עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > אסטרונומיה [מדעי החלל] > גרמי שמים > מערכת השמש
מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכיתאוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי



תקציר
מידע רב על אורנוס - כוכב-הלכת השביעי במערכת השמש.



כוכב הלכת אורנוס
מחבר: יואב יאיר


הרחק מעבר למסלולו של שבתאי, שוכן כוכב-לכת ענקי. צבעו ירוק-כחלחל, וסביבו טבעות שחורות כפחם ו-15 ירחים. זהו אורנוס - כוכב-הלכת השביעי במערכת השמש.

תעודת זהות

שם: אורנוס
סוג: כוכב-לכת, השביעי במרחק מהשמש
קוטר בקו-המשווה: 51,000 ק"מ
מסה: פי 14.54 ממסת כדור-הארץ
צפיפות: 1.24 גרם/סמ"ק
כוח-משיכה: 9/10 משל כדור-הארץ
מרחק ממוצע מהשמש: 2,875 מיליון ק"מ
הרכב: גזי, אטמוספירה: מכילה בעיקר מימן
זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה): 17 שעות-ארץ ו-14 דקות
זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה): 83.75 שנות-ארץ
ירחים: ידועים 15
טמפרטורה: בפסגות העננים: 215- מעלות

גודלו של אורנוס

אורנוס הוא כוכב-הלכת השלישי בגודלו במערכת השמש. רק צדק ושבתאי גדולים ממנו.

אורנוס (יחד עם צדק, עם שבתאי ועם נפטון), שייך לקבוצת כוכבי-הלכת המכונים "הענקים הגזיים". הם מכונים כך בגלל גודלם העצום ובשל היותם מורכבים בעיקר מגזים.

הרכבו של אורנוס

כמו כוכבי-הלכת השכנים שלו, צדק ושבתאי, גם אורנוס מורכב בעיקר מהגזים מימן והליום.
מדענים משערים שבמרכזו של אורנוס יש ליבה סלעית.
הרכב המעטפת שלו הוא עדיין תעלומה. לפי החישובים, יש במעטפת מימן נוזלי וכן אמוניה ומים דחוסים.
אורנוס מוקף באטמוספירה המתנשאת לגובה רב: 8,000 ק"מ. האטמוספירה מכילה בעיקר מימן וגם מעט הליום ומתאן. הכמות הקטנה של גז המתאן היא שמעניקה לאורנוס את צבעו הירקרק-כחלחל.
לתרשים על הרכבו של אורנוס

כוח-משיכה

אורנוס הוא כוכב-לכת גזי, חסר קרקע מוצקה. מסתו גדולה - פי 14.5 מזו של כדור-הארץ.
את כוח-המשיכה בכוכבי-הלכת הגזיים מקובל לקבוע לפי ערכו בגובה, שבו הלחץ האטמוספירי זהה לזה שבפני כדור-הארץ, כלומר: לחץ של 1 אטמוספירה. בגובה זה כוח-המשיכה של אורנוס קטן רק מעט מזה של כדור-הארץ.

מסלולו של אורנוס

אורנוס, השביעי במרחק מהשמש, מרוחק ממנה מרחק עצום - כמעט 3 מיליארדי ק"מ.
אילו היינו יוצאים למסע מן השמש עד גבולה המרוחק של מערכת השמש (שנמצא במסלולו של פלוטו, שהוא הרחוק מכוכבי-הלכת) - כאשר היינו מגיעים למסלולו של אורנוס, היינו נמצאים בדיוק במחצית הדרך...
לתמונת מסלולם של כוכבי הלכת סביב השמש

זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה)
השנה של אורנוס ארוכה מאוד - נדרשות לו 84 שנות-ארץ, כדי להקיף את השמש! אך הסיבוב של אורנוס סביב השמש מיוחד - צירו נטוי על צדו, כמעט כמו של חבית מתגלגלת, וכך הוא מקיף את השמש. הגורם לתנועה יוצאת דופן זאת הוא, אולי, התנגשות אדירה: המדענים משערים כי גוף חיצוני התנגש בעוצמה רבה באורנוס, העיף אותו מסיבובו הרגיל ופשוט "השכיב" אותו.
הצורה המיוחדת שבה אורנוס מקיף את השמש גורמת לכך שבשתי עונות הקוטב (הצפוני או הדרומי) פונה אל השמש, ובשתי עונות אזור המשווה של כוכב-הלכת פונה אל השמש. עם זאת, בשל מיקומו של אורנוס, הרחוק כל כך מהשמש, ההבדל בין העונות הוא קטן מאוד - תמיד קר, תמיד חשוך - לגמרי או כמעט לגמרי. ההבדל בין העונה "החמה" לבין העונה "הקרה" הוא בסך הכול 2 מעלות...

זמן הסיבוב העצמי
לעומת השנה הארוכה, היממה באורנוס קצרה מאוד: הוא משלים סיבוב אחד סביב צירו כל 17 שעות בערך. בגלל הציר המאוזן החלק הקרוב לשמש מקבל אור ברציפות, ואילו החלק המרוחק חשוך כל הזמן. למעשה, אין באורנוס חלוקה ליום ולילה, כפי שאנו מכירים בכדור-הארץ.

15 ירחים

כמו לשכניו הגדולים, שבתאי וצדק, גם לאורנוס יש מערכת טבעות וירחים.
המדענים גילו עד כה 15 ירחים סביב אורנוס. את רובם גילתה החללית וויאג'ר 2. 10 מהם קטנטנים (קוטרם הוא עשרות ק"מ בלבד). ירחים אלה נמצאים קרוב יחסית לאורנוס, ורבים מהם משולבים במערכת הטבעות שלו.
גם לירחים של אורנוס יש הנטייה המוזרה של הציר, וגם הם סובבים סביב עצמם כמעט "בשכיבה", ולכן גם בהם יש תקופות ארוכות של חושך או של אור חלש.
5 ירחיו הגדולים יותר של אורנוס עשויים מתערובת של קרח ושל אבן. החללית וויאג'ר 2 גילתה במסעה נופים מדהימים על פני ירחים אלה. המרתק מכולם, כפי שנראה בתצלום, הוא, ללא ספק, מירנדה. פני השטח שלו מלאים תוואי נוף צפופים: קניונים, מכתשים, מצוקים זקופים וארוכים ושרשרות הרים.

מבט לטבעות
הנוף המדהים של אורנוס ושל טבעותיו יתגלה בעתיד לעיניו של החוקר שיילך על אדמתה הסלעית והקפואה של מירנדה. קל להבחין שהטבעות נמצאות במרחק גדול זו מזו. בכך הן שונות מאוד מטבעותיו של שבתאי, שהן רבות וצפופות מאוד. טבעותיו של אורנוס מורכבות מאלפי סלעים קטנים, שצבעם שחור כפחם.

מזג אוויר על פני אורנוס

אורנוס רחוק מאוד מהשמש, ולכן קר בו מאוד: הטמפרטורה על פניו היא כ-215 מעלות מתחת לאפס! קור מקפיא זה שורר בו בכל עונות השנה, כמעט ללא שינוי.
אורנוס עטוף באטמוספירה עבה מאוד, ורוחות עזות מנשבות בה: מהירותן מגיעה ל-500 ק"מ בשעה!

מחקר

במשך לילות ארוכים נהג ויליאם הרשל, מורה למוסיקה ואסטרונום חובב, לצפות בשמים באמצעות טלסקופ שבנה בעצמו. לילה אחד, בשנת 1781, הבחין לפתע בנקודת אור חיוורת, שלא הייתה מוכרת לו. בתחילה חשב שמדובר בשביט חדש, אך לאחר מעקב ממושך אחר תנועתה של נקודת האור החדשה, השתכנע שזהו כוכב-לכת חדש. הרשל רצה לכנותו "כוכב ג'ורג'" על שם מלך אנגליה, אולם לבסוף הוחלט ששמו יהיה "אורנוס", כדי לשמור על המסורת של הענקת שמות מהמיתולוגיה לגרמי השמים.

כוכב-הלכת החדש היה תגלית מרגשת, אך הייתה לו משמעות נוספת, חשובה ביותר: עד לגילויו של אורנוס היה שבתאי כוכב-הלכת המרוחק ביותר שהכיר האדם, ולכן סימן את הגבול של מערכת השמש. אך מכיוון שאורנוס מרוחק מהשמש מרחק כפול ממרחקו של שבתאי ממנה - הסתבר בן-לילה שמערכת השמש גדולה הרבה יותר ממה שהיה ידוע עד אז.

תצפיות מכדור-הארץ
התצפיות על אורנוס התחילו לאחר גילויו. בעזרתן למדו האסטרונומים על מסלולו ועל מרחקו מן השמש, על תכונות האטמוספירה שלו, וגם גילו 5 מירחיו ו-9 מטבעותיו.

החללית וויאג'ר 2 מגיעה!
וויאג'ר 2 ערכה מסע ארוך בין כוכבי-הלכת וביקרה גם באורנוס. החללית גילתה עוד 10 ירחים קטנים שסובבים את אורנוס, ושתי טבעות נוספות שלו, והעבירה תצלומי נוף מדהימים של 5 הירחים הגדולים שלו. מסעה גילה עובדות רבות גם על כוכב-הלכת עצמו, כמו, למשל, זמן הסיבוב העצמי של אורנוס, שקודם לא היה ידוע במדויק.

אגדות וסיפורים

אורנוס וגאיה
במיתולוגיה הרומית הייתה גאיה אלת היבשה והימים שעל-פני כדור-הארץ, והיא בראה את השמים, שנקראו "אורנוס".
אורנוס וגאיה מלכו יחד, ונולדו להם 12 הטיטאנים, שהיו ענקים רבי-כוח. לאורנוס היה כושר מדהים לחיזוי העתיד, והוא חשש שיבוא יום וילדיו ידיחו אותו מכס מלכותו. לכן, כלא אותם במערה עמוקה. אולם גאיה שחררה את סאטורן, אחד מבניו של אורנוס, והוא נלחם באורנוס ופצע אותו. וכפי שחזה אורנוס הדיח אותו סאטורן (שהוא שמו הלועזי של כוכב-הלכת שבתאי) מכס המלכות.

ביבליוגרפיה:
כותר: כוכב הלכת אורנוס
שם  התקליטור: המסע המופלא אל החלל : מסע וירטואלי לחקר היקום
מחבר: יאיר, יואב
עורכת התקליטור: סביר, בילי
תאריך: 2001
הוצאה לאור: מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית; אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי
הערות: 1. ניהול מדעי ודידקטי : ד''ר רחל מינץ.
2. ניהול הפיתוח: שי ליטבק.
3. תחקיר ועריכה: בילי סביר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית