سیاره اورانوس یک منبع حرارتی داخلی دارد، نتیجه مطالعات جدید

دنیای علم هیچ وقت از حرکت نمی‌ایسته و هر روز شاهد خبرهای جدیدی از گوشه و کنار جهان و حتی فراتر از اون، از اعماق فضا، هستیم. این یافته‌ها درک ما رو از جهانی که در اون زندگی می‌کنیم عمیق‌تر می‌کنن و گاهی وقت‌ها باورهای قدیمی ما رو به طور کامل به چالش می‌کشن. از سیاره‌های دوردست منظومه شمسی گرفته تا کوچک‌ترین ذرات بنیادی و از تاریخ باستان تا سلامت انسان امروزی، هر کدوم داستانی برای گفتن دارن. توی این مقاله، می‌خوایم سفری داشته باشیم به دنیای این اکتشافات و رویدادهای علمی جدید و ببینیم پژوهشگرا و دانشمندا اخیرا به چه نتایجی رسیدن. این مسیر ما رو به سیاره اورانوس می‌بره تا از راز گرمای داخلیش باخبر بشیم، بعد سری به گوشه‌های دیگه منظومه شمسی می‌زنیم تا از سیاره‌های کوتوله جدید و منظومه‌های در حال تولد بشنویم و در نهایت نگاهی هم به موضوعات مرتبط با زمین، تاریخ و سلامت انسان خواهیم داشت. هر بخش از این مقاله بر اساس گزارش‌ها و مقاله‌های منتشر شده در منابع معتبر علمی و خبری تهیه شده و ما سعی می‌کنیم همه جزئیات رو به طور کامل و بدون کم و کاست پوشش بدیم. پس با ما همراه باشید تا ببینیم در دنیای شگفت‌انگیز علم چه خبره.

اورانوس، غول یخی که گرم‌تر از تصور ماست

یکی از جالب‌ترین خبرهایی که به تازگی منتشر شده، مربوط به سیاره اورانوسه. یه کشف جدید، یافته‌های قدیمی و جاافتاده‌ای رو که از فضاپیمای مشهور «وویجر ۲» به دست اومده بود، به طور جدی به چالش کشیده. داستان از این قراره که وقتی فضاپیمای وویجر ۲ در سال ۱۹۸۶ از کنار اورانوس عبور کرد، یه سری داده خیلی مهم رو به زمین فرستاد. این داده‌ها نشون می‌داد که این سیاره، بر خلاف بقیه سیاره‌های غول‌پیکر منظومه شمسی، انگار هیچ منبع حرارتی داخلی نداره. این موضوع اورانوس رو به یه استثنا در بین هم‌نوعانش تبدیل کرده بود. سیاره‌های غول‌پیکر دیگه مثل مشتری، زحل و نپتون، همگی گرمای بیشتری نسبت به گرمایی که از خورشید دریافت می‌کنن از خودشون ساطع می‌کنن. این حرارت داخلی معمولا از باقی‌مونده انرژی حاصل از شکل‌گیری سیاره و یا فرآیندهای دیگه‌ای مثل واپاشی عناصر رادیواکتیو در هسته اونها ناشی می‌شه. اما داده‌های وویجر ۲ اینطور نشون می‌داد که اورانوس از این قاعده پیروی نمی‌کنه و به نوعی یه سیاره «سرد» و مرده از نظر حرارت داخلیه. این باور برای دهه‌ها در بین دانشمندان و ستاره‌شناسان پذیرفته شده بود و اورانوس رو به عنوان یه عضو عجیب و غریب در خانواده سیاره‌های غول‌پیکر منظومه ما معرفی می‌کرد.

حالا اما، یه مطالعه جدید که نتایج اون روز دوشنبه در ژورنال علمی «ژئوفیزیکال ریسرچ لترز» (Geophysical Research Letters) منتشر شده، میگه که ممکنه دانشمندا در مورد داده‌های وویجر ۲ دچار سوءتفاهم شده باشن. این مقاله که توسط «گیونگ لی» (Gayoung Lee) در تاریخ ۱۵ ژوئیه ۲۰۲۵ در وب‌سایت «گیزمودو» (Gizmodo) گزارش شده، دیدگاه ما رو نسبت به این غول یخی تغییر میده. پژوهشگرای این مطالعه جدید، با تحلیل دوباره داده‌های آرشیوی که در طول چند دهه از این سیاره یخی جمع‌آوری شده بود، به این نتیجه رسیدن که اورانوس واقعا یه منبع حرارتی داخلی داره، درست مثل بقیه خواهر و برادرهای سیاره‌ایش.

بر اساس این پژوهش تازه، اورانوس حدود ۱۲.۵ درصد بیشتر از گرمایی که از خورشید جذب می‌کنه، از خودش حرارت به فضا ساطع می‌کنه. البته باید این نکته رو در نظر گرفت که این مقدار هنوز هم به طور قابل توجهی کمتر از سه سیاره غول‌پیکر دیگه منظومه شمسیه. همونطور که اشاره شد، مشتری، زحل و نپتون بیشتر از ۱۰۰ درصد انرژی خورشیدی که دریافت می‌کنن رو به صورت گرما از درون خودشون به بیرون می‌فرستن. پس با اینکه اورانوس به اندازه اونها پرحرارت نیست، اما این مطالعه جدید نشون میده که این سیاره اونقدرها هم که قبلا فکر می‌کردیم از قوانین کلی حاکم بر شکل‌گیری و تکامل سیاره‌های غول‌پیکر دور نیست. این کشف، اورانوس رو از جایگاه یه «سیاره عجیب» خارج می‌کنه و اون رو بیشتر به بقیه اعضای خانواده‌اش شبیه می‌کنه. این یعنی نظریه‌های مربوط به نحوه به وجود اومدن سیاره‌های بزرگ، حالا می‌تونن با اطمینان بیشتری برای اورانوس هم به کار برن.

برای رسیدن به این نتیجه مهم، تیم تحقیقاتی یه کار خیلی جامع و دقیق انجام دادن. اونها داده‌های مربوط به تعادل انرژی جهانی اورانوس رو در طول یک دور کامل این سیاره به دور خورشید بررسی کردن. این سفر کامل برای اورانوس ۸۴ سال زمینی طول می‌کشه. پس پژوهشگرا به داده‌هایی از یک بازه زمانی خیلی طولانی نیاز داشتن تا بتونن تصویر کاملی از وضعیت انرژی این سیاره به دست بیارن. تیم تحقیق این داده‌های رصدی رو با مدل‌های محاسباتی پیشرفته ترکیب کردن. نتیجه این ترکیب، کشف نوسانات فصلی خیلی بزرگی در انرژی اورانوس بود. این نوسانات شدید به خاطر تغییرات زیاد در میزان تابش نور خورشید به این سیاره به وجود میاد. اورانوس یه ویژگی منحصر به فرد داره و اونم اینه که محور چرخش اون به شدت کجه، تقریبا ۹۸ درجه نسبت به صفحه مدارش. این یعنی اورانوس به جای اینکه مثل زمین صاف بچرخه، انگار روی پهلوی خودش غلت می‌زنه. همین موضوع باعث می‌شه که فصل‌های بسیار طولانی و شدیدی داشته باشه، به طوری که هر قطب اون برای دهه‌ها در تاریکی مطلق یا نور مداوم خورشید قرار می‌گیره. هر فصل در اورانوس حدود ۲۰ سال زمینی طول می‌کشه. مطالعه جدید نشون میده که سطح انرژی این سیاره با همین فصل‌های طولانی بیست ساله تغییر می‌کنه.

جالبه که یافته‌های این مقاله جدید با نتایج یه مقاله دیگه که قبلا در ماه مه در ژورنال «مانتلی نوتیسز آو د رویال استرونومیکال سوسایتی» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر شده بود هم همخوانی داره. این یعنی دو تیم تحقیقاتی مستقل با استفاده از روش‌ها و داده‌های مختلف به نتایج مشابهی در مورد تعادل انرژی اورانوس رسیدن که این موضوع اعتبار این کشف جدید رو خیلی بیشتر می‌کنه.

با این حال، هیچ کدوم از این دو مطالعه جواب روشنی به این سوال نمیدن که چرا گرمای داخلی اورانوس خیلی کمتر از بقیه غول‌های گازی و یخی منظومه شمسیه. پژوهشگرا در بیانیه‌ای که منتشر کردن، به این نکته اشاره کردن که اورانوس ممکنه «ساختار داخلی یا تاریخچه تکاملی متفاوتی در مقایسه با سایر سیاره‌های غول‌پیکر» داشته باشه. شاید یه برخورد عظیم در گذشته‌های دور باعث شده باشه که بخش زیادی از حرارت اولیه‌اش رو از دست بده، یا شاید ساختار لایه‌های داخلی اون به شکلیه که گرما رو به طور موثرتری در خودش نگه می‌داره و اجازه نمیده به راحتی به بیرون نشت کنه. اینها سوالاتی هستن که هنوز جوابی براشون پیدا نشده.

این مطالعه همچنین نشون میده که بودجه حرارتی سیاره و این نوسانات فصلی، «محدودیت‌های رصدی رو فراهم می‌کنن که می‌تونن برای توسعه نظریه‌های تشکیل سیاره برای سیاره‌های غول‌پیکر استفاده بشن». به عبارت دیگه، با دونستن دقیق اینکه اورانوس چقدر گرما تولید می‌کنه و این گرما چطور در طول فصل‌هاش تغییر می‌کنه، دانشمندا می‌تونن مدل‌های بهتری از نحوه به وجود اومدن سیاره‌هایی مثل اورانوس و نپتون بسازن. این اطلاعات مثل قطعات پازلی هستن که به تکمیل تصویر بزرگ‌تر کمک می‌کنن.

در نهایت، این مقاله هم به سوالاتی جواب میده و هم سوالات جدیدی رو مطرح می‌کنه. همین موضوع به گفته پژوهشگرا، دلیل خوبی برای اینه که ماموریت‌های آینده ناسا به طور جدی‌تری روی بررسی این سیاره یخی تمرکز کنن. آخرین باری که یه فضاپیما از نزدیک اورانوس رو دیده، همون پرواز وویجر ۲ در سال ۱۹۸۶ بوده و از اون موقع تا حالا، تمام اطلاعات ما از این سیاره از طریق تلسکوپ‌های زمینی یا فضایی به دست اومده. یه ماموریت اختصاصی می‌تونه با ابزارهای مدرن و پیشرفته به اونجا بره و رازهای بیشتری رو از این دنیای دوردست فاش کنه.

«لیمینگ لی» (Liming Li)، یکی از نویسنده‌های همکار این مطالعه و فیزیکدان در دانشگاه هیوستون، در بیانیه‌ای که منتشر شد، در این مورد میگه: «با کشف اینکه اورانوس چگونه گرما رو ذخیره و از دست میده، ما به بینش‌های ارزشمندی در مورد فرآیندهای بنیادی که جو سیاره‌ها، سیستم‌های آب و هوایی و سیستم‌های اقلیمی رو شکل میدن، دست پیدا می‌کنیم». اون اضافه می‌کنه: «این یافته‌ها به گسترش دیدگاه ما در مورد سیستم جوی زمین و چالش‌های تغییرات اقلیمی کمک می‌کنه». در واقع، با مطالعه سیستم‌های آب و هوایی در دنیاهای دیگه، می‌تونیم درک بهتری از قوانین فیزیکی حاکم بر جو زمین پیدا کنیم و مدل‌های پیش‌بینی آب و هوایی و اقلیمی خودمون رو دقیق‌تر کنیم.

این کشف که در رسانه‌های مختلفی مثل «گیزمودو»، وب‌سایت چینی «تک‌نیوز» (Technews.tw) و شبکه‌های اجتماعی بازتاب داشته، هیجان جدیدی رو برای کاوش اورانوس ایجاد کرده. مقاله‌ای در تک‌نیوز که توسط «اما استاین» (Emma stein) در تاریخ ۱۶ ژوئیه ۲۰۲۵ نوشته شده، با یه تیتر جالب به این موضوع پرداخته: «چرا کمتر می‌خوره و بیشتر پس میده؟ دانشمندان راز خروجی گرمای بیشتر از ورودی اورانوس را حل کردند». این مقاله هم به داده‌های وویجر ۲، عدد ۱۲.۵ درصد، مقایسه با سیاره‌های دیگه و توضیح جدید تیم دانشگاه هیوستون مبنی بر تفاوت در ساختار داخلی اورانوس اشاره می‌کنه. همه اینها نشون میده که جامعه علمی چقدر برای فهمیدن بیشتر در مورد این غول یخی مشتاقه و شاید در آینده نزدیک شاهد برنامه‌ریزی برای یه ماموریت بزرگ به سمت هفتمین سیاره منظومه شمسی باشیم.

منابع

سیاره اورانوس یک منبع حرارتی داخلی دارد، نتیجه مطالعات جدید

اورانوس، غول یخی که گرم‌تر از تصور ماست

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ