הגדרה של כוכב הלכת אורנוס

אורנוס הוא כוכב הלכת השביעי במרחקו מן השמש והוא מצוי במרחק ממוצע של 19.1914 יחידות אסטרונומיות ממנה. אורנוס נמנה עם ארבעת ענקי הגזים והוא מסווג בתת-הקטגוריה ענק קרח. הוא מורכב בעיקר ממימן והליום ובמרכזו ישנה ליבה מותכת של ברזל וסיליקטים המוקפת בשכבה עבה של קרח, מתאן ואמוניה. מעבר לשכבות המוצקות משתרעת האטמוספרה העבה המורכבת מימן והליום

היסטוריה

אורנוס נצפה פעמים רבות לפני שהוכרז רשמית ככוכב לכת, לרוב הוא הוגדר (בטעות) ככוכב. התצפית הידועה המוקדמת ביותר הייתה בשנת 1690 כאשר האסטרונום האנגלי ג’ון פלמסטיד  צפה בו חצי תריסר פעמים וקטלג אותו עם ציון פלמסטיד 34 בשור. אחרי חצי מאה, בין השנים 1750 לבין 1769, האסטרונום הצרפתי פייר צ’ארלס למונייר  צפה בו לפחות תריסר פעמים, כשאחת מהן נמשכה ארבעה ימים ברציפות

בעוד הרשל המשיך להציג את התגלית החדשה שלו כשביט, אסטרונומים אחרים החלו לחשוב אחרת. האסטרונום הרוסי אנדרס ג’והן לקסל היה הראשון שחישב את מסלולו של הגוף. המסלול הכמעט מעגלי של הגוף הוביל אותו למסקנה כי מדובר בכוכב לכת ולא שביט. האסטרונומים מרחבי העולם החלו לאמץ את הקביעה כי מדובר בכוכב לכת ועד מהרה הגוף החדש קיבל מעמד אוניברסלי של כוכב לכת.

עד 1783 סר ויליאם הרשל עצמו הכיר בעובדה כי מדובר בכוכב לכת ולא בשביט. כהוקרה על תרומתו, העניק לו ג’ורג’ השלישי, מלכה של הממלכה המאוחדת באותה עת, מלגה בסך 200 פאונד, בתנאי שיעבור לוינדזור על מנת לאפשר למשפחת המלוכה להתבונן בגרמי שמיים באמצעות הטלסקופ שלו.

מקור השם

נביל מסקלני  שאל את ויליאם הרשל באיזה שם הוא החליט לקרוא לגוף החדש. בתגובה כתב לו הרשל כי הוא בחר את השם גאורגיאם סידאס (הכוכב של ג’ורג’) על שמו של המלך ג’ורג’ השלישי, הפטרון החדש

הצעת השם של הרשל לא הייתה פופולרית מחוץ לבריטניה ושמות חלופיים החלו להופיע. האסטרונום הצרפתי ג’רום ללנד  הציע את השם הרשל על שם המגלה. האסטרונום השוודי אריק פרוספרין  הציע את השם נפטון אשר נתמך על ידי אסטרונומים אחרים אשר תמכו ברעיון להנצחת הניצחון של הצי המלכותי הבריטי במהלך מלחמת העצמאות של ארצות הברית בכך שיקראו לכוכב הלכת החדש אפילו נפטון ג’ורג’ השלישי או נפטון בריטניה הגדולה.

אולם יוהאן אלרט בודה העדיף את השם אורנוס. הגרסה הלטינית של שם אל השמיים מהמיתולוגיה היוונית – אורנוס. בודה טען שמאדים קרוי על שם מרס, צדק קרוי על שמו של יופיטר (אביו של מרס), ושבתאי קרוי על שם סטורן (אביו של יופיטר), כך יש לקרוא לכוכב הלכת החדש על שמו אביו של סטורן דהיינו אורנוס. הצעה זו התקבלה על ידי מרבים הגופים והאישים המשפיעים בתחום, ההצעה הפכה לאוניברסלית בשנת 1850, ואילו השם “נפטון” – אף הוא על שם אל במיתולוגיה הרומית, נפטון – התקבל מאוחר יותר לכוכב הלכת שנתגלה ב-1846, הוא נפטון.

גשושית וויאג’ר 2

וויאג’ר 2 – היא גשושית מחקר שנשלחה ב־20 באוגוסט 1977, במקור תוכננה כ”מארינר 12″ במסגרת תוכנית מארינר. היא זהה ברובה לגשושית השנייה מתוכנית וויאג’ר, וויאג’ר 1 (ידועה גם כ”מארינר 11″). עם זאת, וויאג’ר 2 השתמשה במסלול שונה בזמן מפגשה עם שבתאי, בהמנעה ממפגש קרוב עם טיטאן על מנת להשתמש במקלעת כבידתית ולהגיע לאורנוס ולנפטון. הגשושית הפכה להיות הגשושית הארצית הראשונה (ונכון לעכשיו, היחידה) שעברה בסביבתם הקרובה של שני כוכבי הלכת הללו, והגשושית הראשונה שביקרה בכל ארבעת כוכבי הלכת הגדולים – צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון, בשל סידור גאומטרי נדיר של כוכבי הלכת שמתרחש אחת ל־175 שנה

בדומה לוויאג’ר 1 (ובצורה דומה, לפיוניר 10 ו־11) וויאג’ר 2 נשאה עמה תקליט זהב המכיל קטעי צלילים המתארים את המין האנושי ואת כדור הארץ בקצרה, למקרה שאת הגשושית יפגוש מין חוצארצי תבוני, ועליו חרוטות הוראות לשימוש בתקליט. מכיוון שיחלפו כ־80,000 שנה לפני שתגיע וויאג’ר 2 למערכת כוכב אחרת, התקליט הוא יותר בגדר מחווה סמלית של המין האנושי מאשר ניסיון רציני לתקשור

שיגור של גשושית וויאג’ר 2

וויאג’ר שוגרה ב־20 באוגוסט 1977 מקייפ קנוורל, פלורידה, על גבי טיל טיטן 3E. כאשר צוותי השיגור שעל הקרקע היו עסוקים בבעיית שיגור בוויאג’ר 1, הם שכחו לשלוח רצף הפעלה חשוב לוויאג’ר 2. ללא רצף הפעלה הגשושית כיבתה את אנטנת-האלומה-הצרה הראשית שלה. צוותי הקרקע הצליחו לחדש את הקשר עם הגשושית דרך אנטנת-האלומה-הרחבה, ולהפעיל את אנטנת-האלומה-הצרה מחדש.

הגשושית התחילה לצלם באפריל 1980 ושידרה באופן רציף צילומים עד אוגוסט אותה שנה

מעברים פלנטריים

המעבר הקרוב ביותר של הגשושית בקרבת צדק התרחש ב־9 ביולי 1979. במהלך מעבר זה גילתה הגשושית 11 ירחים קטנים של הכוכב שהיו בלתי ידועים עד אותה עת וכן צילמה פעילות וולקנית על איו.

המעבר הקרוב ביותר בקרבת שבתאי התרחש ב־25 באוגוסט 1981. בזמן שהייתה “מאחורי” שבתאי (יחסית לכדור הארץ), הגשושית סרקה את האטמוספירה העליונה של שבתאי בעזרת ראדאר, על מנת למדוד מאפיינים של חום וצפיפות.

המעבר הקרוב ביותר של הגשושית בקרבת אורנוס התרחש ב־24 בינואר 1986. הגשושית גילתה עשרה ירחים חדשים וחקרה את האטמוספירה הייחודית של כוכב הלכת (בשל הטיית הציר של אורנוס, בסך 97.77 מעלות) ואת מערכת הטבעות שלו.

המעבר הקרוב ביותר בקרבת נפטון התרחש ב־25 באוגוסט 1989. מכיוון שהיה זה כוכב הלכת האחרון אותו הייתה יכולה הגשושית לבקר, הוחלט לבצע מעוף קרוב לטריטון, בלי להתחשב בהשפעת המעבר על מסלול הגשושית, באופן דומה למפגשה של וויאג’ר 1עם שבתאי וירחו טיטאן. הגשושית גילתה, בין השאר, את הכתם האפל הגדול על פניו של נפטון, שנעלם מאז לפי תצפיות של טלסקופ החלל האבל.

נכון למרץ 2016, הייתה הגשושית במרחק 110.987 יחידות אסטרונומיות מכדור-הארץ (כ- ± 16,605,978,413 ק”מ), והיא מתרחקת ממערכת השמש במהירות 15.464 ק”מ/שנייה או כ־3.3 יחידות אסטרונומיות לשנה. הגשושית ממשיכה לשדר מידע על סביבותיה (כעת כבר מחוץ למסלולו של פלוטו) בעזרת מערך רשת החלל העמוק (DSN), וצפויה להמשיך לשדר עד בערך שנת 2020 – המועד המוערך כי יאזל לגשושית כל חומר המספק אנרגיה, היא תפסיק הפעלת כל המכשירים הנמצאים עליה, ותמשיך לשוטט בחלל לנצח. בעוד כ-40,000 שנים צפויה הגשושית לחלוף במרחק של 1.7 שנות אור מכוכב רוס 248

קפלר

חוק שלישי של קפלר

T^2    – זמן מחזור

R^3 – רדיוס סיבוב

30,799.095^2       =

2,870,972,220^3

=  948584252.819025                          

  23663935375945935270585048000

= 4*10^-20 [s^2]

                 [m^3]