ، اورانوس بصورت حلقه کوچکی به رنگهای سبز و آبی دیده می‌شود. 15 قمر اورانوس تا کنون کشف شده‌اند که به موازات استوای سیاره و در جهت چرخش سایره ، به دور آن می‌چرخند. در اثر انحراف محور چرخش اورانوس ، صفحه استوای سیاره تقریباً عمود بر صفحه دایرة البروج است.
به همین سبب ، گاهی اوقات مانند سالهای 1945 و 1987، اگر از زمین به اورانوس بنگریم فقط قطب آن دیده شده ، مدار قمرهای سیاره تقریباً بصورت صفحه‌ای کامل به نظر می‌رسد. بعضی اوقات نیز ، مانند سالهای 1966 و 2008 ، کناره مدار قمرهای اورانوس دیده شده ، چنین به نظر می‌رسد که قمرها در مسیری مستقیم عقب و جلو می‌روند.
خواص فیزیکی اورانوس
محور چرخش اورانوس حدود 98 درجه نسبت به صفحه مدار سیاره به دور خورشید انحراف دارد. بنابراین اورانوس بر خلاف سایر سیاره‌ها ، روی محوری تقریباً افقی می‌چرخد. انحراف محور اورانوس تأثیر زیادی بر قطبهای سیاره می‌گذارد و باعث می‌شود که هر قطب از دوره تناوب مداری که 84 سال زمینی طول می‌کشد، 42 سال را در روشنایی و 42 سال دیگر را در تاریکی بگذراند. به هر حال ، اورانوس به قدری از خورشید دور است که تفاوت دما در قطبها در طول تابستان و زمستان فقط 2 درجه سانتیگراد (3.6 درجه فارنهایت) است.
اورانوس سومین سیاره بزرگ منظومه شمسی بوده ، بزرگی آن 4 برابر زمین است. دوره تناوب مداری این سیاره 84 سال زمینی است و بعد از نپتون و پلوتون ، طولانی‌ترین مدار را دارد.
حلقه های اورانوس
بخاطر تیرگی زیاد مواد سازنده حلقه‌های اورانوس ، مشاهده آنها بسیار مشکل است. در سال 1977، این حلقه‌ها در مسیر نور یک ستاره قرار گرفته و بدین ترتیب کشف شدند. کاوشگر فضایی ویجر2 در سال 1986 یازده حلقه باریک این سیاره را از نزدیک مورد بررسی قرار داد. مواد تشکیل دهنده این حلقه‌ها سنگهایی به اندازه یک متر (یک یارد) هستند. پهنای حلقه "اپسیلون" از 20 تا 100 کیلومتر (12 تا 60 مایل) متغیر است.
اقمار
اورانوس ۲۱ قمر شناخته شده دارد. ستاره شناسان ۵ قمر بزرگ این سیاره را در بین سالهای ۱۷۸۷ و ۱۹۴۸ کشف کردند. تصاویر تهیه شده توسط ویجر ۲ در سالهای ۱۹۸۵ و ۱۹۸۶ ده قمر دیگر این سیاره را آشکار نمود. بعدها ستاره شناسان به کمک تلسکوپهای مستقر در زمین بقیه اقمار آنرا نیز کشف کردند.
میراندا، قمر اورانوس، سه منطقه به نام آوید دارد که قسمتهای بیرونی آنها شبیه به زمین مسابقات دومیدانیست. فعالیتهای درونی سیاره در ۲۰بیلیون سال پیش احتمالا منجر به پدید آمدن این مناطق شده اند.
قمر میراندا (Miranda) که در بین پنج قمر اصلی اورانوس از همه کوچکتر است، مناطق مشخصی در سطح خود دارد که این مناطق در کل منظومه شمسی بی نظیرند. سه منطقه عجیب که به آنها آوید (ovoids) می گویند. هر آوید بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلومتر عرض دارد. قسمت بیرونی هر آوید شبیه به زمین مسابقات دو میدانیست با شیارهای موازی و دره هایی نیز در مرکز هر کدام از آویدها دیده می شود. در این قسمت دره ها و شیارها یکدیگر را قطع می کنند.
● میدان مغناطیسی
اورانوس میدان مغناطیسی شدیدی دارد. زاویه محور طولی این میدان با محور طولی سیاره زاویه ۵۹ درجه می سازد. این میدان مغناطیسی انرژی زیادی را که بیشتر به شکل ذرات باردار الکترونها و پروتونها می باشد، به دام می اندازد. با حرکت این ذرات به عقب و جلوی قطبهای این میدان، امواج رادیویی به وجود می آید. ویجر ۲ توانست این امواج را دریافت و شناسایی کند اما این امواج آنقدر قوی نیستند که از زمین نیز قابل ردیابی باشند.

منابع :
سیاره اورانوس http://daneshnameh.roshd.ir
سیاره اورانوس ( Uranus ) http://nojum4.blogfa.c om
اورانوس http://www.pars-hubble.com
سیاره اورانوس http://aftab.ir