ดาวยูเรันส

ดาวยูเรนัส

              ยูเรนัส (หรือ มฤตยู) เป็นดาวเคราะห์ดวงแรกซึ่งถูกค้นพบในยุคใหม่โดย วิลเลี่ยม เฮอส์เชล เมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ.2324  ยานวอยเอเจอร์ 2 เป็นยานอวกาศลำแรกที่ไปสำรวจดาวยูเรนัสในปี พ.ศ. 2529  องค์ประกอบหลักของดาวยูเรนัสเป็นหินและ น้ำแข็ง หลากหลายชนิด มีไฮโดรเจนเพียง 15% กับฮีเลียมอีกนิดหน่อย (ไม่เหมือนกับดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ซึ่งมีไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่) แกนของดาวยูเรนัสและเนปจูนมีลักษณะที่คล้ายคลึงกับแกนของดาวพฤหัสบดีและดาว เสาร์คือ ห่อหุ้มด้วย โลหะไฮโดรเจนเหลว แต่แกนของดาวยูเรนัสไม่มีแกนหินดังเช่นดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์  ดาวยูเรนัสมีสีฟ้าเนื่องจากแก๊สมีเทนดูดกลืนสีแดงและสะท้อนสีน้ำเงิน บรรยากาศมีลมพัดแรงมาก ลึกลงไปที่แก่นของดาวห่อหุ้มด้วยโลหะไฮโดรเจนเหลว  ขณะที่ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่มีแกนหมุนรอบตัวเองเกือบตั้งฉากกับระนาบสุริยวิถี แต่แกนของดาวยูเรนัสวางตัวเกือบขนานกับสุริยวิถี ดังนั้นอุณหภูมิบริเวณขั้วดาวจึงสูงกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตร ดาว ยูเรนัสมีวงแหวนเช่นเดียวกับดาวเคราะห์ชั้นนอกดวงอื่นๆ วงแหวนของดาวยูเรนัสมีความสว่างไม่มาก เนื่องจากประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก มีขนาดตั้งแต่ฝุ่นผงจนถึง 10 เมตร  ดาวยูเรนัสมีดวงจันทร์บริวารอย่างน้อย 27 ดวง ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างเป็นทรงกลม ได้แก่ มิรันดา แอเรียล อัมเบรียล ไททาเนีย และ โอเบรอน

 

เซอร์วิลเลียม เฮอร์เชล

ภาพจากยานวอยเอเจอร์ 2 แสดง ดาวยูเรนัส วงแหวน และดวงจันทร์บริวาร

                     
                       บรรยากาศของดาวยูเรนัสประกอบด้วยไฮโดรเจน 83%, ฮีเลียม 15% และมีเทน 2%   เนื่องจากก๊าซมีเทนในบรรยากาศชั้นบนดูดกลืนแสงสีแดงและสะท้อนแสงสีน้ำเงิน  ดาวยูเรนัสจึงปรากฏเป็นสีน้ำเงิน   บรรยากาศของดาวยูเรนัสอาจจะมีแถบสีดังเช่นดาวพฤหัสบดี  เช่นเดียวกับดาวแก๊สดวงอื่น แถบเมฆของดาวยูเรนัสเคลื่อนที่เร็วมาก แต่จางมากจะเห็นได้ด้วยเทคนิคพิเศษเท่านั้น ดังเช่น ภาพจากยานวอยเอเจอร์ 2 และจากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล

                       ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่มีแกนหมุนรอบตัวเองค่อนข้างจะตั้งฉากกับระนาบสุริยะ วิถี   แต่แกนหมุนรอบตัวเองของดาวยูเรนัส กลับเกือบขนานกับสุริยะวิถี ในช่วงที่ยานวอยเอเจอร์เดินทางไปถึงยูเรนัสกำลังหันขั้วใต้ชี้ไปยังดวง อาทิตย์ เป็นผลให้บริเวณขั้วใต้ได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์มากกว่าบริเวณเส้น ศูนย์สูตร อุณหภูมิบนดาวยูเรนัสจะมีลักษณะตรงกันข้ามกับดาวเคราะห์ดวงอื่น กล่าวคือ อุณหภูมิบริเวณขั้วดาวจะสูงกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตรเสมอ

 

 

วงแหวนและดวงจันทร์บริวาร
              ดาวยูเรนัสมีวงแหวนเช่นเดียวกับดาวเคราะห์ก๊าซดวงอื่นๆ  วงแหวนของดาวยูเรนัสมีความสว่างไม่มากนัก เช่นเดียวกับวงแหวนของดาวพฤหัสบดี เพราะประกอบด้วยอนุภาคซึ่งมีขนาดเล็กมาก ตั้งแต่ฝุ่นผงไปจนใหญ่ถึง 10 เมตร   ดาวยูเรนัสนับเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ถูกค้นพบว่ามีวงแหวนล้อมรอบ เช่นเดียวกับดาวเสาร์ ซึ่งเป็นการค้นพบที่สำคัญที่ทำให้เราทราบว่า ดาวเคราะห์ก๊าซทุกดวงจะมีวงแหวนล้อมรอบอยู่มิใช่เพียงเฉพาะดาวเสาร์เท่านั้น

              ดาวยูเรนัสมีดวงจันทร์บริวารอย่างน้อย 21 ดวง  ซึ่งประกอบไปด้วยดวงจันทร์ขนาดใหญ่อยู่หลายดวง ได้แก่ มิรันดา แอเรียล อัมเบรียล ไททาเนียและโอเบรอน

ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ โดยเฉลี่ย 2,869.6 ล้านกิโลเมตร(19.181 a.u.)

ใกล้สุด 2,735 ล้านกิโลเมตร (18.275 a.u.)

ไกลสุด 3,004 ล้านกิโลเมตร (20.088 a.u.)

Eccentricity 0.047

คาบการหมุนรอบตัวเอง 17 ชั่วโมง 24 นาที

คาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์ 84.01 ปีบนโลก ด้วยความเร็ว 6.90 กิโลเมตรต่อวินาที

ระนาบโคจร (Inclination) 0:773 องศา

แกนเอียงกับระนาบโคจร 98 องศา

มวล 14.6 เท่าของโลก

เส้นผ่านศูนย์กลาง 51,118 กิโลเมตร (โลก 12,756 กิโลเมตร ที่เส้นศูนย์สูตร)

แรงโน้มถ่วง 1.17 เท่าของโลก

ความเร็วหลุดพ้น 22.50 กิโลเมตรต่อวินาที

ความหน่าแน่น 1 ต่อ 1.27 เมื่อเทียบกับน้ำ

ความสว่างสูงสุด +5.6

                 ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับ ที่ 7 ในบรรดาดาวเคราะห์ 9 ดวง ในระบบสุริยะ มีระยะทางห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ย 19.18 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 2,870,990,000 กิโลเมตร เป็นดาวเคราะห์ที่ ไม่สามารถ มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ถูกค้นพบด้วยกล้องโทรทรรศน์เห็นเป็น สีเขียวโดย Sir William Herschel นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ เมื่อค.ศ. 1781 (พ.ศ.2324) ดาวยูเรนัสมีขนาดใหญ่เป็นอันดับที่ 3 รองจากดาวพฤหัสบดี และ ดาวเสาร์ มีขนาด เล็กกว่า ดาวพฤหัสบดีกว่าครึ่งหนึ่ง โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 51,118 กิโลเมตร มีมวลประมาณ 14.5 เท่าของมวลของโลก มีวงโคจรเอียงจากระนาบวงโคจร ของโลกรอบดวงอาทิตย์ 46 ลิปดา 21 ฟิลิปดา ความเร็วในวงทางโคจรประมาณ 6.81 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งต้องใช้เวลาถึง 84.01 ปีของโลก จึงจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบ 1 รอบ และหมุนรอบตัวเองเร็วมาก ใช้เวลา 17 ชั่วโมง 14 นาที และเนื่องจากระนาบของ แนวส้นศูนย์สูตรของดาวยูเรนัส เอียง จากระนาบวงทางโคจรถึง 98 องศาของแนวดิ่ง นั่นคือ แกนหมุนของดาวยูเรนัสกดลงไป โดยขั้วเหนืออยู่ต่ำกว่า ระนาบวงทางโคจร ถึง 8 องศา ดังนั้นเมื่อเรามองดาวยูเรนัส จากโลกจึงคล้ายกับว่าดาวยูเรนัส หมุนรอบตัวเองในทิศทาง ตรงกันข้าม กับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ คือ หมุนตามเข็มนาฬิกา

                         สภาพบรรยากาศของดาวยูเรนัสพบว่ามีองค์ประกอบคล้ายดาวพฤหัสบดี คือประกอบด้วยก๊าซไฮโดรเจน และฮีเลียม ดาวยูเรนัสมีดวงจันทร์เป็นบริวารถึง 15 ดวง และแต่ละดวงล้วนมีลักษณะแตกต่างกัน นอกจากนี้ยังพบว่า ดาวยูเรนัส มีวงแหวนล้อมรอบตัวดวงถึง 9 ชั้นด้วย

โครงสร้างของดาวยูเรนัส

                ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 7 ในบรรดาดาวเคราะห์ 9 ดวง ในระบบสุริยะ มีระยะทางห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ย 19.18 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 2,870,990,000 กิโลเมตร เป็นดาวเคราะห์ที่ ไม่สามารถ มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ถูกค้นพบด้วยกล้องโทรทรรศน์เห็นเป็น สีเขียวโดย Sir William Herschel นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ เมื่อค.ศ. 1781 (พ.ศ.2324) ดาวยูเรนัสมีขนาดใหญ่เป็นอันดับที่ 3 รองจากดาวพฤหัสบดี และ ดาวเสาร์ มีขนาด เล็กกว่า ดาวพฤหัสบดีกว่าครึ่งหนึ่ง โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 51,118 กิโลเมตร มีมวลประมาณ 14.5 เท่าของมวลของโลก มีวงโคจรเอียงจากระนาบวงโคจร ของโลกรอบดวงอาทิตย์ 46 ลิปดา 21 ฟิลิปดา ความเร็วในวงทางโคจรประมาณ 6.81 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งต้องใช้เวลาถึง 84.01 ปีของโลก จึงจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบ 1 รอบ และหมุนรอบตัวเองเร็วมาก ใช้เวลา 17 ชั่วโมง 14 นาที และเนื่องจากระนาบของ แนวส้นศูนย์สูตรของดาวยูเรนัส เอียง จากระนาบวงทางโคจรถึง 98 องศาของแนวดิ่ง นั่นคือ แกนหมุนของดาวยูเรนัสกดลงไป โดยขั้วเหนืออยู่ต่ำกว่า ระนาบวงทางโคจร ถึง 8 องศา ดังนั้นเมื่อเรามองดาวยูเรนัส จากโลกจึงคล้ายกับว่าดาวยูเรนัส หมุนรอบตัวเองในทิศทาง ตรงกันข้าม กับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ คือ หมุนตามเข็มนาฬิกา

ดาวบริวารของดาวยูเรนัส

 

                  ดาวบริวารของดาวยูเรนัสบางส่วนตั้งแต่ขนาดใหญ่จนถึงขนาดเล็ก จากซ้ายไปขวา: พุก, มิแรนดา, แอเรียล, อัมเบรียล, ทิทาเนีย และ โอเบอรอน

                 ดาวยูเรนัส เป็นดาวเคราะห์แก๊สขนาดยักษ์ในระบบสุริยะ มีดาวบริวารที่รู้จักแล้ว 27 ดวง^[1] โดยทั้งหมดถูกตั้งชื่อตามตัวละครในผลงานการประพันธ์ของวิลเลียม เชกสเปียร์และอเล็กซันเดอร์ โปป^[2] โดยใน ค.ศ. 1787 ดาวบริวารสองดวงแรกถูกค้นพบโดยวิลเลียม เฮอร์เชล ได้แก่ ทิทาเนีย และ โอเบอรอน ส่วนดาวบริวารทรงกลมอื่นๆ ถูกค้นพบโดยวิลเลียม ลาสเซลล์ ในปี ค.ศ. 1851 (แอเรียล และ อัมเบรียล) และในปี ค.ศ. 1948 โดยเจอราร์ด ไคเปอร์ (มิแรนดา)^[2] ดาวบริวารที่เหลือถูกค้นพบหลังจากปี ค.ศ. 1985 โดยภารกิจของ วอยเอจเจอร์ 2 และด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์บนโลกที่ทันสมัย

                   ดาวบริวารของดาวยูเรนัสถูกแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มดาวบริวารภายในสิบสามดวง (thirteen inner moons), กลุ่มดาวบริวารขนาดใหญ่ห้าดวง (five major moons) และกลุ่มดาวบริวารทรงแปลกเก้าดวง (nine irregular moons) โดยกลุ่มดาวบริวารภายในสิบสามดวง จะกระจัดกระจายอยู่ภายในบริเวณวงแหวนของดาวยูเรนัส, กลุ่มดาวบริวารขนาดใหญ่ห้าดวง เป็นดาวบริวารที่มีขนาดใหญ่และเป็นทรงกลม ในนั้น 4 ดวงเป็นดาวบริวารที่ยังมีกระบวนการภายใน มีภูเขาไฟและการเปลี่ยนแปลงบนเปลือกดาวอยู่^[3] ดาวบริวารที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในกลุ่มคือ ทิทาเนีย มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,578 กม. และยังเป็น 1 ใน 8 ดาวบริวารขนาดใหญ่ในระบบสุริยะ, กลุ่มดาวบริวารทรงแปลกเก้าดวง เป็นดาวบริวารที่มีรูปร่างผิดปกติและมีวงโคจรที่เอียง (ส่วนใหญ่) ทำมุมกับดาวยูเรนัสและโคจรอยู่ไกลมาก

 วงแหวนของดาวยูเรนัส
    

วงแหวนของดาวยูเรนัสมี ความมืดมาก ผิดกับวงแหวนที่สว่างของดาวเสาร์ ถ้าไม่มองด้วยกล้องโทรทัศน์ก็จะมองไม่ เห็น   วงแหวนของดาวยูเรนัสถูกพบโดยหอดูดาวแอร์บอร์นในปี   1977   ซึ่งเป็นยานชนิดพิเศษที่นำกล้องโทรทัศน์ไปด้วย นักดาราศาสตร์บนเครื่องบิน เฝ้ามองดูดาวยูเรนัสเมื่อมีดาวฤกษ์เคลื่อนไหวมา
ตรงข้ามหน้าของมัน ยานวอยาเจอร์ 2 มองดูที่วงแหวนเมื่อมันบินผ่านดาวยูเรนัส วงแหวนของดาวยูเรนัสจะแคบ วงแหวนที่กว้างที่สุดคือช่องว่างที่ใหญ่ซึ่งประกอบ ไปด้วยก้อนฝุ่น ยานวอเยเจอร์พบส่วนโค้งบางอย่าง ซึ่งเป็นส่วนของวงแหวนที่ไม่สมบูรณ์ วงแหวนของดาวยูเรนัสประกอบด้วยชิ้นน้ำแข็งมืดที่เคลื่อนไหว น้ำแข็งประกอบด้วยมีเทนแข็ง ชิ้นส่วนของมันอาจจะชนกันและทำให้เกิดฝุ่นที่อยู่ในช่องว่างระหว่างวงแหวน
               ยาน วอยาเจอร์ยังพบดาวบริวารขนาดเล็กสิบดวงที่อยู่รอบดาวยูเรนัสซึ่งไม่เคยพบมา ก่อน  ทั้งหมดหมุนรอบๆระหว่างวงแหวนและดาวมิแรนดา มิแรนดาเป็นดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดของบรรดาดาวทั้งห้าดวงซึ่งเป็นที่รู้จักกัน มาก่อนแล้วดาวบริวารเหล่านี้ประกอบด้วยน้ำแข็งและหิน เป็นดาวบริวารที่แปลกประหลาดที่สุดในระบบสุริยะดาวบริวารของดาวยูเรนัสมี หย่อมขนาดใหญ่สีขาวและสีดำ
ซึ่งอาจเกิดจากการผสมกันระหว่างน้ำแข็งและแก๊ซแข็ง มีหุบเขาลึกและภูเขาสูงด้วย เช่นเดียวกัน บนดาวมิแรนดาจะมีหน้าผาสูงสิบสองไมล์ นักดาราศาสตร์คิดว่าครั้งหนึ่งมิแรนดาอาจแตกเป็นส่วนๆต่อมา ชิ้นส่วนเหล่านี้กลับเข้ามาประกบอีกเหมือนก่อน