أورانوس هو أبرد الكواكب، لماذا؟

بما أن أورانوس ليس الكوكب الأبعد عن الشمس، لماذا هو أبرد الكواكب في النظام الشمسي؟

أورانوس، الكوكب السابع من حيث بعده عن الشمس، وواحد من بين الكواكب العملاقة في النظام الشمسي: إنه الكوكب الأبرد بين كواكب المجموعة الشمسية.

يبلغ قطر أورانوس أكثر من ٥١ ألف كم عند خط استوائه. وأحد أكبر ألغاز هذا الكوكب أنه لا يصدر أي حرارة. حيث يبلغ متوسط درجة حرارة قمة السحب فوقه -٢٢٤ درجة مئوية. الأمر الذي يجعله بالطبع أبرد الكواكب في النظام الشمسي. وذلك مع أنه أقرب إلى الشمس من نبتون.

حرارة نبتون

يبلغ متوسط درجة الحرارة على نبتون -٢١٤ درجة مئوية، ما يجعله ترتيبه ثانياً بين أبرد الكواكب بعد أورانوس في النظام الشمسي. وكلاهما أبرد من أبرد منطقة على الأرض.
وقمر الأرض على سبيل المثال، تتراوح درجة حرارته بين ١٢٠ درجة مئوية عند خط الاستواء في وقت النهار، و-١٣٠ درجة مئوية ليلاً.

وكل الكواكب في النظام الشمسي تشع حرارة يعود أصلها إلى تكوين هذه الكواكب. لكن يظهر بأن أورانوس يصدر كمية قليلة جداً من الحرارة. والأمر متروك لعلماء الفضاء بالطبع لمعرفة السبب.

بعيد ومختلف

اكتشف أورانوس ويليام هرشل عام ١٧٨١ في بريطانيا. وحتى اليوم لم يزره إلا مسبار واحد. وذلك المسبار كان فوياجر ٢، الذي مر بقربه على عجالة سنة ١٩٨٦. ورصدنا منذ ذلك الوقت لمحات عن تغير في حلقات أورانوس وفي غلافه الجوي.
إذ رصدت فوياجر نشاطاً جوياً ضئيلاً. ولكن عمليات الرصد الحديثة من الأرض بينت وجود أنظمة جوية نشطة جداً. ويجب أن نفهم ما الذي تغير ولماذا.

يميل العلماء إلى جمع المشتري وزحل وأورانوس ونبتون في مجموعة واحدة. ولكن الأخيرين يتوضعان على مسافة أبعد في النظام الشمسي. حيث يدور أورانوس على مسافة ٢.٨٦ مليار كم من الشمس.

وإذا اقترينا أكثر، سترى أن المشتري وزحل يسود فيهما الهيدروجين والهيليوم وذات أنوية صخرية صغيرة.

بينما يتكون أورانوس ونبتون من صخور وجليد أكثر. بالإضافة إلى ذلك، هناك كمية أكبر من الميثان والماء في غلافيهما الجويين، ونواتيهما الصخريتين أكبر بكثير.

لمَ يعد أورانوس هو الكوكب الأبرد؟

نبتون هو الكوكب الأبعد عن الشمس، وبالتأكيد يجب أن يكون الأبرد. ولكن الأمر غير كذلك، فأورانوس هو الكوكب الأبرد، ولكن لماذا؟

تشير إحدى الافتراضات أن عمليات النقل الحراري في غلافه الجوي محدودة نوعاً ما. أي لا يوجد حركات دورانية واسعة المدى في غلافه الجوي كما في الكواكب الأخرى.

وتشير فرضية أخرى إلى أن أورانوس فقد معظم الحرارة الناتجة عن تكونه في مرحلة مبكرة من عمره.

ومن الميزات الغريبة لأورانوس أن محوره مائل بشدة نسبة إلى مداره بزاوية تزيد عن ٩٧°. أي أنه يدور وقطبه يتوضع على مستوي مداره.

يعتقد أن جسماً بحجم المريخ أو الأرض قد صدم أورانوس في بدايات نشوء النظام الشمسي، مما قلبه إلى جانبه. وربما ذلك ما سبب فقدانه لحرارة تكونه الأولية. ومع كمية الحرارة القليلة جداً المنطلقة من داخله، فإن غلافه الجوي يعتمد تماماً على ضوء الشمس. وميله الشاذ ذلك يؤدي لنشوء فصول غريبة في أورانوس في مداره الذي يمتد ٨٤ عاماً حول الشمس.

حيث يتلقى أحد القطبين ضوء الشمس لمدة ٤٢ عاماّ، بينما يكون الآخر في ظلمة. وبعدها يحدث العكس لمدة ٤٢ عاماً آخر.

ويتأثر الغلاف الجوي بشدة بحالة لا نشاهدها في مكان آخر في النظام الشمسي. فعندما حلقت فوياجر ٢ بقربه، كان نصف كرة واحد منه فقط مضاءً بالشمس. ولكن عام ٢٠٠٧، وصل أورانوس إلى أحد اعتدالاته، حيث كان خط الاستواء يتلقى ضوء الشمس كله. وهذا غير ديناميكيات الغلاف الجوي فيه.

حلقات أورانوس

يختلف نظام حلقات أورانوس عن حلقات المشتري وزحل ونبتون. فحلقات أورانوس كثيفة جداً وأقواسها ضيقة، ويبدو بأنها تتغير منذ رحلة فوياجر ٢ إليه. فإحدى الحلقات تحركت أقرب إلى الكوكب، ورصدت حلقات جديدة.

ويتوضع قمر صغير يسمى ماب في قلب أحد هذه الحلقات، ويبدو بأنه يمدها بالمواد. ونحتاج في الواقع معرفة المزيد عن كيفية نشوء الشفق بفعل غلافه الجوي. وبالطبع سيستغرق وصول مسبار إلى هذا الكوكب النائي سنوات طوالاً، ولكن العودة إلى أورانوس ونبتون سيمكننا من حل أحجيات كثيرة حولهما.

ملخص المقال

مع أن أورانوس ليس الكوكب الأبعد عن الشمس، إلا أن أورانوس هو أبرد الكواكب في النظام الشمسي. وهناك فرضيات لتفسير ذلك.

أولها أن عمليات النقل الحراري في غلافه الجوي محدودة نوعاً ما. وثانيها فقدانه معظم الحرارة الناتجة عن تكونه في مرحلة مبكرة من عمره. ويعتقد البعض أن ذلك سببه اصطدام جسم به.

ويذكر أن زاوية ميلان محور دورانه ٩٧° لذلك له فصول غريبة. وله نظام حلقات يختلف عن غيره. والمسبار الذي وصل إليه فوياجر ٢ عام ١٩٨٦، وبالطبع نحتاج الرجوع إليه مستقبلاً.

المصدر

هنا