90 के दशक में वोयाजर 2 उपग्रह से ली गई छवियों ने हमें आश्चर्यजनक परिणाम दिखाए। यूरेनस का रहस्यमय हरा-भरा वातावरण वह सब है जिससे यह ग्रह बना है, एक छोटे पत्थर-धातु कोर के अपवाद के साथ। तथ्य यह है कि हमारे पूर्वजों, जो सौर मंडल के बाहरी ग्रहों की खोजों के मालिक थे, को यकीन था कि पृथ्वी की तरह उन सभी में एक सतह, एक वायु खोल और भूमिगत परतें हैं। जैसा कि यह निकला, गैस दिग्गज इस सब से वंचित हैं, क्योंकि वे ग्रहों के दो-परत मॉडल के प्रतिनिधि हैं।
ग्रह के बारे में खोज और सामान्य डेटा का इतिहास
सूर्य से दूरी की दृष्टि से यूरेनस सातवां ग्रह है। इसकी खोज विलियम हर्शल ने 18 वीं शताब्दी के अंत में की थी, जब वह खगोलीय टिप्पणियों के लिए दूरबीन का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। इससे पहले, लंबे समय तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि यूरेनस केवल एक दूर का, बहुत चमकीला तारा था। हर्शल ने खुद इस खगोलीय पिंड के बारे में नोट्स बनाते हुए, शुरुआत में इसकी तुलना एक धूमकेतु से की, बाद में इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यह एक और एसएस ग्रह हो सकता है। बेशक, सभी टिप्पणियों की पुष्टि करने के बाद, खोज एक सनसनी बन गई। हालांकि, उस समय किसी को नहीं पता था कि यूरेनस का वास्तव में कैसा वातावरण है।और इसकी संरचना क्या है। अब हम जानते हैं कि इसकी कक्षा प्रणाली में सबसे बड़ी कक्षा में से एक है। यह ग्रह 84 पृथ्वी वर्षों में सूर्य की परिक्रमा करता है। इसी समय, इसकी धुरी के चारों ओर क्रांति की अवधि सिर्फ 17 घंटे से अधिक है। इस वजह से, यूरेनस का वातावरण, जिसमें पहले से ही भारी गैसें हैं, अविश्वसनीय रूप से घना हो जाता है और कोर पर जबरदस्त दबाव डालता है।
वायुमंडल बनने का इतिहास
ऐसा माना जाता है कि यूरेनस की उपस्थिति और भौतिक डेटा इसके मूल, साथ ही इसके गठन की प्रक्रिया से प्रभावित होता है। ग्रह के मापदंडों (25,559 किमी - भूमध्यरेखीय त्रिज्या) की तुलना में, कोर बस लघु है। इसलिए, यह बृहस्पति के मामले में ऊर्जा या चुंबकीय क्षेत्र प्रदान नहीं करता है, और यूरेनस के वातावरण को बनाने वाली सभी गैसों को पर्याप्त रूप से गर्म नहीं करता है। इसकी रचना, बदले में, बृहस्पति या शनि की रचना के साथ तुलना नहीं की जा सकती है, हालांकि ये सभी ग्रह एक ही श्रेणी में शामिल हैं। तथ्य यह है कि यूरेनस बर्फीले गैसों से घिरा हुआ है, इसके उच्चतम संशोधनों में बर्फ, मीथेन के बादल और अन्य भारी तत्व हैं। हाइड्रोजन और हीलियम जैसी हल्की गैसें वायुमंडल में कम मात्रा में ही मौजूद होती हैं। इस विरोधाभास के दो संस्करण हैं। पहले के अनुसार, एसएस के गठन के समय कोर का आकार और गुरुत्वाकर्षण बल प्रकाश गैसों को आकर्षित करने के लिए बहुत छोटा था। दूसरा यह है कि जिस स्थान पर यूरेनस का निर्माण हुआ था, वहां केवल भारी रासायनिक घटक थे, जो ग्रह का आधार बने।
वायुमंडल की उपस्थिति, उसकी रचना
यूरेनस का सबसे पहले विस्तार से अध्ययन वोयाजर 2 की यात्रा के बाद ही किया गया था, जिसने उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां लीं। उन्होंने वैज्ञानिकों को ग्रह की सटीक संरचना, साथ ही साथ उसके वातावरण को स्थापित करने की अनुमति दी। तो बोलने के लिए, यूरेनस के वायु कवच को तीन भागों में बांटा गया है:
- क्षोभमंडल सबसे गहरा है। यहां दबाव 100 से 0.1 बार की सीमा में है, और इस परत की ऊंचाई मेंटल के सशर्त स्तर से 500 किमी से अधिक नहीं है।
- समताप मंडल - बीच में वायुमंडल की परत। 50 से 4000 किमी की ऊंचाई पर कब्जा करता है।
- एक्सोस्फीयर। यूरेनस का बाहरी वातावरण, जहां दबाव शून्य हो जाता है और हवा का तापमान सबसे कम होता है।
इन सभी परतों में विभिन्न अनुपात में निम्नलिखित गैसें होती हैं: हीलियम, हाइड्रोजन, मीथेन, अमोनिया। बर्फ और भाप के विभिन्न संशोधनों के रूप में भी पानी है। हालांकि, यूरेनस का वातावरण, जिसकी संरचना बृहस्पति के वायु खोल के बराबर है, अविश्वसनीय रूप से ठंडा है। यदि सबसे बड़े गैस विशाल में वायु द्रव्यमान को अधिकतम तक गर्म किया जाता है, तो यहां उन्हें 50 केल्विन तक ठंडा किया जाता है, और इसलिए उनका द्रव्यमान बड़ा होता है।
क्षोभमंडल
वायुमंडल की सबसे गहरी परत की गणना अब केवल सैद्धांतिक रूप से की जाती है, क्योंकि पृथ्वीवासियों की तकनीक अभी तक उस तक पहुंचने की अनुमति नहीं देती है। ग्रह का पत्थर कोर बर्फ के क्रिस्टल से बने बादलों से घिरा हुआ है। वे भारी हैं और ग्रह के केंद्र पर जबरदस्त दबाव डालते हैं। उनके बाद अमोनियम हाइड्रोसल्फाइड के बादल आते हैं, फिर - हाइड्रोजन सल्फाइड और अमोनिया के वायु निर्माण। क्षोभमंडल के सबसे चरम भाग पर मिथेन बादलों का कब्जा है, जोग्रह को एक ही हरे रंग में रंगें। क्षोभमंडल में हवा का तापमान ग्रह पर सबसे अधिक माना जाता है। यह 200 K के भीतर उतार-चढ़ाव करता है। इस वजह से, कुछ शोधकर्ताओं का मानना है कि एक बड़ी बर्फ की परत ग्रह का आवरण बनाती है। लेकिन यह सिर्फ एक परिकल्पना है।
समताप मंडल
यूरेनस के वातावरण की उपस्थिति भारी और हल्की गैसों के यौगिकों द्वारा प्रदान की जाती है, और उनका संश्लेषण ग्रह को हरे रंग में रंग देता है। ये सभी प्रक्रियाएं मध्य वायु अंतराल में होती हैं, जहां अमोनिया और मीथेन अणु हीलियम और हाइड्रोजन से मिलते हैं। यहां बर्फ के क्रिस्टल क्षोभमंडल की तुलना में पूरी तरह से अलग संशोधन करते हैं; अमोनिया के लिए धन्यवाद, वे अंतरिक्ष से आने वाले किसी भी प्रकाश को अवशोषित करते हैं। समताप मंडल में हवाओं की गति 100 मीटर/सेकेंड तक पहुंच जाती है, जिसके कारण सभी बादल अंतरिक्ष में तेजी से अपनी स्थिति बदलते हैं। औरोरा समताप मंडल में होते हैं, अक्सर कोहरे बनते हैं। लेकिन बर्फ़ या बारिश जैसी कोई वर्षा नहीं होती है।
एक्सोस्फीयर
शुरुआत में यूरेनस के वातावरण को उसके बाहरी आवरण से ठीक-ठीक आंका जाता था। यह क्रिस्टलीकृत पानी की एक पतली पट्टी है जो तेज हवा की धाराओं में घिरी हुई है और सौर मंडल में सबसे कम तापमान का केंद्र बिंदु है। इसमें हल्की गैसें (आणविक हाइड्रोजन और हीलियम) होती हैं, जबकि मीथेन, जो सघन परतों में बड़ी मात्रा में पाई जाती है, यहाँ अनुपस्थित है। एक्सोस्फीयर में हवा की गति 200 मीटर/सेकेंड तक पहुंच जाती है, हवा का तापमान 49 के तक गिर जाता है। यही कारण है कि यूरेनस ग्रह, जिसका वातावरण ऐसा हैबर्फीले, अपने अधिक दूर के पड़ोसी, नेपच्यून की तुलना में, हमारे सिस्टम में सबसे ठंडा बन गया है।
यूरेनस के चुंबकीय क्षेत्र का रहस्य
हर कोई अच्छी तरह से जानता है कि हरा-भरा यूरेनस अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है, अपनी तरफ लेटा हुआ है। वैज्ञानिकों का मानना है कि एसएस के गठन के समय, ग्रह एक क्षुद्रग्रह या अन्य ब्रह्मांडीय पिंड से टकराया, जिसने चुंबकीय क्षेत्र को विकृत करते हुए अपनी स्थिति बदल दी। भूमध्य रेखा के सापेक्ष ग्रह के उत्तर और दक्षिण को निर्धारित करने वाली धुरी से, चुंबकीय अक्ष 59 डिग्री से ऑफसेट होता है। यह, सबसे पहले, गुरुत्वाकर्षण का असमान वितरण, और दूसरा, उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में एक असमान तनाव पैदा करता है। फिर भी, सबसे अधिक संभावना है, यह यह रहस्यमय स्थिति है जो यूरेनस के वातावरण और इसकी अनूठी रचना की उपस्थिति प्रदान करती है। कोर के चारों ओर केवल भारी गैसें बनी रहती हैं, बीच की परतों में - क्रिस्टलीकृत पानी। शायद अगर यहाँ हवा का तापमान अधिक होता, तो यूरेनस एक विशाल महासागर बन जाता, जिसमें साधारण पानी होता है, जो जीवन का स्रोत है।
यूरेनस सब कुछ और सब कुछ अवशोषित कर लेता है
जैसा कि हमने ऊपर कहा, यूरेनस का वातावरण भारी मात्रा में मीथेन से भरा हुआ है। यह गैस काफी भारी होती है, क्योंकि यह इंफ्रारेड किरणों को सोखने में सक्षम होती है। यानी सूर्य से, अन्य तारों और ग्रहों से आने वाला सारा प्रकाश यूरेनस के वातावरण को छूकर हरे रंग में बदल जाता है। हाल ही में, वैज्ञानिकों ने देखा है कि ग्रह बाहरी अंतरिक्ष में मौजूद विदेशी गैसों को भी निगलता है, जो कि इसके कमजोर होने के साथ विरोधाभासी है।चुंबकीय क्षेत्र। वायुमंडल की मध्य परतों की संरचना में कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड पाए गए। ऐसा माना जाता है कि धूमकेतुओं के गुजरने से वे ग्रह की ओर आकर्षित हुए थे।
हमारे सिस्टम के बर्फ क्षेत्र
एसएस के दो सबसे बाहरी ग्रह यूरेनस और नेपच्यून हैं। दोनों को नीले रंग की विशेषता है, दोनों गैसों से बनते हैं। अनुपात को छोड़कर, यूरेनस और नेपच्यून का वातावरण व्यावहारिक रूप से समान है। गुरुत्वाकर्षण बल और दोनों ग्रहों के कोर का द्रव्यमान लगभग समान है। नेप्च्यून के वायुमंडल की निचली परतें, यूरेनस की तरह, मीथेन और हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ मिश्रित क्रिस्टलीकृत पानी से बनती हैं। यहां, कोर के पास, बर्फ के दिग्गज 200 या अधिक केल्विन तक गर्म होते हैं, जिससे उनका अपना चुंबकीय क्षेत्र बनता है। यूरेनस और नेपच्यून के वातावरण में इसकी संरचना में आणविक हाइड्रोजन की समान मात्रा है - 80 प्रतिशत से अधिक। नेपच्यून की बाहरी हवा की परत भी तेज हवाओं की विशेषता है, लेकिन यहां हवा का तापमान थोड़ा अधिक है - 60 K.
निष्कर्ष
यूरेनस के वायुमंडल की उपस्थिति, सिद्धांत रूप में, इस ग्रह के अस्तित्व को सुनिश्चित करती है। वायु खोल यूरेनस का मुख्य घटक हिस्सा है। यह कोर के पास दृढ़ता से गर्म होता है, लेकिन साथ ही यह बाहरीतम परतों में जितना संभव हो उतना ठंडा हो जाता है। अब तक, ऑक्सीजन की कमी के साथ-साथ तरल पानी के कारण ग्रह बेजान है। लेकिन अगर कोर का तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, तो शोधकर्ताओं का अनुमान है कि बर्फ के क्रिस्टल एक विशाल महासागर में बदल जाएंगे, जिसमें जीवन के नए रूप उभर सकते हैं।
