אוראנוס

מתוך אסטרופדיה
(הופנה מהדף אורנוס)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
SolarSystem1.jpg
אוראנוס
Uranus.jpg
אוראנוס, כפי שצולם ע"י החללית וויאג'ר 2 (1986).
מידע כללי
סוג עצם: כוכב לכת
מיקום: מסלול סביב השמש
מאפיינים מסלוליים
רדיוס מסלול: 2,876,679.082 ק"מ
רדיוס מסלול: 19.229 י"א AU
אפהליון: 3,004,419,704 ק"מ
(20.083 י"א AU)
פריהליון: 2,748,938,461 ק"מ
(18.375 י"א AU)
אקסצנטריות: 0.044405
זמן הקפה: 84.016846 שנים, 30,799 ימים
מחזור סינודי: 369.66 יום
נטיית מסלול: 6.48°
מאפיינים פיזיים
בהירות: 5.6±0.3 מגניטוד
רדיוס בקו המשווה: 25,559±4 ק"מ
מסה: 8.6832´1025 ק"ג ק"ג
צפיפות ממוצעת: 1.318 גרם/סמ"ק
זמן סיבוב עצמי: 17.24 שעות
נטיית ציר הסיבוב: 97.86°
מהירות מילוט: 21.3 ק"מ לשנייה ק"מ/שנייה


אוראנוס (או אורון, באנגלית: Uranus) הינו כוכב הלכת השביעי במרחקו מהשמש, וכוכב הלכת הראשון שהתגלה בעידן שלאחר המצאת הטלסקופ. אוראנוס הוא כוכב הלכת השלישי בגודלו במערכת השמש (קוטרו כ-51,000 ק"מ, 4 פעמים קוטר כדור הארץ) והרביעי במסתו (כ-15 פעמים מסת הארץ) ודומה בתכונותיו לכוכב הלכת נפטון. הן אוראנוס והן נפטון מכילים בעיקר קרח מוצק מתרכובות שונות כמו מים, אמוניה ומתאן (צפיפותו של אוראנוס 1.27 גרם לסמ"ק) ולכן יש המכנים את השניים "ענקי הקרח" בניגוד לענקים הגזיים צדק ושבתאי העשויים בעיקר ממימן והליום (צפיפותו של שבתאי כ-0.7 גרם לסמ"ק) ובניגוד לכוכבי הלכת הארציים כמו הארץ (צפיפותו כ-5.5 גרם לסמ"ק). את גוף הקרח, שבמרכזו ליבת ברזל, מקיפה שכבה עבה של אטמוספרה המורכבת ממימן מולקולרי, הליום, אמוניה ומעט מתאן. אטמוספרה זו מעניקה לאוראנוס גוון כחלחל-ירקרק. לאוראנוס מערך טבעות וסדרה של ירחים קטנים כמו לשאר כוכבי הלכת הענקים.

כאמור, אוראנוס הוא כוכב הלכת הראשון שהתגלה בעידן המודרני. האסטרונום האנגלי וויליאם הרשל צפה בו לראשונה ב-13 במרץ 1781 וזיהה אותו ככוכב לכת. הרשל הציע לכנותו על-שם פטרונו, מלך אנגליה ג'ורג' השלישי, "כוכב הלכת הגאורגיאני" (Georgium Sidus), אך קהילת האסטרונומים הבינלאומית העדיפה את השם אוראנוס, על שמו של אל השמיים במיתולוגיה היוונית, שהיה בנה ובן זוגה של גאיה ואביהם של קרונוס (סטורן), הציקלופים והטיטאנים וסבו של זאוס (יופיטר).

במחצית הראשונה של המאה ה-19 נמצאו סטיות בין מסלולו הנצפה של אוראנוס למסלולו החזוי. סטיות אלו הובילו להערכה כי קיים כוכב לכת נוסף המפריע את מסלולו של אוראנוס. חישובים מתמטיים של ההפרעות הנ"ל הובילו לגילויו של כוכב הלכת נפטון ע"י לה-ורייה ואדמס ב-1846.


גילוי

אוראנוס או אורנוס (באנגלית: Uranus) התגלה ב-13 במרץ 1781 על ידי האסטרונום האנגלי וויליאם הרשל (ממוצא גרמני-יהודי) שהיה אחד מהאסטרונומים החשובים ביותר של המאות ה-18 וה-19, ועסק בתחומים רבים ומגוונים באסטרונומיה, אסטרופיסיקה ופיסיקה. בתחילה ביקש הרשל לכנות את כוכב הלכת החדש "הכוכב של ג'ורג'", על-שם הפטרון שלו, מלך אנגליה ג'ורג' השלישי, אך קמה לכך התנגדות בקרב המלומדים מהיבשת. מאוחר יותר נקרא כוכב הלכת בשם "הרשל" על-שם מגלהו, ורק לקראת אמצע המאה ה-19 התקבל השם אוראנוס, שהיה אל השמים היווני, בן-זוגה של גאיה, אלת האדמה, אביו של קרונוס/סאטורן (כוכב הלכת שבתאי), וסבו של זאוס/יופיטר (כוכב הלכת צדק). כדי להכניס את גילויו של הרשל לפרופורציה, יש לזכור כי אוראנוס היה כוכב הלכת הראשון שהתגלה זה למעלה מ-3,000 שנה (ואולי אף יותר) ולא היה ידוע מאז ימי בראשית של התרבויות הקדומות. מעניין לציין כי ניתן להבחין באוראנוס בעין בלתי מצוידת מאזורים חשוכים במיוחד. בהירותו הנראית המירבית היא 5.3 מגניטודות, בעוד בהירותו הממוצעת היא 5.5 מגניטודות, מעט בהיר יותר מסף הבהירות הנראית (כ-6.5 מגניטודות). באמצעות טלסקופ קטן, ניתן להבחין בדיסקה כחלחלה קטנה שקוטרה הזוויתי הממוצע הוא 3.9 שניות קשת. למעשה, התיעוד התצפיתי הראשון של אוראנוס נעשה ב-1690 על ידי האסטרונום המלכותי באנגליה ג'ון פלמסטיד, שסיווג אותו בתור כוכב וקרא לו 34 בקבוצת שור (34 Tau). כך שהרשל היה הראשון להבין כי מדובר בפלנטה, כוכב לכת, הנמצא בקצה מערכת השמש.

במהלך המאה ה-19, נמצאו סטיות בין מסלולו הנצפה של אוראנוס למסלול החזוי לפי המכניקה הניוטונית. סטיות אלו הובילו להערכה כי קיים כוכב לכת נוסף המפריע את מסלולו של אוראנוס. חישובים מתמטיים של ההפרעות הנ"ל הובילו לגילויו של כוכב הלכת נפטון ב-1846 ע"י לה-ווריה ואדמס.

ציר סיבוב ועונות השנה

ציר הסיבוב המוטה של אוראנוס גורם לשינויים דרמטיים בעונות השנה שעל כוכב הלכת, כפי שניתן לראות מאיור זה.

בשונה משאר כוכבי הלכת לציר הסיבוב העצמי של אוראנוס נטייה גדולה של כ-98 מעלות והוא קרוב מאד למישור התנועה של אוראנוס סביב השמש (ראו איור). לשם השוואה, ציר הסיבוב של כדור הארץ נוטה בכ-23 מעלות. כתוצאה מסיבובו של אוראנוס "על צידו" יש לו מערכת משונה של עונות שנה: תושב דמיוני שחי על קו המשווה של אוראנוס יחווה חורף קשה ובו השמש נמצאת על האופק ללא שינוי בין יום ללילה. לאחר רבע שנת אוראנוס יחל הקיץ עם תחלופה נורמלית של יום ולילה (יום שלם על פני אוראנוס אורך כ-17 ורבע שעות). בעונה הבאה, לאחר שאוראנוס השלים מחצית ממסלולו סביב השמש, ישוב החורף, רק שהפעם השמש תהיה באופק המנוגד, ואילו העונה האחרונה תהיה עונת קיץ עם ימים ולילות רגילים. אחיו הדמיוני גם כן של בן-אוראנוס שחי על הקוטב הצפוני של כוכב הלכת, יחווה עונות שנה אחרות לגמרי. כאשר אצל תושב המשווה משתולל החורף, בקוטב מתרחש קיץ בו השמש נמצאת בזנית ואיננה שוקעת. בעונה הבאה, תימצא השמש באופק עם ימים קרים ולילות קרים עוד יותר. חצי שנה לאחר הקיץ מתרחש חורף אפל בו נמצאת השמש בקביעות מתחת לאופק, ואילו בעונה הרביעית והאחרונה תמצא השמש שוב באופק, תזרח ותשקע לחילופין. כדי להוסיף למצב דברים זה יש לציין כי "שנת אוראנוס" נמשכת כ-84 שנים בגלל מרחקו הרב מהשמש – כמעט שלושה מיליארד ק"מ (3,000,000,000 ק"מ) שהם כ-19.6 יחידות אסטרונומיות. מעניין לציין שטבעותיו וירחיו של אוראנוס נעים במסלול המאונך לציר הסיבוב של כוכב הלכת, כלומר הטייתו הרבה של אוראנוס היא עתיקת יומין.

מבנה

החלקים הפנימיים של אוראנוס עניים יותר במימן (רק 15%) ביחס לכוכבי הלכת הגזיים והוא עשוי בעיקר סלעים וקרח (ומכאן סיווגם של אוראנוס ונפטון בתור כוכבי לכת קרחיים). הגרעין של אוראנוס בנוי ככל הנראה מקרח וסלע בשיעור של כמסת ארץ אחת. מסביב לגרעין מעטפת עשירה במים, אמוניה ומתאן ומסתה בין 10 ל 15 מסות ארץ. המעטפת החיצונית של אוראנוס בנויה ממימן מולקולרי, הליום ומתאן בסך של כמסת ארץ אחת.

אטמוספירה

האטמוספירה של אוראנוס מורכבת מ 83% מימן, 15% הליום ו 2% אמוניה. האטמוספירה של אוראנוס רגועה יותר מזו של כוכב הלכת נפטון.


טבעות

אוראנוס כפי שצולם בתחום האינפרא אדום הקרוב באמצעות טלסקופ החלל ע"ש האבל. ניתן להבחין בטבעות אוראנוס, בחלק מירחיו ובעננים באטמוספירה שלו. בין שתי התמונות, ניתן להבחין בתנועת הירחים והתופעות האטמוספריות.

בדומה ליתר כוכבי הלכת הענקיים, לאוראנוס מערכת של 11 טבעות. הטבעות התגלו במרץ 1977 על ידי תצפיות בהתכסות כוכב בטבעות אוראנוס. מאוחר יותר, הטבעות צולמו על ידי החללית וויג'אר 2 (החללית היחידה שהגיעה לאוראנוס) ואף בתצפיות מכדור הארץ. הטבעות סובבות סביב ציר הסיבוב המוטה של אוראנוס והאלבדו שלהן הינו כ 3%. בטבלה הבאה מופיעים המאפיינים העיקריים של הטבעות.

טבעות כוכב הלכת אוראנוס
שם הטבעת מרחק ממרכז אוראנוס (ק"מ) רוחב (ק"מ) עובי (ק"מ)

1986U2R

38,000

2,500

0.1

אוראנוס – טבעת 6

41,840

1-3

0.1

אוראנוס – טבעת 5

42,230

2-3

0.1

אורנוס – טבעת 4

42,580

2-3

0.1

אוראנוס – טבעת אלפא

44,720

7-12

0.1

אוראנוס – טבעת בטא

45,670

7-12

0.1

אוראנוס – טבעת אטא

47,190

0-2

0.1

אוראנוס – טבעת גאמא

47,630

1-4

0.1

אוראנוס – טבעת דלתא

48,290

3-9

0.1

1986U1R

50,020

1-2

0.1

אוראנוס – טבעת אפסילון

51,140

20-100

>0.15

ירחי אוראנוס

הירח מירנדה, כפי שצולם על ידי החללית וויג'אר 2 שחלפה בקרבת אורנוס בשנת 1986. פניו של מירנדה מלאות בקווי שבר שעומקם עד כ 20 ק"מ (קוטרו של מירנדה כ 500 ק"מ בלבד), ועירוב של אזורים צעירים וזקנים.

לאוראנוס 27 ירחים (נכון ל-2009), שרובם קטנים למדי בקוטר של עשרות ק"מ בודדים. חמישה מהירחים (מירנדה, אריאל, אומבריאל, טיטאניה ואוברון) גדולים יחסית (קוטר של 1,110-1,500 ק"מ) ושניים מהם, טיטאניה ואוברון, התגלו ב-1787 זמן קצר לאחר שהתגלה אוראנוס עצמו ע"י ויליאם הרשל. הנוהג הוא לכנות את הירחים בשמות דמויות נשיות מכתביהם של ויליאם שייקספיר ואלכסנדר פופ.

את ירחיו של אוראנוס ניתן לחלק לשלוש קבוצות: 13 ירחים פנימיים, 5 ירחים גדולים, ו-9 ירחים לא-סדירים. הירחים הפנימיים הם קטנים, כהים ולהם הרכב ומקור הדומה לטבעותיו של אוראנוס. חמשת הירחים הגדולים הינם מסיביים מספיק כדי להיות בעלי צורה כדורית ובעלי סימנים על פני השטח לפעילות גיאולוגית פנימית כמו קניונים והרי געש. הגדול מבין ירחים אלה, טיטאניה, הוא הירח השמיני בגודלו במערכת השמש, עם קוטר של 1,578 ק"מ. הירחים הלא-סדירים מקיפים את אוראנוס במסלולים אליפטיים ונטויים מאד ביחס למישור הסיבוב של כוכב הלכת והם קרוב לודאי גופי קרח שנתפסו בשדה הכבידה של אוראנוס.


ירחי כוכב הלכת אורנוס
שם רדיוס ממוצע (ק"מ) צפיפות (גרם לסמ"ק) בהירות ממוצעת בניגוד חצי ציר ארוך של המסלול (ק"מ) אקסצנטריות נטיית המסלול (מעלות) זמן מחזור סידרלי (ימים) מגלה ושנת גילוי

אריאל (Ariel)

578.9

1.67

13.70

190,900

0.0012

0.041

2.520

Lassell 1851

אומבריאל (Umbriel)

584.7

1.40

14.47

266,000

0.0039

0.128

4.144

Lassell 1851

טיטאניה (Titania)

788.9

1.72

13.49

436,300

0.0011

0.079

8.706

ׁHerschel 1787

אוברון (Oberon)

761.4

1.63

13.70

583,500

0.0014

0.068

13.46

ׁHerschel 1787

מירנדה (Miranda)

235.8

1.20

15.79

129,900

0.0013

4.338

1.413

Kuiper 1948

קורדליה (Cordelia)

20.1

1.3

23.62

49,800

0.0003

0.085

0,335

1986

אופיליה (Ophelia)

21.4

1.3

23.26

53,800

0.0099

0.104

0.376

1986

ביאנקה (Bianca)

25.7

1.3

22.52

59,200

0.0009

0.193

0.435

1986

קרסידה (Cressida)

39.8

1.3

21.58

61,800

0.0004

0.006

0.464

1986

דזדמונה (Desdemona)

32.0

1.3

21.99

62,700

0.0001

0.113

0.474

1986

ג'וליאט (Juliet)

46.8

1.3

21.12

64,400

0.0007

0.065

0.493

1986

פורטיה (Portia)

67.6

1.3

20.42

66,100

0.0001

0.059

0.513

1986

רוזאלינד (Rosalind)

36

1.3

21.79

69,900

0.0001

0.279

0.558

1986

בלינדה (Belinda)

40.3

1.3

21.47

75,300

0.0001

0.031

0.624

1986

פאק (Puck)

81

1.3

19.75

86,000

0.0001

0.319

0.762

1985

קאליבאן (Caliban)

49

1.5

22.42

7,231,000

0.1587

140.881

579.73

1997

סיקוראקס (Sycorax)

95

1.5

20.82

12,179,000

0.5224

159.404

1288.30

1997

פרוספרו (Prospero)

15

1.5

23.2

16,256,000

0.4448

151.966

1978.29

1999

סאטאבוס (Setebos)

15

1.5

23.3

17,418,000

0.5914

158.202

2225.21

1999

סטאפנו (Stephano)

10

1.5

24.1

8,004,000

0.2292

144.113

677.36

1999

טרינקולו (Trinculo)

5

1.5

25.4R

8,504,000

0.2200

167.050

749.24

2001

פרדינאנד (Ferdinand)

10

1.5

25.1R

20901000.0

0.3682

169.840

2887.21

2001

פרנסיסקו (Francisco)

11

1.5

25.0R

4276000

0.1459

145.220

266.56

2001

מרגרט (Margaret)

11

1.5

25.0R

2003

הירח אריאל, כפי שצולם על ידי החללית וויג'אר 2 שחלפה בקרבת אורנוס בשנת 1986. צילום NASA.

תצפית בכוכב הלכת אורנוס

ניתן להבחין בכוכב הלכת אורנוס, בעין בלתי מצוידת מאזורים חשוכים במיוחד (ראו גם: זיהום אור). בהירותו הנראית המירבית היא 5.3, בעוד בהירותו הממוצעת היא 5.5. באמצעות טלסקופ קטן, ניתן להבחין בדיסקה כחלחלה קטנה שקוטרה הזוויתי הממוצע בניגוד הוא 3.9 שניות קשת.

ראו גם

הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

מחברים


דוד פולישוק, אסף חורש, ערן אופק