اورانوس در لاتین به نام خدای آسمان هاست و از لحاظ فاصله با خورشید هفتمین سیاره است. اورانوس ساختاری شبیه نپتون دارد و آن را سیاره بزرگ یخی نیز می نامند. در علوم پایه نهم درباره منظومه شمسی و سیارات آن از جمله اورانوس توضیح داده شده است. گاز متان اطراف آن باعث رنگ های آبی و سبز در آن شده است. با این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک برای معرفی و بیان ویژگی های این سیاره همراه باشید.
فهرست مطالب :
۱- تاریخچه اورانوس
۲- ویژگی های سیاره اورانوس
۳- مدار و چرخش سیاره اورانوس
۴- ساختار درونی اورانوس و مقایسه با زمین
۵- جو و اتمسفر اورانوس
۶- میدان مغناطیسی اورانوس
۷- حلقه های سیاره اورانوس
۸- قمرهای سیاره اورانوس
۱- تاریخچه اورانوس :
در ابتدا اورانوس با تعداد دفعات رصدها به عنوان یک ستاره ثبت شده بود. در سال ۱۷۸۱ این سیاره را ویلیام هرشل در خانه خود در شهر بث رصد و کشف کرد. در ابتدا او اورانوس را به عنوان یک ستاره دنباله دار معرفی کرد. تا این که بعدها آن را سیاره خطاب کرد. دیدن این سیاره در تمدن های باستانی سخت بود که باعث دیر کشف شدن آن شد. اورانوس را یک فضانورد به نام جوآن باد از نام خدای یونان باستان نام گذاری کرده است. نام اورانیوم را از نام این سیاره در سال ۱۷۸۹ (سال کشف این عنصر مهم) انتخاب کردند. این سیاره اولین سیاره کشف شده با تلسکوپ می باشد.
۲- ویژگی های سیاره اورانوس :
سیاره اورانوس از لحاظ جرم چهارمین سیاره و از لحاظ اندازه سومین سیاره منظومه شمسی می باشد و بزرگی آن چهار برابر زمین می باشد. این سیاره نیز مانند سیارات مشتری و زحل یک سیاره گازی است. هسته این سیاره سنگی و صخره ای بوده و اطراف آن را گاز و یخ پوشانده است. اورانوس در منظومه شمسی بعد از زحل در ردیف هفتم قرار دارد. این سیاره جو ضخیمی دارد که از هیدروژن، هلیم و متان تشکیل شده است. اعتقاد دانشمندان به وجود اقیانوسی بزرگ با دمای بسیار بالای ۲۷۶۰ درجه سانتی گراد در سطح اورانوس می باشد. اورانوس با داشتن دمای جوی ۲۲۴- درجه سانتی گراد، سردترین دما را در منظومه شمسی دارد که حتی از نپتون هم سردتر است.
توجه :
در این سیاره فشارهای سیاره ای زیادی بر آن وجود دارد که همین انتظار وجود الماس در سطح و داخل آن را تقویت می کند.
۳- مدار و چرخش سیاره اورانوس :
فاصله ای که این سیاره از خورشید دارد ۳ میلیارد کیلومتر است و محور چرخشی ۹۸ درجه دارد و مایل می چرخد. در دیگر سیارات که چرخش روی محور عمودی دارند، چرخش این سیاره روی محور افقی می باشد. علت این امر را طبق نظریه ای در برخورد یک جسم بسیار بزرگ به این سیاره و تغییر جهت چرخش آن می دانند. طبق نظریه ی جدیدی که ارائه شده علت را وجود قمر بزرگ در اورانوس بیان می کنند. این قمر توسط گرانشی از طرف سیارات دیگر در زمانی که منظومه شمسی جوان بود کشیده می شد، همین کشش و نیروی گرانش سیاره مذکور را مایل کرده است.
توجه :
تاثیری که انحراف محور اورانوس روی قطب های آن می گذارد باعث می شود هر قطب ۴۲ سال در روشنایی (قطب شمال) و ۴۲ سال در تاریکی (قطب جنوب) باشد. هر بار چرخش سیاره به دور خورشید ۸۴ سال طول می کشد و به دلیل مایل بودن این سیاره فصل های طولانی (۲۱ سال) در آن جا داریم. جالب است که با وجود این مدت هایی که سیاره مقابل خورشید است، باید دماهای مختلفی داشته باشد، ولی ویجر ۲ مشخص کرده که دما در همه ی نقاط سیاره ۲۲۴- درجه سانتی گراد است و به دلیل فاصله دوری که از خورشید دارد اختلاف دمای دو فصل زمستان و تابستان در قطب های آن دو درجه سانتی گراد است.
۴- ساختار درونی اورانوس و مقایسه با زمین :
سیاره اورانوس ۶۳ بار از زمین بزرگتر و سنگینی آن نیز ۱۳ برابر زمین است و سطحی معادل ۱۶ برابر سطح زمین دارد و نیروی تابشی این سیاره ۴ برابر بزرگتر است. اما اورانوس نیروی گرانشی برابر ۹۰ در صد گرانش زمین را دارد و به اندازه ۴۰۰ برابر کمتر از زمین انرژی از خورشید می گیرد. بخش هسته ای آن جامد و کوچک با دمای ۷۰۰۰ درجه سانتی گراد و متشکل از سیلیکات و نیکل می باشد. گوشته آن مایع با دمای ۲۳۰۰ درجه سانتی گراد حاوی آب، آمونیاک و متان است.
نکته :
به دلیل پایین بودن گرانش و جاذبه در این سیاره نسبت به زمین وزن اجسام در آن کمتر خواهد بود. مثلا وزن جسم ۳۲ کیلوگرمی در زمین برابر ۲۸ کیلوگرم خواهد بود. هم چنین این سیاره می تواند در آینده به عنوان یکی از منابع هلیم-۳ تبدیل شود. از این ایزوتوپ هلیم که غیر رادیواکتیو است در ترکیبات هسته ای و تکنولوژی های مختلف استفاده می شود.
۵- جو و اتمسفر اورانوس :
جو اورانوس از هیدروژن، هلیم و متان تشکیل شده که به جهت جذب نور قرمز توسط متان، رنگ آن آبی مایل به سبز است. در زیر این جو و پایین تر از آن ها به ارتفاع ۲ تا ۴ کیلومتر، ابرهای آمونیاکی هستند که هر ۱۵ ساعت یکبار به دور سیاره در استوا می چرخد. جهت بادهای این سیاره از شرق به غرب بوده و می تواند سرعتی تا ۹۰۰ کیلومتر داشته باشد. اما در سیارات دیگر جهت وزش بادها از شمال به جنوب است.
توجه :
در اورانوس با تمام شدن زمستان طولانی و سرد، خورشید به محض ورود به این مناطق سرد، جو را گرم کرده و طوفان های بهاری به بزرگی آمریکای شمالی ایجاد می کند.
۶- میدان مغناطیسی اورانوس :
مرکز میدان مغناطیسی در اورانوس به دلیل انحراف نسبت به محور چرخش، در مرکز هسته نیست بلکه در فاصله ۸۰۰۰ کیلومتری است. شدت این میدان مغناطیسی یک دهم میدان زحل ولی ۵۰ برابر میدان مغناطیسی زمین است.
۷- حلقه های سیاره اورانوس :
در سال ۱۹۷۷ کشف این حلقه ها با قرار گرفتن سیاره در مسیر یک ستاره و با کم و زیاد شدن نور ستاره امکان پذیر شد چون این حلقه ها از مواد تیره ای تشکیل شده بودند و قابل روئیت نبودند. در ابتدا وجود ۵ و بعد ۹ حلقه ثابت شده ولی با عبور ویجر ۲ در سال ۱۹۸۶ از این سیاره تعداد حلقه های کشف شده به یازده عدد رسید. از سمت بیرون به داخل سیاره می توان این حلقه ها را به این ترتیب نام برد : اپسیلون، ۱۹۸۶ U1R، دلتا، گاما، اتا، بتا، آلفا، ۶، ۵، ۴ و ۱۹۸۶ U2R. این یازده حلقه، حلقه های داخلی اند. اورانوس دو حلقه خارجی نیز دارد.
توجه :
همه حلقه ها ضخامتی کمتر از ۱۰ کیلومتر دارند به جز اپسیلون که صد کیلومتر پهنا دارد و سنگ های یک متری مواد تشکیل دهنده این حلقه ها می باشد. طرز شکل گیری حلقه های این سیاره با شکسته شدن یک یا چند تا از قمرهای آن صورت گرفته است.
۸- قمرهای سیاره اورانوس :
از ۲۷ قمری که در سیاره اورانوس وجود دارد، ده تای آن توسط ویجر ۲ در سال های ۱۹۹۵ و ۱۹۹۶ کشف شده است. ۵ قمر بزرگ این سیاره عبارتند از ابرون، آمبریل، آریل، میراندا و تیتانا است که بزرگترین آن تیتانا با قطر ۱۵۸۰ کیلومتر است. میراندا از دشت هایی از گودال های شهاب سنگی، تپه های بزرگ و دره های یخی پوشیده شده که طریقه شکل گیری آن بر اثر جمع شدن بعد از متلاشی شدن بر اثر یک تصادم است. کاوشگرهایی که با این سیاره رفتند خیلی کم و کمتر از ده مأموریت داشتند که تنها ویجر ۲ توانسته در سال ۱۹۸۶ به آن برسد.
توجه :
نام تیتانیس از نمایشنامه «رویای شب نیمه تابستان» شکسپیر و از شخصیت ملکه پریان گرفته شده است.
