ดาวยูเรนัส (Uranus)
ดาวยูเรนัส (Uranus) เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่เจ็ดในระบบสุริยะ
และเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ถูกค้นพบผ่านการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์
ดาวยูเรนัสถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1781 (ตรงกับสมัยธนบุรีของสยาม) โดยเซอร์ วิลเลียม
เฮอร์เชล (Sir William Herschel) นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ
ดาวยูเรนัสใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบหนึ่งรอบนานราว 84 ปี
แบบจำลองกล้องโทรทรรศน์ที่วิลเลียม
เฮอร์เชลใช้ค้นพบดาวยูเรนัส ขนาดเท่าของจริง ตัวกล้องยาว 7 ฟุต
เส้นผ่านศูนย์กลางหนกล้อง 4 นิ้ว แบบจำลองนี้ตั้งอยู่ที่พิพิธภัณฑ์วิลเลียม
เฮอร์เชล ที่เมืองบาธ สหราชอาณาจักร
ในรูปนี้เป็นการเปรียบเทียบความเอียงของแกนหมุนรอบตัวเองของดาวเคราะห์แต่ละดวง
สมมติให้ระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์ทุกดวงเป็นแนวนอนเหมือนกัน
จะเห็นว่าแกนหมุนรอบตัวเองของโลก เอียงไปจากแกนตั้งฉากระนาบวงโคจร (แนวดิ่ง) อยู่ 23
องศา ขณะที่แกนหมุนรอบตัวเองดาวยูเรนัส
เอียงจากแกนตั้งฉากระนาบวงโคจรไปถึง 98 องศา (เกือบขนานระนาบวงโคจร)
ยานอวกาศวอยเอเจอร์ 2 (Voyager 2) ของสหรัฐอเมริกา
เป็นยานอวกาศเพียงลำเดียวตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ที่ได้ไปสำรวจดาวยูเรนัสในปี
ค.ศ.1986 ภาพถ่ายจากยานลำนี้เผยให้เห็นว่าดาวยูเรนัสมองดูคล้ายกับลูกบิลเลียดสีฟ้าอ่อนเกลี้ยงๆ
ไม่ค่อยน่าสนใจ ซึ่งขณะที่ยานวอยเอเจอร์ 2 เฉียดผ่านดาวยูเรนัสนั้น
เป็นช่วงที่ดาวยูเรนัสหันขั้วเหนือของดาวเข้าหาดวงอาทิตย์พอดี (ช่วง Summer
Solstice ของซีกเหนือดาวยูเรนัส)
ซีกเหนือของดาวในตอนนั้นจึงอาบแสงอาทิตย์ต่อเนื่อง
ขณะที่ซีกใต้ของดาวจะแผ่ความร้อนออกไปสู่อวกาศอันมืดมิด
|
ถ่ายโดยยานอวกาศวอยเอเจอร์ 2 เมื่อปี ค.ศ. 1986
ดาวยูเรนัสเป็นหนึ่งใน
"ดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์" (Ice giant) ทั้งสองบริเวณระบบสุริยะชั้นนอก
(อีกดวงหนึ่งคือดาวเนปจูน)
องค์ประกอบหลักในชั้นบรรยากาศได้แก่ ไฮโดรเจนและฮีเลียม
นอกจากนั้นเป็นมีเทน น้ำ และแอมโมเนียปะปนอยู่เล็กน้อย เนื่องจากก๊าซมีเทนที่ปะปนอยู่ในชั้นบรรยากาศนี้เอง
พอแสงอาทิตย์ส่องลงมาและถูกเมฆชั้นบนสะท้อนออกไป
ก๊าซมีเทนนี้จะดูดกลืนเฉพาะแสงช่วงสีแดง
ทำให้ดาวยูเรนัสมีสีฟ้าอมเขียวเมื่อสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ ปริมาตรราว 80%
หรือมากกว่านั้นเล็กน้อยของตัวดาวยูเรนัสเป็นชั้นของเหลว
ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัตถุพวก "น้ำแข็ง" ในทางดาราศาสตร์ (น้ำ มีเทน
และแอมโมเนีย)
|
|
รูปแสดงโครงสร้างของดาวยูเรนัสตามแบบจำลองของนักดาราศาสตร์ในปัจจุบัน
|
- Core (แก่นกลาง) เป็นหินแข็ง (ซิลิเกต/เหล็ก-นิเกิล)
มีมวลประมาณครึ่งหนึ่งของมวลโลก
- Mantle (ชั้นแมนเทิล) มีมวลราว 13.4
เท่าของมวลโลก "น้ำแข็ง" ในชั้นนี้ไม่ใช่ "น้ำแข็ง"
ตามแบบที่เรารู้จักกัน แต่กลับเป็นของไหลร้อนๆที่ผสมกันระหว่างน้ำ แอมโมเนีย มีเทน
นำไฟฟ้าได้ดี ซึ่งเป็นของไหลที่เกิดในสภาวะยิ่งยวด
ของไหลนี้จึงไม่สามารถเห็นได้บนพื้นโลกทั่วไป
- Atmosphere มีมวลราวครึ่งหนึ่งของมวลโลก
องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน
- Outer Atmosphere เป็นเมฆชั้นบนสุดของบรรยากาศ
สนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสนั้นแตกต่างไปจากสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ
ดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่นั้น แกนสนามแม่เหล็กจะผ่านใจกลางดาว
และวางตัวใกล้เคียงกับแกนการหมุนรอบตัวเองของดาวเคราะห์
แต่แกนสนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสกลับวางตัวเอียงไปจากแกนการหมุนรอบตัวเองไปราว 60
องศา และแหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็กอยู่ห่างใจกลางดาวไปราว 1 ในสามของรัศมีดาวยูเรนัส
ซึ่งลักษณะสนามแม่เหล็กที่ผิดปกติเช่นนี้ยังเกิดในสนามแม่เหล็กของดาวเนปจูนด้วย
แกนสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ (Magnetic
Axis - เส้นประสีเหลือง)
จะทำมุมกับแกนหมุนรอบตัวเองของดาวเคราะห์ (Rotation Axis - เส้นประสีขาว)
ไม่มากเท่าไหร่ ในกรณีโลก ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์
ในขณะที่แกนสนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสและเนปจูนกลับแตกต่างออกไป
ดาวยูเรนัสมีวงแหวนสองชุด วงแหวนชุดในถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1977 มีอยู่ 9
วง
วงแหวนในชุดนี้ส่วนใหญ่จะเป็นวงแหวนแคบๆและมีสีคล้ำ แต่ต่อมายานวอยเอเจอร์ 2
ค้นพบวงแหวนชุดในของดาวยูเรนัสเพิ่มอีก
2 วง รวมเป็น 11 วง ส่วนวงแหวนชุดนอกมี 2
วง
อยู่ห่างจากวงแหวนชุดในออกไป ถูกค้นพบในภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ในปี
ค.ศ. 2003 ต่อมาในปี ค.ศ.2006 ภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศอับเบิลและหอดูดาวเค็ก
แสดงให้เห็นว่าวงแหวนชุดนอกมีสีออกโทนสว่างกว่า
ตั้งแต่ค้บพนดาวยูเรนัสมาจนถึงปัจจุบัน (ปี ค.ศ. 2011) ได้มีการค้นพบดาวบริวารที่โคจรรอบดาวยูเรนัสถึง
27 ดวง
ดาวบริวารเหล่านี้ถูกตั้งชื่อตามตัวละครในนิยายของวิลเลียม เชคสเปียร์
หรืออเล็กซานเดอร์ โป๊ป ซึ่งเป็นกวีชาวอังกฤษทั้งคู่
|
ภาพถ่ายโมเสคแสดงขนาดเปรียบเทียบระหว่าวดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุด
5 ดวงของดาวยูเรนัส มิแรนด้า, แอเรียล, อัมเบรียล,
ไททาเนีย และโอเบอรอน ตามลำดับ
|
|
ภาพถ่ายดาวบริวาร "มิแรนด้า"
ของดาวยูเรนัส จากยานอวกาศวอยเอเจอร์
แสดงให้เห็นถึงหุบเหวสลับเนินเขามีรูปร่างเป็นรูปปิดซ้อนกัน
|
มิแรนด้า (Miranda) เป็นดาวบริวารของดาวยูเรนัสที่ดูแปลกประหลาดที่สุด
ลักษณะทางภูมิประเทศเป็นหุบเหวสลับเนินเขาซับซ้อนบ่งชี้ถึงการหลอมละลายบางส่วนบริเวณภายในมิแรนด้า
ทำให้เกิดการเลื่อนไถลของน้ำแข็งบริเวณพื้นผิว