راهنمای شناخت سیاره اورانوس؛ دنیای یخی مرموز منظومه‌ی شمسی

سیاره اورانوس نخستین سیاره‌ای است که به کمک تلسکوپ کشف شده است و فاصله‌ی بسیار زیاد آن از خورشید دنیایی یخی را شکل داده که منبع جذابی برای کاوش‌های لبه‌ی علم و فناوری است.

این سیاره در دوران باستان شناخته نشده بود و به عنوان یک ستاره به آن نگاه می‌شد. با توجه به همین شناخت کمتر و همچنین فاصله‌ی بسیار دور آن که کاوش آن را دشوار می‌کند، اورانوس هنوز رازهای زیادی برای بشر دارد که راه درازی تا پاسخ به آن‌ها در پیش است.

۳,۳۸۰,۰۰۰

تومان

اورانوس چندمین سیاره است؟

«اورانوس» (Uranus) هفتمین سیاره از سمت خورشید و سومین سیاره‌ی بزرگ در میان سیاره‌های منظومه شمسی است. هرچند این سیاره با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است اما به دلیل تاریکی و مدار گسترده‌ای که دارد و حرکت نسبی آهسته، مدت‌هاست که به عنوان یک ستاره اشتباه گرفته می‌شود.

ترتیب سیاره‌های منظومه‌ی شمسی
Credit: Galactic Hunter

این سیاره حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش و در دورانی شکل گرفت که بقیه‌ی بخش‌های منظومه‌ی شمسی هم در حال شکل گرفتن بودند. زمانی که گرانش، گازهای چرخان و گردوغبار را گرد هم جمع کرد تا به این غول یخی تبدیل شود. اورانوس هم مانند همسایه‌اش نپتون، احتمالا در بخش‌های نزدیک‌تر به خورشید شکل گرفته و حدود ۴ میلیارد سال پیش به منظومه شمسی بیرونی جابه‌جا شده است.

کاشف سیاره اورانوس

«ویلیام هرشل» (William Herschel) ستاره‌شناس بریتانیایی شخصی بود که در ۱۳ مارس ۱۷۸۱ میلادی (۲۳ اسفند ۱۱۵۹ خورشیدی) اورانوس را با تلسکوپ خود کشف کرد. او در حال بررسی ستارگان با روشنایی ۱۰ برابر تیره‌تر از چیزی بود که با چشم غیر مسلح دیده می‌شوند. در این بررسی، یک ستاره متفاوت به نظر می‌رسید و هرشل در طول یک سال متوجه شد که این ستاره، یک مدار سیاره‌ای را دنبال می‌کند.

سیاره اورانوس از نمای تلسکوپ خانگی
Credit: Stronomy/TelescopeNerd

نام «اورانوس» که معمولا از سال ۱۸۵۰ میلادی و پس از آن به این سیاره گفته می‌شود، از خدای یونانی آسمان‌ها «اورانوس» وام گرفته شده که کهن‌ترین ارباب آسمان‌هاست. این تنها سیاره‌ای است که به جای یک خدای رومی، به نام خدای یونانی نامگذاری شده است. پیش از تعیین این نام البته نام‌های زیادی برای سیاره‌ی تازه پیشنهاد شده بود که از جمله‌ی نام دیگر سیاره اورانوس می‌توان به «هایپرکرونیوس» (Hypercronius) به معنای بالای زحل، «مینروا» (Minerva) الهه‌ی خرد رومی، و هرشل نام کاشف آن اشاره کرد. هرچند خود هرشل برای ابراز ارادت خود به جرج سوم پادشاه انگلستان، نام «جرجیوم سیدوس» به معنی سیاره‌ی جرج را پیشنهاد کرد، این ایده در خارج از انگلستان محبوبیت نداشت.

اما نام نهایی را برای این سیاره، «یوهان بود» (Johann Bode) ستاره‌شناس آلمانی که مدار اورانوس را به تفصیل شرح داد، انتخاب کرد. او استدلال کرد که چون زحل پدر مشتری بود، سیاره‌ی جدید باید به نام پدر زحل نامگذاری شود.

سیاره اورانوس نماد چیست؟

سیاره اورانوس در فرهنگ‌های مختلف به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارد، مانند محور چرخش غیرمعمول، به‌عنوان نمادی از تغییر، نوآوری و دگرگونی در نظر گرفته می‌شود. همان‌طور که اشاره شد، نام اورانوس به پدر زحل و یکی از خدایان یونان باستان اشاره دارد. اورانوس در اساطیر یونانی خدای آسمان است و نماد آسمان بی‌پایان، خلاقیت و شکوه آسمانی به شمار می‌رود. در فرهنگ‌های معاصر هم اورانوس به عنوان نمادی از کشف‌های علمی، تغییرات اجتماعی و پذیرش نوآوری‌های مدرن در نظر گرفته می‌شود.

12 %

۱۱۰,۰۰۰

۹۶,۸۰۰ تومان

خصوصیات سیاره اورانوس

سیاره اورانوس اغلب به عنوان یک غول یخی در نظر گرفته می‌شود، چون دست کم ۸۰ درصد جرم آن ترکیبی سیال از آب، متان و یخ آمونیاک است. بنابراین یک نوع سیاره‌ی متفاوت نسبت به سیارات غول‌پیکر گازی مانند سیاره زحل و سیاره مشتری و سیارات سنگی مانند زمین یا مریخ است. از این دیدگاه، اورانوس همراه با نپتون در منظومه‌ی شمسی، یک گروه جداگانه را شکل می‌دهند.

اورانوس با قطر ۵۱ هزار و ۱۱۸ کیلومتر، ۴ برابر زمین عرض دارد. این سیاره همچنین به عنوان سیاره‌ای با جرم متوسط ​​شناخته می‌شود چون جرم آن ۱۵ برابر زمین و بسیار بیشتر از سیارات زمین‌سان است و از سوی دیگر بسیار کمتر از غول‌های گازی مانند مشتری و زحل است که به ترتیب بیش از ۳۰۰ و حدود ۱۰۰ برابر جرم زمین را دارند.

مدار سیاره اورانوس و جهت چرخش ساعتگرد آن (با نگاه از قطب شمال آن)
Credit: creation

حدود ۱۷ ساعت طول می‌کشد تا اورانوس به دور خودش بچرخد و بدین ترتیب هر شبانه‌روز آن چند ساعت کمتر از شبانه‌روز زمین است. برخلاف دیگر سیارات منظومه‌ی شمسی، اورانوس به اندازه‌ای در محور خود کج شده است که عملا به پهلو دور ستاره‌ی مرکزی منظومه‌ی شمسی می‌چرخد ​​و محور چرخش آن تقریبا به سمت خورشید است.

این جهت‌گیری غیرمعمول با شیب ۹۷.۷۷ درجه، ممکن است به دلیل برخورد با یک جرم فضایی به اندازه‌ی یک سیاره یا چندین جرم کوچک، بلافاصله پس از تشکیل آن باشد. یک مطالعه در سال ۲۰۱۸ نشان داد که این سیاره‌ی برخورد کرده، ممکن است دو برابر زمین باشد.

داشتن این شیب، باعث ایجاد فصل‌های شدید و سختی می‌شود که حدود ۲۰ سال طول می‌کشند. بنابراین در هر سال اورانوسی که برابر با ۸۴ سال زمینی است، به مدت یک چهارم سال، خورشید مستقیما روی هر قطب می‌تابد و نیمه‌ی دیگر سیاره، زمستانی طولانی، تاریک و سرد را تجربه خواهد کرد. اورانوس همچنین در کنار سیاره زهره، یکی از دو سیاره‌ای است که در جهت مخالف بیشتر سیارات، یعنی به صورت ساعتگرد حول خودش می‌چرخد.

اورانوس نور کمی از خورشید دریافت می‌کند.
Credit: Getty Images/Science Photo Library

به گفته‌ی ناسا میانگین فاصله‌ی اورانوس از خورشید تقریبا ۲.۹ میلیارد کیلومتر یعنی حدود ۱۹ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید (۱۹ واحد نجومی) است. فاصله اورانوس تا زمین هم ۲.۶ میلیارد کیلومتر در نزدیک‌ترین حالت و ۳.۲ میلیارد کیلومتر در دورترین حالت است. این فاصله‌ی دور تا بخش‌های داخلی منظومه‌ی شمسی باعث شده تا این سیاره نور کمی از خورشید دریافت کند و در شرایط مناسب برای حضور به عنوان یک غول یخی قرار داشته باشد. از این منظر، اورانوس سطح واقعی ندارد چون این سیاره در اصل یک سیال در حال چرخش است. در حالی که یک فضاپیما جایی برای فرود بر اورانوس نخواهد داشت، در جو آن هم نمی‌تواند بدون آسیب پرواز کند چون فشارها و دماهای شدید موجود در آن، یک فضاپیمای فلزی را از بین خواهد برد.

رنگ سیاره اورانوس

رنگ اورانوس آبی و سبز است که در اثر وجود متان در اتمسفر آن که عمدتا از هیدروژن و هلیوم است، ایجاد می‌شود. نور خورشید از جو این سیاره می‌گذرد و توسط ابرها به فضا بازتاب می‌یابد. اما پیش از بازتاب، گاز متان بخش قرمز طیف نور را جذب می‌کند و در نتیجه، کل سیاره با رنگ آبی مایل به سبز دیده می‌شود.

رنگ واقعی اورانوس
Credit: NASA/ESA/M. Showalter/SETI Institute

آب و هوای سیاره اورانوس

اورانوس با وجود این‌که دورترین سیاره نسبت به خورشید نیست اما سردترین اتمسفر را در میان سیاره‌های منظومه‌ی شمسی دارد و دلیلش این است که خود سیاره برای تکمیل گرمای خورشید، سازوکار تبادل گرمایی کمی دارد یا تقریبا اصلا ندارد.

در حقیقت اورانوس تنها سیاره‌ای است که واقعا در تعادل گرمایی با خورشید قرار دارد و دو احتمال برای اینکه چرا سازوکاری برای تبادل گرمایی داخلی ندارد، هست. نخست اینکه ممکن است اورانوس در درون خود داغ باشد اما این گرما به دام افتاده است و بخش داخلی نمی‌تواند خنک شود. بنابراین در درون گرم اما از بیرون سرد است.

طرحی گرافیکی از وضعیت آب و هوایی اورانوس
Credit: Deviantart

از سوی دیگر، ممکن است توسط یک برخورد عظیم یا فرآیند ناشناخته‌ی دیگری گرمای اولیه‌ی خود را از دست داده باشد. بنابراین هنوز دقیقا نمی‌دانیم که چرا اورانوس سردترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است.

علاوه بر این، شیب شدید محوری که اورانوس تجربه می‌کند، می‌تواند باعث ایجاد آب‌وهوای غیرعادی آن شود. به گفته‌ی ناسا، نور خورشید که پس از سال‌ها برای نخستین بار به برخی مناطق می‌رسد، جو را گرم می‌کند و باعث ایجاد طوفان‌های عظیم بهاری می‌شود.

با این حال، هنگامی که فضاپیمای «وویجر ۲» (Voyager 2) برای نخستین بار در سال ۱۹۸۶ میلادی، از جنوب این سیاره در اوج تابستان تصویربرداری کرد، یک کره‌ی به ظاهر آرام را دید که تنها حدود ۱۰ یا کمی بیشتر ابرهای قابل مشاهده داشت و به همین دلیل ستاره‌شناس «هایدی همل» (Heidi Hammel) به آن لقب «خسته‌کننده‌ترین سیاره» داد. دهه‌ها بعد اما با تلسکوپ‌های پیشرفته‌ای مانند هابل، دانشمندان فصل‌های طولانی و آب‌وهوای شدید اورانوس را درک کردند.

سیاره اورانوس از نگاه هابل
Credit: NASA/ESA/M. Showalter/SETI Institute

در سال ۲۰۱۴، اخترشناسان اولین نگاه کلی را به طوفان‌های تابستانی اورانوس داشتند. به طرز عجیبی، این طوفان‌های عظیم ۷ سال پس از رسیدن سیاره به نزدیک‌ترین فاصله‌ی خود به خورشید روی دادند و این همچنان یک راز باقی مانده است که چرا این طوفان‌های عظیم، پس از اینکه گرمای خورشید در سیاره به حداکثر رسیده بود، روی دادند.

آب و هوای غیرعادی دیگر در اورانوس، شامل باران الماسی است که تصور می شود تا هزاران کیلومتر در زیر سطح سیارات غول‌پیکر یخی مانند اورانوس و نپتون فرو می‌رود. به باور دانشمندان، کربن و هیدروژن تحت فشار و گرمای شدید در اعماق جو این سیارات فشرده می‌شوند و الماس‌هایی را تشکیل می‌دهند که به سمت پایین در داخل سیاره فرو می‌روند و در نهایت در اطراف هسته‌های آن‌ها جای می‌گیرند.

۳۲,۰۰۰,۰۰۰ تومان

میدان مغناطیسی اورانوس

قطب‌های مغناطیسی بیشتر سیاره‌ها معمولا کم‌وبیش با محوری که پیرامون آن می‌چرخند، در یک راستا قرار دارند. اما حتی میدان مغناطیسی اورانوس هم از این نظر متفاوت است و تقریبا ۶۰ درجه از محور چرخش سیاره انحراف دارد.

طرحی گرافیکی از میدان مغناطیسی سیاره اورانوس
Credit: NASA’s Scientific Visualization Studio

این انحراف منجر به یک میدان مغناطیسی عجیب برای سیاره‌ی اورانوس شده است که به طوری که قدرت میدان مغناطیسی در سطح نیمکره‌ی شمالی بیش از ۱۰ برابر قدرت آن در سطح نیمکره‌ی جنوبی است. یک پژوهش در سال ۲۰۱۷ نشان داد که ماهیت کج‌روی میدان مغناطیسی اورانوس ممکن است منجر به روشن و خاموش شدن آن در طول هر چرخش که حدود ۱۷.۲۴ ساعت است، شود.

اورانوس دارای شفق‌های قطبی هم هست اما بر خلاف آنچه روی زمین، مشتری و زحل روی می‌دهد، این شفق‌ها با قطب‌ها در یک راستا نیستند و این ساختار، به دلیل میدان مغناطیسی کج سیاره است. دم مغناطیس‌کره پشت اورانوس و در مقابل خورشید، تا میلیون‌ها کیلومتر در فضا امتداد پیدا می‌کند. و شکلی مانند یک چوب‌پنبه‌ای دراز و پیچ خورده به آن می‌بخشند.

اتمسفر اورانوس

سیاره‌ی اورانوس هم مانند دیگر غول‌های گازی و یخی، دارای پوشش ضخیم ابر است. رنگ سبز-آبی آن هم در اثر وجود متان در جو آن ایجاد شده است. ترکیب اتمسفر اورانوس از نظر حجمی شامل ۸۲.۵ درصد هیدروژن، ۱۵.۲ درصد هلیوم و ۲.۳ درصد متان است. حداقل دمای جو در به ۲۲۴.۲ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد که بنابراین در برخی نقاط از نپتون سردتر می‌شود.

سرعت باد در این اتمسفر می‌تواند به ۹۰۰ کیلومتر بر ساعت هم برسد. بادها در خط استوا شدید هستند و در جهت معکوس چرخش سیاره می‌وزند. اما در بخش‌های نزدیک‌تر به قطب‌های سیاره، جهت بادها متفاوت و هم‌جهت با چرخش اورانوس است.

ساختار داخلی اورانوس و اتمسفر آن
Credit: FrancescoA/University of Oregon

ساختار اورانوس

ساختار داخلی این سیاره هم از گوشته‌ای شامل آب، آمونیاک و یخ‌های متان تشکیل شده و هسته‌ی آن دارای ترکیبی از آهن و نیکل و منیزیم سیلیکات با جرم حداقل ۰.۵ برابر زمین است. در اطراف هسته دما به ۴۹۸۲ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد.

با این حال ترکیب دقیق اورانوس هنوز به طور کامل شناخته شده نیست و باید یک فضاپیما از آن بازدید و داده‌های بهتر و تکمیلی ارسال کند. این احتمال وجود دارد که از عناصر سنگین (عناصر سنگین‌تر از هلیوم از دیدگاه اخترفیزیکی) تشکیل شده باشد. همچنین انتظار می‌رود که این سیاره یخ‌های زیادی از آب، آمونیاک و متان داشته باشد اما دارای مقداری سنگ و هیدروژن-هلیوم هم باشد.

بنابراین عمدتا دارای عناصر سنگین‌تر از هلیوم و مقداری اتم هیدروژن و هلیوم در اتمسفر گازی خود است. در حالی که در مشتری و زحل، هیدروژن و هلیوم غالب هستند و ترکیب سیارات سنگی مانند زمین، توسط عناصر سنگین‌تر تعیین می‌شود، اورانوس جایی در بین این دو گروه دارد.

۱۳,۰۰۰,۰۰۰ تومان

حلقه‌های اورانوس

حلقه‌های اورانوس، نخستین حلقه‌هایی بودند که پس از حلقه‌های زحل دیده شدند و این کشف مهمی به شمار می‌رفت چون به اخترشناسان کمک کرد تا دریابند که داشتن حلقه ویژگی مشترک بسیاری از سیارات و نه فقط زحل است.

سیاره اورانوس دو مجموعه حلقه دارد. سیستم درونی حلقه‌ها بیشتر از حلقه‌های باریک و تیره تشکیل شده است، در حالی که سیستم بیرونی از دو حلقه‌ی دورتر به رنگ‌های قرمز و آبی شکل گرفته است که توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شدند. دانشمندان ۱۳ حلقه‌ی شناخته شده را در اطراف اورانوس شناسایی کرده‌اند.

حلقه‌های اورانوس
Credit: Kelvinsong

یک مطالعه در سال ۲۰۱۶ نشان داد که حلقه‌های اورانوس، زحل و نپتون ممکن است بقایای سیاره‌های کوتوله‌ی پلوتو-مانندی باشند که مدت‌ها پیش به سمت این جهان‌های غول‌پیکر کشیده شده‌اند، سپس در اثر گرانش شدید از هم پاشیده‌اند و در نهایت به صورت حلقه درآمده‌اند.

به ترتیب افزایش فاصله از سیاره، حلقه‌ها زتا، ۶، ۵، ۴، آلفا، بتا، اتا، گاما، دلتا، لامبدا، اپسیلون، نو و مو نامیده می‌شوند. همچنین برخی از حلقه‌های بزرگتر با نوارهایی از گردوغبار ریز دربر گرفته شده‌اند.

سیاره اورانوس چند قمر دارد؟

اورانوس ۲۷ قمر شناخته شده دارد که به جای نام‌گذاری آن‌ها بر اساس چهره‌هایی از اساطیر یونان یا روم، چهار قمر اول آن از ارواح جادویی در ادبیات انگلیسی نام‌گذاری شده‌اند. از جمله متونی که برای نام‌گذاری قمرها از آن‌ها وام گرفته شده است، می‌توان به «رؤیای نیمه شب تابستان» اثر ویلیام شکسپیر و «تجاوز به قفل» اثر الکساندر پوپ اشاره کرد. از آن زمان، ستاره‌شناسان دیگر هم این سنت را ادامه داده‌اند و نام قمرها را بر اساس آثار شکسپیر یا پوپ انتخاب می‌کنند.

طرحی گرافیکی از اورانوس و یکی از قمرهای آن
Credit: Shutterstock

«اوبرون» (Oberon) و «تیتانیا» (Titania) بزرگ‌ترین قمرهای اورانوس هستند و اولین قمرهایی بودند که توسط هرشل در سال ۱۷۸۷ کشف شدند. «ویلیام لاسل» (William Lassell) هم که نخستین فردی بود که قمری را اطراف نپتون دید، دو قمر بعدی اورانوس، یعنی «آریل» (Ariel) و «آمبریل» (Umbriel) را کشف کرد. پس از حدود یک قرن و در سال ۱۹۴۸، ستاره‌شناس هلندی-آمریکایی «جرارد کویپر» (Gerard Kuiper) که «کمربند کویپر» به نام او شناخته می‌شود، «میراندا» (Miranda) را کشف کرد.

در سال ۱۹۸۶ میلادی فضاپیمای «وویجر ۲» (Voyager 2) از منظومه‌ی اورانوس بازدید کرد و ۱۰ قمر دیگر را شناسایی کرد که همگی فقط ۲۶ تا ۱۵۴ کیلومتر قطر داشتند: این قمرها شامل «ژولیت» (Juliet)، «پوک» (Puck)، «کوردلیا» (Cordelia)، «اوفلیا» (Ophelia)، «بیانکا» (Bianca)، «دزدمونا» (Desdemona)، «پورتیا» (Portia)، «روزالیند» (Rosalind)، «کرسیدا» (Cressida) و «بلیندا» (Belinda) می‌شوند که هر یک تقریبا نیمی از یخ آب و نیمی از سنگ هستند.

برخی از مهم‌ترین قمرهای اورانوس
Credit: Laurann333/TerraGenesis

از آن زمان، اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل و رصدخانه‌های زمینی، مجموع قمرهای شناخته شده را به ۲۷ قمر رسانده‌اند. هرچند رصد و تشخیص این قمرها با توجه به قطر کم آن‌ها که بین ۱۲ تا ۱۶ کیلومتر است، رنگ سیاه‌تر از آسفالت و فاصله‌ی نزدیک به ۴.۸ میلیارد کیلومتر، بسیار دشوار بود.

بین کوردلیا، اوفلیا و میراندا، ۸ قمر کوچک وجود دارد و چنان فشرده کنار هم جای گرفته‌اند که اخترشناسان هنوز نمی‌دانند این اجرام چگونه بدون برخورد با یکدیگر کنار هم حضور دارند. ناهنجاری‌های موجود در حلقه‌های اورانوس باعث شده تا دانشمندان در نظر داشته باشند که ممکن است هنوز قمرهای بیشتری وجود داشته باشد.

علاوه بر قمرها، سیاره اورانوس می‌تواند مجموعه‌ای از سیارک‌های تروجان (اجرامی که مداری مشابه سیاره دارند) را در نقاط لاگرانژی خود داشته باشد. با وجود ادعاهایی درباره‌ی اینکه نقطه لاگرانژی سیاره برای میزبانی از چنین اجرامی بسیار ناپایدار است، اولین مورد سیارک‌های تروجان اورانوس در سال ۲۰۱۳ کشف شد.

دوقلوی اورانوس و نپتون

غول‌های یخی منظومه‌ی شمسی، از نظر جرم و اندازه بسیار شبیه به هم هستند و همچنین دورترین سیارات منظومه‌ی شمسی به شمار می‌روند. این دو شباهت‌های دیگری مانند چگالی متوسط ​​دارند. اما قطعا نمی‌توان آن‌ها را دوقلوهای همسان نامید چون از نظر میزان گرمایی که گسیل می‌کنند، شیب محوری و سیستم قمرهای خود، متفاوت هستند. چیزی که باید دانست این است که آیا این تفاوت‌ها به دلیل روند متفاوت شکل‌گیری است یا پس از آن فرآیندهای مختلف منجر به این تفاوت‌ها شده‌اند.

نپتون (راست) و اورانوس (چپ)
Credit: NASA/JPL-Caltech

سیارات مشابه اورانوس

بر اساس داده‌های موجود، به نظر می‌رسد که سیارات با جرم متوسط، اگر نه رایج‌ترین نوع، یکی از انواع رایج سیارات فراخورشیدی باشند. هرچند برخی از این سیارات فراخورشیدی نوعی اَبَرزمین هستند و شبیه اورانوس نیستند. همچنین بخش زیادی از سیارات فراخورشیدی دیده شده در کهکشان راه شیری، محدود به سیاراتی هستند که کاملا به ستاره‌هایشان نزدیک هستند و بدین ترتیب سیارات فراخورشیدی دقیقا مشابه اورانوس، هنوز مشاهده نشده‌اند.

حیات در اورانوس

محیط اورانوس آن‌طور که می‌شناسیم، شرایط مساعد برای حیات را ندارد. دماها و فشارهای شدید و موادی که این سیاره را شکل داده‌اند، به احتمال زیاد برای موجودات مانند موجودات زمینی، به اندازه‌ای سخت و دورکننده هستند که نمی‌توانند با آن سازگار شوند.

کاوش سیاره اورانوس

فضاپیمای وویجر ۲ ناسا که اکنون فراتر از منظومه‌ی شمسی در فضای میان‌ستاره‌ای و داخل مجموعه‌ی کهکشان ما قرار دارد، نخستین و تا امروز تنها فضاپیمایی بود که از اورانوس بازدید کرد. اگرچه هم‌کنون هیچ فضاپیمایی در راه اورانوس نیست، اما ستاره‌شناسان به طور منظم با استفاده از تلسکوپ «هابل» (Hubble) و «کک» (Keck) این سیاره را رصد و بررسی می‌کنند.

طرحی گرافیکی از فضاپیمای وویجر ۲ در نزدیکی سیاره اورانوس
Credit: NASA

در سال ۲۰۱۱ برنامه‌ی «بررسی دهه‌ای علوم سیاره‌ای» توصیه کرد که ناسا باید مأموریتی را به این سیاره‌ی یخی برنامه‌ریزی کند. در سال ۲۰۱۷ ناسا چند مأموریت احتمالی را شامل فضاپیماهای گذری، مدارگردها و حتی یک فضاپیما برای شیرجه در جو اورانوس پیشنهاد کرد. با این حال دانشمندان هنوز در مورد ایده‌ی فرستادن کاوشگر به این سیاره بحث می‌کنند.

یکی از ایده‌ها فرستادن یک کاوشگر جوی مانند مأموریت گالیله برای مشتری است. در سال ۲۰۱۸ هم گروهی از دانشمندان و مهندسان طرحی را پیشنهاد کردند که از هم‌ترازی سیاره‌ای دهه‌ی ۲۰۲۳ برای رسیدن به اورانوس استفاده می‌کرد و با وجود هزینه‌ی نسبتا کم ۱ میلیارد دلاری، حداقل بررسی‌های علمی مانند مغناطیس‌سنجی، آشکارسازی متان و تصویربرداری را انجام می‌دهد.

اهمیت مطالعه‌ی اورانوس

اورانوس چه از نظر رصدی و چه از نظر پژوهشی، یک سیاره‌ی جذاب است که اسرار زیادی را در دل خود دارد. از جمله میدان مغناطیسی چند قطبی غیرعادی که به جای میدان مغناطیسی دوقطبی که به آن عادت داریم، دربر دارد.

رصد اورانوس با تلسکوپ
Credit: Harvey Scoot

باید بدانیم که اورانوس دقیقا از چه ساخته شده، ساختار درونی آن را تعیین کنم و همچنین دریابیم که چگونه شکل گرفته است. اینکه آیا در جایی که امروز می‌بینیم شکل گرفته یا در منظومه‌ی شمسی داخلی شکل گرفت و به بیرون مهاجرت کرد یا در بخش بیرونی‌تری شکل گرفت و به داخل مهاجرت کرد.

این‌ها موضوعات مهمی است که در مشخص شدن روند تکامل کل منظومه‌ی شمسی نقش دارد و همه وابسته به مطالعه‌ی بیشتر این سیاره است که نه فقط توسط ابزارهای زمینی، بلکه به کمک ابزارهای فضایی و کاوشگرهای جدید باید اجرایی شود.

عکس سیاره اورانوس

همان‌طور که اشاره شد، تا کنون فضاپیماهای زیادی از اورانوس بازدید نکرده‌اند، با این حال در میان مأموریت‌های انجام شده برخی نیم‌نگاهی به این سیاره داشته‌اند و از سوی دیگر تلسکوپ‌های زمینی و فضایی هم سیاره اورانوس و پدیده‌های آن را به شکل‌های مختلف ثبت کرده‌اند. در زیر شماری از مهم‌ترین عکس‌های ثبت شده از اورانوس را مرور می‌کنیم.

هلال اورانوس (۱۹۸۶، وویجر ۲)

Credit: NASA/JPL-Caltech

فضاپیمای وویجر ۲ در ۲۵ ژانویه ۱۹۸۶ هلال اورانوس را از فاصله‌ی تقریبی ۹۶۵ هزار کیلومتری رصد کرد و این تصویر تاریخی از سیاره را به یادگار گرفت.

شیب غیرمعمول اورانوس (۲۰۰۴، تلسکوپ فضایی هابل)

Credit: NASA and Erich Karkoschka, U. of Arizona

انحراف محور اورانوس یکی از پدیده‌های قابل توجه درباره‌ی این سیاره است و در این تصویر به خوبی به چشم می‌آید.

حلقه‌های اورانوس (۲۰۱۱، رصدخانه کِک)

Credit: Mike Brown/Caltech

عکس فروسرخ از اورانوس و حلقه‌های آن که توسط ستاره‌شناس «مایک براون» (Mike Brown) با استفاده از سیستم اپتیک تطبیقی رصدخانه‌ی کک هاوایی گرفته شده است، یکی از تصاویری است که داده‌های ارزشمندی از این سیاره همراه خود دارد.

شفق‌های اورانوس (۲۰۱۱، تلسکوپ فضایی هابل)

Credit: NASA/ESA/Laurent Lamy

این تصاویر ترکیبی، شفق‌های اورانوس را نشان می‌دهند که دانشمندان در سال ۲۰۱۱ توسط تلسکوپ فضایی هابل به آن نگاه کردند.

همراه حلقه‌های زحل (۲۰۱۳، کاسینی)

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

این منظره از فضاپیمای کاسینی ناسا یک سیاره‌ی آبی را در گوشه‌ی بالا سمت چپ نشان می‌دهد. اما بر خلاف تصویر ۱۹ جولای ۲۰۱۳ که زمین را نشان می‌دهد، در تصویر کاسینی، گوی آبی سیاره‌ی اورانوس است.

طوفان‌های درخشان اورانوس (۲۰۱۴، رصدخانه کِک)

Credit: Imke de Pater (UC Berkeley)/Keck Observatory

عکس‌های تازه‌ای که در آگوست ۲۰۱۴ از سیاره اورانوس گرفته شد، طوفان‌های عظیمی را نشان می‌دهد که در این غول یخی روی می‌دهد. ستاره‌شناسان از رصدخانه‌ی قدرتمند کک در هاوایی، برای ثبت این تصاویر استفاده کردند.

نگاه جیمز وب به اورانوس (۲۰۲۳، تلسکوپ فضایی جیمز وب)

تلسکوپ فضایی جیمز وب هم اورانوس را با جزئیات زیادی در طیف فروسرخ رصد کرده است. این تصویر توسط دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) ثبت شده است و داده‌های دو فیلتر ۱.۴ و ۳.۰ میکرون را شامل می‌شود که به ترتیب به رنگ آبی و نارنجی نشان داده شده‌اند.

Credit: NASA, ESA, CSA, STScI. Image processing: J. DePasquale (STScI)

در این تصویر که به خوبی حلقه‌های اورانوس را به نمایش می‌گذارد، در سمت راست سیاره ناحیه‌ای از درخشندگی قطبی رو به خورشید وجود دارد که به عنوان کلاهک قطبی شناخته می‌شود. این کلاهک قطبی منحصر به اورانوس است و به نظر می‌رسد در تابستان با قرارگیری مستقیم قطب رو به نور خورشید، ظاهر و در پاییز ناپدید می‌شود.

جمع‌بندی

سیاره اورانوس به‌عنوان هفتمین سیاره و یکی از غول‌های یخی منظومه‌ی شمسی، ویژگی‌های متفاوت و منحصربه‌فردی دارد که هنوز به طور کامل درک نشده است. ساختار داخلی، میدان مغناطیسی عجیب، باران الماس، رنگ سبز-آبی و حلقه‌های تماشایی، این سیاره را به سوژه‌ای جذاب برای رصد و مطالعه تبدیل کرده است.

هرچند با توجه به فاصله‌ی بسیار زیاد اورانوس از زمین، راهی طولانی تا داشتن فناوری مناسب و فرستادن کاوشگر به آن در پیش است اما مطالعه‌ی آن حتی از روی زمین می‌تواند اطلاعات زیادی را درباره‌ی شیوه‌ی تشکیل و تکامل منظومه‌ی شمسی و سیارات فراخورشیدی مشابه ارائه دهد. به همین دلیل اورانوس هنوز منتظر چشمان کنجاو بشر است.

عکس کاور: سیاره اورانوس و حلقه‌های آن
Credit: Science Photo Library

منابع: Space, NASA, Sky at Night, Solar Story, Planetary Society, Britanica, National Geographic

۱,۳۶۹,۰۰۰

تومان