أورانوس

2013 أطلس الكون

مور ، السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

أورانوس

تم اكتشاف أورانوس، ثالث الكواكب العملاقة، على يد ويليام هيرشل في عام 1781. لم يكن هيرشل يبحث عن كوكب، بل كان في خضم ’مراجعة للسماوات‘ بشكل منهجي باستعمال مقراب منزلي الصنع حينما عثر على جسم لم يكن نجمًا. كان يظهر قرصًا صغيرًا، ويتحرك ببطء بين ليلة وأخرى. إعتقد هيرشل أنه مذنب، لكن سرعان ما بينت الحسابات أنه كوكب يتحرك بعد مدار زحل بكثير. وبعد شيء من النقاش أطلق عليه اسم أورانوس، نسبة إلى الأب الأسطوري لزحل.

أورانوس بالكاد يرى بالعين المجردة، وقد تمت مشاهدته في مناسبات عديدة من قبل. فحتى جون فلامستيد، أول فلكي ملكي في إنكلترا، أدرجه ضمن مسرده للنجوم، ووضع له رقمًا: 34 الثور (34 Tauri). إلا أن مقرابًا صغيرًا سيظهر قرصه الضئيل الأخضر اللون. يبلغ القطر الاستوائي 51,118 كيلومتر (31,770 ميل)، أي أقل من نصف قطر كوكب زحل، وتزيد كتلته بـ 14 ضعف عن كتلة الأرض، ويتكون السطح المرئي من الغاز، وبشكل رئيسي من الهيدروجين مع كمية كبيرة من الهيليوم.

إن عدم الانتظام في تحركات أورانوس أدت إلى ملاحقة أبعد الكواكب العملاقة، نبتون (Neptune)، في عام 1846. من حيث الحجم والكتلة فهما شبه توأمين، لهذا السبب يمكن تناولهما معًا من نواحي كثيرة بالرغم من وجود فوارق جلية بينهما. كثنائي يختلفان كثيرًا عن الثنائي المشترى-زحل، عدا كونهما أصغر حجمًا وأقل كتلة بكثير. فإن أطلق على المشترى وزحل، لأسباب وجيهة، لقب عملاقين غازيين، فمن الأنسب أن يصنف أورانوس ونبتون على أنهما عملاقين جليديين.

على النقيض من الكواكب العملاقة الأخرى، يمتلك أورانوس مصدرًا بسيطًا، أو لا مصدر على الإطلاق، للحرارة الداخلية، ولذلك فإن درجات حرارة أعالي السحاب في أورانوس ونبتون متقاربة بالرغم من أن نبتون أشد بعدًا عن الشمس )أورانوس -214° مئوية، نبتون -220° مئوية(. الغلاف الجوي الخارجي الذي نشاهده يتألف في الحقيقة من الغاز، 83 بالمئة تقريبًا من الهيدروجين، 15 بالمئة من الهيليوم، و2 بالمئة من الميثان، وهذا لا يدع مجالاً لأي شيء آخر. تتكون الكرة الرئيسية من مواد جليدية (هي بشكل رئيسي الماء، والأمونيا، والميثان) مع بعض الصخور، ويترتب على الضغط الشديد أن هذه المواد تتصرف كالسوائل. قد يكون أو لا يكون هناك لب صخري محدد، وحتى لو كان هناك لب فلربما لا يكون لديه حدود علوية واضحة.

أورانوس بطيء الحركة، إذ يستغرق 84 عامًا ليدور حول الشمس. فترة دورانه هي 17 ساعة و14 دقيقة، مع أنه، مثلما هو الحال مع الكواكب العملاقة الأخرى، لا يدور بالطريقة التي يدور بها جسم صلب. فالميزة الأشد غرابة هي ميل المحور، ويُقدر بـ 98°، وهذا يزيد على الزاوية القائمة، ولذلك فإن الدوران يعتبر في الحقيقة تراجعيًا. كما أن التقويم الأورانوسي شديد الغرابة. ففي بعض الأحيان يميل أحد القطبين نحو الشمس، ويكون له ’يوم‘ يستغرق 21 سنة أرضية، مع فترة مقابلة من الظلام على القطب المعاكس، وفي بعض الأحيان يكون خط الاستواء في المواجهة- بالإجمال، يتلقى القطبان حرارة أكثر من الشمس بالمقارنة بخط الاستواء. ولا يُعرف سبب هذا الميل الاستثنائي. فكثيرًا ما يعتقد أنه في مرحلة مبكرة من تطوره اصطدم أورانوس بجسم ضخم قام بالفعل بطرحه جانبًا. في المقابل، ربما ازداد الميل بشكل تدريجي بسبب اضطرابات في الجاذبية من كواكب أخرى خلال مهد النظام الشمسي. ولعله أمر ذا علاقة أن تقع الحلقات ومدارات الأقمار التابعة الرئيسية عمليًا على نفس مستوى خط استواء أورانوس.

)بالمناسبة، أيٌ هو القطب ’الشمالي‘ وأيٌ هو القطب ’الجنوبي‘؟ قرر الاتحاد الفلكي العالمي أن جميع الأقطاب فوق دائرة البروج، أي مستوى مدار كوكب الأرض، هي أقطاب شمالية، بينما جميع الأقطاب تحت دائرة البروج هي أقطاب جنوبية. في هذه الحالة كان القطب الجنوبي هو المتعرض لضوء الشمس أثناء مرور فويجير 2 عام 1986. إلا أن فريق فويجير قام بعكس هذا، وأشار إلى القطب المتعرض لأشعة الشمس على أنه القطب الشمالي. لك أن تختر ما تشاء)!

لا يستطيع مقراب أرضي أن يظهر معالم واضحة على قرص أورانوس. وقبل بعثة فويجير، كانت هناك خمسة أقمار معروفة – ميراندا، أرييل، أمبريل، تيتانيا، وأوبيرون، فأضافت فويجير عشرة أخرى، جميعها على مقربة من الكوكب، ومنذ ذلك الوقت تمت إضافة 12 أخرى.

في 10 مارس 1977، مر أورانوس أمام نجم وقام بتغطيته أو حجبه. أتاح هذا لعلماء الفلك فرصة ممتازة لقياس القطر الظاهر لأورانوس – والذي ليس من السهل قياسه بمجرد الرصد البصري بسبب عدم وضوح حافة القرص، وأن أدنى خطأ في القياس سيؤدي إلى اختلاف هائل في القيمة النهائية. لذا تم رصد هذه الظاهرة بعناية، وتمخض عنها نتائج مفاجئة. فقبل الاحتجاب الحقيقي وبعده، ’أومض‘ النجم عدة مرات، وقد يرجع هذا فقط لوجود نظام حلقات تحيط بالكوكب. فيما بعد تمكن د. أ. ألين (D. A. Allen)، في سيدينغ سبرينغ في أستراليا، من تصوير الحلقات بالأشعة تحت الحمراء. لكن ظلت معرفتنا بأورانوس وحلقاته بلا شك ضحلة، ولإجراء مسح مفصل توجب إنتظار مرور فويجير 2 في يناير 1986

.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]