اورانوس 28 ثانیه کندتر می‌چرخد
اورانوس کمی کندتر می‌چرخد: کشفی دقیق از دل داده‌های ده ساله‌ی هابل
سیاره‌ی اورانوس، این غول یخی دورافتاده در سامانه خورشیدی (منظومه شمسی)، اکنون معلوم شده که کمی کندتر از چیزی که فکر می‌کردیم می‌چرخد: دقیقا ۲۸ ثانیه کندتر!
تیمی بین‌المللی از اخترشناسان، با بررسی تصاویر فرابنفش تلسکوپ فضایی هابل که به طور مستمر در طول بیش از ده سال ثبت شده است، توانسته‌اند مدت زمان یک چرخش کامل اورانوس را با دقتی بی‌سابقه محاسبه کنند: ۱۷ ساعت و ۱۴ دقیقه و ۵۲ ثانیه. این در حالی است که پیش‌تر، در سال ۱۹۸۶، فضاپیمای «وویجر ۲» ناسا این زمان را ۱۷ ساعت و ۱۴ دقیقه و ۲۴ ثانیه اندازه‌گیری کرده بود.
وویجر ۲ اولین (و تاکنون تنها) فضاپیمایی است که از نزدیکی اورانوس عبور کرده است. آن زمان، اخترشناسان بر اساس داده‌های رادیویی و اندازه‌گیری میدان مغناطیسی اورانوس، زمان چرخش سیاره را تخمین زدند. از این عدد برای طراحی سیستم مختصات جغرافیایی و نقشه‌برداری سطح اورانوس استفاده کردند. اما به دلیل دقت پایین این برآورد، طول جغرافیایی سطح سیاره خیلی زود نامعتبر شد و باعث شد موقعیت قطب‌های مغناطیسی اورانوس در طی سال‌ها گم شود.
برای حل این مشکل در دهه‌های پیشین، دوره‌های چرخشی دیگری نیز پیشنهاد شد که بعضا با یکدیگر در تضاد بودند. اکنون گروهی از پژوهشگران به سرپرستی دکتر لوران لامی از رصدخانه‌ی پاریس، روشی نوآورانه به کار گرفتند. آن‌ها شفق‌های قطبی اورانوس را، که همان نورهای درخشان در قطب‌های سیاره هستند؛ با استفاده از تصاویر فرابنفش تلسکوپ هابل بررسی کردند. شفق‌های قطبی که همان نورهای درخشان در قطب‌های سیاره است از ذرات بارداری ایجاد می‌شوند که در میدان مغناطیسی سیاره به دام افتاده و در لایه‌های بالای جو درخشش‌های خاص ایجاد می‌کنند. آن‌ها با دنبال‌کردن حرکت این نورها از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۲۲ که توسط رصدهای فرابنفش هابل ثبت شده است، توانستند سرعت دقیق چرخش اورانوس را محاسبه کنند.
نتیجه‌ی این روش جدید، عددی است با دقتی باورنکردنی: ۱۷.۲۴۷۸۶۴ ساعت، با خطای تنها چند میلیونیوم ساعت. یعنی هزار برابر دقیق‌تر از اندازه‌گیری قدیمی وویجر ۲. به عبارت تخصصی اندازه‌گیری وویجر2 این بود: 0.01±17.24 ساعت و اکنون اندازه‌گیری روش جدید این است: 0.000010 ±17.247864 ساعت.
مقاله مرتبط: گردش وضعی و انتقالی سیارات
دکتر لامی می‌گوید:
«این اندازه‌گیری تازه، هم یک مرجع دقیق برای پژوهش‌های سیاره‌ای است و هم یک مشکل قدیمی را حل می‌کند. با عدد قبلی نمی‌شد موقعیت مغناطیسی اورانوس را در طول زمان دنبال کرد. حالا با این مدل جدید، می‌توان داده‌های چند دهه‌ی گذشته را بازبینی کرد و حتی برای مأموریت‌های آینده برنامه‌ریزی کرد».
اورانوس میدان مغناطیسی بسیار نامعمولی دارد که به‌شدت نسبت به محور چرخش سیاره کج شده است. این موضوع باعث می‌شود شفق‌های قطبی‌اش رفتاری عجیب و غیرقابل‌پیش‌بینی داشته باشند؛ کاملاً متفاوت با چیزی که در شفق‌های زمین، مشتری یا زحل دیده‌ایم. همین ویژگی‌هاست که اورانوس را به یکی از مرموزترین و در عین حال جذاب‌ترین سیاره‌های سامانه خورشیدی (منظومه‌ی شمسی) تبدیل کرده است.
یافته‌های تازه نه تنها به درک بهتر میدان مغناطیسی اورانوس، مغناط‌سپهر و اثر دینامو در این سیاره کمک می‌کنند، بلکه در برنامه‌ریزی برای مأموریت‌های آینده ــ مثل مأموریت پیشنهادی «مدارگرد و کاوشگر اورانوس» که در اولویت مطالعات فضایی ناسا قرار دارد ــ نیز بسیار مفید خواهند بود.
جالب‌تر اینکه این روش تازه، افق‌های جدیدی را برای تعیین دوره‌ی چرخش هر جسم چرخان دیگر که میدان مغناطیسی و شفق‌های قطبی دارد باز می‌کند. به ویژه برای اندازه‌گیری دوره چرخش سیاره‌های فراخورشیدی.
این مطالعه بر اساس داده‌های برنامه‌های مختلف تلسکوپ فضایی هابل (به سرپرستی دکتر لامی) انجام شده و نتایج آن در تاریخ ۷ آوریل ۲۰۲۵ در نشریه‌ی معتبر Nature منتشر شده است.
یادآوری: از آن جهت که محور چرخش اورانوس به دور خودش نسبت به صفحه مداری‌اش به دور خورشید بیش از 90 درجه تمایل دارد و به اصطلاح به پهلو خوابیده است، مدت زمان شبانه‌روز آن‌را نمی‌توان به دوره‌ی چرخش سیاره نسبت داد. به عبارتی یادمان باشد که هر نقطه از اورانوس حدود 42 سال روز دارد و به همین مقدار هم شب.
این عکس توسط تلسکوپ‌های کک در طول موج فروسرخ گرفته شده است. Credit: Keck Telescope
نویسنده: محمد همایونی
23 فروردین 1404
