ดาวยูเรนัส

ดาวยูเรนัส

  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          ผู้ค้นพบดาวยูเรนัส คือ เซอร์วิลเลียม เฮอร์เชล(Sir William Herschel) พบในปี พ.ศ. 2324 (ค.ศ. 1781)

     ดาวยูเรนัส เป็นดาวเคราะห์ใหญ่เป็นที่ 3 รองจากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ โคจรอยู่ห่างจาก ดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 7 ในระบบสุริยะ มีลักษณะแปลกกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ คือ ขณะที่ ดาวเคราะห์อื่นมีแกนเอียงออกจากแนวตั้งฉากกับระนาบทางโคจรรอบดวงอาทิตย์แต่เพียงเล็กน้อย เช่น โลกเอียงขั้วเหนือเฉออกจากแนวดิ่ง 23.5 องศา แต่ดาวยูเรนัสหันขั้วเหนือออกจากแนวดิ่งถึง 98 องศา ทำให้ขั้วเหนือของดาวยูเรนัสกดต่ำลงไปอยู่ใต้ระนาบสุริยวิถีถึง 8 องศา เมื่อมองจากโลก จึงดูคล้ายกับว่า ดาวยูเรนัสหมุนรอบตัวเองกลับทิศกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ และมีลักษณะคล้ายกับ กลิ้งไปโดยใช้ด้านข้างตะแคงโคจรไปรอบดวงอาทิตย์
ด้วยเหตุนี้ ขณะที่ดาวยูเรนัสใช้เวลาเคลื่อนรอบ ดวงอาทิตย์ในเวลา 84 ปี บางช่วงดาวยูเรนัสจึง หันขั้วหนึ่งเข้าหาดวงอาทิตย์เกิดเป็นเวลากลางวัน ตลอดทั้งวัน ยาวนานอย่างน้อย 21 ปี ขณะที่ขั้วตรงข้ามเป็นเวลากลางคืนตลอดช่วงเวลานั้นด้วย และบางช่วงดาวยูเรนัสก็หันด้านข้าง เข้าหาดวงอาทิตย์ ทำให้ขั้วทั้งสองต่างก็หันเข้าหาดวงอาทิตย์ พร้อม ๆ กัน จึงน่าสงสัยว่า การเอียงแกนผิดปกติเช่นนี้จะมีผลต่อการเกิดฤดูกาลบนดาวยูเรนัสอย่างไร  

โครงสร้างภายใน

บรรยากาศชั้นนอก ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ แต่ลึกลงไปมีส่วนประกอบของ แอมโมเนีย มีเทน ผสมอยู่ด้วย ดาวยูเรนัสแผ่ความร้อนออกจากตัวดาวน้อยมาก อาจจะเป็นเพราะภายในไม่มีการยุบตัวแล้ว หรืออาจมีบางอย่างปิดกั้นไว้ก็ยังไม่ทราบแน่ชัด นักดาราศาสตร์คาดว่า แกนของดาวยูเรนัส มีลักษณะคล้ายกับดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี ถัดมาเป็นแกนชั้นนอกที่เต็มไปด้วยแอมโมเนียและมีเทน เราจึงมองว่าดาวยูเรนัสเป็นสีเขียว

คาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์

ดาวยูเรนัสโคจรรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลา 84 ปี แกนของดาวทำมุมกับระนาบระบบสุริยะถึง 98 องศา ทำให้ฤดูกาลบนดาวยาวนานมาก คือ ด้านหนึ่งจะมีฤดูหนาว 42 ปี และอีกด้านจะร้อนนาน 42 ปี และบางที่บนดาวพระอาทิตย์จะไม่ตกเลยตลอด 42 ปี และบางที่ก็จะไม่ได้รับแสงเลยตลอด 42 ปี ที่ระยะนี้ พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์แผ่มาน้อยมาก จึงทำให้กลางวันและกลางคืนของดาวยูเรนัสมีอุณหภูมิต่างกัน 2 องศาเซลเซียส

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

ด้านในของดาวยูเรนัส
          ถึงแม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นได้มากนักบนดาวยูเรนัส แต่นักดาราศาสตร์ได้พบสิ่งประหลาดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับดาวยูเรนัส คือดาวยูเรนัสจะเอียงข้าง แกนของมันจะเอียงเพื่อว่าขั้วของมันจะตั้งเกือบอยู่ในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนไหวของดาวยูเรนัส ไม่มีดาวเคราะห์ดวงใดที่มีลักษณะดังกล่าว เหตุผลที่ดาวยูเรนัสมีการเอียงมากอาจเห็นเพราะว่าครั้งหนึ่งเคยถูกกระแทกโดยดาวเคราะห์น้อย ในขณะที่ดาวยูเรนัสหมุนรอบดวงอาทิตย์ ขั่งข้างหนึ่งจะชี้ไปทางดวงอาทิตย์ ขั้วที่ชี้ไปทางดวงอาทิตย์จะเห็นแสงสว่างของเวลากลางวันเป็นเวลา 22 ปี แล้วด้านนี้จะหมุนไปด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์อยู่ในความมืดอีก 22 ปี ยานวอยาเจอร์พบว่าขั้วมืดจะอบอุ่นกว่าขั้วที่มีแสงสว่างเล็กน้อยไม่มีใครรู้ว่าเป็นเพราะเหตุใด

ดาวบริวารที่ประหลาด
          ยานวอยาเจอร์ยังพบดาวบริวารขนาดเล็กสิบดวงที่อยู่รอบดาวยูเรนัสซึ่งไม่เคยพบมาก่อน ทั้งหมดหมุนรอบๆระหว่างวงแหวนและดาวมิแรนดา มิแรนดาเป็นดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดของบรรดาดาวทั้งห้าดวงซึ่งเป็นที่รู้จักกันมาก่อนแล้ว ดาวบริวารเหล่านี้ประกอบด้วยน้ำแข็งและหิน เป็นดาวบริวารที่แปลกประหลาดที่สุดในระบบสุริยะ ดาวบริวารของดาวยูเรนัสมีหย่อมขนาดใหญ่สีขาวและสีดำ ซึ่งอาจเกิดจากการผสมกันระหว่างน้ำแข็งและแก๊ซแข็ง มีหุบเขาลึกและภูเขาสูงด้วยเช่นเดียวกัน บนดาวมิแรนดาจะมีหน้าผาสูงสิบสองไมล์ นักดาราศาสตร์คิดว่าครั้งหนึ่งมิแรนดาอาจแตกเป็นส่วนๆต่อมา ชิ้นส่วนเหล่านี้กลับเข้ามาประกบอีกเหมือนก่อน

ดาวยูเรนัส

โครงสร้างดาวยูเรนัส

     ข้อมูลจากยานวอยเอเจอร์ 2 แสดงว่า ดาวยูเรนัสมีโครงสร้าง คล้ายดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ คือ มีใจกลางเป็นเหล็กและ หินแข็งขนาดเล็ก ร้อนจัด อุณหภูมิสูงราว 7,000 เคลวิน ภายใต้ความกดดันสูงมาก ถัดขึ้นมาเป็นชั้นน้ำแข็งมีเทนและ แอมโมเนียแข็งหนามากล้อมรอบใจกลางไว้ จากนั้นจึงเป็นชั้นของ ก๊าซไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเทน แอมโมเนีย และน้ำแข็ง หนาหลายพันกิโลเมตร ที่เรามองเห็นเป็นตัวดวงดาวยูเรนัสนั่นเอง

บรรยากาศ

     ประกอบด้วย ไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเทน อะเซ็ตทิลีน และเนื่องจากก๊าซมีเทนในบรรยากาศชั้นบนดูดซับแสงสีแดงไว้ ทำให้เรามองเห็นดาวยูเรนัสมีสีน้ำเงินเขียว

บริวาร

      นับจนถึงปี พ.ศ.2544 ค้นพบบริวารดาวยูเรนัสเพิ่มขึ้น มีบริวารที่กำหนดชื่อเป็นทางการจำนวน 20 ดวง และเพิ่ง ค้นพบใหม่อีก 1 ดวง

ข้อมูลดาวยูเรนัส
เส้นผ่าศูนย์กลาง     52,400   กิโลเมตร
มวล (โลก = 1)      14.54   เท่าของโลก
ความหนาแน่นเฉลี่ย    1,300   กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
คาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์  84   ปี
คาบการหมุนรอบตัวเอง   17 ชั่วโมง 14 นาที
ระยะห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ย   2,900 ล้านกิโลเมตร

คำอธิบายภาพ

1. ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แสดงให้เห็นจุดมืดซึ่งเกิดขึ้นใหม่  

2. แสงอาทิตย์สะท้อนจากตัวดาวกลับมายังวงแหวน ทำให้สามารถมองเห็นวงแหวนได้จากโลก  

3. ดวงจันทร์เอเรียล (จุดสีขาว) และเงา (จุดสีดำ) เบื้องหน้าของดาวยูเรนัส 

4. ดวงจันทร์มิรันดา 

5. วงแหวนบาง 2 วงอยู่รอบนอก โดยมีดวงจันทร์ปรากฏเป็นเส้นอาร์คสว่างอยู่ด้านใน เนื่องจากเปิดหน้ากล้องนาน 

6. มุมมองจากโลกเปลี่ยนแปลง เนื่องจากวงโคจรของยูเรนัสและโลกอยู่ต่างระนาบกัน 

ข้อมูลสำคัญ​

ระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ 2,870 ล้านกิโลเมตร

คาบวงโคจร 80 ปี  

ความรีของวงโคจร 0.047

ระนาบวงโคจรทำมุมกับระนาบสุริยวิถี 0.77° 

แกนเอียง 97.86°

หมุนรอบตัวเองใช้เวลา 17.24 ชั่วโมง 

รัศมีของดาว 25,559 กิโลเมตร

มวล 14.371 ของโลก

ความหนาแน่น 1.32 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 

แรงโน้มถ่วง 8.43 เมตร/วินาที² 

องค์ประกอบหลักของบรรยากาศ ไฮโดรเจน ฮีเลียม

อุณหภูมิ  -216°C 

ดวงจันทร์ที่ค้นพบแล้ว 27 ดวง  

วงแหวนที่ค้นพบแล้ว 13 วง