أورانوس

اورانوس Uranus
	اورانوس، كما شاهدته ڤويدجر 2
الاكتشاف
اكتشفه	وليام هرشل
تاريخ الاكتشاف	13 مارس 1781
التسميات
الصفات	Uranian
السمات المدارية
	حقبة J2000
Aphelion	3,004,419,704 كم; 20.083 305 26 AU
Perihelion	2,748,938,461 كم; 18.375 518 63 AU
Semi-major axis	2,876,679,082 كم; 19.229 411 95 AU
Eccentricity	0.044 405 586
Orbital period	30,799.095 يومs; 84.323 326 سنة
Synodic period	369.66 days
Average orbital speed	6.81 كم/ث
Mean anomaly	142.955 717°
Inclination	0.772 556°; 6.48° إلى خط إستواء الشمس
Longitude of ascending node	73.989 821°
Argument of perihelion	96.541 318°
Known satellites	27
السمات الطبيعية
Equatorial radius	25,559 ± 4 كم; 4.007 نق الأرض
Polar radius	24,973 ± 20 كم; 3.929 نق الأرض
Flattening	0.022 9 ± 0.000 8
Surface area	8.115 6×109 كم²; 15.91 مساحة الأرض
Volume	6.833×1013 كم³; 63.086 حجم الأرض
Mass	(8.6810 ± 0.0013)×1025كگ; 14.536 كتلة الأرض; GM=5 793 939 ± 13 كم³/ث²
Mean density	1.27 گ/سم³
Surface gravity	8.69 م/ث²; 0.886 g
Escape velocity	21.3 كم/ث
Sidereal rotation period	−0.718 33 يوم; 17 س 14 ق 24 ث
Equatorial rotation velocity	2.59 كم/ث; 9,320 كم/س
Axial tilt	97.77°
North pole right ascension	17 سعتسعة ق 15 ث; 257.311°
North pole declination	−15.175°
Albedo	0.300 (bond); 0.51 (geom.)
Apparent magnitude	5.9 to 5.32
القطر الزاوي	3.3"-4.1"
Atmosphere
Scale height	27.7 كم
83 ± 3%	هيدروجين (H2)
15 ± 3%	هليوم
2.3%	مثان
0.009%; (0.007-0.015%)	هيدروجين ديوتريد (HD)
الثلوج:
	أمونيا
	ماء
	كبريتيد الأمونيوم المائي (NH4SH)
	ميثان (CH4)

صورة إلتقطتها وكالة الفضاء الأمريكية ناسا لكوكب اورانوس من مركبة فويجر 2 في العاشر من يناير لعام 1986 على بعد 18 مليون كيلومتر

اورانوس Uranus سابع الكواكب السيارة في النظام الشمسي، وهويلي زحل، اكتشفه وليام هرشل في 13 مارس سنة 1781 بمقراب قطره 15 سم، صنعه بنفسه، اقترح هذا الاسم الفلكي الألماني يوهان بوده، وهويعني وفق الأساطير الإغريقية رب السماء المتحكم في العالم، وكان أباً للجبابرة وبعض الآلهة 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 حتى بُعده الوسطي عن الشمس أكبر من ُبعد الأرض الوسطي عنها بنحو19 مرّة، (يبعد عن الشمس نحو2871مليون كم) وأن نصف قطره الوسطي يساوي قرابة 25600 كم، وهذا يكبر نصف قطر الأرض الوسطي أربع مرات (القطر الاستوائي لأورانوس أكبر من قطره القطبي بنحو4،2%). كما عثر حتى 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 نحو59 درجة كلفن (-214 درجة مئوية) وفي حين حتى المشتري وزحل سياران تمكن مشاهدتهما بالعين المجردة، فإن رؤية أورانوس لا تتيسر إلا في أحوال استثنائية مواتية. ومع أنه يمكن حتى يُشاهد جيداً بالاستعانة بالمناظير، إلا حتى سطوعه الضعيف لم يسمح بإماطة اللثام عن الكثير من سماته. وهويظهر 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 باريناغوParinago عام 1924 تحديد المدة اللازمة كي ُينجز أورانوس دورة كاملة حول محور دورانه بدراسة تغيرات تلألئه الدورية، فوجد حتى هذا الدور يساويعشرة ساعات و40 دقيقة.

يبدواورانوس، عملياً، عديم المعالم لأي مراقب في الفضاء، إلا حتى صور فويجر التي جرى تقوية «التمايز» فيها أظهرت أحزمة للغيوم وفي الصورة تلوين مصطنع للسيار، وتوضح الشبكة العرضية الطولية في الصورة كيف من الممكن أن تهجرز أحزمة الغيوم فوق القطب وليس فوق النقطة التي هي تحت الشمس مباشرة (نقطة بيضاء).

المدار والدوران

صورة التقطها تلسكوب الفضاء هبل لاورانوس تظهر حزم السحب والحلقات والأقمار

لمّا قِيس هذا الدور بالاستعانة بطيف السيّار (باستعمال مبدأ دوپلر) عثر أنه يساويعشرة ساعات و48 دقيقة. ثم تبين اليوم حتى 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 حتى محاور الدوران لجميع السيارات الأخرى عمودية تقريباً على مستويات مداراتها. وقد كان غموض كوكب أورانوس وصعوبة رصده من الأرض وراء قرار إطلاق المركبة الفضائية ڤويدجر2 Voyger2 في شهر آب عام 1977. وقد وصلت هذه المركبة إلى أقرب نقطة من أورانوس في 24 يناير 1986، إذ غدت تبعد عنه مسافة 81000 كم فقط، وأوفدت صوراً واضحة له وكثيراً من المعلومات عنه وعن توابعه وحلقاته وجوّه وهجريبه وتاريخه.

مع حتى 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 حتىقد يكون هناك جسم واحد على الأقل، يُداني حجمه حجم الكرة الأرضية، قد صدم ما 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 أونفي من قبل البعثات الفضائية المستقبلية.

كذلك عثر حتى معظم الطبقة العليا من جوأورانوس مكون من غاز الهدروجين والهليوم والميثان، في حين حتى أغلب الكوكب نفسه يتألف من مواد أثقل. وقد بُني هذا الاستنتاج على كثافة الكوكب التي هي 1.27ج/سم3 (كثافة الماء السائل 1ج/سم3). وتوحي هذه الكثافة حتى 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 الجوالمحيط بهذه الكواكب الثلاثة. إلى غير ذلك 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 حتى 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 والجوالغازي المكون من الهدروجين والهليوم. لكن معطيات فويدجر تحبذ النموذج ذا الطبقتين (يميناً). حيث تختلط الغازات مع الثلوج في جوكثيف.

وبسبب درجات الحرارة المنخفضة في أعالي الجوتتكثف 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 المتنوعة تتحرك بسرع مختلفة. مشيرة إلى كونها مسيّرة برياح شرقية - غربية تتغير شدتها بتغير خط العرض. كذلك بيّنت معطيات فويدجر 2 حتى 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 إذا مركز القضيب يبعد عن مركز السيّار بمقدار 30% من نصف قطر أورانوس الوسطي. وقد تبين من دراسة الجسيمات المشحونة لأورانوس حتى لهذا السيار أحزمة إشعاعية (أي مناطق جسيمات ذات طاقة عالية) مماثلة لأحزمة ڤان ألن الأرضية. ويمتد المجال المغنطيسي لأورانوس حتى ازدياد 590,000 كم من الجانب المعرض للشمس، وإلى أكثر من ستة ملايين كيلومتر من الجانب المظلم.

الميل المحوري

نصف الكرة الشمالي	السنة	نصف الكرة الجنوبي
الإنقلاب الشتوي	1902, 1986	الإنقلاب الصيفي
الإعتدال الربيعي	1923, 2007	الإعتدال الخريفي
الإنقلاب الصيفي	1944, 2028	الإنقلاب الشتوي
الإعتدال الخريفي	1965, 2049	الإعتدال الربيعي

خصائص الكوكب

البنية الداخلية

Size comparison of Earth and Uranus

كوكب عملاق يتكون من الغاز, يتميز أورانوس عن بقية الكواكب في النظام الشمسي بأن محور دورانه يقع على مستوى مداره تقريبا فهويميل 98 درجة لهذا فإنه يدور في إتجاه معاكس نظرا لإنحرافه يعتقد بعض الفهماء حتى سبب إنحراف محور أورانوس هوإصطدامه مع جرم بحوالي عشر كتلته الوحيد يطغى علىلافه الجوي الهيدروجين ونحو15 % هيليوم ومقادير ضئيلة من الميثان الذي يعمل على إمتصاص اللون الأحمر من ضوء الشمس فيبدوأورانوس أزرق اللون يمتاز أوارانوس أيضا بغلاف مغناطيسي ذوحزم إشعاع شديد وإصدارات راديوية قويةويميل محور حلقه المغناطيسي بزاوية 60 درجة بإتجاه محور الدوران وهناك ظاهرة سحب جوي ناشئ عن إكليل هيدوجيني وهذا يتسبب في دخول الجسيمات الغبارية إلى داخل الكوكب ويمتاز أورانوس أيضا بوجود شفق قطبي ضعيف في الناحية المظلمة من الوكب وإنبعاثات أشعة ما فوق البنفسجية من الشفق القطبي تحدث عندما تنصب إلكترونات ذات طاقة قوية في جوأورانوس.

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 اورانوس، هي اوبرون Oberon، وتيتانيا Titania، وأمبرييل 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 أعرب اكتشاف تابع آخر لهذا الكوكب هوالعاشر وقطره 48كم، وينجز دورة كاملة حول أورانوس فيعشرة ساعات و22 دقيقة. وبذاقد يكون مجموع ما اكتشف من توابع أورانوس 15 تابعاً. كذلك بينت الصور التي أوفدتها فويجر حتى 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 إذا محاور الدوران لكلٍ من السيار وأقماره تقع تقريباً في مستوي فلك السيار.

الغلاف الجوي

له غلاف جوي يمتد الى نحو8,000 كيلومتر وقد اكتشف فويدجر الثانية وجود أحزمة من الغيوم والسحب ورياح شرقية وغربية فيه.

التكوين

وأورانوس كوكب غازى يتكون أساسا من الهيدروجين والهليوم ونسب قليلة من الكربون والنتروجين والأكسجين والميثان وغيرها وعلى سطحه يتجمد الماء والأمونيا والميثان لبعده عن الشمس وانخفاض درجة حرارته التى تبلغ نحو214 درجة مئوية تحت الصفر.

تروپوسفير

بروفيل درجة حرارة التروبوسفير الاورانوسي والستراتوسفير تحته. طبقات السحاب والقيظ مبينان كذلك.

الغلاف الجوي العلوي

الحلقات الكوكبية

ولأورانوس عدد م الحلقات تدور حوله أكتشفت من الأرض وأكدتها فوياجير الثانية .

الحلقات الداخلية لاورانوس. الحلقة الخارجية اللامعة هي الحلقة ε، يوجد كذلك ثمان حلقات أخرى.

نظام حلقات اورانوس

المجال المغناطيسي

المجال المغناطيسي لاورانوس كما يظهر من ڤويدجر 2 في 1986. S وN هما القطبان المغناطيسيان الشمالي والجنوبي.

المناخ

Uranus's southern hemisphere in approximate natural colour (left) and in higher wavelengths (right), showing its faint cloud bands and atmospheric "hood" as seen by Voyager 2

البنية الحـِزمية، الرياح والسحب

سرعات رياح المناطق في اورانوس. المناطق المظللة تبين الياقة الجنوبية ونظيرتها الشمالية في المستقبل. المنحنى الأحمر هوتقريب متماثل للبيانات.

أول بقعة داكنة تـُلاحظ على سطح اورانوس. الصورة التقطتها ACS على تلكسوب الفضاء هبل في 2006.

التغير الفصلي

اورانوس في 2005. Rings, southern collar and a bright cloud in the northern hemisphere are visible.

معنى الاسم

حدثة أورانوس في الإغريقية معناها ملك السموات أوملك الآلهة وزوج الأرض حتي خلعه إبنه زحل (ساترن). ولوسافرنا في صاروخ فإنه يستغرق سنوات للوصول لكوكب زحل. ولأن أورانوس أكبر من الأرض. فلوكان وزنك فوق الأرض 70 كيلوجرام ففوق أورانوس سيصبح وزنك 82 كيلوجرام. ويعتبر كوكب أورانوس كوكبا شاذا ومختلفا عن بقية كواكب ومعظم أقمار المجموعة الشمسية. لأنه يدور مغزلياً علي جانبه. وقد يحدث به محيط ماء تحت سحبه. وقلبه كبير وصخري. ولوجود ضغط عليه يرجح وجود تريليونات من كتل ماس كبيرة. ويشبه أورانوس الكوكب نبتون.

أقماره

مقارنة الأقمار الرئيسية لاورانوس، at their proper relative sizes (collage of صور ڤويجر 2)

وله 21 قمر سبعة منها كبيرة.

وأهمها:

كورديلا
أوفيليا
بيانكا
كريسيدا
بورتيا
بليندا
تيتانيا

صورة لاورانوس أخذتها ڤويدجر 2 في طريقها إلى نپتون

الاستكشاف

انظر أيضاً

استعمار اورانوس
Uranus in astrology
Uranus in fiction

الهامش

Orbital elements refer to the barycenter of the Uranus system, and are the instantaneous osculating values at the precise J2000 epoch. Barycenter quantities are given because, in contrast to the planetary center, they do not experience appreciable changes on a day-to-day basis from the motion of the moons.
Calculated using data from Seidelmann, 2007.
Refers to the level of 1 bar atmospheric pressure.
Calculation of He, H₂ and CH₄ molar fractions is based on a 2.3% mixing ratio of methane to hydrogen and the 15/85 He/H₂ proportions measured at the tropopause.
Mixing ratio is defined as the number of molecules of a compound per a molecule of hydrogen.

المصادر

الموسوعة العربية
مؤمن, عبد الأمير (2006). قاموس دار الفهم الفلكي. بيروت، لبنان: دار الفهم للملايين.
مسقط الخيمة العربية

^ Williams, Dr. David R. (January 31, 2005). "Uranus Fact Sheet". NASA. Retrieved 2007-08-10.
^ Yeomans, Donald K. (July 13, 2006). "HORIZONS System". NASA JPL. Retrieved 2007-08-08. — At the site, go to the "web interface" then select "Ephemeris Type: ELEMENTS", "Target Body: Uranus Barycenter" and "Center: Sun".
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Seidelmann2007
^ Munsell, Kirk (May 14, 2007). "NASA: Solar System Exploration: Planets: Uranus: Facts & Figures". NASA. Retrieved 2007-08-13.
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Jacobson1992
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Podolak1995
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Lunine1993
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة ephemeris
^ Feuchtgruber, H. (1999). "Detection of HD in the atmospheres of Uranus and Neptune: a new determination of the D/H ratio". Astronomy and Astrophysics. 341: L17–L21. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Lindal1987
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Conrath1987

وصلات خارجية

Edge On! ESO Press Release
NASA's Uranus fact sheet
Uranus Profile by NASA's Solar System Exploration
Keck pictures of Uranus show best view from the ground — Press release with some photographs showing rings, satellites and clouds
News reports of December 22, 2005 rings and moons discovery
- New Moons and Rings found at Uranus, SPACE.com
- Two more rings discovered around Uranus, MSNBC
Planets—Uranus A kid's guide to Uranus.
Spring Has Sprung on Uranus
Uranus at Jet Propulsion Laboratory's planetary photojournal.
Uranus (Astronomy Cast homepage)