Published in: الفضاء

كوكب أورانوس – كم يبعد عن الأرض ومما يتكون غلافه الجوي؟

Author د. جاسم الفواز

Published on: 13 أغسطس، 2023

د. جاسم الفواز

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

كم يبعد كوكب أورانوس عن الأرض؟

نظراً لأن النظام الشمسي في حركةٍ مستمرة، فإن المسافة بين الأرض وأورانوس (Uranus) تتغير مع الزمن، ولكن أقرب مسافةٍ بينهما هي حوالي 2.6 مليار كيلومتر بينما أبعد مسافة بينهما حوالي 3.2 مليار كيلومتر، ولا يمكن رؤية كوكب أورانوس أصغر عمالقة الغاز بالعين المجردة حيث يُعتبر كوكب أورانوس أول كوكبٍ يتمُّ العثور عليه باستخدام التلسكوب، وذلك في عام 1781 على يد العالم ويليام هيرشل.

كم يبعد أورانوس عن الشمس؟

يسافر أورانوس في مدارٍ إهليلجي الشكل حول الشمس مرةً كل 84 سنة أرضية في أقرب نقطةٍ بين أورانوس والشمس (الحضيض) المسافة حوالي 2.5 مليار كيلومتر، بينما في أبعد نقطة (الأوج) حوالي 3 مليارات كيلومتر، وبالتالي في المتوسط يسافر أورانوس بمسافةٍ عن الشمس تساوي حوالي 19 ضعف المسافة التي بين الأرض والشمس أي بعده حوالي 19 وحدة فلكية. ^[1]

كم يبلغ حجم أورانوس؟

هو ثالث أكبر كوكبٍ من حيث الحجم في المجموعة الشمسية حيث يبلغ قطره 51118 كيلومتراً أي حوالي أربعة أضعاف قطر الأرض، بينما يبلغ حجم أورانوس حوالي 63 ضعف حجم الأرض مما يعني أن 63 أرضاً يمكن أن تتسع داخل أورانوس. ^[2]

ما هو التركيب الداخلي لكوكب أورانوس؟

أورانوس هو واحدٌ من اثنين من عمالقة الجليد في النظام الشمسي الخارجي، والآخر هو نبتون، ويتكون معظم الكوكب من سائلٍ كثيفٍ ساخنٍ من المواد الجليدية المكونة من الماء، والميثان، والأمونيا، وله قلبٌ صخريٌّ صغير حيث ترتفع درجة حرارته بالقرب من القلب إلى 4982 درجة مئوية.

قطره أكبر بقليل من جاره نبتون لكنه أصغر منه في الكتلة، وهو الكوكب الثاني الأقلُّ كثافةً بعد زحل. يتميز أورانوس بلونه الأزرق المخضر بسبب تركيبة الغازات في الغلاف الجوي حيث يمر ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي، وينعكس عليه حيث يمتصُّ غاز الميثان الجزء الأحمر من الضوء مما يؤدي إلى انعكاس اللون الأزرق والأخضر. ^[3]

مما يتكون الغلاف الجوي لأورانوس؟

يتكون الغلاف الجوي في الغالب من الهيدروجين والهيليوم حيث تهيمن هذه الغازات الخفيفة على الحواف الخارجية للكوكب، ولكنها ليست مساهماً هاماً في الداخل الصخري، وتكون بالنسب التالية:

1- الهيدروجين بنسبة 82.5‎ بالمئة‎.

2- الهيليوم بنسبة: 15.2‎ بالمئة.‎

3- الميثان بنسبة: 2.3‎ بالمئة.

‎كما هو الحال على الأرض، ينقسم الغلاف الجوي لأورانوس إلى طبقات، وذلك على حسب درجة الحرارة والضغط حيث تقع مباشرةً فوق سطح أورانوس طبقة التروبوسفير  (Troposphere) التي تتراوح درجة الحرارة فيها من ناقص 153 درجة مئوية إلى ناقص 218 درجة مئوية، وهذا يجعل الغلاف الجوي لأورانوس هو الأبرد في المجموعة الشمسية.

داخل طبقة التروبوسفير توجد طبقاتٌ من السحب (سحب مائية عند أدنى مستويات الضغط، وفوقها سحب كبريتيد الأمونيوم، وتأتي سحب الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين بعد ذلك). تصل درجة حرارة الغلاف الحراري وإكليل أورانوس إلى 577 درجة مئوية، وتمتدُّ الطبقات الخارجية بعيدة المدى عن مركز الكوكب، وهي تخلق جزءاً على جسيمات الحلقة التي تدور حول أورانوس. ^[4]

هل لكوكب أورانوس أقمار؟

كان ويليام هيرشل، الشخص الذي اكتشف أورانوس، وهو أول من اكتشف الأقمار التي تدور حول هذا الكوكب، وبعد ست سنوات من اكتشاف أورانوس وجد أكبر قمرين تيتانيا (Titania)، وأوبيرون (Oberon)، وكلاهما أقلُّ من نصف قطر قمر الأرض. استغرق الأمر 60 عاماً أخرى لعلماء الفلك للعثور على أكبر قمرين لأورانوس، وهما أرييل (Ariel)، وأمبرييل (Umbriel)، ولهما قطرٌ يساوي قطر قمر الأرض تقريباً.

بعد ذلك استغرق الأمر ما يقارب من 100 عام أخرى للعثور على القمر التالي، وهو ميراندا (Miranda)، والذي لا يتجاوز قطره سُبع قطر قمر الأرض حيث كان ذلك في عام 1948، وكان المُكتشف هو جيرارد كايبر المُسمّى حزام كايبر على اسمه، وهذه الأقمار الخمسة هي الأقمار الوحيدة الكبيرة والكروية لأورانوس.

بينما في عام 1986 عثرت مهمّة فوييجر 2 على 10 أقمار خلال تحليقها، وعثرت التلسكوبات الأرضية بعد رحلة فوييجر على البقية (تمّت تسمية جميع الأقمار نسبةً إلى الشخصيات من أعمال شكسبير وألكسندر بوب). يمكن تصنيف أقمار أورانوس على أنها إما منتظمة أو غير منتظمة، ولكن على عكس كوكب المشتري أو زحل، فإن معظم الأقمار المعروفة بأورانوس منتظمة وعددها 18 حتى الآن، وتدور الأقمار الثمانية عشر المنتظمة في مداراتٍ دائريةٍ للغاية، وتتحرك في نفس الاتجاه الذي يدور فيه أورانوس.

يشير هذا إلى أنها تشكلت من قرصٍ تراكمي يحيط بالكوكب، ولكن نظراً لأن أورانوس يدور على جانبه (بشكلٍ مائل)، فهذا يعني أن هذه الأقمار العادية عادةً ما يكون لها دوراتٌ موسميةٌ شديدة تماماً مثل أورانوس. بينما الأقمار غير المنتظمة عددها 9، وهي تقع في مداراتٍ بيضاوية، مما يشير إلى أنها تشكلت في مكانٍ آخر، ولكن تمّ التقاطها بعد ذلك بواسطة مجال الجاذبية لأورانوس. ^[5]

ومجمل ما يحتويه أورانوس هو 27 قمراً معروفاً، حيث تتكون أقمار أورانوس متوسطة الحجم من الجليد والصخور حيث يتكون الجليد من الأمونيا، والميثان، والماء. ^[6]

هل لكوكب أورانوس حلقات؟

اكتشف فريقٌ مكونٌ من ثلاثة أعضاء عن غير قصد حلقات أورانوس في عام 1977، وهم جيمس إليوت (James Elliot)، وإدوارد دنهام (Edward Dunham)، الذي كان يعمل بعد ذلك في مشروع أطروحة الدكتوراه الخاص به حول سحابات الكواكب وجيسيكا مينك (Jessica Mink).

في 10 آذار مارس 1977 كان من المُقرّر أن يخفي أورانوس نجماً يُدعى SAO 158687، مما يتيح فرصةً لدراسة الغلاف الجوي لأورانوس، فعندما يتمُّ حظر نجم عندما يمر كوكب أمامه، فإنه يعطي فكرةً عن بنية درجة الحرارة والضغط على الكوكب.

أدرك الفريق الثلاثي أن أفضل مكانٍ لمراقبة ذلك كان فوق المحيط الهندي، وبالتالي سافروا بالطائرة من كاليفورنيا، حيث كان مقر مرصد كايبر المحمول جواً التابع لناسا إلى بيرث في أستراليا. كان عليهم القيام بملاحظاتهم باستخدام تلسكوب يبلغ طوله ثلاثة أقدام مثبتاً على مرصد كايبر المحمول جواً، والذي كان يحلق فوق السحب للحصول على رؤيةٍ خاليةٍ من العوائق للغيب.

سلسلة الترددات الطيفية التي تمّ تسجيلها، قبل وبعد مرور أورانوس أمام النجم، تبين أنها أول دليلٍ على حلقات أورانوس ثم المركبة فوييجر 2 وتلسكوب هابل الفضائي الذين تمكنوا من فهم نظام حلقات أورانوس بشكلٍ أفضل حيث تمّ رصد ما مجموعه 13 حلقة، وتحديدها في نظام أورانوس حتى الآن. نحن نعلم الآن أيضاً أنها مظلمةٌ وخافتةٌ نسبياً وصغيرةٌ جداً، ولا يزيد عمرها عن 600 مليون عام.

مما نعرفه الآن أن أورانوس لديه مجموعتان من الحلقات هما الداخلية والخارجية حيث يتكون النظام الداخلي من تسع حلقات، ومعظمها حلقاتٌ ضيقةٌ رماديةٌ داكنة، وهناك حلقتان خارجيتان، أحدهما مُحمّرٌ في العمق، والحلقة الخارجية زرقاء، وأسماء الحلقات الـ 13 المعروفة هي: (Zeta, 6, 5, 4, Alpha, Beta, Eta, Gamma, Delta, Lambda, Epsilon, Nu and Mu) زيتا، 6، 5، 4، ألفا، بيتا، إيتا، جاما، دلتا، لامدا، إبسيلون، نو، ميو. ^[7]