أورانو، وهو الكوكب السابع في النظام الشمسي، وهو أحد أكثر الأجرام السماوية غموضًا وإثارة للاهتمام التي تدور حول الشمس. وعلى الرغم من حجمه الهائل، الذي يشبه حجم كوكب نبتون، وخصائصه الجوية الفريدة، فإنه يظل واحدًا من أقل الكواكب استكشافًا في النظام الشمسي. إن ميلها المحوري الشديد، ودرجات حرارتها الباردة، وتركيبها الجوي الفريد يجعلها موضوعًا رئيسيًا للدراسة لفهم العمليات الكوكبية المتطرفة.
منذ اكتشافه في القرن الثامن عشر وحتى أحدث الملاحظات باستخدام التلسكوبات الأرضية ومسبارات الفضاء، تحدى أورانوس توقعاتنا. انضم إلينا في هذه الجولة الشاملة لكل ما هو معروف عن جو أورانوس، حلقاته، أقماره، تاريخه، تكوينه والعديد من العجائب التي تجعله فريدًا من نوعه. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن كوكب اورانوس، استمر بالقراءة.
كيف يتكون الغلاف الجوي لكوكب أورانوس؟
تعتبر أجواء أورانوس واحدة من أبرد الأجواء في النظام الشمسي.، مع درجات حرارة تصل إلى -224 درجة مئوية. ويتشابه تركيبه الكيميائي مع الكواكب مثل المشتري أو زحل، على الرغم من وجود اختلافات مهمة تمنحه شخصية فريدة.
وهي تتكون بشكل أساسي من الهيدروجين (حوالي 82٪) y الهيليوم (15%)، بالإضافة إلى نسبة صغيرة من الميثان (2,3%). هذا المركب الأخير مثير للاهتمام بشكل خاص، لأنه مسؤول عن اللون الأزرق والأخضر المميز له. يمتص غاز الميثان الموجود في الطبقات العليا من الغلاف الجوي الضوء الأحمر القادم من الشمس ويعكس اللون الأزرق، مما يؤدي إلى توليد هذا اللون المميز.
بالإضافة إلى هذه المكونات، حدد العلماء آثار الهيدروكربونات مثل الإيثان والأسيتيلين والميثيل أسيتيلين والبولي أسيتيلين، والتي تشكلت نتيجة لتأثير الأشعة فوق البنفسجية الشمسية على غاز الميثان. وقد تم العثور أيضًا على كميات صغيرة من المركبات الأخرى مثل بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، والأمونيا، وكبريتيد الهيدروجين. لمعرفة المزيد عن البحث عن الماء على الأجرام السماوية الأخرى، يمكنك الاطلاع على المقال على الماء على الكواكب والأقمار الصناعية الأخرى.
الطبقات الجوية لهذا العملاق الجليدي
مثل الكواكب الأخرى ذات الغلاف الجوي المتطور، يحتوي أورانوس على طبقات جوية متعددة والتي تتميز بتركيبها ودرجات حرارتها ووظائفها ضمن النظام العالمي للكوكب.
1. طبقة التروبوسفير: وهي الطبقة الأدنى والتي تتركز فيها معظم الكتلة الجوية. ويمتد من ارتفاع سلبي (بسبب عدم وجود سطح صلب) إلى حوالي 50 كم. في هذه الطبقة، تتراوح درجات الحرارة بين -153 درجة مئوية و-218 درجة مئوية. وفيما يلي السحب الرئيسية للكوكب، مرتبة في مستويات وفقًا لتكوينها:
- سحب الماء (الأعمق)
- سحب كبريتيد الأمونيوم
- سحب من الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين
- سحب الميثان العالية (في الأعلى)
2. طبقة الستراتوسفير: تقع فوق طبقة التروبوسفير، وتوجد على ارتفاع يتراوح بين 50 إلى 4000 كيلومتر. في هذه المنطقة تبدأ درجات الحرارة بالارتفاع بسبب امتصاص الإشعاع الشمسي. يحتوي على الهيدروكربونات مثل الإيثان والأسيتيلين، والتي تتشكل من الميثان في العمليات الكيميائية الضوئية.
3. الغلاف الحراري: إنها الطبقة الخارجية المعروفة، حيث يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة 800 K. لا تزال هذه الظاهرة تحير علماء الفلك، حيث يتلقى أورانوس قدرًا ضئيلًا جدًا من الطاقة الشمسية بسبب بعده.
4. الكورونا أو الغلاف الخارجي: تمتد هذه الطبقة إلى الفضاء وهي كثيفة بشكل استثنائي بذرات الهيدروجين الحرة. يصل امتدادها إلى حتى 50.000 كم فوق السطح، وهو عنصر أساسي في تفاعل أورانوس مع الرياح الشمسية. لمعرفة المزيد عن الرياح الشمسية، نوصيك بقراءة المقال على الرياح الشمسية.
أقصى ميلان محوري في النظام الشمسي
من أبرز سمات أورانوس هي إمالة محورية بمقدار 97,77 درجة. وهذا يعني أن الكوكب يدور عمليًا "مستلقيًا" على محوره، جانبيًا بالنسبة للمستوى الذي تدور فيه الكواكب الأخرى.
يعتقد العلماء أن هذا الميل غير المعتاد ربما يكون ناجمًا عن اصطدام هائل بجسم بحجم الأرض في مراحله الأولى من التكوين. يؤدي هذا التوجه إلى أن يكون لدى أورانوس أكثر الفصول تطرفًا في النظام الشمسي:يظل كل قطب معرضًا لأشعة الشمس لمدة 42 عامًا متتالية، بينما يغرق النصف الآخر في ليلة بنفس المدة.
ومن المثير للاهتمام أنه على الرغم من تلقي المزيد من الإشعاع، يمكن أن تكون القطبين أكثر برودة من خط الاستواء، وهو ما يشير إلى دورة جوية معقدة لم يتم فهمها بالكامل بعد. بالنسبة لأولئك المهتمين بالظواهر المماثلة، يمكنك استشارة كيفية تشكل الأضواء الشمالية.
مناخ أورانوس المتطرف
لا تتميز أجواء أورانوس بتكوينها فحسب، بل أيضًا بـ ديناميكيات الأرصاد الجوية. كان يُعتقد أن الكوكب كان هادئًا نسبيًا لعقود من الزمن، إلا أن الملاحظات الأخيرة تكشف عن عالم نشط، مع رياح شديدة وسحب وعواصف وحركات جوية مفاجئة.
يمكن أن تصل سرعة الرياح إلى تصل إلى 900 كم / ساعة. عند خط الاستواء، تهب هذه الرياح في اتجاه رجعي (عكس دوران الكواكب)، بينما في المناطق القطبية تهب في اتجاه مباشر، مما يولد نمط دوران غريب. بالنسبة للكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، من المثير للاهتمام معرفة كيفية ارتباط أورانوس بنبتون، وهو كوكب معروف أيضًا بمناخه المضطرب، والذي يمكنك معرفة المزيد عنه في مقالتنا حول نبتون.
ال سحب الميثان وفي الغلاف الجوي العلوي تكون هذه النجوم ساطعة ومتغيرة بشكل خاص. لقد تم اكتشافهم هياكل عملاقة تشبه العواصف التي تتطور بسرعة، وخاصة خلال الاعتدالات. علاوة على ذلك، فقد لوحظ في السنوات الأخيرة زيادة النشاط الجوي، مما دفع الخبراء إلى التنبؤ بظواهر أكثر عنفًا مع اقتراب الانقلاب الصيفي المقبل.
حلقات أورانوس: نظام غير معروف إلى حد كبير
أورانوس لديه 13 حلقة معروفة. على الرغم من أن هذه الحلقات أقل إضاءة بكثير من حلقات زحل، إلا أنها تقدم نظامًا معقدًا يتكون من هياكل داخلية ضيقة للغاية ومظلمة وهياكل خارجية أخرى ذات ألوان أكثر حيوية.
تم اكتشافهم بالصدفة في عام 1977 أثناء احتجاب نجمي. ثم المسبار يسترسل 2 وقد سمح تلسكوب هابل الفضائي بتحديد حلقات جديدة، بما في ذلك حلقتان خارجيتان أخريان تعرفان باسم μ و ν. ويعتقد أن هذه الحلقات ربما تكونت نتيجة اصطدام الأقمار الصناعية القديمة التي تفككت بسبب الاصطدامات.
الحلقة الأكثر سطوعًا هي إبسيلون، ومعظمها لا يتجاوز عرضها بضعة كيلومترات. ويعتمد تركيبها على جزيئات الجليد والغبار، وبعضها له ألوان حمراء أو زرقاء، والتي قد تكون مرتبطة بالتفاعلات مع الأقمار القريبة. لمزيد من المعلومات حول أقمار الكواكب، يمكنك التحقق من عدد الأقمار التي تمتلكها كواكب النظام الشمسي في المقالة حول أقمار الكواكب.
حاشية من الأقمار تحمل أسماء أدبية
وقد تم حتى الآن تحديد ما يلي: 27 قمرًا حول أورانوس. على عكس الكواكب الأخرى، والتي عادة ما يتم تسميتها على اسم شخصيات أسطورية، تم تسمية أقمار أورانوس على اسم شخصيات من أعمال ويليام شكسبير وألكسندر بوب.
الأقمار الصناعية الخمسة الرئيسية هي: ميراندا، أرييل، أومبريل، تيتانيا وأوبيرون. كل منها يوفر مناظر طبيعية فريدة من نوعها، مع الأخاديد، والحفر، والوديان، والهياكل الجيولوجية المدهشة.
ميرانداعلى سبيل المثال، تشتهر دولة الإمارات العربية المتحدة بتنوع جغرافيتها، الذي يشبه اللحاف المرقع. ارييل إنه يتمتع بألمع وأصغر سطح، بينما أمبريل إنه أغمق وأقدم في المظهر. إذا كنت تبحث عن حقائق مثيرة للاهتمام حول النظام الشمسي، فلا تفوت مقالتنا حول فضول النظام الشمسي.
استكشاف أورانوس حتى الآن
وحتى الآن، المسبار الوحيد الذي زار أورانوس هو فوييجر 2. حلقت مركبة الفضاء التابعة لوكالة ناسا بالقرب من الكوكب في 24 يناير 1986، مما أعطانا أول صور مفصلة لغلافه الجوي وأقماره وحلقاته.
خلال رحلتها القصيرة، اكتشفت فوييجر 2 شذوذًا في المجال المغناطيسي، واكتشفت 10 أقمار جديدة، والعديد من الحلقات غير المعروفة سابقًا، وأخذت قراءات جوية لا تزال قيد التحليل حتى اليوم. بالنسبة لأولئك المهتمين بالاكتشافات التي توصلت إليها المجسات الأخرى، ندعوك لمعرفة المزيد عن مسبارات فوييجر.
وعلى الرغم من عدم وجود بعثات محددة أخرى إلى أورانوس منذ ذلك الحين، فإن مشاريع مثل مسبار ومسبار أورانوس (UOP)، وهو مسبار من الممكن إطلاقه في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين بهدف دراسة الكوكب بعمق، وإجراء عمليات تحليق بالقرب من أقماره، وهبوط كبسولة في غلافه الجوي.
حقائق غريبة عن كوكب أورانوس ستفاجئك
- إنه الكوكب ذو الغلاف الجوي الأبرد في النظام الشمسي، حيث تصل درجات الحرارة إلى مستويات أقل من تلك الموجودة على كوكب نبتون.
- لونه بسبب الميثانولكن ليس كل اللون الأزرق هو نفس الشيء: الحلقة الخارجية هي أيضًا زرقاء بسبب الجسيمات التي تتكون منها.
- محور دورانها مائل جداً أن فصولهم تستمر لمدة تصل إلى 21 سنة أرضية في كل نصف من نصفي الكرة الأرضية.
- كان أول كوكب تم اكتشافه باستخدام التلسكوبوقد رصده ويليام هيرشل في عام 1781، معتقدًا أنه مذنب.
- أسماء أقمارها مستوحاة من الأدب، وليس كما يحدث في الأساطير الكلاسيكية مع الكواكب الأخرى.
أورانوس بالأرقام
- المسافة المتوسطة إلى الشمس: 2.870.658.186 كم
- طول اليوم: 17 ساعات و 14 دقيقة
- طول السنة: 84 سنة أرضية
- سرعة الهروب: 21,3 كم / ساعة
- جاذبية: 8,69 م / ث²
- ماسا: 8.686 × 10^25 كجم (14,5 مرة من الأرض)
- عدد الحلقات: 13
- عدد الأقمار: 27
أورانوس هو عالم ضخم وغامض وغريب لا يزال يحمل العديد من الأسرار. إن غلافها الجوي الجليدي المعقد، وميلها الشديد، وأقمارها النجمية، وديناميكياتها غير العادية تجعلها مختبرًا طبيعيًا لفهم التطرف في النظام الشمسي. على الرغم من أنه لم تتم زيارته إلا مرة واحدة بواسطة مركبة فضائية، إلا أن الاهتمام العلمي المتزايد يشير إلى أنه من الممكن أن يعود أورانوس قريبًا إلى دائرة الضوء في البعثات الكوكبية المستقبلية.