kamonchanok chaisab: ดาวยูเรนัส (Uranus)

ดาวเคราะห์ชั้นนอกดวงต่อไปถัดจากดาวเสาร์ได้แก่ดาวยูเรนัส ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นที่สามในระบบสุริยะ มันมีลักษณะเลือนลาง จะต้องมองดูด้วยกล้องโทรทัศน์เท่านั้นจึงสามารถมองเห็น เราเคยคิดว่ามันเป็นดาวฤกษ์ ในปี 1781 William Herschel ได้ใช้กล้องโทรทัศน์ค้นพบว่า ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ เขาเห็นแผ่นกลมสีเขียวที่ไม่มีรอย ต่อมา นักดาราศาสตร์ได้พบดาวบริวารห้าดวง ในปี 1977 ได้มีการพบวงแหวนของดาวยูเรนัส ถึงแม้ว่านักดาราศาสตร์จะใช้กล้องโทรทัศน์ขนาดใหญ่ที่สุด แต่เขาก็ยังไม่สามารถค้นหาอะไรได้มากมายนักเกี่ยวกับดาวยูเรนัสเอง ในปี 1986 ยานอวกาศวอยาเจอร์2 ได้บินผ่านดาวยูเรนัสและได้ส่งภาพที่ชัดเจนของดาวยูเรนัส และวงแหวนตลอดจนดาวบริวารของมันกลับมายังพื้นโลก ในที่สุดเราก็ได้ความรู้เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับดาวยูเรนัส

ดาวยูเรนัส (หรือที่คนไทยเรียกดาวมฤตยู) เป็นดาวเคราะห์ลำดับที่ 7 ในระบบสุริยะที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับที่ 3 รองจากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ถูกค้นพบโดยเซอร์วิลเลียม เฮอร์เซล (Sir William Herschel) ในเดือนมีนาคม ค.ศ.1781 ต่อมาในเดือนมีนาคม ค.ศ.1977 นักดาราศาสตร์ที่หอดูดาวไคเปอร์ แอร์บอร์น (Kuiper Airborne Observatory) ได้ค้นพบว่าดาวยูเรนัสมีวงแหวนในระหว่างการศึกษาดาวยูเรนัส โดยพบว่าดาวยูเรนัสหายไปเป็นจำนวน 5 ครั้ง ซึ่งพวกเขาได้สรุปว่าดาวยูเรนัสน่าจะมีวงแหวนล้อมรอบอยู่ โดยวงแหวนดังกล่าวได้บดบังแสงจากดาวยูเรนัสไว้ ทำให้มองไม่เห็นดาวยูเรนัสเป็นบางช่วงเวลา

โลกของน้ำ ภาพของดาวยูเรนัสจากยานอวกาศได้อธิบายว่า ทำไมนักดาราศาสตร์จึงไม่สามารถมองเห็นดาวยูเรนัสได้มากนัก ดาวยูเรนัสทั้งดวงปกคลุมด้วยหมอกสีเขียวแก่ ยานวอยาเจอร์ได้พบกลุ่มควันสองสามกลุ่มใต้หมอก แสดงให้เห็นว่าลมกำลังพัดรอบๆดาวยูเรนัสในอัตราความเร็วถึง 440 ไมล์ต่อชั่วโมง บรรยากาศประกอบด้วยแก๊ซไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเธน นักดาราศาสตร์บางคนคิดว่าพื้นผิวของดาวยูเรนัสปกคลุมด้วยมหาสมุทรที่ร้อน เหมือนกับดาวจูปิเตอร์และดาวเสาร์ แต่ประกอบด้วยน้ำร้อนแทนที่จะเป็นแก๊ซ ที่ใจกลางของดาวยูเรนัสจะมีแกนก้อนหินเล็กๆ

ด้านในของดาวยูเรนัส ถึงแม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นได้มากนักบนดาวยูเรนัส แต่นักดาราศาสตร์ได้พบสิ่งประหลาดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับดาวยูเรนัส คือดาวยูเรนัสจะเอียงข้าง แกนของมันจะเอียงเพื่อว่าขั้วของมันจะตั้งเกือบอยู่ในทิศทางเดียวกับการ เคลื่อนไหวของดาวยูเรนัส ไม่มีดาวเคราะห์ดวงใดที่มีลักษณะดังกล่าว เหตุผลที่ดาวยูเรนัสมีการเอียงมากอาจเห็นเพราะว่าครั้งหนึ่งเคยถูกกระแทกโดย ดาวเคราะห์น้อย ในขณะที่ดาวยูเรนัสหมุนรอบดวงอาทิตย์ ขั่งข้างหนึ่งจะชี้ไปทางดวงอาทิตย์ ขั้วที่ชี้ไปทางดวงอาทิตย์จะเห็นแสงสว่างของเวลากลางวันเป็นเวลา 22 ปี แล้วด้านนี้จะหมุนไปด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์อยู่ในความมืดอีก 22 ปี ยานวอยาเจอร์พบว่าขั้วมืดจะอบอุ่นกว่าขั้วที่มีแสงสว่างเล็กน้อยไม่มีใครรู้ ว่าเป็นเพราะเหตุใด

วงแหวนและดาวบริวารของดาวยูเรนัส

วงแหวนของดาวยูเรนัสมีความมืดมาก ผิดกับวงแหวนที่สว่างของดาวเสาร์ ถ้าไม่มองด้วยกล้องโทรทัศน์ก็จะมองไม่เห็น วงแหวนของดาวยูเรนัสถูกพบโดยหอดูดาวแอร์บอร์นในปี 1977 ซึ่งเป็นยานชนิดพิเศษที่นำกล้องโทรทัศน์ไปด้วย นักดาราศาสตร์บนเครื่องบินเฝ้ามองดูดาวยูเรนัสเมื่อมีดาวฤกษ์เคลื่อนไหวมาตรงข้ามหน้าของมัน ยานวอยาเจอร์ 2 มองดูที่วงแหวนเมื่อมันบินผ่านดาวยูเรนัส วงแหวนของดาวยูเรนัสจะแคบ วงแหวนที่กว้างที่สุดคือช่องว่างที่ใหญ่ซึ่งประกอบไปด้วยก้อนฝุ่น ยานวอเยเจอร์พบส่วนโค้งบางอย่าง ซึ่งเป็นส่วนของวงแหวนที่ไม่สมบูรณ์ วงแหวนของดาวยูเรนัสประกอบด้วยชิ้นน้ำแข็งมืดที่เคลื่อนไหว น้ำแข็งประกอบด้วยมีเทนแข็ง ชิ้นส่วนของมันอาจจะชนกันและทำให้เกิดฝุ่นที่อยู่ในช่องว่างระหว่างวงแหวน

ดาวบริวารที่ประหลาด ยานวอยาเจอร์ยังพบดาวบริวารขนาดเล็กสิบดวงที่อยู่รอบดาว ยูเรนัสซึ่งไม่เคยพบมาก่อน ทั้งหมดหมุนรอบๆระหว่างวงแหวนและดาวมิแรนดา มิแรนดาเป็นดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดของบรรดาดาวทั้งห้าดวงซึ่งเป็นที่รู้จักกัน มาก่อนแล้ว ดาวบริวารเหล่านี้ประกอบด้วยน้ำแข็งและหิน เป็นดาวบริวารที่แปลกประหลาดที่สุดในระบบสุริยะ ดาวบริวารของดาวยูเรนัสมีหย่อมขนาดใหญ่สีขาวและสีดำ ซึ่งอาจเกิดจากการผสมกันระหว่างน้ำแข็งและแก๊ซแข็ง มีหุบเขาลึกและภูเขาสูงด้วยเช่นเดียวกัน บนดาวมิแรนดาจะมีหน้าผาสูงสิบสองไมล์ นักดาราศาสตร์คิดว่าครั้งหนึ่งมิแรนดาอาจแตกเป็นส่วนๆต่อมา ชิ้นส่วนเหล่านี้กลับเข้ามาประกบอีกเหมือนก่อน

ข้อมูลจำเพาะของดาวยูเรนัส ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ : 2,870,972,200 ก.ม.19.19126393 A.U.

หมุนรอบตัวเอง : 0.71833 วัน ( หมุนกลับหลัง )
หมุนรอบดวงอาทิตย์ : 83.74740682 ปี
เส้นผ่านศูนย์กลาง : 51,118 ก.ม. (4.007 เท่าของโลก )
ปริมาตร : 52 เท่าของโลก
มวล : 8.6849 * 1025 ก.ก.
ความหนาแน่น : 1300 ก.ก./ ม 3
ความเร่งที่พื้นผิว : 869 ซ.ม./ วินาที 2
ความเร็วเฉลี่ย : 6.8352 ก.ม./ วินาที
ความเร็วการผละหนี : 21.29 ก.ม./ วินาที
ความรีของวงโคจร : 0.04716771
ความเอียงระนาบวงโคจร : 0.76986 องศา
ความเอียงของแกนหมุน : 97.86 องศา
อุณหภูมิชั้นบรรยากาศ : 76 องศาเคลวิน
ก๊าซในชั้นบรรยากาศ : H 2 , He, CH 4
ดาวบริวาร : 1. Cordelia 2. Ophelia 3. Bianca 4. Cressida 5.Desdemona6. Juliet 7. Portia 8.Rosalind 9.Belinda 10. Puck 11. Miranda12. Ariel 13. Umbriel 14. Titania 15. Oberon 16. Caliban (97U1)17. Sycorax (97U2) 18.1986 U10 19. S/1999 U1 20. S/1999 U2 21. S/1999 U3

โครงสร้างของดาวยูเรนัส

แกนกลางของดาวยูเรนัสประกอบด้วยหินและน้ำแข็งมีรัศมีประมาณ 20 เปอร์เซนต์ของรัศมีของดาว มีน้ำหนักประมาณ 0.55 เท่าของโลก ส่วนแมนเทิลที่ล้อมรอบแกนกลางอยู่มีน้ำหนักประมาณ 13.4 เท่าของโลกประกอบไปด้วยน้ำ มีเทน และ แอมโมเนียแข็ง ส่วนรอบนอกสุดของดาวยูเรนัสประกอบไปด้วยแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งมีมวลประมาณ 0.5 เท่าของโลก โครงสร้างภายในดาวยูเรนัสที่เป็นของเหลว นั่นหมายถึงว่าดาวยูเรนัสไม่มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ชั้นบรรยากาศที่เป็นแก๊สจะแทรกซ้อนอยู่กับพื้นผิวที่เป็นของเหลว ดังนั้นบริเวณที่กำหนดให้เป็นพื้นผิวของดาวยูเรนัสจึงนิยามให้เป็นบริเวณที่มีความดันบรรยากาศเป็น 1 บาร์(หรือ 100kPa) องค์ประกอบของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนมีความแตกต่างจากดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี โดยพบว่าดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นหลัก จึงอาจเรียกดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนว่าเป็นดาวน้ำแข็งยักษ์ (ice gaints)

ชั้นบรรยากาศ

ชั้นบรรยากาศของดาวยูเรนัสประกอบด้วยไฮโดรเจน 82.5 เปอร์เซนต์ ฮีเลียม 15.2 เปอร์เซนต์ มีเทน 2.3 เปอร์เซนต์ โดยกลุ่มแก๊สมีเทนนี่เองที่ดูดกลืนแสงสีแดงจากดาวอาทิตย์ทำให้เรามองเห็นดาวยูเรนัสมีสีฟ้า ข้อมูลจากยานสำรวจวอยเอเจอร์ 2 พบว่ากลุ่มหมอกแอมโมเนียและน้ำมีการเคลื่อนที่ไปรอบๆดาว ซึ่งเป็นผลมาจากลมที่พัดและการโคจรรอบตัวเองของดาวยูเรนัส นอกจากนี้ยังพบอีกว่าการคายพลังงานจากดาวยูเรนัสและการรับพลังงานจากดวงอาทิตย์มีปริมาณที่ใกล้เคียงกัน ซึ่งส่งผลให้สภาพอากาศบนดาวยูเรนัสมีการเปลี่ยนแปลงไม่มากนัก

วงโคจร

ดาวยูเรนัสใช้เวลา 84 ปี(ของโลก) ในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ ดาวยูเรนัสมีการโคจรรอบตัวเองในทิศทางที่ตรงข้ามกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะดวงอื่นๆ (ยกเว้นดาวศุกร์) โดยมีแกนการโคจรรอบตัวเองทำมุม 98 องศากับระนาบการโคจร ส่งผลให้ขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาวยูเรนัสหันเข้าหาดวงอาทิตย์ต่อเนื่องเป็นเวลาถึง 21 ปี เช่น เมื่อขั้วเหนือหันเข้าหาดวงอาทิตย์เป็นเวลา 21 ปี ขั้วใต้จะไม่ถูกแสงอาทิตย์เลย ถึงแม้ว่าดาวยูเรนัสจะหันขั้ว(เหนือหรือใต้)เข้าหาดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้บริเวณขั้วได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์มากกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตร แต่ก็ปรากฏว่าอุณหภูมิบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีค่าสูงกว่าบริเวณขั้ว ซึ่งยังไม่ทราบว่าเกิดจากสาเหตุใด