اورانوس هفتمین سیاره منظومه شمسی.بعد از زحل وقبل از نپتون قرار دارد. فقط نپتون فاصله بیشتری با خورشید دارد. اورانوس که دارای نام معادل فارسی یا عربی نیست دورترین سیاره ایست که می توان با چشم غیر مسلح آن را مشاهده نمود. میانگین فاصله این سیاره از خورشید 2.872.460.000 کیلومتر می باشد. این فاصله را با سرعت نور در مدت زمان 2 ساعت و 40 دقیقه می توان طی کرد. ( شعاع منظومه شمسی حدود 5 ساعت و سی دقیقه نوری می باشد) .
اورانوس یک غول بزرگ متشکل از مواد گازی و مایع می باشد. قطر استوایی آن حدود 51.118 کیلومتر یعنی بیش از 4 برابر قطر زمین است. سطح این سیاره پوشیده از ابرهای سبز-آبی، ساخته شده با کریستالهای ریز متان می باشد. کریستالها خارج از اتمسفر سیاره یخ زده اند. در اعماق این ابرهای قابل مشاهده، احتمالا ابرهای ضخیمی ساخته شدهاز آب مایع و کریستالهای یخ آمونیاک وجود دارند. در زیر این ابرها یعنی در عمق 7500کیلومتری زیر ابرهای قابل رویت نیز، احتمال وجود اقیانوسی از آب مایع به همراهآمونیاک حل شده می باشد. در مرکز این سیاره ممکن است هسته ای سنگی، تقریبا بهاندازه زمین وجود داشته باشد. بطور کلی:هسته این سیاره مانند بقیه سیارات گازی به شکل هسته ای از جنس صخره(Rock ) سپس لایه ای از هیدروژن فلزی مایع وسپس اقیانوسی از هیدروژن وهلیم مایع وآخر از همه جوی از هیدروژن وهلیم می باشد.
دانشمندان در خصوص وجود هر گونه زیستی در این سیارهتردید دارند.
پس از دوران باستان، اورانوس نخستین سیاره ای بود که انسان موفقبه کشف آن شد. ستاره شناس بریتانیایی، ویلیام هرشل(William Herschel)، در سال 1781موفق به کشف آن گردید. بیشتر دانش ما در باره این سیاره پس از پرواز سفینه آمریکاییویجر2(Voyager 2) در ارتفاع 80.000 کیلومتری از ابرهای سطح این سیاره، در سال 1986، به دست آمد.
مدار وگردش
اورانوس در مداری بیضی شکل به دورخورشید در گردش است. هر دور کامل این سیاره در مدار، 30.685 روز زمینی معادل تقریبا84 سال زمینی به طول می انجامد. اورانوس علاوه بر گردش انتقالی، گردش وضعی نیزدارد. قسمت داخلی سیاره (هسته و اقیانوس) در مدت 17 ساعت و 14 دقیقه یک دور کاملحول محور طولی گردش می کنند. البته قسمت اتمسفر سیاره بسیار سریعتر می چرخد. سریعترین بادهای سطح اورانوس که در دو سوم از ناحیه استوا تا قطب جنوب اندازه گیریشده اند با سرعت 720 کیلومتر در ساعت می وزند. بنابراین اتمسفر این منطقه در هر 14ساعت یکبار گردش وضعی کامل دارد.
محور دوران این سیاره به حدی انحراف داردکه تقریبا به صفحه مداری چسبیده است. این انحراف زاویه در بیشتر سیارات متجاوز از30 درجه نیست. برای مثال زاویه انحراف محور دوران زمین با صفحه مرجع یا صفحه مداری 5/23 درجه می باشد. اما درمورد اورانوس این زاویه انحراف معادل 98 درجه است. بسیاری از ستاره شناسان بر اینباورند که برخورد جرمی تقریبا در ابعاد زمین با اورانوس، در اوایل دوران تشکیلسیاره، منجر به ایجاد چنین انحراف شدیدی شده است.
جرم اورانوس 5/14 برابر جرمزمین و یک بیستم جرم بزرگترین سیاره منظومه شمسی یعنی مشتری می باشد. میانگین چگالیاورانوس 27/1 گرم در هر سانتیمتر مکعب یا 24/0 چگالی متوسط زمین است. این مقدار معادل 25/1 چگالی آب می باشد. نیروی گرانش این سیاره 90 درصد نیروی گرانش زمین است. به این معنا که اگر جسمی درزمین 100 گرم وزن داشته باشد در اورانوس 90 گرم وزن خواهد داشت.،حجم آن 52 برابرحجم زمین وبدلیل گازی بودن وچرخش سریع قطر استوایی آن درحدود 2 درصد بیشتر از قطر قطبی آن است.
جو این سیارهترکیبی از 83% هیدروژن، 15% هلیوم، 2% متان و مقدار کمی اتان و دیگر گازها می باشد. فشار اتمسفر در زیر لایه گازهای متان حدود 130کیلوپاسکال، تقریبا 3/1 برابر فشارجوی سطح زمین است.
ابرهای قابل مشاهده سطح اورانوس که به رنگ سبز-آبی ملایم میباشند همه سطح این سیاره را پوشانده اند. تصاویری از اورانوس که توسط ویجر 2 تهیهشدند و به کمک رایانه ها پردازش شده اند، نوارهای خیلی کمرنگی را در میان ابرها وبه موازات استوا نشان می دهند. این نوارها از تجمع مه که به دلیل نفوذ پرتوی خورشیدبه درون گازهای متان ایجاد می شود، ناشی می گردند. به علاوه تعدادی لکه کوچک بر سطحسیاره به چشم می خورد. این لکه ها احتمالا توده های به شدت در حال چرخش گاز هستندکه تداعی کننده گردبادهای شدید زمین می باشند.
دمای اتمسفر 215- درجهسانتیگراد است. در درون سیاره این دما به سرعت افزایش می یابد و به 2300 درجهسانتیگراد در اقیانوس و 7000 درجه سانتیگراد در هسته سنگی می رسد. به نظر می آید کهاین سیاره بیشتر از دمایی که از خورشید دریافت می نماید، دفع حرارت می کند. ازآنجائیکه زاویه انحراف اورانوس 98 درجه است، در طی سال قطبهای این سیاره بیش ازاستوای آن در معرض نور خورشید قرار دارند. با اینحال سیستم آب و هوا، گرما را درسراسر این سیاره به یک میزان توزیع می کند.
اقمار
اورانوس 21 قمرشناخته شده دارد. ستاره شناسان 5 قمر بزرگ این سیاره را در بین سالهای 1787 و 1948کشف کردند. تصاویر تهیه شده توسط ویجر 2 در سالهای 1985 و 1986 ده قمر دیگر اینسیاره را آشکار نمود. بعدها ستاره شناسان به کمک تلسکوپهای مستقر در زمین بقیهاقمار آنرا نیز کشف کردند.
قمر میراندا (Miranda)که در بین پنج قمر اصلیاورانوس از همه کوچکتر است، مناطق مشخصی در سطح خود دارد که این مناطق در کل منظومهشمسی بی نظیرند. سه منطقه عجیب که به آنها آوید (ovoids) می گویند. هر آوید بین 200تا 300 کیلومتر عرض دارد. قسمت بیرونی هر آوید شبیه به زمین مسابقات دو میدانیست باشیارهای موازی و دره هایی نیز در مرکز هر کدام از آویدها دیده می شود. در این قسمتدره ها و شیارها یکدیگر را قطع می کنند.
میدان مغناطیسی
اورانوسمیدان مغناطیسی شدیدی دارد. زاویه محور طولی این میدان با محور طولی سیاره زاویه 59درجه می سازد. این میدان مغناطیسی انرژی زیادی را که بیشتر به شکل ذرات باردارالکترونها و پروتونها می باشد، به دام می اندازد. با حرکت این ذرات به عقب و جلویقطبهای این میدان، امواج رادیویی به وجود می آید. ویجر 2 توانست این امواج رادریافت و شناسایی کند اما این امواج آنقدر قوی نیستند که از زمین نیز قابل ردیابیباشند
حلقه های اورانوس
اورانوس مانند سیاره زحل دارای حلقه می باشد البته این حلقه ها بسیار نازک وکم نور تر هستند.این سیستم حلقه ای در سال 1977 زمانی که سیاره اورانوس موجب اختفای یک ستاره شد ودانشمندان با هدف مطالعه جو سیاره در حال رصد آن بودند کشف گردید.در این زمان حدود 40 دقیقه قبل وبعد از اختفای نور ستاره ،نور آن ستاره چندین بار کم وزیاد شد.البته این حادثه بسیار نادر است ودر هر قرن چند بار بیشتر رخ نمی دهد.مشاهدات از زمین نشان می دهند این سیاره دارای 9 حلقه نازک است.حلقه های اصلی بر حسب افزایش شعاع دارای نامهای آلفا،بتا، گاما،دلتا واپسیلون (بزرگترین آنها)وحلقه های ضعیف تر دارای نامهای 4،5و6 و...می باشند که قطر آنها نیز بین 44000 تا51000 کیلومتر از مرکز سیاره متفاوت است.همه این حلقه ها درون حد روچه یعنی در فاصله کمتر از 62000 کیلومتر از مرکز سیاره قرار دارند.دو قمر کوردلیا و اوفلیا بعنوان دو قمر شفرد در شکل گیری وپایداری حلقه اپسیلون دارای نقش مهمی می باشند.
دو عدد ازحلقه های اورانوس توسط فضاپیمای وییجر 2 در سال 1986 کشف شد.حلقه های اورانوس با سیاره زحل بسیار متفاوت است در حالیکه حلقه های زحل پهن وروشن هستند ونوارهای تاریکی بین آنها به چشم می خورد حلقه های اورانوس تیره، نازک ودارای فاصله زیادی بینشان هستند.عرض حلقه ها کمتر از 10کیلومتر است وفاصله بین آنها نیز بین چند صد کیلومتر تا یک هزار کیلومتر متغییر است.ضخامت حلقه های اورانوس مانند حلقه های زحل در حد چند ده متر است. چگالی ذرات در این حلقه همانند چگالی ذرات در حلقه ها A و B است .اندازه ذرات تشکیل دهنده این حلقه ها کمتر از اندازه ذرات تشکیل دهنده حلقه های زحل می باشد.اقمار نزدیک اورانوس دارای نقش مهمی در نحوه قرار گیری وشکل حلقه ها دارند.
اختلاف دمای زیاد بین منبع گرمای درونی قوی نپتون و ابرهای مرتفع آن با دمای حدود منفی 162 درجه سلسیوس، احتمالا باعث بی ثباتی‌های جوی می شود که عامل ایجاد تغییرات شدید آب و هوایی هستند.
نپتون تاریخ بسیار جالبی دارد. اورانوس بود که ستاره شناسان را به نپتون کشانید. اورانوس، هفتمین سیاره از خورشید، همسایه‌ی درونی نپتون است. منجم انگلیسی ویلیام هرشل و خواهرش کارولین در سال 1781، 55 سال قبل از اینکه نپتون تشخیص داده شود، اورانوس را یافتند. مدت کوتاهی پس از کشف، هرشل متوجه شد که مدار اورانوس با پیش بینی‌های نظریه گرانش نیوتون مطابقت ندارد. با مطالعه اورانوس در سال 1821، منجم فرانسوی Alexis Bouvard بر این باور بود که سیاره‌ی دیگری، این سیاره‌ی غول پیکر را می‌کشد و حرکت آن را تغییر می‌دهد.
20 سال بعد، لو وریر (Urbain Le Verrier) فرانسوی و جان آدامز (John Couch Adams) انگلیسی که ریاضیدان و ستاره شناس بودند، مستقل از یکدیگر موقعیت سیاره مرموز را پیش بینی کردند با اندازه گیری اینکه چگونه گرانش یک جسم فرضی نامرئی می‌تواند به مسیر اورانوس تاثیر بگذارد. لو وریر یادداشتی را در قالب توضیحاتش در مورد مکان پیش بینی شده‌ی سیاره جدید به منجم آلمانی یوهان گرتفرید گاله Johann Gottfried Galle در رصدخانه برلین فرستاد. در طی دو شب در سال 1846، گاله نپتون را به عنوان یک سیاره شناسایی کرد و کمتر از یک درجه با محلی که لو وریر پیش بینی کرده بود تفاوت داشت. این کشف، موفقیت بزرگی برای نظریه گرانش نیوتون تلقی می‌شد.
گاله اولین فردی نبود که نپتون را دید. در دسامبر 1612، موقعی که گالیله مشتری و اقمارش را با تلسکوپ دستی خود رصد می‌کرد، نپتون را در دفترچه‌اش ثبت کرد ولی به عنوان یک ستاره. بیشتر از یک ماه بعد، در ژانویه 1613، او اشاره کرد که “ستاره” به نظر می‌رسد که نسبت به ستاره‌های دیگر نقل مکان کرده است. اما گالیله هیچ وقت نپتون را به عنوان سیاره شناسایی نکرد و ظاهرا رصد‌ها را پیگیری نکرد، بنابراین او نتوانست با این کشف معروف شود.
نپتون با چشم غیر مسلح قابل رویت نیست، ولی ممکن است در دوربین دوچشمی یا تلسکوپ کوچک دیده شود.
منبع:http://www.haftaseman.i
