كوكب أورانوس

موضوع: كوكب أورانوس الجمعة سبتمبر 16, 2011 4:48 pm

أورانوس Uranus سابع الكواكب السيارة في النظام الشمسي، وهو يلي زُحَل، اكتشفه
وليم هرشل William Hershel في 13 آذار سنة 1781م بمقراب Telescope قطره 15 سم، صنعه بنفسه، اقترح هذا الاسم الفلكي
الألماني يوهان بوده Johann Bode، وهو يعني وفق الأساطير الإغريقية رب السماء المتحكم في العالم، وكان أباً
للجبابرة وبعض الآلهه الأقل قدراً. وقد أسهمت الجهود الجبارة التي بذلها الفلكيون
منذ ذلك الحين، مع ما واكبها من آلات فلكية كانت تتحسن بسرعة فائقة، في كشف حقائق
كثيرة عن هذا الكوكب.

وُجد فيما بعد أن بُعده الوسطي عن الشمس أكبر من
ُبعد الأرض الوسطي عنها بنحو 19 مرّة، (يبعد عن الشمس نحو 2871مليون كم) وأن نصف
قطره الوسطي يساوي قرابة 25600 كم، وهذا يكبر نصف قطر الأرض الوسطي أربع مرات (القطر
الاستوائي لأورانوس أكبر من قطره القطبي بنحو 4،2%). كما وجد
أن كتلته تكبر كتلة الأرض 14.5 مرة تقريباً، وأن المدة التي يستغرقها
لإنجاز دورة كاملة حول الشمس تساوي ُزهاء 84 سنة، وأن درجة حرارته الوسطى نحو 59
درجة كلفن (-214 درجة مئوية) وفي حين أن المشتري وزحل سياران تمكن مشاهدتهما
بالعين المجردة، فإن رؤية أورانوس لا تتيسر إلا في أحوال استثنائية مواتية. ومع
أنه يمكن أن يُشاهد جيداً بالاستعانة بالمناظير، إلا أن سطوعه الضعيف لم يسمح
بإماطة اللثام عن الكثير من سماته. وهو يبدو عند رصده من الأرض كرة خضراء مائلة
إلى الزرقة معدومة المعالم تغلفه غيوم غير متصلة. وقد ظلت سرعة دورانه حول محوره إلى
عهد قريب غير محددة بدقة، وذلك لاتباع طرائق غير مباشرة لتعيينها. فقد حاول الفلكي
باريناغو Parinago عام 1924 تحديد المدة اللازمة كي ُينجز أورانوس دورة كاملة حول
محور دورانه بدراسة تغيرات تلألئه الدورية، فوجد أن هذا الدور يساوي 10 ساعات و40
دقيقة.

يبدو
أورانوس، عملياً، عديم المعالم لأي مراقب في الفضاء، إلا أن صور

فويجر التي جرى تقوية «التمايز» فيها
أظهرت أحزمة للغيوم وفي الصورة تلوين مصطنع

للسيار، وتوضح الشبكة العرضية
الطولية في الصورة كيف تتركز أحزمة الغيوم

فوق القطب وليس فوق النقطة التي
هي تحت الشمس مباشرة (نقطة بيضاء).

ولمّا قِيس هذا الدور بالاستعانة بطيف السيّار (باستعمال
مبدأ دوبلر Doppler ) وجد أنه يساوي 10 ساعات و 48 دقيقة. ثم تبين اليوم أن هذا الدور
يساوي 17 ساعة و24 دقيقة. وخلافاً لبقية السيّارات في النظام الشمسي فإن محور
دوران أورانوس يميل بمقدار 98 درجة على مستوى مداره حول الشمس أي إنه يدور على
جنبه تقريباً. في حين أن محاور الدوران لجميع السيارات الأخرى عمودية تقريباً على
مستويات مداراتها. وقد كان غموض كوكب أورانوس وصعوبة رصده من الأرض وراء قرار
إطلاق المركبة الفضائية فْوَيِّجَر2 Voyger2 في شهر آب عام 1977. وقد وصلت هذه المركبة إلى أقرب نقطة من
أورانوس في 24 كانون الثاني عام 1986، إذ غدت تبعد عنه مسافة 81000 كم فقط، وأرسلت
صوراً واضحة له وكثيراً من المعلومات عنه وعن توابعه وحلقاته وجوّه وتركيبه
وتاريخه.

مع أن فُويجر لم تقدم جواباً عن سبب دوران
أورانوس على جنبه، فإن معطياتها وفرت شواهد مثيرة لتصادمات عنيفة تمت في بداية
تكون النظام الشمسي. ومن المحتمل أن يكون هناك جسم واحد على الأقل، يُداني حجمه
حجم الكرة الأرضية، قد صدم ما هو معروف اليوم بأورانوس. وربما حدثت صدمة كبيرة
لهذا الكوكب في نقطة بعيدة عن مركزه أدت إلى طرحه على جنبه، وهذه هي الفرضية التي
قبلها حتى اليوم معظم الباحثين، وتبقى محل إثبات أو نفي من قبل البعثات الفضائية
المستقبلية.

كذلك وجد أن معظم الطبقة العليا من جو أورانوس
مكون من غاز الهدروجين والهليوم والميثان، في حين أن أغلب الكوكب نفسه يتألف من
مواد أثقل. وقد بُني هذا الاستنتاج على كثافة الكوكب التي هي 1.27غ/سم³
(كثافة الماء السائل 1غ/سم³). وتوحي هذه الكثافة أن
لأورانوس قلباً صخرياً صغيراً يكوِّن 3% فقط من كتلته، وأن 85% من كتلته مكوّنة من
الصخور والجليد التي تتحول إلى سائل داخلها بسبب الحرارة والضغط العاليين. وهذا
الجليد يختلف عن الجليد في كوكبي المشتري وزحل بكونه يحوي مقادير أقل من الهدروجين
والهليوم اللذين أنتُزعا أساساً من الجو المحيط بهذه الكواكب الثلاثة. وهكذا فإن
الجليد في كلٍ من كواكب المجموعة الشمسية يختلف عن غيره في هذه المجموعة.

تُقارن
هنا التراكيب الداخلية للأرض والمشتري وأورانوس . فالأرض تشبه
كواكب عطارد والزهرة
والمريخ، في كونها سياراً صخرياً كثيفاً يتكون معظمه
من المعادن وأكاسيدها. في
حين أن المشتري يشبه زحل ويتكون في معظمه من

الهدروجين والهليوم. أما أورانوس، مثل نبتون، فقد ظهر وسطاً بين الكواكب
الأرضية وكوكب المشتري.
ويتكون في معظمه من الماء والأمونيا (NH3)
وثلوج الميثان (CH4). وفي النموذج ذي
الطبقات الثلاث لأورانوس (يساراً)

يكوّن
الثلج المذاب «محيطاً» سائلاً بين القلب الصخري والجو الغازي المكون
من الهدروجين والهليوم.
لكن معطيات فويجر تحبذ النموذج ذا الطبقتين (يميناً).
حيث تختلط الغازات
مع الثلوج في جو كثيف.

وبسبب درجات الحرارة المنخفضة في أعالي الجو تتكثف
المواد المحيطة بأورانوس مكونة غيوماً من بلورات ثلجية. وقد رصدت فويجر 2 معالم
غيوم ساطعة على أورانوس تقع ضمن أحزمة الغيوم المتحدة المركز وفيما بينها. فالغيوم
تتحرك بعكس اتجاه دوران عقارب الساعة حول قطب الدوران. والمعالم عند خطوط العرض
المختلفة تتحرك بسرع مختلفة. مشيرة إلى كونها مسيّرة برياح شرقية - غربية تتغير
شدتها بتغير خط العرض. كذلك بيّنت معطيات فويجر2 أن الحقل المغنطيسي لأورانوس لم
يكن بتلك البساطة كما في السيّارات الأخرى، إذ تكافئ الحقول في هذه السيارات حقول
قضبان مغنطيسية صغيرة لكنها ذات قدرات كبيرة، مارّة بمراكز السيّارات. ففي الأرض
والمشتري وزحل تكون القضبان المغنطيسية الافتراضية موازية تقريباً لمحاور دورانها
(زاوية ميل القضيب الافتراضي على محور الدوران في حالة الأرض تساوي 11.7 درجة
تقريباً، وهي أكبر من مثيلتيها في المشتري وزحل). أما في
أورانوس فإن ميل القضيب المغنطيسي على محور الدوران يساوي قرابة 60 درجة، ثم إن مركز
القضيب يبعد عن مركز السيّار بمقدار 30% من نصف قطر أورانوس الوسطي. وقد تبين من
دراسة الجسيمات المشحونة لأورانوس أن لهذا السيار أحزمة إشعاعية (أي مناطق جسيمات
ذات طاقة عالية) مماثلة لأحزمة فان ألن Van Allen الأرضية. ويمتد المجال المغنطيسي لأورانوس حتى ارتفاع 590000 كم
من الجانب المعرض للشمس، وإلى أكثر من ستة ملايين كيلو متر من
الجانب المظلم.

المجال المغنطيسي لأورانوس مائل بمقدار 60 درجة
على محور دوران الكوكب. والمغنطيس الثنائي القطب الافتراضي الذي يعد نموذجاً للمجال منحرف عن مركز الكوكب. وعلى خلاف ذلك فإن
مجالي ثنائي القطب لكل من الأرض والمشتري يميلان قليلاً فقط ولا يخرجان عن
المركز.

مكنت المقاريب الأرضية، قبل إطلاق فويجر2 من
اكتشاف خمسة توابع (أقمار) لأورانوس وعدد من الأمور المهمة المتعلقة بها. وهذه
التوابع، ابتداء من
أبعدها عن أورانوس، هي أوبيرون Oberon، وتيتانيا Titania، وأمْبِرييل Ambriel، وآرييل Ariel، وميراندا Miranda الذي كان آخر ما اكتشف منها عام 1948. ومنذ ذلك الحين، حتى إطلاق
فويجر2 لم يلاحظ وجود توابع جديدة لأورانوس مع الجهود
الجبارة التي بذلت بالاستعانة بأكبر المقاريب وأشد الكواشف حساسية. وقد كشفت
فويجر2 في رحلتها تلك تسعة توابع أخرى لأورانوس، وفي 25/1/1986 أعلن اكتشاف تابع
آخر لهذا الكوكب هو العاشر وقطره 48كم، وينجز دورة كاملة حول أورانوس في 10 ساعات
و22 دقيقة. وبذا يكون مجموع ما اكتشف من توابع أورانوس 15 تابعاً. كذلك بينت الصور
التي أرسلتها فويجر أن مجموع حلقات أورانوس عشر حلقات.

ترتحل توابع أورانوس وفق أفلاك (مدارات) قريبة
من الدائرية. وزوايا ميل مستويات أفلاك أغلب هذه التوابع على المستوى الاستوائي
لأورانوس لا تتجاوز بضعة أعشار الدرجة. وأشكال أفلاك هذه التوابع لا تشذ عن
غيرها، ثم
إن
محاور الدوران لكلٍ من السيار وأقماره تقع تقريباً في مستوي فلك السيار.

» كوكب شبيه بالأرض يكشف بعض خصائصه
» كوكب عطـــارد - صور و معلومات
» كوكب الزهــرة - صور و معلومات
» اكتشاف كوكب يدور حول شمسين
» هل تعرف كم يبلغ سعر كوكب الارض ؟