بعثات نحو أورانوس

2013 أطلس الكون

مور ، السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

بعثات نحو أورانوس

مركبة فضائية واحدة فقط حتى هذه اللحظة هي التي التقت بأورانوس. ففي 24 يناير 1986، حلقت فويجير 2 متخطية الكوكب على بُعد 80,000 كيلومتر (50,000 ميل)، وأخبرتنا في بضعة ساعات أكثر مما استطعنا اكتشافه طيلة التاريخ العلمي قاطبة.

تم اكتشاف بضعة أقمار داخلية جديدة أثناء اقتراب فويجير، لكن لم يُر سوى القليل على ذات القرص. بالطبع كان الكوكب يُشاهد من جهة القطب، فلذلك كان خط الاستواء على حافة القرص )كان الأمر مثل التصويب نحو المركز في لعبة القرص والسهم(. تم الكشف عن عشرة أقمار جديدة إجمالاً، وجميعها ضمن مدار ميراندا. وأخيرًا تم التعرف على بعض التشكيلات من السُحب، وهي تقع بشكل رئيسي عند خطي العرض 20° و45° حيث تتمكن أشعة الشمس من الإختراق إلى مستويات أدفء نسبيًا، لكن جميع الغيوم غير واضحة تمامًا، ويبدو أورانوس بشكل عام بلا معالم حتى من مسافة قريبة. يمكن قياس سرعات الرياح، ومما أثار دهشة عامة أنها أقوى في المستويات العليا من الغلاف الجوي. هناك تيار هوائي يتجه إلى الغرب عند خطوط العرض الدنيا، وتيار هوائي نفاث متعرج يتجه إلى الشرق بعيدًا عن خط الاستواء.

لأورانوس لون أخضر مائل إلى الزرقة. يرجع هذا إلى وفرة الميثان في السحب العليا، فالميثان يمتص الضوء الأحمر ويسمح للأطوال الموجية الأقصر بالإنعكاس. وفي الغلاف الجوي لأورانوس يبدو أن الماء والأمونيا والميثان تتكثف لتُشكل طبقات سميكة وجليدية من السُحب. يتجمد الميثان عند أدنى درجة حرارة، ولذلك يُكوِن الطبقة العليا والتي يعلوها الغلاف الجوي الغني بالهيدروجين. وقد شوهدت أضواء الشفق على الجانب المظلم من الكوكب، أما على الجانب المضيء فقد بينت عمليات رصد بالأشعة فوق البنفسجية وجود انبعاثات قوية تولد ما يطلق عليه التوهج الكهربائي – ولا يزال مصدره غير واضح حتى الآن.

كما كان يتوقع، أورانوس مصدر للموجات الراديوية، وهناك مجال مغناطيسي قوي نسبيًا. المعلومة التي تعتبر مفاجأة في هذا الصدد هي أن المحور المغناطيسي منحرف بـ 58.6° عن محور الدوران. بالإضافة إلى ذلك، لا يمر المحور المغناطيسي أصلاً بمركز الكرة، إذ يبعد بمسافة تزيد على 7,500 كيلومتر (4,700 ميل)، فضلاً عن أن قطبيته عكس قطبية الأرض. سبب هذا الانحراف في المحور المغناطيسي غير معروف. في البداية، كان يُعتقد أن لذلك صلة ما بالإنحراف الذي مقداره 98° درجة في محور دورانه، ولكن بما أنه قد تبين لاحقًا تشاطر نبتون لنفس هذه الغرابة فعلينا التفكير مرة أخرى. إن الغلاف المغناطيسي الذي يشبه القمع الهوائي واسع الامتداد بحيث أن جميع أعضاء عائلة أقمار الكوكب غارقة فيه.

استطاعت فويجير القيام بمسح مفصل لنظام الحلقات. وتم التعرف على عشر حلقات مفردة، فضلاً عن صفيحة واسعة من المواد أقرب من النظام الرئيسي (وهناك حلقتين جديدتين تم اكتشافهما مؤخرًا فأصبح المجموع 13)، وبصراحة يعتبر نظام تسميتها فوضويًا، ويأمل المرء أن تتم مراجعته في المستقبل. جميع الحلقات رقيقة جدًا ولها حدود حادة جدًا، فسماكتها لا يمكن أن تتعدى بضعة عشرات من الأمتار (40 إلى 100 قدم)، وهي تتألف على الأرجح من كتل يبلغ قطرها مترًا أو مترين )3 إلى 6 قدم). ولا توجد الكثير من الأجسام الصغيرة وهي تقدر بالسنتيمترات.

حلقات أورانوس غير متشابهة. فالحلقة الخارجية أو حلقة الإبسيلون غير متناظرة ومتفاوتة في عرضها، إذ يبلغ عرض شطرها الأقرب إلى أورانوس حوالي 20 كيلومتر (12.5 ميل)، بينما الشطر الأبعد عن الكوكب له عرض أقصى يقدر بحوالي 100 كيلومتر (حوالي 60 ميل). وجميع الحلقات الأخرى في النظام أشد ضيقًا، ويُظهر بعضها هيكلية محددة. يُمارس كل من القمرين كورديليا وأوفيليا دور ’الرعاة‘ لحلقة الإبسيلون، وتم إجراء بحث دقيق للعثور على أقمار راعية للحلقات الأخرى، لكن بلا نجاح يذكر. حلقات أورانوس سوداء اللون مثل غبار الفحم، وتختلف كليًا عن الحلقات الجليدية الملونة والعظيمة التي تحيط بكوكب زحل.

لقد توسع نظام الحلقات المعروفة منذ مرور فويجير بها. من أبرزها على وجه الخصوص الحلقة الخارجية الزرقاء التي تم اكتشافها عام 2005 على يد فريق بالإستعانة بمقراب هابل الفضائي. يرجع اللون الأزرق على الأرجح إلى قمر صغير تم التعرف عليه مؤخرًا، ويدعى ماب، والذي يدور داخل الحلقة وعلى مقربة منها، ويبلغ قطره 15 كيلومتر (9.3 ميل). تتألف الحلقة في الأغلب من جسيمات الماء الجليدي التي تشتت الأطوال الموجية الزرقاء لكن ليست الحمراء.