المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 اورانوس: بخش اول
اورانوس: بخش اولزنگ تفريح فيزيك
سیاره به پهلو خوابیده

 

 


اورانوس هفتمين قمر منظومه‌ي شمسي از سمت خورشيد و اولين سياره‌اي است که توسط اخترشناسان کشف شد. البته اورانوس با چشم غير مسلح نيز ديده مي‌شود. اما به دليل نور کم و حرکت کندي که در مدارش دارد، سال‌ها به عنوان ‌يک ستاره تلقي ميشد.‌ يکي از دلايلي که اين سياره را جالب توجه مي‌کند، انحراف زياد آن است، به طوري که تقريباً به طور شمالي-جنوبي به دور خود مي‌گردد، نه شرقي-غربي. 


در روز 13 مارس سال 1781، اخترشناس انگليسي ويليام هرشل (William Herschel) اورانوس را به طور تصادفي کشف کرد. او با تلسکوپ بازتابي 16 اينچي خود در حال بررسي ستاره‌هايي بود که ده برابر کم‌نورتر از آن بودند که بتوانند با چشم غير مسلح ديده شوند. او ابتدا اورانوس را به عنوان ‌يک سحابي يا دنباله‌دار زير نظر گرفت، اما پس از ‌يک سال دقت در حرکت مداري اين سياره، معلوم شد که اورانوس عضوي از منظومه‌ي شمسي و در حال گردش به دور خورشيد است.

 


نام اورانوس از اسطوره‌ي ‌يوناني اورانوس، اولين ارباب آسمان‌ها اقتباس شده است. پس از کشف اين سياره‌ي تازه، نام‌هاي زيادي براي آن پيشنهاد شد که همگي ريشه‌ي ‌يوناني‌ يا رومي‌داشتند، مانند‌ هايپرکرونيوس (فراتر از زحل) و مينروا (الهه‌ي هوش و ذکاوت در اساطير رومي). خود ويليام هرشل که کاشف سياره‌ي جديد بود، براي نشان دادن ارادت خود به جورج سوم، پادشاه وقت انگلستان، نام جورجيوس را برگزيد. اما اين نام مورد علاقه‌ي غير انگليسي‌ها و به ويژه آلماني‌ها که نسل مادري پادشاه جورج سوم بودند نبود. سرانجام نام اورانوس را‌ يک اخترشناس آلماني، ‌يوهان بده (Johann Bode) پيشنهاد داد. بده فردي بود که مدار دقيق حرکت اورانوس را محاسبه کرده بود.

 

ويژگي‌هاي فيزيکي:
رنگ اورانوس سبز و آبي است. دليل تشکيل اين رنگ وجود مقاديري متان در اتمسفر اورانوس است که درصد زيادي از آن هيدروژن و هليوم مي‌باشد. اين سياره‌ي غول پيکر اغلب روي سطح خود نواحي بزرگ‌ يخي دارد، زيرا 80 درصد جرمش از ‌يک مايع تشکيل شده است. اين مايع حاوي آب، متان و آمونياک است.


اورانوس بر خلاف ستاره‌هاي ديگر، انحراف بسيار زيادي از محور خود دارد. به طوري که تقريبا بر صفحه‌ي مداري خود دوران مي‌کند. محققان حدس مي‌زنند که اين پديده به دليل برخورد اورانوس با ‌يک جرم سماوي بزرگ و ‌يا چندين جرم کوچک در هنگام شکل‌گيري‌اش ايجاد شده است.


اين شيب غير معمول منجر به ايجاد فصل‌هاي طولاني شده است. طول مدت هر فصل اورانوس حدود 20 سال است و اين ‌يعني خورشيد در هر ‌يک چهارم سال اورانوسي که معادل 84 سال زميني است، مستقيماً بر ‌يکي از قطبين اورانوس مي‌تابد و نيمه‌ي ديگر اين سياره را در سرماي طولاني و تاريک زمستان اورانوسي رها مي‌کند. اورانوس را مي‌توان يکي از اجرام چرخنده‌ي بسيار سريع به حساب آورد، زيرا هر 17 ساعت يک بار به دور محور خود مي‌گردد. با اين چرخش سريع، بايد انتظار داشت که اورانوس يک ميدان مغناطيسي قوي داشته باشد. ميدان مغناطيسي اورانوس تقريباً 50 بار قوي تر از ميدان مغناطيسي زمين است.

 

 


قطب‌هاي مغناطيسي اغلب سياره‌ها، در جهت محور گردش آن‌ها قرار گرفته‌اند. اما در مورد اورانوس اين موضوع کمي ‌متفاوت است. ميدان مغناطيسي اورانوس با محور چرخشي اين سياره زاويه‌ي 60 درجه‌اي مي‌سازد. بر اساس مقاله‌اي که در ژورنال ساينس (journal Science) به قلم نورمن نس (Norman F. Ness) و جمعي از نويسندگان منتشر شده، شکل اين ميدان مغناطيسي باعث شده که نيمکره‌ي شمالي اورانوس ميدان مغناطيسي ده برابر قوي تري را داشته باشد و ميدان مغناطيسي جنوبي شدت کمي‌ را تجربه کند. اگر کسي بتواند روي سطح اورانوس بايستد، احتمالاً در نيمکره‌ي شمالي شفق‌هاي قطبي زيادي را مي‌بيند.

 

ويژگي‌هاي مداري:
فاصله‌ي متوسط از خورشيد: 2870972200  کيلومتر ‌يا 19.191 برابر فاصله‌ي زمين تا خورشيد
حضيض (کم ترين فاصله تا خورشيد): 2735560000 کيلومتر ‌يا 18.60 برابر فاصله‌ي زمين تا خورشيد
اوج (بيشترين فاصله تا خورشيد): 3006390000 کيلومتر‌ يا 19.76 برابر فاصله‌ي زمين تا خورشيد

 

ترکيب شيميايي و ساختار:
ترکيب حجمي ‌اتمسفر: 82.5 درصد هيدروژن، 15.2 درصد اکسيژن، 2.3 درصد متان
ميدان مغناطيسي: شيب ميدان مغناطيسي نسبت به محور گردشي: 58.6 درجه
ترکيب: ترکيب جرمي‌ کلي اورانوس به اين شکل است که از 25 درصد مواد سنگي، 60 تا 70 درصد ‌يخ و 5 تا 15 درصد هيدروژن و هليوم تشکيل شده است.
ساختار دروني: گوشته متشکل از‌يخ‌هاي آب، متان و آمونياک و هسته متشکل از آهن و سيليکات‌هاي منيزيم


مدار و چرخش:
شيب محوري: 97.77 درجه، در مقايسه با کره‌ي زمين که 23.5 درجه است.
چرخه‌ي فصل‌ها: هر فصل تقريباً 21 سال زميني
دوره‌ي مداري: تقريباً 84 سال زميني



 

  انحراف محور ميدان مغناطيسي نسبت به محور چرخش

 


منبع:


Space


منابع مفید:


ویجر1 کجاست؟

ویلیام هرشل-دانشنامه

سیاره-دانشنامه

منظومه شمسی-دانشنامه

کمربند سیارک‌ها-دانشنامه

اورانوس-دانشنامه

JPL: Uranus Archive

NASA: Uranus

Uranus Rings

Uranus Magnetic Poles

Core Of the Universe

Voyager: Uranus

How many moons does Uranus have?

William Herchel

ESA: Lagrange Points

NASA: Solar system Exploration

 

1394/8/3لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1603
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1603