اورانوس: غول یخی مرموز منظومه شمسی - حقایق شگفت‌انگیز

سیاره اورانوس، این دنیای دوردست، همواره برای بشر معمایی بزرگ بوده است. در ابتدا، به دلیل ساختار گازی غالبِ هیدروژن و هلیوم، آن را "غول گازی" می‌نامیدند. اما با گذشت زمان و بررسی‌های دقیق‌تر، دانشمندان دریافتند که میزان یخ (آب، آمونیاک و متان) در جو و لایه میانی این سیاره بسیار زیاد است. به همین دلیل، در دهه‌های اخیر، اورانوس را به عنوان "غول یخی" نیز می‌شناسند.

اورانوس در سال 1781 توسط ویلیام هرشل کشف شد. برای نام‌گذاری این سیاره، پیشنهادهای مختلفی مطرح شد، حتی نام خود کاشف، "هرشل"، نیز جزو گزینه‌ها بود. اما در نهایت، نام "اورانوس" (تلفظ: یو-رِینِس) انتخاب شد. این نام از ایزد باستانی یونانی، اورانوس، پدربزرگ زئوس، بزرگ‌ترین خدایان یونان، گرفته شده است.

تا پیش از سال 1986، اورانوس سیاره‌ای نسبتاً ناشناخته بود. اما در این سال، فضاپیمای وویجر 2 از کنار این سیاره عبور کرد و اطلاعات ارزشمندی را جمع‌آوری کرد. این ماموریت نشان داد که غول‌های گازی، از جمله اورانوس، دنیاهای بسیار پیچیده‌تری از آنچه تصور می‌شد هستند. این اطلاعات دیدگاه ما را نسبت به این سیاره و به طور کلی، غول‌های گازی منظومه شمسی تغییر داد.

رصد اورانوس از زمین

برخلاف مشتری و زحل، اورانوس با چشم غیرمسلح به راحتی قابل مشاهده نیست. بهترین راه برای دیدن آن استفاده از تلسکوپ است، و حتی با تلسکوپ هم، ظاهر چندان جذابی ندارد. با این حال، رصدگران سیارات علاقه زیادی به پیدا کردن آن دارند. یک نرم‌افزار شبیه‌ساز آسمان (پلانتاریوم) رومیزی خوب یا یک برنامه نجومی موبایل می‌تواند به شما در پیدا کردن اورانوس کمک کند. با کمک این ابزارها می‌توانید موقعیت اورانوس را در آسمان شب شناسایی و برای رصد آن برنامه‌ریزی کنید.

اورانوس در اعداد و ارقام

اورانوس در فاصله بسیار دوری از خورشید قرار دارد، حدود 2.5 میلیارد کیلومتر. به همین دلیل، 84 سال زمینی طول می‌کشد تا یک بار به دور خورشید بچرخد. حرکت اورانوس آنقدر کند است که در ابتدا، ستاره‌شناسانی مانند هرشل مطمئن نبودند که این جرم، بخشی از منظومه شمسی است یا خیر، زیرا ظاهر آن مانند یک ستاره ثابت بود. در نهایت، پس از مدتی مشاهده، هرشل به این نتیجه رسید که اورانوس یک دنباله‌دار است، زیرا حرکت داشت و کمی هم مبهم به نظر می‌رسید. مشاهدات بعدی نشان داد که اورانوس در واقع یک سیاره است.

اگرچه اورانوس بیشتر از گاز و یخ تشکیل شده است، اما حجم زیاد مواد آن باعث شده است که جرم بسیار زیادی داشته باشد: تقریباً معادل 14.5 برابر جرم زمین. اورانوس سومین سیاره بزرگ منظومه شمسی است و دور کمر آن 160,590 کیلومتر است. این حجم عظیم، اورانوس را به یکی از غول‌های منظومه شمسی تبدیل کرده است.

نمای بیرونی اورانوس

"سطح" اورانوس در واقع فقط بالای انبوه ابرها است که با هاله‌ای از متان پوشیده شده است. این سیاره مکانی بسیار سرد نیز هست. دما به 47 کلوین (معادل -224 درجه سانتیگراد) می‌رسد که آن را به سردترین جو سیاره‌ای در منظومه شمسی تبدیل می‌کند. اورانوس همچنین از بادخیزترین سیارات است و جریان‌های جوی قوی باعث ایجاد طوفان‌های عظیمی می‌شوند.

در حالی که اورانوس هیچ نشانه بصری از تغییرات جوی نشان نمی‌دهد، اما دارای فصل‌ها و آب و هوا است. با این حال، این فصل‌ها شبیه هیچ جای دیگری نیستند. آن‌ها طولانی‌تر هستند و ستاره‌شناسان تغییراتی را در ساختارهای ابری اطراف سیاره، به ویژه در مناطق قطبی، مشاهده کرده‌اند.

چرا فصل‌های اورانوسی متفاوت هستند؟ زیرا اورانوس به پهلو به دور خورشید می‌چرخد. محور آن بیش از 97 درجه کج شده است. در بخش‌هایی از سال، مناطق قطبی توسط خورشید گرم می‌شوند، در حالی که مناطق استوایی رو به دور هستند. در بخش‌های دیگر سال اورانوسی، قطب‌ها رو به دور هستند و استوا بیشتر توسط خورشید گرم می‌شود.

این کجی عجیب نشان می‌دهد که اتفاق بسیار بدی در گذشته دور برای اورانوس رخ داده است. محتمل‌ترین توضیح برای کج شدن قطب‌ها، برخورد فاجعه‌بار با دنیای دیگری میلیون‌ها و میلیون‌ها سال پیش است. این برخورد عظیم، اورانوس را به این شکل منحصربه‌فرد درآورده است.

نگاهی به درون اورانوس

اورانوس نیز مانند سایر غول‌های گازی همسایه‌اش، از لایه‌های متعددی از گازها تشکیل شده است. لایه بالایی عمدتاً از متان و یخ‌ها تشکیل شده است، در حالی که قسمت اصلی جو بیشتر از هیدروژن و هلیوم به همراه مقداری یخ متان است.

جو و ابرهای بیرونی، لایه میانی (مانتل) را پنهان می‌کنند. این لایه عمدتاً از آب، آمونیاک و متان تشکیل شده است، که بخش زیادی از این مواد به شکل یخ هستند. این مواد یک هسته سنگی بسیار کوچک را احاطه کرده‌اند که بیشتر از آهن و مقداری سنگ‌های سیلیکاتی تشکیل شده است. ساختار داخلی اورانوس پیچیده و پویا است.

اورانوس و همراهانش: حلقه‌ها و قمرها

اورانوس توسط مجموعه‌ای نازک از حلقه‌ها احاطه شده است که از ذرات بسیار تاریک تشکیل شده‌اند. تشخیص این حلقه‌ها بسیار دشوار است و تا سال 1977 کشف نشده بودند. دانشمندان سیاره‌شناسی با استفاده از رصدخانه هوایی کویپر (Kuiper Airborne Observatory) و یک تلسکوپ تخصصی به مطالعه جو بیرونی سیاره پرداختند. کشف حلقه‌ها یک اتفاق خوش‌شانس بود و داده‌های مربوط به آن‌ها برای برنامه‌ریزان ماموریت وویجر، که قصد داشتند فضاپیماهای دوقلو را در سال 1979 پرتاب کنند، بسیار مفید بود.
حلقه‌ها از تکه‌های یخ و ذرات گرد و غبار تشکیل شده‌اند که احتمالاً زمانی بخشی از یک قمر قدیمی بوده‌اند. در گذشته دور اتفاقی رخ داده است که به احتمال زیاد یک برخورد بوده است. ذرات حلقه بقایای همان قمر همراه هستند.

اورانوس حداقل 27 قمر طبیعی دارد. برخی از این قمرها در داخل سیستم حلقه‌ها و برخی دیگر در فاصله دورتر به دور سیاره می‌چرخند. بزرگترین قمرها عبارتند از: آریل، میراندا، اوبرون، تیتانیا و اومبریل. نام این قمرها از شخصیت‌های آثار ویلیام شکسپیر و الکساندر پو گرفته شده است. جالب اینجاست که این دنیاهای کوچک می‌توانستند به عنوان سیاره کوتوله شناخته شوند، اگر به دور اورانوس نمی‌چرخیدند.

کاوش اورانوس

در حالی که دانشمندان سیاره‌شناسی به مطالعه اورانوس از روی زمین یا با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل ادامه می‌دهند، بهترین و دقیق‌ترین تصاویر از آن توسط فضاپیمای وویجر 2 به دست آمده است. این فضاپیما در ژانویه 1986 از کنار اورانوس عبور کرد و سپس به سمت نپتون حرکت کرد. رصدگران از هابل برای مطالعه تغییرات جوی استفاده می‌کنند و همچنین نمایش‌های شفق قطبی را بر فراز قطب‌های سیاره مشاهده کرده‌اند.
در حال حاضر، هیچ ماموریت دیگری برای این سیاره برنامه‌ریزی نشده است. شاید روزی یک کاوشگر در مدار این دنیای دوردست مستقر شود و به دانشمندان فرصتی طولانی‌مدت برای مطالعه جو، حلقه‌ها و قمرهای آن بدهد.