عرض مشاركة واحدة
  #3  
قديم 03-27-2019, 12:06 AM
 
[ALIGN=CENTER][TABLETEXT="width:100%;background-image:url('https://www.arabsharing.com/uploads/155353640312932.png');"][CELL="filter:;"][ALIGN=center]










تبلغ كتلة أورانوس حوالي 14.5 ضعف كتلة الأرض ، مما يجعله أقل الكواكب كتلة من بين الكواكب العملاقة ، على الرغم من أن
قطره أكبر قليلاً من قطر نبتون ، و تساوي تقريباً أربع أضعاف قطر الأرض. أما كثافته فتبلغ 1.27 غ/سم مكعب و بالتالي فإن
أورانوس هو ثاني أقل كواكب المجموعة الشمسية من حيث الكثافة بعد زحل. و تدل هذه الكثافة على أنه مكون بشكل أساسي
من اشكال مختلفة من الجليد كجليد الماء و الأمونيا و الميثان. قيمة الكتلة الكلية في داخل أورانوس غير معروفة تماماً.
حيث تظهر نماذج محاكاة أرقام مختلفة من قيمة هذه الكتلة ، على أي حال تتراوح القيم بين 9.3 و 13.5 من كتلة الأرض. بينما
يشكل الهيدروجين و الهليوم جزء قليل من الكتلة الكلية لأورانوس بقيمة كتلية تتراوح ما بين 0.5 إلى 1.5 من كتلة الأرض. بينما
الكتلة الباقية والتي تشكل ما بين 0.5 إلى 3.7 من كتلة الأرض تتألف منمواد صخرية.

يوضح النموذج الأساسي لتركيب أورانوس أنه يتألف من ثلاث طبقات : نواة صخرية في المركز ، يليها دثار جليدي في الوسط ،
لتتألف الطبقة الخارجية من غلاف غازي من الهيدروجين/هيليوم. تعتبر النواة صغيرة نسبياً إذا تبلغ كتلتها حوالي 0.55 من كتلة
الأرض ونصف قطرها أقل من 20% من نصف قطر أورانوس. في حين يضم الدثار الجزء الأساسي من كتلة أورانوس بقيمة تبلغ 13.4
من كتلة الأرض. بينما الطبقة الخارجية هي ذات الكتلة الأصغر وتساوي 0.5 من كتلة الأرض ، و تمتد لآخر 20% من قطر أورانوس.
تبلغ الكثافة ضمن النواة 9 غرامات في السنيمتر مكعب ، والضغط في المركز يصل إلى 8 ملايين بار و درجة الحرارة تصل إلى
5000 كلفن. أما تركيب الدثار الجليدي فهو ليس مؤلف من الجليد وفق الفهم التقليدي ، إنما مؤلف من سوائل حارة ذات كثافة
عالية تحتوي على الماء والأمونيا و مواد متطايرة. ويدعى أحياناً هذا السائل الذي يملك خاصية ناقلية كهربائية عالية بمحيط الماء-الأمونيا.
إن الاختلاف الكبير في تركيب الجزء الضخم من تركيب أورانوس و نبتون عن التركيب الغازي للمشتري و زحل يجعل من المبرر وضع
تصنيف عملاق جليدي لهذين الكوكبين ومن الممكن وجود طبقة من الماء المتأينحيث تتحلل جزيئات الماء إلى شوارد هيدروجين وأكسجين
و توجد طبقة أعمق من الماء فائق التأين حيث تتبلور الأكسجين و تتطفوا شوارد الهيدروجين حول الشبكة البللورية للأكسجين.

يعتبر النموذج أعلاه هو النموذج العياري لتركيب أورانوس ، لكن هذا النموذج ليس وحيد إذ توجد نماذج أخرى. فنموذج آخر متوافق مع
الملاحظات الرصدية حيث بفرض أنه إذا مزجت كميات كبيرة من الهيدروجين والمواد الصخري ضمن طبقة الدثار الجليدي ، فإن الكتلة
الكلية في الطبقة الداخلية ستكون أقل و بالمقابل فإن كمية الهيدروجين والصخور ستكون أعلى. على أي حال البيانات المتوفرة حالياً
حول أورانوس لا تسمح بالتأكد من أي نموذج هو الصحيح. يظهر من التركيب الداخلي السائل لأورانوس أنه لا يملك سطح صلب.
و يتحول الغلاف الجوي الغازي بشكل تدريجي إلى سائل في الطبقات الداخلية.





الحرارة الداخلية لأورانوس منخفضة بشكل ملحوظ مقارنة بالكواكب العملاقة الأخرى. فقيمة الجريان الحراريله منخفضة.
و ما يزال سبب الانخفاض في حرارته غير مفهوم حتى الآن. يشع نبتون القريب من أورانوس بالتركيب والحجم من الطاقة إلى الفضاء
الخارجي 2.61 ضعف مما يستقبله من الشمس. فأورانوس على النقيض من نبتون يكاد لا يشع أي طاقة إضافية. أظهر تحليل بالأشعة
تحت الحمراء أن الطاقة الكلية التي يشعها أورانوس تساوي 0.08 ± 1.06 من الطاقة الشمسية الممتصة في الغلاف الجوي.
يعادل الجريان الحراري لأورانوس 0.042 ± 0.047 واط لكل متر مربع والذي هو في الحقيقة أقل من الجريان الحراري لكوكب
الأرض والذي يساوي 0.075. أقل درجة حرارة سجلت على سطح أورانوس كانت 42كلفن جاعلةً أورانوس أبرد كوكب في المجموعة الشمسية.

تفرض إحدى النظريات المفروضة لتفسير هذا التناقض ، أنه عند اصطدام الجرم الكبير بأورانوس تبددت معظم حرارته الأولية. وبقيت
الحرارة عميقاً ضمن النواة. و تفرض نظرية أخرى وجود حواجز في الطبقات العليا لأورانوس تمنع حرارة النواة من الخروج إلى السطح.





يعرف السطح الاسمي لجرم غازي بأنه النقطة التي يكون عندها الضغط مساوي لواحد بار و يستخدم هذا التعريف كنقطة الصفر لقياس
الارتفاع.مع أنه لا يُوجد سطح صلب حقيقيّ ضمن باطن كوكب أورانوس ، فطبقته السطحية الغازية القابلة للرصد من الخارج
(دون الاضطرار إلى إدخال مسابير أو ما شابه إلى باطن الكوكب نفسه بسبب حجب الطبقات السطحية للرؤية) تسمى عموماً
"الغلاف الجوي". يَظل الرصد الخارجيّ مُمكناً حتى انخفاض 300 كم تقريباً تحت مستوى الضغط الجوي 1بارضمن جو أورانوس ،
و عند هذا المستوى الذي تنتهي عنده إمكانية الرصد يَصل الضغط إلى حوالي 100 بار والحرارة إلى 320ك. و تمتد هالة الغلاف
الجوي الرقيقة بشكل مدهش لمسافة تتجاوز ضعفي قطر الكوكب نفسه إذا افترض أنه يَنتهي عند مستوى ضغط 1 بار. يُمكن تقسيم
الغلاف الجوي لأورانوس إلى ثلاث طبقات: التروبوسفير تمتد بارتفاع من -300 إلى 50 كم والضغط فيها يتراوح من 100 إلى 0.1 بار.
والطبقة الثانية هي الستراتوسفير و تمتد من ارتفاع 50 إلى 4000 كم والضغط في.1 إلى 10–10بار والطبقة الثالثة
هي الثيرموسفير و يمتد الغلاف الجوي فيها من 4,000 إلى 50,000 كم من السطح المُفترض.





يختلف تركيب الغلاف الجوي لأورانوس عن باقي الكواكب ، على الرغم من أنه يتكون من مركبين أساسيين هم االهيدروجين و الهيليوم.
حيث يكون الكسر المولي للهيليوم هو عدد ذرات الهيليوم ضمن كل جزيء من الغاز ويساوي على أورانوس
0.15 ± 0.030.15 ± 0.03 و الذي يُقابله في الطبقات العليا هو كسر كتلي بمقدار0.26 ± 0.05. و هذه القيمة قريبة
إلى الكسر الكتلي للنجم الأولي والذي يساوي0.275 ± 0.01 ، و يعني هذا أن الهيليوم لم يستقر في مركز الكوكب كما هو
معروف في العمالقة الغازية. كما أن الشيء الشاذ الآخر هو احتواءه على الميثان. حيث يمتلك الميثان مجالات امتصاص عالية للأشعة
المرئية و الأشعة القريبة من تحت الحمراء مما يجعل لون أورانوس سماوياً. يشكل الميثان نسبة 2.3% من الغلاف الجوي مع تواجد
كسر مولي بنسبة أقل تحت سطح سحب الميثان عند الضغط 1.3 بار، ليشكل هذا ما تتراوح نسبته بين 20 و 30% من نسبة الكربون
المتوافر في الشمس. تكون نسبة المزج لجزيئات الهيدروجين أقل في الطبقات العليا بسبب درجة الحرارة المنخفضة ، مما يقلل من
مستوى التشبع ويسبب زيادة في تجمد الميثان الخارج. و من غير المعروف وفرة بعض المواد المتطايرة بما في ذلك الأمونيا والماء و
كبريتيد الهيدروجين في عمق الغلاف الجوي ، لكن من المرجح أن وجودها ذو تركيز أعلى من باقي المجموعة الشمسية. وجدت كميات
من أنواع مختلفة من الهيدروكربونات في الستراتوسفير ، و يعتقد أنه نتجت بسبب التحلل الضوئي للميتانب الأشعة فوق البنفسجية.
كما يتضمن الغلاف الجوي كلاً من الإيثان و الأسيتيلين والبروبين والبوتاديين. كما كشف التحليل الطيفي وجود كميات من بخار الماء
و أول أكسيد الكربون و ثاني أكسيد الكربون في أعلى الغلاف الجوي ، و يمكن أن تنشأ هذه المركبات من مصادر خارجية كسقوط الغبار والمذنبات.







طبقة التربوسفير هي أدنى و أكثف طبقة من طبقات الغلاف الجوي. و تتميز بتناقص درجة الحرارةمع الارتفاع. فتسقط درجة الحرارة من
320 كلفن عند قاعدة طبقة التربوسفير الاسمية عند الارتفاع -300 كم إلى 53 كلفن عند ارتفاع 50 كم. في الواقع تتغير درجة
الحرارة عند أعلى ارتفاع لهذه الطبقة من 57 كلفن إلى 49 كلفن تبعاً لخط العرض. وتكون طبقة التربوسفير المسؤولة بشكل رئيسي
عن انبعاثات الكوكب الحرارية من الإشعة تحت الحمراء. وبذلك تتحدد درجة الحرارة الفعالة59.1 ± 0.3 كلفن.

ويعتقد أن هذه الطبقة تمتلك سحب ذات تركيب معقد ، فيفترض وجود سحب من الماء عند منطقة ضغط تتراوح ما بين 50 و 100بار،
وكذلك سحب منبيكبريتيد الأمونيوم في منطقة ضغط تتراوح ما بين 40 و 20 بار ، وسحب من الأمونيا كبريتيد الهيدروجين في منطقة
الضغط ما بين 10 إلى 3 بار ، وأخيراً تتواجد سحب الميثان عند الضغط من 2 إلى 1 بار. و تعتبر طبقة التربوسفير جزء حيوي هام
من الغلاف الجوي ، فتوجد رياح قوية وسحب براقة.


[/ALIGN][/CELL][/TABLETEXT][/ALIGN]
رد مع اقتباس