راز چرخش عجیب اورانوس و دلیل به پهلو خوابیدن این سیاره چیست؟
شاید تا حالا تصور میکردید که همه سیارههای منظومه شمسی مثل یک فرفره مرتب و منظم روی محور خودشان میچرخند و قطب شمال و جنوبشان رو به بالا و پایین است. پیش از این هم برایتان نوشته بودم که دنیای نجوم پر از شگفتیهای عجیب است اما وقتی به اورانوس (Uranus) میرسیم، قضیه کاملاً فرق میکند. در این مقاله میخواهیم با هم مرور کنیم که چرا محور چرخش سیاره اورانوس به پهلو خوابیده است و این وضعیت عجیب چطور به وجود آمده است. آیا واقعاً یک برخورد کیهانی عظیم مقصر این ماجرا است یا پای راز دیگری در میان است که دانشمندان تازه متوجه آن شدهاند؟
زاویه میل شدید اورانوس در منظومه شمسی
وقتی به وضعیت سیارههای دوردست نگاه میکنیم، هرکدام ویژگیهای خاص خود را دارند ولی اورانوس یک استثنای100 درصدی است. بیشتر سیارهها زاویه چرخش کمی نسبت به صفحه مدار خود دارند. برای مثال زمین با زاویه حدود بیست و سه درجه میچرخد و همین موضوع باعث ایجاد فصلهای منظمی میشود که ما هر سال تجربه میکنیم. اما اورانوس با یک زاویه نزدیک به نود و هشت درجه به دور خودش میگردد. این یعنی این سیاره عملاً روی پهلوی خودش در حال غلتیدن دور خورشید (Sun) است.
این وضعیت عجیب و غریب باعث شده تا فصلها در این سیاره به شکل کاملاً متفاوتی رقم بخورند. هر قطب اورانوس سالها رو به خورشید میماند و نور میگیرد و بعد از آن سالها در تاریکی مطلق فرو میرود. دانشمندان سالها در حال بررسی این پدیده بودند تا بفهمند چه نیروی عظیمی توانسته است یک سیاره غولپیکر را این طور از مسیر اصلیاش منحرف کند. بررسی دقیق میدان مغناطیسی (Magnetic field) و حلقههای این سیاره نشان داد که این کج بودن فقط یک ظاهر سطحی نیست بلکه تمام ساختار درونیاش را تحت تأثیر قرار داده است.
نظریه برخورد سهمگین در دوران شکلگیری
برای مدت طولانی، پذیرفتهشدهترین پاسخ برای این پدیده، برخورد یک جرم آسمانی غولپیکر در دوران کودکی منظومه شمسی بود. پژوهشها نشان میدهند که در حدود چهار و نیم میلیارد سال پیش، سیارههای تازه متولد شده مدام با هم برخورد میکردند. در این میان یک پیشسیاره با ابعادی نزدیک به زمین با اورانوس برخورد کرده است. این ضربه سنگین به قدری قدرتمند بوده که توانسته اورانوس را از جای خودش تکان بدهد و محور آن را به پهلو بچرخاند.
این سناریو خیلی منطقی به نظر میرسید چون میتوانست توضیح دهد که چرا اقمار اورانوس هم با همین زاویه عجیب به دورش میچرخند. با این حال شبیهسازیهای رایانهای جدید نشان دادند که یک برخورد تنها ممکن است کافی نباشد. اگر فقط یک برخورد سنگین رخ داده بود احتمالاً قمرهای داخلی اورانوس به هم میریختند یا از مدار خارج میشدند. به همین خاطر اخیراً فرضیههای تازهتری مطرح شده است که پیچیدگیهای بیشتری از تاریخچه این غول یخی (Ice giant) را آشکار میکنند.
نقش اقمار و حلقهها در تغییر زاویه چرخش
تحقیقات جدید نجومی نشان میدهند که شاید داستان اورانوس خیلی سادهتر یا حتی پیچیدهتر از یک ضربه ساده باشد. برخی از اخترشناسان معتقدند که وجود یک قمر بزرگ گمشده در گذشته اورانوس نقش اصلی را بازی کرده است. بر اساس این مدل، اورانوس در گذشته دور یک قمر بسیار بزرگ داشته که به مرور زمان تحت تأثیر گرانش (Gravity) دور شده است. این جابجایی آرام قمر توانسته به مرور محور چرخش سیاره را کج کند و آن را به وضعیت امروزی برساند.
بعد از اینکه قمر از مدار خارج شده یا با سیاره ادغام شده، اورانوس در همین حالت قفل شده است. این فرضیه نیاز به برخوردهای خشونتآمیز را کمتر میکند و تغییرات تدریجی را عامل اصلی میداند. البته بررسی دقیق این موضوع کار آسانی نیست چون فاصله این سیاره از زمین بسیار زیاد است و کاوشگرهای فضایی کمی به سمت آن رفتهاند. تنها بازدید نزدیک از این سیاره توسط فضاپیمای وویجر دو (Voyager 2) در سال هزار و نهصد و هشتاد و شش میلادی انجام شد و هنوز هم دانشمندان برای تحلیلهای دقیقتر به دادههای آن سفر تکیه میکنند.
پیامدهای عجیب به پهلو خوابیدن روی آب و هوا
این وضعیت خاص باعث شده تا آب و هوای اورانوس کاملاً غیرطبیعی باشد. با وجود اینکه این سیاره فاصله بسیار زیادی از خورشید دارد و باید بسیار سرد باشد، اندازهگیریها نشان میدهند که دمای قطبها و بخش استوایی آن تفاوت چندانی با هم ندارد. این یعنی جریانهای جوی بسیار قدرتمندی در درون سیاره وجود دارند که گرما را به شکل عجیبی جابجا میکنند.
طوفانهای عظیم و لکههای جوی در اورانوس گاهی ظاهر میشوند و ناپدید میشوند که نشاندهنده فعالیتهای درونی آن است. برخلاف تصور اولیه که فکر میکردند این سیاره یک گوی یخزده بیروح است، حالا میدانیم که جو آن به شدت پویا است. چرخش به پهلو باعث میشود تابش خورشید به جای استوا به قطبها بتابد و همین وارونگی در دریافت انرژی، سیستم بادهای آن را کاملاً به هم ریخته و الگوهای جوی منحصربهفردی ایجاد کرده است که در هیچ سیاره دیگری دیده نمیشود.
نگاهی به آینده اکتشافات فضایی غولهای یخی
با وجود تمام پیشرفتهای علم نجوم، اورانوس همچنان یکی از ناشناختهترین بخشهای منظومه ما باقی مانده است. بیشتر تمرکز آژانسهای فضایی در دهههای گذشته روی مریخ (Mars) و مشتری (Jupiter) بوده است و غولهای یخی کمی مهجور ماندهاند. اما حالا دانشمندان به شکل جدیتری در حال برنامهریزی برای ارسال یک ماموریت اختصاصی به سمت اورانوس هستند تا رازهای سرربهمهر آن را کشف کنند.
شناخت دقیقتر میدان مغناطیسی، ساختار درونی و نحوه توزیع جرم در این سیاره میتواند پاسخ قطعی را درباره چرخش آن بدهد. شاید تا چند سال آینده با ارسال یک مدارگرد جدید به این سیستم دوردست، پرونده این سوال قدیمی بالاخره بسته شود و بفهمیم دقیقاً چه نیرویی باعث شده تا این سیاره به پهلو بخوابد.
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
این مقاله جذاب و جالب بود؟! پس برای خواندن این نوشتههای مرتبط کلیک کنید:
- چرا بادهای نپتون سریعترین جریانهای جوی منظومه شمسی هستند؟
- شواهد وجود آب و حیات باستانی در سیاره مریخ: از دلتاهای خشک تا مولکولهای ارگانیک
- راز داغترین نقطه منظومه شمسی، چرا زهره از عطارد هم گرمتر است؟
- تعداد کهکشانهای گیتی چقدر است؟ آخرین یافتههای کیهانشناسی و تصویر وب
- یوفو یا پدیده ناشناخته ناشناس چیست؟ رازهای بشقاب پرندهها از گزارشهای پنتاگون تا پروندههای سری AARO
- معنی کلمه تشعشع چیست؟
مطالب مرتبط
