الكواكب القزمة للنظام الشمسي. كواكب النظام الشمسي

أورانوس هو سابع كوكب من حيث المسافة من الشمس ، وثالث أكبر كوكب في القطر ورابع أكبر كوكب في النظام الشمسي. تم اكتشافه في عام 1781 من قبل عالم الفلك الإنجليزي ويليام هيرشل وسُميت باسمه إله يونانيسماء أورانوس ، والد كرونوس (زحل في الأساطير الرومانية) ، وبالتالي ، جد زيوس.

كان أورانوس أول كوكب تم اكتشافه في العصر الحديث وبمساعدة تلسكوب. أعلن ويليام هيرشل عن اكتشاف أورانوس في 13 مارس 1781 ، وبذلك وسع حدود النظام الشمسي في عيون الإنسان لأول مرة منذ العصور القديمة. على الرغم من أن أورانوس يكون مرئيًا في بعض الأحيان بالعين المجردة ، إلا أن المراقبين الأوائل لم يتعرفوا أبدًا على أورانوس ككوكب بسبب تعتيم مداره وبطء مداره.

على عكس الكواكب الغازية العملاقة - زحل والمشتري ، اللذان يتألفان أساسًا من الهيدروجين والهيليوم ، لا يوجد هيدروجين معدني في أحشاء أورانوس ونبتون مشابه له ، ولكن هناك العديد من تعديلات درجات الحرارة العالية للجليد - لهذا السبب ، فإن الخبراء لديهم حدد هذين الكواكب في فئة منفصلة من "عمالقة الجليد". أساس الغلاف الجوي لأورانوس هو الهيدروجين والهيليوم. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على آثار الميثان والهيدروكربونات الأخرى فيه ، وكذلك سحب من الجليد والأمونيا الصلبة والهيدروجين. إنه أبرد جو كوكبي في المجموعة الشمسية ، مع درجة حرارة لا تقل عن 49 كلفن (-224 درجة مئوية). يُعتقد أن لأورانوس بنية سحابة معقدة ذات طبقات ، مع وجود الماء في القاع والميثان في الأعلى. على عكس نبتون ، يتكون الجزء الداخلي من أورانوس بشكل أساسي من الجليد والصخور.

تمامًا مثل عمالقة الغاز الآخرين في النظام الشمسي ، يمتلك أورانوس نظامًا من الحلقات والغلاف المغناطيسي ، بالإضافة إلى 27 قمراً صناعياً. يختلف اتجاه أورانوس في الفضاء عن باقي كواكب المجموعة الشمسية - حيث يقع محور دورانه ، كما كان ، "على جانبه" بالنسبة إلى مستوى ثورة هذا الكوكب حول الشمس. نتيجة لذلك ، يتحول الكوكب إلى الشمس بالتناوب مع القطب الشمالي ، ثم الجنوب ، ثم خط الاستواء ، ثم خطوط العرض الوسطى.

في عام 1986 ، نقلت المركبة الفضائية الأمريكية فوييجر 2 صورًا عن قرب لأورانوس إلى الأرض. إنها تظهر كوكبًا "غير معبر" في الطيف المرئي بدون نطاقات السحب والعواصف الجوية المميزة للكواكب العملاقة الأخرى. ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، تمكنت الملاحظات الأرضية من تمييز علامات التغيرات الموسمية وزيادة نشاط الطقس على الكوكب ، بسبب اقتراب أورانوس من الاعتدال. يمكن أن تصل سرعة الرياح على أورانوس إلى 240 م / ث.

اكتشاف الكوكب

لقد لاحظ الناس أورانوس حتى قبل ويليام هيرشل ، لكنهم عادة ما ظنوا خطأ أنه نجم. يجب اعتبار أقدم دليل موثق على هذه الحقيقة هو سجلات عالم الفلك الإنجليزي جون فلامستيد ، الذي لاحظها على الأقل 6 مرات في عام 1690 ، وسجلها كنجم 34 في كوكبة الثور. من عام 1750 إلى عام 1769 ، لاحظ عالم الفلك الفرنسي بيير تشارلز لو مونييه أورانوس 12 مرة. في المجموع ، تمت ملاحظة أورانوس 21 مرة حتى عام 1781.

في وقت الاكتشاف ، شارك هيرشل في مشروع لمراقبة اختلاف النجوم باستخدام تلسكوب من تصميمه الخاص ، وفي 13 مارس 1781 ، رأى هذا الكوكب لأول مرة من حديقة منزله في الملك الجديد رقم 19 Street (باث ، سومرست في المملكة المتحدة) ، لكنه أبلغ عنها بعد شهر ونصف فقط - في 26 أبريل ، علاوة على ذلك ، على أنه "مذنب".

المدار والدوران

أورانوس - حلقاته وأقماره

متوسط ​​المسافة بين الكوكب والشمس هو 19.1914 AU. هـ (2.8 مليار كم). فترة الثورة الكاملة لأورانوس حول الشمس هي 84 سنة أرضية. تتراوح المسافة بين أورانوس والأرض من 2.7 إلى 2.9 مليار كيلومتر. المحور شبه الرئيسي للمدار هو 19.229 AU. هـ ، أو حوالي 3 مليارات كيلومتر. تبلغ شدة الإشعاع الشمسي عند هذه المسافة 1/400 من القيمة الموجودة في مدار الأرض. لأول مرة ، تم حساب العناصر المدارية لأورانوس في عام 1783 من قبل عالم الفلك الفرنسي بيير سيمون لابلاس ، ولكن بمرور الوقت ، كشفت عن تناقضات مع حركة الكوكب المرصودة. في عام 1841 ، كان البريطاني جون كوش آدامز أول من اقترح أن الأخطاء في الحسابات ناتجة عن تأثير الجاذبية لكوكب غير مكتشف. في عام 1845 ، بدأ عالم الرياضيات الفرنسي أوربان لو فيرييه عملًا مستقلاً في حساب عناصر مدار أورانوس ، وفي 23 سبتمبر 1846 ، اكتشف يوهان جوتفريد جالي كوكب جديد، أطلق عليها لاحقًا اسم نبتون - في نفس الموضع تقريبًا الذي تنبأ فيه لو فيرييه. مدة دوران أورانوس حول محوره 17 ساعة و 24 دقيقة. ومع ذلك ، كما هو الحال في الكواكب العملاقة الأخرى ، تهب رياح قوية جدًا في اتجاه الدوران في الغلاف الجوي العلوي لأورانوس ، وتصل سرعتها إلى 240 م / ث. وهكذا ، بالقرب من خط عرض 30 درجة جنوبا ، تقوم بعض أجزاء الغلاف الجوي بعمل مدار حول الكوكب في غضون 14 ساعة فقط.

إمالة محور الدوران

يميل مستوى خط الاستواء لأورانوس إلى مستوى مداره بزاوية 97.86 درجة - أي أن الكوكب يدور "مستلقيًا على جانبه". هذا يعطي عملية مختلفة تمامًا لتغيير الفصول عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. إذا كان من الممكن مقارنة الكواكب الأخرى بالقمم الدوارة ، فإن أورانوس يشبه الكرة المتدحرجة. كسبب لمثل هذا الدوران الشاذ ، عادة ما يتم الاستشهاد بتصادم أورانوس مع كوكب آخر في مرحلة مبكرة من تكوينه. في لحظات الانقلاب الشتوي ، يتجه أحد أقطاب الكوكب نحو الشمس. فقط شريط ضيق بالقرب من خط الاستواء يشهد تغيرًا سريعًا في النهار والليل ؛ بينما تقع الشمس في هذا الوقت منخفضة جدًا فوق الأفق - كما هو الحال في خطوط العرض القطبية للأرض. بعد ستة أشهر ، انعكس الوضع: يأتي "اليوم القطبي" في النصف الآخر من الكرة الأرضية. كل قطب من 42 سنة أرضية في الظلام - و 42 سنة أخرى تحت نور الشمس. في الاعتدالات ، تكون الشمس "أمام" خط استواء أورانوس ، والذي يعطي تقريبًا نفس دورة النهار / الليل كما هو الحال في الكواكب الأخرى. حدث الاعتدال التالي على أورانوس في 7 ديسمبر 2007.
بسبب هذا الميل المحوري خلال العام ، تتلقى المناطق القطبية لأورانوس طاقة من الشمس أكثر من المناطق الاستوائية. ومع ذلك ، فإن أورانوس "أكثر دفئًا" في المناطق الاستوائية منه في المناطق القطبية. لا تزال آلية العملية التي تسبب إعادة توزيع الطاقة غير معروفة. لا يزال سبب محور الدوران غير المعتاد لأورانوس مفترضًا في الوقت الحالي ، على الرغم من أنه من المقبول عمومًا أنه أثناء تكوين النظام الشمسي ، تحطم كوكب أولي بحجم الأرض تقريبًا في أورانوس وغير محور دورانه.

لا يتفق العديد من العلماء مع هذه الفرضية ، لأنها لا تستطيع تفسير سبب عدم وجود مدار مائل لأي من أقمار أورانوس. تم اقتراح فرضية مفادها أن محور دوران الكوكب لملايين السنين قد اهتز بسبب قمر صناعي كبير ، وفقد لاحقًا.

خلال أول زيارة قام بها فوييجر 2 لأورانوس في عام 1986 ، كان القطب الجنوبي لأورانوس يواجه الشمس. تم تعيين هذا القطب على أنه "جنوب" من قبل الاتحاد الفلكي الدولي ، مسترشداً بحقيقة أن القطب الشمالي يجب أن يكون فوق مستوى النظام الشمسي. ومع ذلك ، هناك اتفاق ، بموجبه ، عند الإشارة إلى أورانوس ، يستخدمون "القاعدة" اليد اليمنىعندما يتعلق الأمر بقطبيه. باستخدام هذه الطريقة ، لم يشاهد فوييجر 2 في عام 1986 القطب الجنوبي للكوكب ، بل رأى القطب الشمالي للكوكب. علق عالم الفلك باتريك مور على هذه المشكلة بالطريقة المختصرة التالية: "اختر أيًا منها".

الرؤية

من عام 1995 إلى عام 2006 ، تقلب الحجم الظاهري لأورانوس بين +5.6 و +5.9 ، أي أن الكوكب كان مرئيًا بالعين المجردة في حدود إمكانياته (الحد المرئي للعين المجردة هو +6.0). كان القطر الزاوي للكوكب ما بين 3.4 و 3.7 ثانية قوسية (للمقارنة: زحل: 16-20 ثانية قوسية ، كوكب المشتري: 32-45 ثانية قوسية). يمكن رؤية أورانوس بالعين المجردة عند المعارضة في سماء صافية ليلاً ، ويمكن ملاحظته حتى في البيئات الحضرية باستخدام المنظار. في تلسكوبات الهواة الكبيرة التي يبلغ قطر العدسة من 15 إلى 23 سم ، يظهر أورانوس كقرص أزرق شاحب مع سواد واضح باتجاه الحافة. في التلسكوبات الأكبر التي يزيد قطر العدسة عن 25 سم ، يمكن تمييز الغيوم ويمكن رؤية الأقمار الصناعية الكبيرة (تيتانيا وأوبيرون).

الهيكل الداخلي

مقارنة أحجام أورانوس والأرض

أورانوس أثقل 14.5 مرة من الأرض ، مما يجعله أقل الكواكب العملاقة في النظام الشمسي كتلة. كثافة أورانوس ، التي تساوي 1.270 جم / سم 2 ، تضعه في المرتبة الثانية بعد زحل من حيث الكثافة الأقل بين كواكب النظام الشمسي. على الرغم من أن نصف قطر أورانوس أكبر قليلاً من نصف قطر نبتون ، إلا أن كتلته أقل قليلاً ، مما يدعم الفرضية القائلة بأنه يتكون أساسًا من مختلف الجليد- الماء والأمونيا والميثان. تتراوح كتلتها ، وفقًا لتقديرات مختلفة ، من 9.3 إلى 13.5 كتلة أرضية. يشكل الهيدروجين والهيليوم جزءًا صغيرًا فقط من الكتلة الكلية (بين 0.5 و 1.5 كتلة أرضية) ؛ الجزء المتبقي (0.5 - 3.7 من كتلة الأرض) هو الصخور (التي يعتقد أنها لب الكوكب).

يفترض النموذج القياسي لأورانوس أن أورانوس يتكون من ثلاثة أجزاء: في الوسط - قلب حجري ، في المنتصف - قشرة جليدية ، في الخارج - جو من الهيدروجين والهيليوم. اللب صغير نسبيًا ، حيث تبلغ كتلته حوالي 0.55 إلى 3.7 من كتلة الأرض ونصف قطر يبلغ 20٪ من كتلة الكوكب بأكمله. يشكل الوشاح (الجليد) معظم الكوكب (60٪ من نصف القطر الإجمالي ، حتى 13.5 كتلة أرضية). يمتد الغلاف الجوي ، الذي تبلغ كتلته 0.5 كتلة أرضية فقط (أو ، وفقًا لتقديرات أخرى ، 1.5 كتلة أرضية) ، أكثر من 20٪ من نصف قطر أورانوس. في وسط أورانوس ، يجب أن ترتفع الكثافة إلى 9 جم / سم ؟. يجب أن يصل الضغط عند حدود اللب والعباءة إلى 8 ملايين بار (800 جيجا باسكال) عند درجة حرارة 5000 كلفن. السائل ، وهو خليط من الماء والأمونيا والميثان. يشار إلى هذا السائل عالي التوصيل للكهرباء أحيانًا باسم "محيط الأمونيا المائي". يختلف تكوين أورانوس ونبتون كثيرًا عن تكوين كوكب المشتري وزحل بسبب "الجليد" السائد على الغازات ، مما يبرر وضع أورانوس ونبتون في فئة عمالقة الجليد.

على الرغم من أن النموذج الموصوف أعلاه هو الأكثر شيوعًا ، إلا أنه ليس النموذج الوحيد. بناءً على الملاحظات ، يمكن أيضًا بناء نماذج أخرى - على سبيل المثال ، إذا تم خلط كمية كبيرة من الهيدروجين والمواد الصخرية في عباءة الجليد ، فإن الكتلة الكلية للجليد ستكون أقل ، وبالتالي الكتلة الكلية للهيدروجين و المواد الصخرية ستكون أعلى. في الوقت الحاضر ، لا تسمح لنا البيانات المتاحة بتحديد النموذج الصحيح. يعني الهيكل الداخلي السائل أن أورانوس ليس له أي سطح صلب ، حيث ينتقل الغلاف الجوي الغازي بسلاسة إلى طبقات سائلة. ومع ذلك ، من أجل الملاءمة ، تقرر اتخاذ شكل كروي مفلطح للثورة بشكل مشروط ، حيث يكون الضغط يساوي 1 بار ، على أنه "السطح". يبلغ نصف القطر الاستوائي والقطبي لهذا الشكل الشكلي المفلطح 25559 ± 4 و 24973 ± 20 كم. علاوة على ذلك في المقالة ، سيتم أخذ هذه القيمة على أنها القراءة الصفرية لمقياس ارتفاع أورانوس.

درجة الحرارة الداخلية

درجة حرارة أورانوس أقل بكثير من درجة حرارة الكواكب العملاقة الأخرى في النظام الشمسي. الإشعاع الحراري للكوكب منخفض جدًا ، ولا يزال سبب ذلك غير معروف حاليًا. يشع نبتون ، الذي يشبه أورانوس في الحجم والتركيب ، طاقة حرارية تزيد بمقدار 2.61 مرة عن الطاقة الحرارية التي يستقبلها من الشمس. بالنسبة لأورانوس ، هذا المؤشر هو 0.042 ± 0.047 واط / م 2 ، وهذه القيمة أقل من تلك المنبعثة من لب الأرض (~ 0.075 وات / م 2). أظهرت القياسات في جزء الأشعة تحت الحمراء البعيدة من الطيف أن أورانوس يصدر فقط 1.06 ± 0.08٪ من الطاقة التي يتلقاها من الشمس (أي أن الحرارة الزائدة صغيرة للغاية وغائبة تقريبًا). أبرد درجة حرارة مسجلة في تروبوبوز أورانوس هي 49 كلفن ، مما يجعل الكوكب أبرد من بين جميع الكواكب في النظام الشمسي - حتى أكثر برودة من نبتون.

هناك فرضيتان تحاولان تفسير هذه الظاهرة. أول هذه الادعاءات أن الكوكب الأولي ، الذي يُفترض أنه اصطدم بأورانوس أثناء تكوين النظام الشمسي وتسبب في ميل كبير لمحور دورانه ، "أزال" أيضًا بعض درجات الحرارة الأولية معه ، تاركًا الكوكب بالفعل. استنفاد احتياطيات الحرارة. تقول النظرية الثانية أنه في الغلاف الجوي لأورانوس توجد طبقة معينة تمنع الحرارة من اللب من الوصول إلى الطبقات العليا وترك الغلاف الجوي بنفس الكميات التي دخلت الغلاف الجوي. على سبيل المثال ، يمكن أن يحدث هذا الحمل عندما توجد طبقتان مختلفتان في مكان قريب ، مما يمكن أن يمنع "التدفقات" الصاعدة للحرارة من القلب.

إن غياب الإشعاع الحراري الزائد للكوكب يجعل من الصعب تحديد درجة حرارة باطنه ، ومع ذلك ، إذا افترضنا أن ظروف درجة الحرارة داخل أورانوس قريبة من تلك الخصائص للكواكب العملاقة الأخرى ، فإن وجود الماء السائل هو ممكن هناك ، وبالتالي ، يمكن أن يكون أورانوس من بين كواكب النظام الشمسي ، حيث يكون وجود الحياة ممكنًا.

الغلاف الجوي

على الرغم من أن أورانوس لا يمتلك سطحًا صلبًا بالمعنى المعتاد للكلمة ، إلا أن الجزء الخارجي من الغلاف الغازي يسمى عادةً غلافه الجوي. يُعتقد أن الغلاف الجوي لأورانوس يبدأ على مسافة 300 كيلومتر من الطبقة الخارجية عند ضغط 100 بار ودرجة حرارة 320 ك. بضغط 1 بار. يمكن تقسيم الغلاف الجوي إلى ثلاثة أجزاء: التروبوسفير (-300 كم - 50 كم ؛ الضغط 100 - 0.1 بار) ، الستراتوسفير (50-4000 كم ؛ الضغط 0.1 - 10-10 بار) والغلاف الحراري / الهالة الجوية (4000 - 50000 كم من السطح). أورانوس ليس له طبقة ميزوسفير.

تعبير

يختلف تكوين الغلاف الجوي لأورانوس بشكل ملحوظ عن باقي الكوكب بسبب المحتوى العالي للهيدروجين الجزيئي والهيليوم. الكسر المولي للهيليوم (أي نسبة عدد ذرات الهليوم إلى عدد جزيئات الهيدروجين / الهليوم) في الغلاف الجوي العلوي يتوافق مع كسر كتلي قدره 0.26 ± 0.05. هذه القيمة قريبة جدًا من الكسر الكتلي للهيليوم الأولي (0.275 ± 0.01). الهليوم ليس موضعيًا في وسط الكوكب ، وهو أمر نموذجي بالنسبة لعمالقة الغاز الأخرى. المكون الثالث من الغلاف الجوي لأورانوس هو الميثان (CH4). للميثان نطاقات امتصاص مرئية بوضوح في طيف الأشعة تحت الحمراء المرئي والقريب. تشكل جزيئات الميثان 2.3٪ من إجمالي الكسر الكتلي عند مستوى ضغط 1.3 بار. تتناقص هذه النسبة بشكل ملحوظ مع زيادة الارتفاع بسبب درجة الحرارة المنخفضة للغاية ، مما يؤدي إلى "تجميد" الميثان. إن وجود الميثان ، الذي يمتص الضوء في الجزء الأحمر من الطيف ، يعطي الكوكب لونه الأخضر المائل إلى الأزرق. إن وفرة المركبات الأقل تطايرًا ، مثل الأمونيا والماء وكبريتيد الهيدروجين ، غير معروفة جيدًا في أعماق الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على آثار إيثان (C2H6) وميثيل أسيتيلين (CH3C2H) وثنائي الأسيتيلين (C2HC2H) في الطبقات العليا من أورانوس. يُعتقد أن هذه الهيدروكربونات ناتجة عن التحلل الضوئي للميثان بواسطة الأشعة فوق البنفسجية الشمسية. كما وجد التحليل الطيفي آثارًا لبخار الماء وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون. من المحتمل أنهم يسقطون على أورانوس من مصادر خارجية (على سبيل المثال ، من المذنبات التي تحلق بالقرب).

تروبوسفير

يتميز التروبوسفير - الجزء الأدنى والأكثر كثافة من الغلاف الجوي - بانخفاض درجة الحرارة مع الارتفاع. تنخفض درجة الحرارة من 320 كلفن في بداية طبقة التروبوسفير (على عمق 300 كم) إلى 53 كلفن على ارتفاع 50 كم. تتراوح درجة الحرارة في الجزء العلوي من التروبوسفير (التروبوسفير) من 57 إلى 49 كلفن حسب خط العرض. يعتبر التروبوبوز مسؤولاً عن معظم الأشعة تحت الحمراء (في جزء الأشعة تحت الحمراء البعيدة من الطيف) للكوكب ويسمح لك بتحديد درجة الحرارة الفعالة للكوكب (59.1 ± 0.3 كلفن). يحتوي التروبوسفير على هيكل معقد: من المفترض أن تكون السحب المائية في نطاق ضغط يتراوح من 50 إلى 100 بار ، وسحب هيدرو كبريتيد الأمونيوم - في حدود 20-40 بارًا ، وسحب الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين - في نطاق 3. 10 بار. يمكن أن تقع سحب الميثان بين 1 و 2 بار. التروبوسفير هو جزء ديناميكي للغاية من الغلاف الجوي ، ويظهر تغيرات موسمية وسحب ورياح قوية.

الغلاف الجوي العلوي

بعد التروبوبوز ، يبدأ الستراتوسفير ، حيث لا تنخفض درجة الحرارة ، بل على العكس تزداد مع الارتفاع: من 53 كلفن في التروبوبوز إلى 800-850 كلفن في الجزء الرئيسي من الغلاف الحراري. ينتج تسخين طبقة الستراتوسفير عن امتصاص الأشعة تحت الحمراء الشمسية والأشعة فوق البنفسجية بواسطة الميثان والهيدروكربونات الأخرى المتكونة بسبب التحلل الضوئي للميثان. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تسخين طبقة الستراتوسفير أيضًا بواسطة الغلاف الحراري. تحتل الهيدروكربونات طبقة منخفضة نسبيًا من 100 إلى 280 كم في النطاق من 10 إلى 0.1 مليبار وحدود درجة الحرارة بين 75 و 170 ك. مماثلة في التركيز هنا مع الميثان وأول أكسيد الكربون. بالنسبة للهيدروكربونات الثقيلة وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ، تكون هذه النسبة أقل بثلاث مرات. يميل الإيثان والأسيتيلين إلى التكاثف في البرودة ، والستراتوسفير السفلي والتروبوبوز ، مكونين ضبابًا. ومع ذلك ، فإن تركيز الهيدروكربونات فوق هذه الضبابات أقل بكثير من تركيزه على الكواكب العملاقة الأخرى. تبلغ درجة حرارة الجزء الأبعد من الغلاف الجوي عن السطح - الغلاف الحراري / الإكليل - 800-850 كلفن (مثل الستراتوسفير) ، لكن أسباب درجة الحرارة هذه لا يمكن تحليلها بعد. لا يمكن للأشعة فوق البنفسجية الشمسية (لا الأشعة فوق البنفسجية القريبة أو البعيدة) ولا الشفق القطبي توفير الطاقة المطلوبة (على الرغم من ضعف كفاءة التبريد بسبب عدم وجود الهيدروكربونات في الجزء العلوي من الستراتوسفير). بالإضافة إلى الهيدروجين الجزيئي ، يحتوي الغلاف الحراري على عدد كبير من ذرات الهيدروجين الحرة. قد يساعد وزنها الجزيئي الصغير ودرجة حرارتها المرتفعة في تفسير سبب امتداد الغلاف الحراري إلى 50000 كيلومتر ، أو بعبارة أخرى ، نصف قطر كوكبي. هذا الغلاف الحراري الموسع / الإكليل هو سمة فريدة للكوكب. إنها سبب انخفاض جزيئات الغبار في حلقات أورانوس. يشكل الغلاف الحراري لأورانوس والطبقة العليا من الستراتوسفير طبقة الأيونوسفير التي تحتل ارتفاعًا يتراوح من 2000 إلى 10000 كم. الغلاف الأيوني لأورانوس أكثر كثافة من غلاف زحل ونبتون بسبب عدم وجود الهيدروكربونات في الجزء العلوي من الستراتوسفير. يتم الحفاظ على طبقة الأيونوسفير بشكل أساسي عن طريق الأشعة فوق البنفسجية الشمسية وتعتمد كليًا على النشاط الشمسي. الشفق القطبي ليس متكررًا ومهمًا هنا كما هو الحال في كوكب المشتري وزحل.

حلقات أورانوس

الحلقات الداخلية لأورانوس. حلقة خارجية لامعة ، ثماني حلقات أخرى مرئية أيضًا
رسم تخطيطي لحلقات أورانوس

يمتلك أورانوس نظام حلقات خافتة ، يتكون من جسيمات يتراوح قطرها من بضعة مليمترات إلى 10 أمتار. هذا هو النظام الحلقي الثاني الذي تم اكتشافه في النظام الشمسي (الأول كان نظام حلقات زحل). في الوقت الحالي ، يحتوي أورانوس على 13 حلقة معروفة ، ألمعها هو الحلقة (إبسيلون). من المحتمل أن تكون حلقات أورانوس صغيرة جدًا - وهذا ما تدل عليه الفجوات بينها ، وكذلك الاختلافات في شفافيتها. هذا يشير إلى أن الحلقات لم تتشكل مع الكوكب. ربما ، في وقت سابق ، كانت الحلقات أحد أقمار أورانوس ، التي انهارت إما في اصطدامها بجسم سماوي معين ، أو تحت تأثير قوى المد والجزر.

في عام 1789 ، ادعى ويليام هيرشل أنه رأى الحلقات ، لكن هذه الحقيقة تبدو مشكوكًا فيها ، لأنه لمدة قرنين آخرين بعد الاكتشاف ، لم يتمكن علماء الفلك الآخرون من اكتشافها. تم تأكيد نظام الحلقة الخاص بأورانوس رسميًا فقط في 10 مارس 1977 من قبل العلماء الأمريكيين جيمس إل إليوت وإدوارد دبليو دنهام ودوغلاس جيه مينك باستخدام مرصد كويبر الموجود على متن السفينة. تم الاكتشاف بالصدفة - خططت مجموعة من المكتشفين لإجراء ملاحظات حول الغلاف الجوي لأورانوس عندما غطى أورانوس النجم SAO 158687. ومع ذلك ، بتحليل المعلومات التي تم الحصول عليها بعد الملاحظات ، اكتشفوا تغطية النجم حتى قبل تغطيته. من قبل أورانوس ، وحدث هذا عدة مرات متتالية. نتيجة البحث ، تم اكتشاف 9 حلقات من أورانوس. عندما وصلت المركبة الفضائية فوييجر 2 بالقرب من أورانوس ، باستخدام البصريات الموجودة على متنها ، كان من الممكن اكتشاف حلقتين أخريين ، وبالتالي زيادة الرقم الإجماليالحلقات المعروفة لـ 11. في ديسمبر 2005 ، أتاح تلسكوب هابل الفضائي اكتشاف حلقتين أخريين لم تكن معروفة من قبل. كانت بعيدة بمقدار الضعف عن الحلقات المكتشفة سابقًا ، ولذلك يُشار إليها غالبًا باسم "نظام الحلقة الخارجية لأورانوس". بالإضافة إلى الحلقات ، ساعد هابل أيضًا في اكتشاف قمرين صغيرين غير معروفين سابقًا ، أحدهما (ماب) يشترك في مداره مع الحلقة الخارجية. يصل العدد الإجمالي لحلقات أورانوس في الحلقتين الأخيرتين إلى 13. وفي أبريل 2006 ، كشفت صور الحلقات الجديدة من مرصد كيك في هاواي عن ألوان الحلقات الخارجية. كان أحدهما أحمر والآخر (الأبعد) كان أزرق. يُعتقد أن اللون الأزرق للحلقة الخارجية يرجع إلى حقيقة أنها تتكون من جزيئات صغيرة من جليد الماء من سطح ماب. تظهر الحلقات الداخلية للكوكب باللون الرمادي.

في أعمال مكتشف أورانوس ، ويليام هيرشل ، تم العثور على أول ذكر للحلقات في مدخله بتاريخ 22 فبراير 1789. في ملاحظاته على الملاحظات ، أشار إلى أنه اقترح أن أورانوس لديه حلقات. اشتبه هيرشل أيضًا في وجود اللون الأحمر فيها (وهو ما تم تأكيده في عام 2006 من خلال ملاحظات مرصد كيك في حالة الحلقة قبل الأخيرة). دخلت ملاحظات هيرشل في مجلة الجمعية الملكية عام 1797. ومع ذلك ، بعد ذلك ، لمدة قرنين تقريبًا من عام 1797 إلى عام 1979 ، لم يتم ذكر الحلقات على الإطلاق في الأدبيات ، والتي ، بالطبع ، تعطي الحق في الشك في خطأ العالم. ومع ذلك ، فإن الأوصاف الدقيقة إلى حد ما لما رآه هيرشل لا تبرر رفض ملاحظاته.

عند المراقبة من الأرض ، يمكن للمرء أن يلاحظ أنه في بعض الأحيان تتحول حلقات أورانوس مع مستواها نحو الراصد. في 2007-2008 ، كانت الحلقات على حافة المراقب.

الغلاف المغناطيسي لأورانوس

الغلاف المغناطيسي لأورانوس ، اكتشفه فوييجر 2 في عام 1986.

قبل بدء البحث باستخدام فوييجر 2 ، لم يتم إجراء قياسات للمجال المغناطيسي لأورانوس. قبل وصول المركبة الفضائية إلى مدار أورانوس في عام 1986 ، كان من المفترض أنها ستتبع اتجاه الرياح الشمسية. في هذه الحالة ، يجب أن يتطابق القطبان المغنطيسيان مع الأقطاب الجغرافية الموجودة في مستوى مسير الشمس. جعلت قياسات فوييجر 2 من الممكن اكتشاف مجال مغناطيسي محدد جدًا بالقرب من أورانوس ، والذي لا يتم توجيهه من المركز الهندسي للكوكب ويميل 59 درجة بالنسبة لمحور الدوران. في الواقع ، يتم إزاحة ثنائي القطب المغناطيسي من مركز الكوكب إلى القطب الجنوبي بحوالي 1/3 من نصف قطر الكوكب. ينتج عن هذه الهندسة غير العادية مجال مغناطيسي غير متماثل للغاية ، حيث يمكن أن تكون قوة السطح في نصف الكرة الجنوبي منخفضة تصل إلى 0.1 جاوس ، بينما في نصف الكرة الشمالي يمكن أن تصل إلى 1.1 جاوس. في المتوسط ​​بالنسبة للكوكب ، هذا الرقم هو 0.23 جاوس (للمقارنة ، المجال المغناطيسي للأرض هو نفسه في نصفي الكرة الأرضية ، و "خط الاستواء المغناطيسي" يتوافق في الواقع مع "خط الاستواء المادي"). يتجاوز العزم ثنائي القطب لأورانوس مثيله في الأرض بمقدار 50 مرة. بالإضافة إلى أورانوس ، لوحظ أيضًا مجال مغناطيسي متحول و "مائل" مماثل في نبتون - في هذا الصدد ، يُفترض أن هذا التكوين هو سمة من سمات عمالقة الجليد. تشرح إحدى النظريات هذه الظاهرة بحقيقة أن المجال المغناطيسي للكواكب المجموعة الأرضيةوغيرها من الكواكب العملاقة في اللب المركزي ، ويتشكل المجال المغناطيسي لـ "عمالقة الجليد" في أعماق ضحلة نسبيًا: على سبيل المثال ، في محيط الأمونيا السائلة ، في غلاف حمل رقيق يحيط بالسائل الداخلي ، والذي يحتوي على هيكل طبقات مستقرة.

ومع ذلك ، فإن الهيكل العام للغلاف المغناطيسي لأورانوس له هيكل مشابه للكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تمتد موجة الصدمة القوسية إلى 23 نصف قطر كوكبي - أمام نقطة اليأس المغناطيسية ، والتي تمتد إلى أنصاف أقطار 18 من أورانوس. هناك ذيل مغناطيسي متطور وأحزمة إشعاع. في هذا الصدد ، يشبه أورانوس زحل إلى حد كبير ، ولكنه يختلف عن كوكب المشتري. يمتد الذيل المغناطيسي لأورانوس خلف الكوكب لملايين الكيلومترات وينحني "في منعطف ذيول" بسبب الدوران العرضي للكوكب. يحتوي الغلاف المغناطيسي لأورانوس على جسيمات مشحونة: البروتونات والإلكترونات وكمية صغيرة من أيونات H2 +. لم يتم العثور على أيونات أثقل أثناء البحث. تأتي معظم هذه الجسيمات بالتأكيد من الغلاف الحراري الحار لأورانوس. يمكن أن تصل طاقات الأيونات والإلكترون إلى 4 و 1.2 ميغا إلكترون فولت (MeV). تبلغ كثافة الأيونات منخفضة الطاقة (أي الأيونات ذات الطاقات الأقل من 100 فولت) في الغلاف المغناطيسي الداخلي حوالي 2 أيون لكل سنتيمتر مكعب. تلعب أقمارها دورًا مهمًا في الغلاف المغناطيسي لأورانوس ، والتي تشكل تجاويف كبيرة في المجال المغناطيسي. يكون تدفق الجسيمات مرتفعًا بدرجة كافية لإحداث تعتيم السطح أو تغييرات في الميل المكاني للأقمار في غضون 100000 عام. قد يكون هذا هو سبب "التعتيم" التدريجي لأقمار وحلقات أورانوس. يمتلك أورانوس شفقًا متطورًا يمكن رؤيته كأقواس لامعة حول القطبين القطبين. ومع ذلك ، على عكس كوكب المشتري ، فإن الشفق القطبي على أورانوس ليس مهمًا لتوازن الطاقة في الغلاف الحراري الكوكبي.

مناخ

الصورة باللون الطبيعي (على اليسار) وفي الأجزاء الأبعد من الطيف المرئي (على اليمين) ، مما يتيح لك التمييز بين نطاقات السحب وغطاء الغلاف الجوي (صورة فوييجر 2)

جو أورانوس هادئ بشكل غير عادي مقارنة بالأغلفة الجوية للكواكب العملاقة الأخرى ، حتى بالمقارنة مع نبتون ، الذي يشبه أورانوس من حيث التكوين والحجم. عندما اقترب فوييجر 2 من أورانوس ، كان من الممكن ملاحظة 10 خطوط فقط من السحب في الجزء المرئي من هذا الكوكب. يمكن تفسير هذا الهدوء في الغلاف الجوي من خلال درجة الحرارة الداخلية المنخفضة للغاية. إنه أقل بكثير من الكواكب العملاقة الأخرى. أبرد درجة حرارة مسجلة في التروبوبوز في أورانوس هي 49 كلفن (-224 درجة مئوية) ، مما يجعل الكوكب أبرد بين الكواكب في النظام الشمسي - حتى أكثر برودة مقارنة بنبتون وبلوتو الأبعد عن الشمس.

تشكيلات الغلاف الجوي والسحب والرياح

أظهرت الصور التي التقطتها فوييجر 2 في عام 1986 أنه يمكن تقسيم نصف الكرة الجنوبي المرئي لأورانوس إلى منطقتين: "غطاء قطبي" لامع ومناطق استوائية أقل سطوعًا. تحد هذه المناطق عند خط عرض -45 درجة. يعتبر النطاق الضيق بين -45 درجة و -50 درجة ، والذي يسمى "الحلقة" الجنوبية ، أبرز سمة لنصف الكرة الأرضية والسطح المرئي بشكل عام. يُعتقد أن "غطاء المحرك" والحلقة يقعان في نطاق الضغط من 1.3 إلى 2 بار وهما عبارة عن سحب كثيفة من غاز الميثان.

لسوء الحظ ، اقتربت فوييجر 2 من أورانوس خلال "الصيف القطبي الجنوبي" ولم تتمكن من التقاط الدائرة القطبية الشمالية. ومع ذلك، في أوائل الحادي والعشرينقرون ، عندما لوحظ نصف الكرة الشمالي لأورانوس من خلال تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوبات مرصد V.M.Keck ، لم يتم العثور على "غطاء" أو "حلقة" في هذا الجزء من الكوكب. وهكذا ، لوحظ عدم تناسق آخر في بنية أورانوس ، خاصةً اللامعة بالقرب من القطب الجنوبي والظلام بشكل موحد في المناطق الواقعة شمال "الحلقة الجنوبية".

بالإضافة إلى الهيكل الجوي العام للكوكب ، لاحظت فوييجر 2 أيضًا 10 سحب صغيرة لامعة ، لوحظ معظمها في منطقة عدة درجات شمال "الحلقة الجنوبية" ؛ من جميع النواحي الأخرى ، يشبه أورانوس كوكب "ميت ديناميكيًا". ومع ذلك ، في التسعينيات ، زاد عدد السحب اللامعة المسجلة بشكل كبير ، ووجد معظمها في نصف الكرة الشمالي من الكوكب ، والذي أصبح مرئيًا في ذلك الوقت. قد يكون هذا بسبب حقيقة أن السحب الساطعة أسهل في الرؤية في نصف الكرة الشمالي منها في النصف الجنوبي الأكثر إشراقًا. هناك اختلافات في بنية السحب في نصفي الكرة الأرضية: الغيوم الشمالية أصغر وأكثر إشراقًا وأكثر استطالة. على ما يبدو ، تقع على ارتفاع أعلى. يختلف عمر السحب اختلافًا كبيرًا - فبعض السحب المرصودة لم تدم حتى بضع ساعات ، بينما نجت واحدة على الأقل من الغيوم الجنوبية منذ لحظة تحليق فوييجر 2 بالقرب من أورانوس. أظهرت الملاحظات الأخيرة لنبتون وأورانوس أن هناك العديد من أوجه التشابه بين سحب هذه الكواكب. على الرغم من أن الطقس على أورانوس أكثر هدوءًا ، فقد لوحظت عليه "البقع الداكنة" (الدوامات الجوية) ، وكذلك في نبتون - في عام 2006 ، ولأول مرة ، شوهدت دوامة في غلافها الجوي.

أول دوامة جوية شوهدت على أورانوس. صورة التقطها هابل.

أتاح تتبع السحب المختلفة تحديد رياح المنطقة التي تهب في طبقة التروبوسفير العليا لأورانوس. عند خط الاستواء ، تكون الرياح رجعية ، أي أنها تهب في الاتجاه المعاكس بالنسبة لدوران الكوكب ، وسرعاتها (لأنها تتحرك في الاتجاه المعاكس للدوران) هي -100 و -50 م / س. تميل سرعات الرياح إلى الصفر مع زيادة المسافة من خط الاستواء إلى خط عرض ± 20 درجة ، حيث لا توجد رياح تقريبًا. تبدأ الرياح بالهبوط في اتجاه دوران الكوكب وصولًا إلى القطبين. تبدأ سرعات الرياح في النمو ، لتصل إلى أقصى حد لها عند خطوط العرض ± 60 درجة وتنخفض تقريبًا إلى الصفر عند القطبين. سرعة الرياح عند خط عرض -40 درجة تتراوح من 150 إلى 200 م / ث ، وتعيق "الحلقة الجنوبية" المزيد من الملاحظات التي تحجب الغيوم بسطوعها ولا تسمح بحساب سرعة الرياح بالقرب من الجنوب عمود. تم تسجيل أقصى سرعة للرياح على الكوكب في نصف الكرة الشمالي عند خط عرض +50 درجة وتساوي أكثر من 240 م / ث.

التغيرات الموسمية

خلال فترة قصيرة من مارس إلى مايو 2004 ، شوهد تكوين سحابة أكثر نشاطًا في الغلاف الجوي لأورانوس ، مثل غلاف نبتون. سجلت الملاحظات سرعات رياح تصل إلى 229 م / ث (824 كم / ساعة) وعاصفة رعدية مستمرة تسمى الألعاب النارية في الرابع من يوليو. في 23 أغسطس 2006 ، لاحظ معهد أبحاث الفضاء (بولدر ، كولورادو ، الولايات المتحدة الأمريكية) وجامعة ويسكونسن بقعة مظلمة على سطح أورانوس ، مما جعل من الممكن توسيع المعرفة حول تغير الفصول على هذا الكوكب. سبب حدوث مثل هذه الزيادة في النشاط غير معروف على وجه اليقين - ربما يؤدي الميل "الشديد" لمحور أورانوس إلى تغيرات "شديدة" في الفصول. يبقى تحديد التغيرات الموسمية لأورانوس مسألة وقت فقط ، لأن المعلومات النوعية الأولى عن غلافه الجوي وردت قبل أقل من 84 عامًا ("السنة أورانوس" تستمر 84 سنة أرضية). أظهر القياس الضوئي ، الذي بدأ منذ حوالي نصف عام من أورانوس (في الخمسينيات من القرن الماضي) ، اختلافات في سطوع الكوكب في نطاقين: بحد أقصى عند الانقلابات والحد الأدنى عند الاعتدالات. لوحظ تباين دوري مماثل من خلال قياسات الميكروويف لطبقة التروبوسفير ، والتي بدأت في الستينيات. كما أتاحت قياسات درجة حرارة الستراتوسفير ، التي ظهرت في السبعينيات ، تحديد الحدود القصوى أثناء الانقلابات (على وجه الخصوص ، في عام 1986). يُفترض أن معظم هذه التغييرات ناتجة عن عدم تناسق الكوكب.

ومع ذلك ، كما تظهر الدراسات ، لا تعتمد التغيرات الموسمية في أورانوس دائمًا على العوامل المذكورة أعلاه. خلال "الانقلاب الشمسي الشمالي" السابق في عام 1944 ، شهد أورانوس إشراقًا في نصف الكرة الشمالي ، مما يدل على أنه لم يكن دائمًا معتمًا. القطب المرئي المواجه للشمس أثناء الانقلاب الشمسي يكتسب سطوعًا وبعد الاعتدال يغمق بسرعة. أظهر تحليل مفصل للقياسات المرئية وقياسات الميكروويف أن الزيادة في السطوع لا تحدث دائمًا أثناء الانقلاب الشمسي. هناك أيضا تغييرات في الزوال البياض. أخيرًا ، في التسعينيات ، عندما غادر أورانوس الانقلاب الشمسي ، بفضل تلسكوب هابل الفضائي ، كان من الممكن ملاحظة أن نصف الكرة الجنوبي بدأ يغمق بشكل ملحوظ ، وأصبح نصف الكرة الشمالي أكثر إشراقًا ، وزادت سرعة الرياح فيه وكان هناك المزيد. الغيوم ، ولكن كان هناك اتجاه للتوضيح. لا تزال الآلية التي تحكم التغيرات الموسمية غير مفهومة جيدًا. حول الصيف و الانقلابات الشتويةكلا نصفي الكرة الأرضية من أورانوس إما تحت ضوء الشمس أو تحت ظلام الفضاء الخارجي. يُعتقد أن عمليات التطهير في المناطق المضاءة بنور الشمس ناتجة عن زيادة سماكة الضباب وسحب الميثان في طبقة التروبوسفير. ترتبط الحلقة الساطعة عند خط عرض -45 درجة أيضًا بسحب الميثان. قد تكون التغييرات الأخرى في المنطقة القطبية الجنوبية بسبب التغيرات في الطبقات السفلى. يبدو أن الاختلافات في شدة إشعاع الميكروويف من الكوكب ناتجة عن التغيرات في الدورة التروبوسفيرية العميقة لأن السحب والضباب القطبية السميكة يمكن أن تتداخل مع الحمل الحراري. مع اقتراب الاعتدال الخريفي ، تتغير القوى الدافعة ويمكن أن يحدث الحمل الحراري مرة أخرى.

تشكيل أورانوس

هناك العديد من الحجج المؤيدة لحقيقة أن الاختلافات بين عمالقة الجليد والغاز نشأت أثناء تكوين النظام الشمسي. يُعتقد أن النظام الشمسي قد تشكل من كرة عملاقة تدور من الغاز والغبار تعرف باسم سديم البروتوسولار. ثم تكثفت الكرة ، وتشكل قرص مع الشمس في المركز. ذهب معظم الهيدروجين والهيليوم إلى تكوين الشمس. وبدأت جزيئات الغبار تتجمع معًا لتشكل كواكب أولية. مع نمو حجم الكواكب ، اكتسب بعضها مجالًا مغناطيسيًا قويًا بدرجة كافية سمح لها بتركيز الغاز المتبقي حولها. استمروا في الحصول على الغاز حتى وصلوا إلى الحد الأقصى ، ثم زاد حجمهم أضعافا مضاعفة. تمكنت عمالقة الجليد من "تلقي" كمية أقل من الغاز - كانت كتلة الغاز التي تلقوها أكبر بعدة مرات من كتلة الأرض. وبالتالي ، فإن كتلتها لم تصل إلى هذا الحد. تواجه النظريات الحديثة حول تكوين النظام الشمسي بعض الصعوبة في تفسير تكوين أورانوس ونبتون. هذه الكواكب كبيرة جدًا بالنسبة لبعدها عن الشمس. ربما كانوا أقرب إلى الشمس في وقت سابق ، لكن بعد ذلك غيروا مداراتهم بطريقة ما. ومع ذلك ، تظهر تقنيات النمذجة الكوكبية الجديدة أن أورانوس ونبتون يمكن أن تكونا بالفعل في موقعهما الحالي ، وبالتالي فإن أحجامهما الفعلية وفقًا لهذه النماذج لا تشكل عائقًا أمام نظرية أصل النظام الشمسي.

أقمار أورانوس

أكبر أقمار أورانوس. من اليسار إلى اليمين: ميراندا ، آرييل ، أمبرييل ، تيتانيا ، أوبيرون.

تم اكتشاف 27 قمرا صناعيا طبيعيا في النظام الأوراني. تم اختيار الأسماء الخاصة بهم من أسماء الشخصيات في أعمال ويليام شكسبير وألكسندر بوب. هناك خمسة أقمار صناعية رئيسية: ميراندا وأرييل وأومبرييل وتيتانيا وأوبيرون. نظام القمر الصناعي لأورانوس هو الأقل كتلة بين أنظمة الأقمار الصناعية لعمالقة الغاز. حتى الكتلة المجمعة لكل هذه الأقمار الصناعية الخمسة لن تساوي نصف كتلة تريتون ، قمر نبتون. أكبر أقمار أورانوس ، تيتانيا ، يبلغ نصف قطرها 788.9 كيلومترًا فقط ، وهو أقل من نصف نصف قطر قمر الأرض ، على الرغم من أنه أكبر من نصف قطر ريا ، ثاني أكبر أقمار زحل. كل الأقمار لها بياض منخفض نسبيًا - من 0.20 لأومبرييل إلى 0.25 لأرييل. أقمار أورانوس عبارة عن مجموعات من الجليد والصخور بنسبة حوالي 50 إلى 50. يمكن أن يشتمل الجليد على الأمونيا وثاني أكسيد الكربون. من بين الأقمار ، يبدو أن سطح آرييل أصغر حجمًا مع أقل عدد من الحفر. من المرجح أن يكون سطح Umbriel ، وفقًا لدرجة الانهيار ، هو الأقدم. يوجد في ميراندا وديان يصل عمقها إلى 20 كيلومترًا وتراسات ومناظر طبيعية فوضوية. تفسر إحدى النظريات ذلك من خلال حقيقة أن ميراندا اصطدم ذات مرة بجسم سماوي معين وانهار ، على الرغم من أنه تم "تجميعه" بواسطة قوى الجاذبية مرة أخرى.

البحث عن طريق المحطات الآلية بين الكواكب

صورة لأورانوس التقطتها فوييجر 2 أثناء "المغادرة" إلى نبتون

في عام 1986 ، عبرت المركبة الفضائية فوييجر 2 التابعة لوكالة ناسا مدار أورانوس على طول مسار طيران عابرة ومرت 81500 كيلومتر من سطح الكوكب. هذه هي الزيارة الوحيدة للمنطقة المجاورة لأورانوس في تاريخ الملاحة الفضائية. تم إطلاق فوييجر 2 في عام 1977 ، قبل أن تحلق فوق أورانوس ، استكشفت كوكب المشتري وزحل (ولاحقًا نبتون). درست المركبة الفضائية بنية الغلاف الجوي لأورانوس وتكوينه ، واكتشفت 10 أقمار صناعية جديدة ، ودرست الظروف الجوية الفريدة الناتجة عن لفة محورية 97.77 درجة ، واستكشفت نظام الحلقة. كما تم فحص المجال المغناطيسي وهيكل الغلاف المغناطيسي ، وعلى وجه الخصوص ، "الذيل المغناطيسي" الناجم عن الدوران العرضي. تم اكتشاف حلقتين جديدتين وتم تصوير 5 من أكبر الأقمار الصناعية. تخطط ناسا حاليًا لإطلاق المسبار والمركبة أورانوس في عشرينيات القرن الحالي.

يصف الاقتراح ، الذي قدمته مجموعة من 168 عالمًا إلى وكالة الفضاء الأوروبية ، رحلة إلى النظام الشمسي الخارجي فيها الهدف الأسمىهو كوكب اورانوس. تم تسمية البعثة أورانوس باثفايندر. سيسمح لك بدراسة التركيب الكيميائي الفريد للكوكب وحلقاته وأقماره ، وكذلك الكشف عن بعض أهم أسرار الكوكب. هذه المهمة ، بدورها ، ستزيد من معرفتنا بالنظام الشمسي. قال رئيس المشروع إن الدافع لهذه المهمة هو استكشاف النظام الشمسي الخارجي العملاق ، والذي لا نعرف عنه إلا القليل. اعتمادًا على حجم السفينة ، قد تستغرق المهمة من 8 إلى 15 عامًا للوصول إلى وجهتها. يأمل الفريق في إمكانية إطلاق مهمة Uranus Pathfinder في عام 2021.

الحقيقة هي أن مداره مائل لدرجة أنه يدور حول نجمنا "على جانبه". وماذا يجب أن تعرفه أيضًا عن الكوكب السابع من الشمس؟

نقدم لكم 10 حقائق مثيرة للاهتمامحول أورانوس:

لو كانت الشمس بحجم معيار الباب الأمامي، إذن ستكون الأرض بحجم عملة 5 سنت تقريبًا ، وسيكون أورانوس بحجم كرة البيسبول.

ثالث أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ورابع أكبر كوكب في النظام الشمسي يدور حول نجمنا على مسافة حوالي 2.9 مليار كيلومتر ، أو 19.19 وحدة فلكية.

يوم واحد على أورانوس يساوي 17 ساعة أرضية (بالضبط هناك حاجة إلى الكثير من الوقت للكوكب للقيام بدوران كامل حول محوره). السنة على أورانوس تساوي 84 سنة أرضية ، أو 30.687 يومًا (فترة الثورة حول الشمس).

أورانوس له غلاف جوي يتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على آثار الميثان والهيدروكربونات الأخرى فيه. إن وجود الميثان في الغلاف الجوي للكوكب هو ما يمنحه اللون الأزرق والأخضر المميز. 27 - كم بالضبط عدد الأقمار الصناعية التي يمتلكها الكوكب السابع في النظام الشمسي. كلهم يحملون أسماء شخصيات من أعمال ويليام شكسبير وألكسندر بوب. أكبر خمسة أقمار على هذا الكوكب هي ميراندا وأرييل وأومبرييل وتيتانيا وأوبيرون.

يحتوي أورانوس أيضًا على نظام حلقات محدد بشكل فضفاض. عددهم محدود بـ 13. الحلقات الداخلية ضيقة ومظلمة ، بينما الحلقات الخارجية مطلية بألوان زاهية.

مركبة الفضاء فوييجر 2 التابعة لناسا هي المركبة الفضائية الوحيدة التي "زارت" أورانوس. اقترب من "عملاق الجليد" في يناير 1986.

التقط الجهاز آلاف الصور لأورانوس وأقماره الصناعية ، ثم انطلق "إلى موعد" مع هدفه التالي - نبتون.

وفقا للعلماء ، الحياة على أورانوس مستحيلة. يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة على سطح الكوكب -212 درجة مئوية.

مثل كوكب الزهرة ، يدور أورانوس إلى الوراء ، مما يعني أنه يدور من الشرق إلى الغرب. على عكس أي كواكب أخرى في المجموعة الشمسية ، يدور أورانوس كما لو كان "على جانبه". عادة ما يتم تفسير هذا الميل الشاذ للكوكب من خلال اصطدام أورانوس بجسم سماوي كبير في مرحلة مبكرة من تكوينه.

كيف حصل أورانوس على اسمه؟

أورانوس هو أول كوكب تم اكتشافه في العصر الحديث وبمساعدة تلسكوب. يعتبر عالم الفلك الإنجليزي ويليام هيرشل مكتشفًا لها. وقع هذا الحدث في عام 1781.

في البداية ، أراد هيرشل تسمية العضو الجديد في النظام الشمسي الكوكب جورج تكريما للملك جورج الثالث. ومع ذلك ، لم تجد هذه الفكرة أي دعم ، ونتيجة لذلك سمي الكوكب السابع على اسم إله السماء اليوناني أورانوس.

(ضخمة ومليئة بالهيدروجين والهيليوم) ، وأورانوس ونبتون عمالقة جليدية (كبيرة وتمثلها عناصر أثقل).

في السابق ، كان بلوتو يُعتبر الكوكب التاسع ، ولكن منذ عام 2006 انتقل إلى فئة الكواكب القزمة. تم اكتشاف هذا الكوكب القزم لأول مرة بواسطة Clyde Tomb. الآن هي واحدة من أكبر الأجسام في العالم - مجموعة من الأجسام الجليدية على الحافة الخارجية لنظامنا. فقد بلوتو وضعه الكوكبي بعد أن قام الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) بمراجعة المفهوم نفسه.

وفقًا لقرار الاتحاد الفلكي الدولي ، فإن الكوكب هو جسم يقوم بممر مداري حول الشمس ، ويتمتع بكتلة كافية لتشكيله على شكل كرة وإزالة الأجسام الغريبة من المنطقة المحيطة به. لم يستطع بلوتو تلبية الشرط الأخير ، وبالتالي أصبح كوكبًا قزمًا. من بين الأشياء المماثلة الأخرى ، يمكن للمرء أن يتذكر و.

مع غلاف جوي صغير وخصائص سطح قاسية و 5 أقمار صناعية ، يُعتبر بلوتو أكثر الكواكب القزمة تعقيدًا وواحدًا من أكثر الكواكب المدهشة على كوكبنا.

لكن العلماء لا يفقدون الأمل في العثور على الكوكب التاسع الغامض - بعد أن أعلنوا في عام 2016 عن جسم افتراضي يؤثر على الجاذبية على أجسام من. من حيث المعلمات ، فهي تبلغ 10 أضعاف كتلة الأرض و 5000 مرة كتلة بلوتو.

كوكب	القطر بالنسبة للأرض	الكتلة بالنسبة للأرض	نصف القطر المداري ، أ. ه.	الفترة المدارية ، سنوات الأرض	يوم، نسبة إلى الأرض	الكثافة ، كجم / م³	الأقمار الصناعية
	0,382	0,06	0,38	0,241	58,6	5427	رقم
	0,949	0,82	0,72	0,615	243	5243	رقم
	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	5515	1
	0,53	0,11	1,52	1,88	1,03	3933	2
	0,074	0,000013	2,76	4,6	0,46	~2000	رقم
	11,2	318	5,20	11,86	0,414	1326	67
	9,41	95	9,54	29,46	0,426	687	62
	3,98	14,6	19,22	84,01	0,718	1270	27
	3,81	17,2	30,06	164,79	0,671	1638	14
	0,098	0,0017	39,2	248,09	6,3	2203	5
	0,032	0,00066	42,1	281,1	0,03	~1900	2
	0,033	0,00065	45,2	306,28	1,9	~1700	رقم
	0,1	0,0019	68,03	561,34	1,1	~2400	1

الكواكب الأرضية للنظام الشمسي

تسمى الكواكب الأربعة الأولى من الشمس بالكواكب الأرضية لأن سطحها صخري. يحتوي بلوتو أيضًا على طبقة سطحية صلبة (مجمدة) ، لكنها تنتمي إلى نوع الكواكب القزم.

عمالقة الغاز في النظام الشمسي

كواكب النظام الشمسي بالترتيب

فيما يلي خصائص الكواكب الثمانية الرئيسية بالترتيب من الشمس:

أول كوكب من الشمس هو عطارد

عطارد هو الكوكب الأول من الشمس. يقوم بعمل دورات في مدار إهليلجي بمسافة 46-70 مليون كيلومتر. يقضي 88 يومًا في فترة مدارية واحدة ، و 59 يومًا على مدى محوري. بسبب الدوران البطيء ، يمتد اليوم على 176 يومًا. الميل المحوري صغير للغاية.

بقطر 4887 كم ، يصل أول كوكب من الشمس إلى 5٪ من كتلة الأرض. جاذبية السطح - 1/3 من الأرض. الكوكب خالي عمليًا من طبقة الغلاف الجوي ، لذلك يكون الجو حارًا أثناء النهار ويتجمد في الليل. تتأرجح علامة درجة الحرارة بين + 430 درجة مئوية و -180 درجة مئوية.

هناك سطح فوهة البركان ونواة حديدية. لكن المجال المغناطيسي أدنى من الأرض. في البداية ، أشارت الرادارات إلى وجود جليد مائي عند القطبين. أكد الرسول الافتراضات ووجد رواسب في قاع الحفر ، والتي كانت طوال الوقت مغمورة في الظل.

يقع أول كوكب من الشمس بالقرب من النجم ، لذا يمكن رؤيته قبل الفجر وبعد غروب الشمس مباشرة.

• الاسم: رسول الآلهة في البانتيون الروماني.
• القطر: 4878 كم.
• المدار: 88 يومًا.
• طول اليوم: 58.6 يوم.

الكوكب الثاني من الشمس - الزهرة

كوكب الزهرة هو الكوكب الثاني من الشمس. يسافر في مدار دائري تقريبًا على مسافة 108 مليون كيلومتر. إنه أقرب إلى الأرض ويمكنه تقليل المسافة إلى 40 مليون كيلومتر.

يستغرق 225 يومًا على مسار مداري ، ويستمر دوران محوري (في اتجاه عقارب الساعة) لمدة 243 يومًا. يغطي اليوم 117 يومًا من أيام الأرض. الميل المحوري 3 درجات.

بقطر (12100 كم) ، يتقارب الكوكب الثاني من الشمس تقريبًا مع الأرض ويصل إلى 80٪ من كتلة الأرض. - مؤشر الجاذبية 90٪ من الأرض. يحتوي الكوكب على طبقة جوية كثيفة ، حيث يكون الضغط 90 مرة أعلى من ضغط الأرض. يمتلئ الغلاف الجوي بثاني أكسيد الكربون مع سحب كبريتية كثيفة ، مما يخلق تأثيرًا قويًا لظاهرة الاحتباس الحراري. وبسبب هذا ترتفع درجة حرارة السطح بمقدار 460 درجة مئوية (أكثر كوكب في النظام حرارة).

سطح الكوكب الثاني عن الشمس مخفي عن المراقبة المباشرة ، لكن العلماء تمكنوا من إنشاء خريطة باستخدام الرادار. محمية بالسهول البركانية الكبيرة ذات القارتين الهائلتين والجبال والوديان. هناك أيضا حفر أثر. لوحظ وجود مجال مغناطيسي ضعيف.

• الاكتشاف: رأى القدماء دون استخدام الأدوات.
• الاسم: إلهة رومانية مسؤولة عن الحب والجمال.
• القطر: 12104 كم.
• المدار: 225 يومًا.
• طول اليوم: 241 يوم.

ثالث كوكب من الشمس - الأرض

الأرض هي الكوكب الثالث من سبلينز. إنه أكبر الكواكب الداخلية وأكثرها كثافة. يبعد المسار المداري عن الشمس 150 مليون كيلومتر. له رفيق واحد وحياة متطورة.

تستغرق الرحلة المدارية 365.25 يومًا ، ويستغرق الدوران المحوري 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوانٍ. طول اليوم 24 ساعة. الميل المحوري 23.4 درجة ، ومؤشر القطر 12742 كم.

تكوّن الكوكب الثالث من الشمس منذ 4.54 مليار سنة وكان القمر قريبًا منه معظم فترات وجوده. يُعتقد أن القمر الصناعي ظهر بعد اصطدام جسم ضخم بالأرض وسحب المواد إلى المدار. كان القمر هو الذي ثبّت الميل المحوري للأرض ويعمل كمصدر لتشكيل المد.

يغطي قطر القمر الصناعي 3747 كم (27٪ من الأرض) ويقع على مسافة 362000-405000 كم. تجربة تأثير الجاذبية الكوكبية ، مما أدى إلى إبطاء الدوران المحوري ودخول كتلة الجاذبية (لذلك ، يتم توجيه جانب واحد نحو الأرض).

الكوكب محمي من الإشعاع النجمي بواسطة مجال مغناطيسي قوي يتكون من نواة نشطة (الحديد المنصهر).

• القطر: 12760 كم.
• المدار: 365.24 يومًا.
• طول النهار: 23 ساعة و 56 دقيقة.

رابع كوكب من الشمس هو كوكب المريخ

المريخ هو رابع كوكب من الشمس. يتحرك على طول مسار مداري غريب الأطوار - 230 مليون كيلومتر. تستغرق 686 يومًا في رحلة واحدة حول الشمس ، ودوران محوري - 24 ساعة و 37 دقيقة. تميل عند 25.1 درجة ويستمر اليوم 24 ساعة و 39 دقيقة. المنحدر يشبه الأرض ، لذلك فصوله.

قطر الكوكب الرابع من الشمس (6792 كم) هو نصف قطر الأرض ، وتصل كتلته إلى 1/10 من الأرض. - مؤشر الجاذبية 37٪.

المريخ غير محمي كمجال مغناطيسي ، لذلك دمرت الرياح الشمسية الغلاف الجوي الأصلي. سجلت الأجهزة تدفق الذرات إلى الفضاء. ونتيجة لذلك يصل الضغط إلى 1٪ من ضغط الأرض ، ويتم تمثيل طبقة الغلاف الجوي الرقيقة بنسبة 95٪ من ثاني أكسيد الكربون.

الكوكب الرابع بعيد عن الشمس شديد البرودة ، حيث تنخفض درجات الحرارة إلى -87 درجة مئوية في الشتاء وترتفع إلى -5 درجة مئوية في الصيف. إنه مكان مغبر به عواصف عملاقة قادرة على تغطية السطح بالكامل.

• الاكتشاف: رأى القدماء دون استخدام الأدوات.
• العنوان: إله الحرب الروماني.
• القطر: 6787 كم.
• المدار: 687 يومًا.
• طول النهار: 24 ساعة و 37 دقيقة.

خامس كوكب من الشمس - كوكب المشتري

كوكب المشتري هو الكوكب الخامس من الشمس. بالإضافة إلى ذلك ، أمامك أكبر كوكب في النظام ، وهو أكبر 2.5 مرة من جميع الكواكب ويغطي 1/1000 من الكتلة الشمسية.

يبعد عن الشمس 780 مليون كيلومتر ويقضي 12 عامًا في مسار مداري. إنه مليء بالهيدروجين (75٪) والهيليوم (24٪) وقد يحتوي على قلب صخري مغمور في الهيدروجين المعدني السائل بقطر 110.000 كم. يبلغ قطر الكوكب الإجمالي 142،984 كم.

توجد في الطبقة العليا من الغلاف الجوي غيوم طولها 50 كيلومترًا ، ممثلة ببلورات الأمونيا. هم في ممرات تتحرك بسرعات وخطوط عرض مختلفة. تبدو رائعة - عاصفة واسعة النطاق.

يقضي الكوكب الخامس من الشمس 10 ساعات في دوران محوري. هذه سرعة سريعة ، مما يعني أن القطر الاستوائي يزيد بمقدار 9000 كم عن القطر الاستوائي.

• الاكتشاف: رأى القدماء دون استخدام الأدوات.
• اسم: رئيس الآلهةفي البانتيون الروماني.
• القطر: 139822 كيلو متر.
• المدار: 11.9 سنة.
• طول اليوم: 9.8 ساعات.

الكوكب السادس من الشمس هو زحل

زحل هو الكوكب السادس من الشمس. يحتل زحل المرتبة الثانية من حيث المقياس في النظام ، متجاوزًا نصف قطر الأرض بمقدار 9 مرات (57000 كم) وكتلة أكبر بـ 95 مرة.

يبعد عن الشمس 1400 مليون كيلومتر ويقضي 29 عامًا في رحلة مدارية. مليئة بالهيدروجين (96٪) والهيليوم (3٪). قد يكون لها قلب صخري في الهيدروجين المعدني السائل بقطر 56000 كم. يتم تمثيل الطبقات العليا بالمياه السائلة والهيدروجين وهيدروسلفيد الأمونيوم والهيليوم.

يتم تسخين اللب حتى 11700 درجة مئوية وينتج حرارة أكثر مما يتلقاها الكوكب من الشمس. كلما ارتفعنا ، انخفضت الدرجة. في الجزء العلوي ، يتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة عند -180 درجة مئوية و 0 درجة مئوية على عمق 350 كم.

تشبه طبقات السحب للكوكب السادس من الشمس صورة كوكب المشتري ، لكنها أضعف وأوسع. هناك أيضًا البقعة البيضاء العظيمة ، وهي عاصفة دورية قصيرة. تستغرق 10 ساعات و 39 دقيقة على منعطف محوري ، ولكن من الصعب إعطاء رقم دقيق ، حيث لا توجد ميزات سطح ثابتة.

• الاكتشاف: رأى القدماء دون استخدام الأدوات.
• الاسم: إله الاقتصاد في البانتيون الروماني.
• القطر: 120500 كم.
• المدار: 29.5 يومًا.
• طول النهار: 10.5 ساعة.

الكوكب السابع من الشمس هو أورانوس

أورانوس هو الكوكب السابع من الشمس. أورانوس هو ممثل لعمالقة الجليد وهو ثالث أكبر كوكب في النظام. يبلغ قطرها (50000 كم) 4 مرات أكبر من الأرض و 14 مرة كتلة أكبر.

يبعد مسافة 2900 مليون كيلومتر ويقضي 84 سنة على المسار المداري. المثير للدهشة ، وفقًا للميل المحوري (97 درجة) ، أن الكوكب يدور حرفياً على جانبه.

يُعتقد أن هناك لبًا صخريًا صغيرًا يتركز حوله عباءة من الماء والأمونيا والميثان. ويلي ذلك جو من الهيدروجين والهيليوم والميثان. يتميز الكوكب السابع من الشمس أيضًا بحقيقة أنه لا يشع المزيد من الحرارة الداخلية ، لذلك تنخفض درجة الحرارة إلى -224 درجة مئوية (الكوكب الأكثر برودة).

• الاكتشاف: لاحظه ويليام هيرشل عام 1781.
• الاسم: تجسيد السماء.
• القطر: 51120 كم.
• المدار: 84 سنة.
• طول النهار: 18 ساعة.

الكوكب الثامن من الشمس هو نبتون

نبتون هو الكوكب الثامن من الشمس. منذ عام 2006 ، تم اعتبار كوكب نبتون آخر كوكب رسمي في. يبلغ قطرها 49000 كم ، ومن حيث الكتلة فهي أكبر 17 مرة من الأرض.

إنه يبعد 4500 مليون كيلومتر ويقضي 165 عامًا في رحلة مدارية. نظرًا لبعدها ، يدخل 1 ٪ فقط من الإشعاع الشمسي (مقارنة بالأرض) إلى الكوكب. يبلغ الميل المحوري 28 درجة ، ويكتمل الدوران في 16 ساعة.

تكون الأرصاد الجوية للكوكب الثامن من الشمس أكثر وضوحًا من كوكب أورانوس ، لذلك يمكن رؤية تأثيرات العواصف القوية على القطبين في شكل بقع داكنة. تتسارع الرياح إلى 600 م / ث ، وتنخفض درجة الحرارة إلى -220 درجة مئوية. يتم تسخين اللب حتى 5200 درجة مئوية.

• الاكتشاف: 1846.
• العنوان: إله الماء الروماني.
• القطر: 49530 كم.
• المدار: 165 سنة.
• طول النهار: 19 ساعة.

هذا عالم صغير ، حجمه أدنى من القمر الصناعي الأرضي. يتقاطع المدار مع و 1979-1999. يمكن اعتباره الكوكب الثامن من حيث المسافة من الشمس. سيبقى بلوتو خارج مدار نبتون لأكثر من مائتي عام. يميل المسار المداري إلى مستوى النظام بمقدار 17.1 درجة. زار Frosty World New Horizons في عام 2015.

• الاكتشاف: 1930 - كلايد تومبو.
• العنوان: إله الرومان للعالم السفلي.
• القطر: 2301 كم.
• المدار: 248 سنة.
• طول اليوم: 6.4 يوم.

الكوكب التاسع هو كائن افتراضي يقيم في النظام الخارجي. يجب أن تفسر جاذبيتها سلوك الأجسام العابرة لنبتون.

تم الإعلان عنه لأول مرة من قبل تشاد تروجيلو وسكوت شيبارد في عام 2014. في عام 2016 تم دعمهم من قبل كونستانتين باتيجين ومايكل براون. يجب أن يصل الجسم المتوقع إلى 10 كتل أرضية ، وأن تصل الفترة المدارية إلى 15000 سنة.

لم يتم العثور على الكوكب بعد ويصعب اكتشافه بسبب البعد المزعوم. لهذه النظرية الكثير من المؤيدين ، ولكن هناك أيضًا متشككون يائسون يبحثون عن تفسيرات أخرى.

الزئبق

هذا هو أقرب كوكب إلى الشمس ، لذلك تشرق الشمس على عطارد وتسخن سبع مرات أقوى من الأرض. على جانب النهار من عطارد ، يكون الجو حارًا للغاية ، وهناك جحيم أبدي. تظهر القياسات أن درجة الحرارة هناك ترتفع إلى 400 درجة فوق الصفر. ولكن في الجانب الليلي ، يجب أن يكون هناك صقيع قوي دائمًا ، والذي من المحتمل أن يصل إلى 200 درجة تحت الصفر. إذن ، عطارد هي مملكة الصحاري. نصفها عبارة عن صحراء من الحجر الساخن ، والنصف الآخر صحراء جليدية ، ربما تكون مغطاة بالغازات المجمدة. يشمل تكوين الغلاف الجوي المتخلخل للغاية لعطارد: Ar ، Ne ، He. سطح عطارد مظهر خارجيمثل القمر. عندما يكون عطارد بعيدًا بدرجة كافية عن الشمس ، يمكن رؤيته واقفاً منخفضاً في الأفق. لا يمكن رؤية عطارد في السماء المظلمة. الأفضل مشاهدته في سماء المساء أو قبل الفجر. عطارد ليس لديه أقمار صناعية. يوجد 80٪ من كتلة الزئبق في قلبه ، والذي يتكون أساسًا من الحديد. الضغط على سطح الكوكب أقل بحوالي 500 مليار مرة من الضغط على سطح الأرض. كما اتضح أن لعطارد مجال مغناطيسي ضعيف ، تبلغ شدته 0.7٪ فقط من الأرض. ينتمي عطارد إلى الكواكب الأرضية. إله التجارة في الأساطير الرومانية.

كوكب الزهرة

الكوكب الثاني من الشمس ، له مدار دائري تقريبًا. يمر أقرب إلى الأرض من أي كوكب آخر. لكن الغلاف الجوي الكثيف الملبد بالغيوم لا يسمح لك برؤية سطحه مباشرة. الغلاف الجوي: CO2 (97٪) ، N2 (حوالي 3٪) ، H2O (0.05٪) ، شوائب CO ، SO2 ، HCl ، HF. بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري ، ترتفع درجة حرارة السطح إلى مئات الدرجات. الغلاف الجوي ، وهو عبارة عن غطاء كثيف من ثاني أكسيد الكربون ، يحبس الحرارة التي تأتي من الشمس. هذا يؤدي إلى حقيقة أن درجة حرارة الغلاف الجوي أعلى بكثير من درجة حرارة الفرن. تُظهر صور الرادار مجموعة متنوعة جدًا من الحفر والبراكين والجبال. هناك العديد من البراكين الكبيرة جدًا التي يصل ارتفاعها إلى 3 كيلومترات. ومئات الكيلومترات. يستغرق تدفق الحمم البركانية على كوكب الزهرة وقتًا أطول بكثير مما يحدث على الأرض. ضغط السطح حوالي 107 باسكال. تتشابه الصخور السطحية لكوكب الزهرة في تكوينها مع الصخور الرسوبية الأرضية.

العثور على كوكب الزهرة في السماء أسهل من أي كوكب آخر. تعكس غيومه الكثيفة ضوء الشمس جيدًا ، مما يجعل الكوكب يضيء في سمائنا. كل سبعة أشهر لعدة أسابيع ، كوكب الزهرة هو ألمع جسم في السماء الغربية في المساء. بعد ثلاثة أشهر ونصف ، تشرق قبل شروق الشمس بثلاث ساعات ، وتصبح متألقة " نجم الصباح"الجزء الشرقي من السماء. يمكن ملاحظة كوكب الزهرة بعد غروب الشمس بساعة أو قبل شروق الشمس بساعة. ليس للزهرة أقمار صناعية.

أرض.

ثالث كوكب من الشمس. تبلغ سرعة دوران الأرض في مدار بيضاوي حول الشمس - 29.765 كم / ثانية. ميل محور الأرض إلى مستوى مسير الشمس هو 66o33 "22". للأرض قمر صناعي طبيعي - القمر. للأرض مجالات مغناطيسية وكهربائية. تشكلت الأرض منذ 4.7 مليار سنة من مادة الغاز والغبار المتناثرة في نظام البروتوسولار: الحديد (34.6٪) ، الأكسجين (29.5٪) ، السيليكون (15.2٪) ، المغنيسيوم (12.7٪) الضغط في مركز الكوكب هو 3.6 * 1011 باسكال ، الكثافة حوالي 12500 كجم / متر مكعب ، ودرجة الحرارة 5000-6000 درجة مئوية ، يشغل المحيط العالمي معظم سطحه (361.1 مليون كيلومتر مربع ؛ 70.8٪) ؛ تبلغ مساحة اليابسة 149.1 مليون كيلومتر مربع وتشكل ست قارات وجزر. وترتفع فوق مستوى المحيط العالمي في بمعدل 875 مترًا (أعلى ارتفاع 8848 مترًا - مدينة تشومولونجما). تحتل الجبال 30٪ من الأرض ، وتغطي الصحاري حوالي 20٪ من سطح الأرض ، والسافانا والغابات الخفيفة - حوالي 20٪ ، والغابات - حوالي 30 ٪ ، أنهار جليدية - 10٪ محيط حوالي 3800 متر ، أكبرها - 11022 متر (Marian Trench في المحيط الهادئ) ، حجم المياه 1370 مليون كيلومتر مكعب ، متوسط ​​الملوحة 35 جرام / لتر. عصر الأرض ، الذي يبلغ إجمالي كتلته 5.15 * 1015 طنًا ، يتكون من الهواء - خليط من النيتروجين بشكل أساسي (78.1٪) والأكسجين (21٪) ، والباقي - بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والغازات النبيلة وغازات أخرى. منذ حوالي 3-3.5 مليار سنة ، نتيجة للتطور الطبيعي للمادة ، نشأت الحياة على الأرض ، وبدأ تطور المحيط الحيوي.

كوكب المريخ.

رابع كوكب من الشمس ، يشبه الأرض ، ولكنه أصغر حجمًا وأكثر برودة. يحتوي المريخ على أخاديد عميقة وبراكين عملاقة وصحاري شاسعة. حول الكوكب الأحمر ، كما يُطلق عليه أيضًا المريخ ، يطير قمرين صغيرين: فوبوس وديموس. المريخ هو الكوكب المجاور للأرض ، إذا عدت من الشمس ، وعالم الفضاء الوحيد ، باستثناء القمر ، الذي يمكن الوصول إليه بالفعل بالصواريخ الحديثة. بالنسبة لرواد الفضاء ، قد تكون هذه الرحلة التي تستغرق أربع سنوات هي الخطوة التالية في استكشاف الفضاء. بالقرب من خط استواء المريخ ، في المنطقة المسماة ثارسيس ، توجد براكين ذات أبعاد هائلة. تارسيس هو الاسم الذي أطلقه علماء الفلك على تل يبلغ ارتفاعه 400 كم. واسعة وحوالي 10 كم. في الارتفاع. هناك أربعة براكين على هذه الهضبة ، كل منها هو مجرد بركان عملاق مقارنة بأي بركان أرضي. أعلى بركان تارسيس ، جبل أوليمبوس ، يرتفع فوق المنطقة المحيطة لمسافة 27 كم. حوالي ثلثي سطح المريخ جبلية كمية كبيرةحفر تأثير محاطة بشظايا الصخور الصلبة. بالقرب من براكين ثارسيس ، توجد مجموعة واسعة من الأخاديد يبلغ طولها ربع خط الاستواء. يبلغ عرض وادي مارينر 600 كيلومتر ، وعمقه يصل إلى درجة أن جبل إيفرست يغوص بالكامل في قاعه. ترتفع المنحدرات الصخرية آلاف الأمتار ، من قاع الوادي إلى الهضبة أعلاه. في العصور القديمة ، كان هناك الكثير من الماء على سطح المريخ ، وتدفقت الأنهار الكبيرة على سطح هذا الكوكب. تقع القمم الجليدية في القطبين الجنوبي والشمالي للمريخ. لكن هذا الجليد لا يتكون من الماء ، ولكنه يتكون من ثاني أكسيد الكربون المتجمد في الغلاف الجوي (يتجمد عند درجة حرارة -100 درجة مئوية). يعتقد العلماء أن المياه السطحية مخزنة على شكل كتل جليدية مدفونة في الأرض ، خاصة في المناطق القطبية. تكوين الغلاف الجوي: CO2 (95٪) ، N2 (2.5٪) ، Ar (1.5 - 2٪) ، CO (0.06٪) ، H2O (حتى 0.1٪) ؛ الضغط بالقرب من السطح هو 5-7 hPa. في المجموع ، تم إرسال حوالي 30 محطة فضائية بين الكواكب إلى المريخ.

كوكب المشتري هو أكبر كوكب.

خامس كوكب من الشمس ، أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. كوكب المشتري ليس كوكبًا صلبًا. على عكس الكواكب الصلبة الأربعة الأقرب إلى الشمس ، كوكب المشتري عبارة عن كرة غاز ، تكوين الغلاف الجوي: H2 (85٪) ، CH4 ، NH3 ، He (14٪). تكوين غاز المشتري مشابه جدًا لتكوين الشمس. كوكب المشتري هو مصدر قوي لانبعاث الراديو الحراري. كوكب المشتري لديه 16 قمرا صناعيا (Adrastea ، Metis ، Amalthea ، Thebe ، Io ، Lysitea ، Elara ، Ananke ، Karma ، Pasiphe ، Sinope ، Europa ، Ganymede ، Callisto ، Leda ، Himalia) ، بالإضافة إلى حلقة بعرض 20000 كم ، قريبة تقريبًا على الكوكب. سرعة دوران كوكب المشتري كبيرة جدًا لدرجة أن الكوكب ينتفخ على طول خط الاستواء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مثل هذا الدوران السريع يسبب رياحًا قوية جدًا في الغلاف الجوي العلوي ، حيث تتمدد الغيوم في شرائط ملونة طويلة. يوجد عدد كبير جدًا من بقع الدوامة في سحب كوكب المشتري. أكبرها ، ما يسمى بالنقطة الحمراء العظيمة ، أكبر من الأرض. البقعة الحمراء العظيمة هي عاصفة ضخمة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري تمت ملاحظتها لمدة 300 عام. داخل الكوكب ، تحت ضغط هائل ، يتحول الهيدروجين من الغاز إلى سائل ، ثم من سائل إلى مادة صلبة. على عمق 100 كم. هناك محيط شاسع من الهيدروجين السائل. أقل من 17000 كم. يتم ضغط الهيدروجين بشدة بحيث يتم تدمير ذراته. وبعد ذلك يبدأ في التصرف مثل المعدن. في هذه الحالة ، توصل الكهرباء بسهولة. يخلق التيار الكهربائي المتدفق في الهيدروجين المعدني مجالًا مغناطيسيًا قويًا حول المشتري.

الكوكب السادس من الشمس ، لديه نظام مذهل من الحلقات. بسبب الدوران السريع حول محوره ، يبدو أن زحل مسطح عند القطبين. تصل سرعة الرياح عند خط الاستواء إلى 1800 كم / ساعة. يبلغ عرض حلقات زحل 400000 كيلومتر ، لكن سمكها لا يتجاوز بضع عشرات من الأمتار. الأجزاء الداخلية من الحلقات تدور حول زحل أسرع من الأجزاء الخارجية. تتكون الحلقات في الغالب من بلايين من الجسيمات الصغيرة ، كل منها يدور حول زحل كقمر صناعي مجهري منفصل. ربما تتكون هذه "السواتل الدقيقة" من جليد مائي أو صخور مغطاة بالجليد. يتراوح حجمها من بضعة سنتيمترات إلى عشرات الأمتار. توجد أيضًا أجسام أكبر في الحلقات - كتل حجرية وشظايا يصل قطرها إلى مئات الأمتار. تنشأ الفجوات بين الحلقات تحت تأثير قوى الجاذبية لسبعة عشر قمراً (هايبريون ، ميماس ، تيثيس ، تيتان ، إنسيلادوس ، إلخ) ، مما يتسبب في انقسام الحلقات. يشمل تكوين الغلاف الجوي: CH4، H2، He، NH3.

الكوكب السابع من الشمس. تم اكتشافه في عام 1781 من قبل عالم الفلك الإنجليزي ويليام هيرشل وسمي على اسم إله السماء اليوناني أورانوس. يختلف اتجاه أورانوس في الفضاء عن باقي كواكب المجموعة الشمسية - حيث يقع محور دورانه ، كما كان ، "على جانبه" بالنسبة إلى مستوى ثورة هذا الكوكب حول الشمس. محور الدوران مائل بزاوية 98 درجة. نتيجة لذلك ، يتحول الكوكب إلى الشمس بالتناوب مع القطب الشمالي ، ثم الجنوب ، ثم خط الاستواء ، ثم خطوط العرض الوسطى. أورانوس لديه أكثر من 27 قمرا صناعيا (ميراندا ، آرييل ، أومبريل ، تيتانيا ، أوبيرون ، كورديليا ، أوفيليا ، بيانكا ، كريسيدا ، ديسديمونا ، جولييت ، بورتيا ، روزاليند ، بليندا ، باك ، إلخ) ونظام الحلقات. يوجد في وسط أورانوس نواة مكونة من الحجر والحديد. يشمل تكوين الغلاف الجوي: H2 ، He ، CH4 (14٪).

يتقاطع مداره مع مدار بلوتو في بعض الأماكن. القطر الاستوائي هو نفسه قطر أورانوس ، على الرغم من أن نبتون يقع على بعد 1627 مليون كيلومتر من أورانوس (يقع أورانوس على بعد 2869 مليون كيلومتر من الشمس). بناءً على هذه البيانات ، يمكننا أن نستنتج أنه لا يمكن ملاحظة هذا الكوكب في القرن السابع عشر. أحد الإنجازات المذهلة للعلم ، كان اكتشاف كوكب نبتون من خلال الحسابات - "على رأس قلم" أحد الأدلة على الإدراك اللامحدود للطبيعة. أورانوس - الكوكب الذي يتبع زحل ، والذي كان يعتبر لقرون عديدة الكوكب الأبعد ، اكتشفه في. هيرشل في نهاية القرن الثامن عشر. أورانوس بالكاد يمكن رؤيته بالعين المجردة. بحلول الأربعينيات من القرن التاسع عشر. أظهرت الملاحظات الدقيقة أن أورانوس ينحرف بالكاد عن المسار الذي يجب أن يتبعه ، نظرًا للاضطرابات من جميع الكواكب المعروفة. وهكذا تم اختبار نظرية حركة الأجرام السماوية ، الصارمة والدقيقة للغاية. اقترح Le Verrier (في فرنسا) و Adams (في إنجلترا) أنه إذا كانت الاضطرابات من الكواكب المعروفة لا تفسر الانحراف في حركة أورانوس ، فهذا يعني أن جاذبية جسم غير معروف حتى الآن تؤثر عليه. لقد حسبوا في وقت واحد تقريبًا المكان الذي يجب أن يكون فيه جسم غير معروف خلف أورانوس ينتج هذه الانحرافات من خلال جاذبيته. قاموا بحساب مدار الكوكب المجهول وكتلته وأشاروا إلى مكان في السماء حيث يجب أن يكون الكوكب المجهول في ذلك الوقت. تم العثور على هذا الكوكب في تلسكوب في المكان الذي أشاروا إليه عام 1846. وكان يسمى نبتون. نبتون غير مرئي للعين المجردة. على هذا الكوكب ، تهب الرياح بسرعة تصل إلى 2400 كم / ساعة ، موجهة ضد دوران الكوكب. هذه أقوى رياح في النظام الشمسي.

تكوين الغلاف الجوي: H2، He، CH4. لديها 6 أقمار صناعية (أحدها تريتون).

نبتون هو إله البحار في الأساطير الرومانية.