نگاه هابل به عمق اورانوس، طول روز را در این غول گازی افزایش داد!

اگر تا به حال برایتان سوال پیش آمده که طول روز در اورانوس چقدر است، شاید بهتر باشد که کمی بیشتر مطالعه کنید! اما اگر واقعاً کنجکاو هستید، جالب است بدانید که مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل نشان داده که طول روز در این سیاره، 28 ثانیه بیشتر از تخمین‌های قبلی است!

در سیاراتی مانند زمین یا مریخ، محاسبه زمان چرخش آن‌ها به دور محورشان نسبتاً آسان است. آن‌ها اجسامی جامد هستند با ویژگی‌های سطحی قابل مشاهده که به‌راحتی در فواصل تلسکوپی دیده می‌شوند، بنابراین با مشاهدات دقیق و کمی محاسبه، می‌توان به یک پاسخ دقیق رسید. اگر سطح را نمی‌توانید ببینید، مانند زهره، می‌توانید از رادار برای ردیابی سطح در حال چرخش استفاده کنید. حتی در مشتری، که در یک جو وسیع غرق شده است، طوفان‌های عظیمی وجود دارند که می‌توانند به عنوان نشانگر عمل کنند.

اما اورانوس مسئله کاملاً متفاوتی است. این سیاره، حدود 63 برابر اندازه زمین، فقط کمی چگال‌تر از آب است. دلیلش این است که یک غول گازی است که عمدتاً از هیدروژن و هلیوم با یخ‌های آب، آمونیاک و متان مخلوط شده تشکیل شده است. در نور مرئی، جو بالایی آن یک پهنه بی‌نشان از آبی کمرنگ است. در زیر این لایه، چیزی شبیه به یک سطح جامد وجود ندارد. در عوض، جو به تدریج چگال‌تر و گرم‌تر می‌شود تا اینکه به نوعی مایع تبدیل می‌شود که ممکن است یک هسته سنگی کوچک در مرکز داشته باشد یا نداشته باشد!

این موضوع محاسبه طول روز اورانوسی را به اندازه کافی دشوار می‌کند، اما پیچیدگی آن با کج بودن اورانوس به میزان 98 درجه روی محور خود، بیشتر می‌شود، به‌طوری که اساساً روی پهلویش می‌غلتد و قطب‌ها بیشتر از استوا نور خورشید دریافت می‌کنند. این امر باعث ایجاد الگوهای جوی می‌شود که می‌توان از آن‌ها به عنوان نشانگر استفاده کرد، اما این الگوها به صورت فصلی و نامنظم تغییر می‌کنند. بدتر از آن، جو در استوا با سرعت‌های متفاوتی نسبت به قطب‌ها می‌چرخد.

برای غلبه بر این مشکلات، تیمی از دانشمندان به رهبری لوران لامی از تصاویر فرابنفش جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ فضایی هابل بین سال‌های 2011 و 2022 برای ردیابی شفق‌های قطبی در اورانوس استفاده کردند.

مانند زمین، اورانوس نیز یک میدان مغناطیسی دارد که آن را از تشعشعات کیهانی محافظت می‌کند، اما در قطب‌های مغناطیسی، جایی‌که خطوط نیروی مغناطیسی همگرا می‌شوند، ذرات پرانرژی می‌توانند به جو برسند و باعث ایجاد شفق‌های قطبی دیدنی شوند. این پدیده نه‌تنها تصاویری جذاب ایجاد می‌کند، بلکه به دانشمندان نشانگری برای ردیابی چرخش اورانوس با دقت 1000 برابر بهتر می‌دهد. با این حال، این کار نیاز به مشاهدات زیادی دارد، زیرا مانند زمین، قطب‌های مغناطیسی اورانوس نیز تمایل به جابجایی دارند.

نتیجه این است که اکنون می‌دانیم طول روز در اورانوس 17 ساعت، 14 دقیقه و 52 ثانیه است، یا 28 ثانیه بیشتر از بهترین تخمین قبلی که توسط وویجر 2 ناسا در هنگام پرواز خود در سال 1986 انجام شد.

لامی می‌گوید: ”

اندازه‌گیری ما نه تنها یک مرجع ضروری برای جامعه علوم سیاره‌ای فراهم می‌کند، بلکه یک مسئله طولانی مدت را نیز حل می‌کند: سیستم‌های مختصات قبلی بر اساس دوره‌های چرخش قدیمی به سرعت نادرست شدند و ردیابی قطب‌های مغناطیسی اورانوس را در طول زمان غیرممکن می‌کردند. با این سیستم طول جغرافیایی جدید، اکنون می‌توانیم مشاهدات شفق‌های قطبی را که نزدیک به 40 سال را پوشش می‌دهند مقایسه و حتی برای مأموریت آینده اورانوس برنامه‌ریزی کنیم.

این تحقیق به‌تازگی در مجله نیچر منتشر شد.

منبع: Newatlas