غولهای یخی اورانوس و نپتون

اورانوس و نپتون، به اصطلاح غولهای یخی، تنها سیارات بزرگ در منظومه شمسی ما هستند که به آسانی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. اگر می‌دانید این سیارات به چه شکلی به نظر می‌رسند و برای یافتن آنها فقط به نمودارهایی نیاز دارید، در یافتن این غولهای یخی در سال های 2020-2021 این مقاله را مطالعه کنید. اما اگر قبلاً اورانوس یا نپتون را ندیده‌اید، اطلاعاتی در مورد چگونگی کشف آنها در وهله اول مفید است. هربار که می‌خواهید یک چیز جدید آسمانی را پیدا کنید، به نوعی در حال کشف آنها هستید.

کشف اورانوس
در سال 779 ، یک ستاره‌شناس آماتور به نام ویلیام هرشل تصمیم گرفت تمام ستاره‌های درخشان در آسمان را با بزرگنمایی مشاهده کند تا ببیند آیا آنها دو ستاره هستند. دو سال بعد از زمان اجرای این پروژه، در 13 مارس 1781، او متوجه “ستاره”ای در ثور شد که از تلسکوپ بازتابی خانگی شش و دو دهم اینچ خود با بزرگنمایی 227 × آن را مشاهده می‌کرد که کاملاً متفاوت از همه ستاره‌های بزرگ با قدر 6 بود. هنگامی که او چهار شب بعد دوباره آن را مشاهده کرد، نسبت به ستاره‌های پس زمینه حرکت کرده بود، وی اثبات کرد که در واقع یک شیء دیگر در منظومه شمسی ما است. در ابتدا، او فرض کرد که این شی یک دنباله‌دار است.

تصویر ویلیام هرشل که اورانوس را در سال 1781 کشف کرد.
Commons / PD

وقتی منجمان حرفه‌ای “دنباله‌دار” هرشل را مشاهده می‌کردند، آنها فقط یک ستاره متفاوت متغیر را می‌دیدند. دلیلش هم این است که تلسکوپ بازتابی هرشل از بسیاری از حوزه‌ها حرفه‌ای برتر بود. اما تماشای جسم هرشل آسان بود که از یک شب به شب دیگر حرکت می‌کرد و این امر به ریاضیدانان اجازه می‌داد، مدار آن را محاسبه کنند. معلوم شد که دقیقاً مانند همه سیارات شناخته شده و تقریباً برخلاف مدارهای طولانی دنباله‌دار، یک مسیر تقریباً دایره‌ای در اطراف خورشید طی می‌کند و جسم جدید بسیار دورتر از آن بقیه اجسام دیگر بود قبلاً دیده شده بود. با توجه به اینکه چقدر روشن به نظر می‌رسد، باید چندین برابر بزرگتر از زمین باشد.

در حقیقت، هرشل اورانوس – اولین سیاره جدید کشف شده در طول تاریخ بشریت و یکی از غولهای یخی که شناخته شده بودند – را کشف کرده بود. مکانیابی این غول یخی انقلابی‌ترین کشف بود زیرا گالیله قمرهای مشتری را 170 سال قبل از آن کشف کرد.

کشف نپتون
هنگامی که هرشل حکمت هزاره را واژگون کرد که دقیقاً پنج سیاره در کنار کره زمین وجود دارد ، اخترشناسان شروع به جستجوی فعالانه در جستجوی جدیدهای کردند. و در واقع ، چهار سیاره جدید بین سالهای 1801 تا 1807 کشف شد که همه در حال چرخش بین مریخ و مشتری بودند. اما اینها در مقایسه با زمین بسیار ناچیز بودند ، چه رسد به اورانوس – خیلی کوچک برای نشان دادن دیسک های طولانی در اکثر تلسکوپ ها. هرشل ، در آن زمان پیرمرد نجوم ، آنها را سیارک می نامید ، زیرا آنها دقیقاً شبیه ستاره ها (آسترا لاتین) هستند. حرکت سریع سیارک ها با توجه به ستارگان “ثابت” ، آنها را به اهداف بزرگی برای تلسکوپ های حیاط خلوت تبدیل می کند.

اوربن ژان ژوزف لو وریه (77/1811) موقعیت یک سیاره عجیب را بر اساس حرکت اورانوس محاسبه کرد.

تا سال 1846 سیاره واقعا بزرگ دیگری پیدا شد و نپتون، به عنوان سیاره جدید نامگذاری شد. ستاره‌شناسان رصدخانه برلین، به نظر می‌رسد که فهمیدند سیاره جدید پیش بینی شده در کجا قرار دارد، آنچه را که آنها با یک نمودار ستاره‌ای دیدند، یک ستاره غیرقابل مشاهده بودد و سپس تأیید کردند که در واقع یک سیاره است.

اما اعتبار این کشف نه به اخترشناسانی که ابتدا نپتون را دیدند بلکه به اوربن ژان ژوزف لو وریه می‌رسد که پیش‌بینی کرد که کجا می‌توان آن سیاره را پیدا کرد. مدتی شناخته شده بود که اورانوس دقیقاً همانطور که باید، حرکت نمی‌کند، با در نظر گرفتن جاذبه گرانشی خورشید و سیارات شناخته شده، لو وریه این اختلاف را تجزیه و تحلیل کردو نتیجه گرفت که این امر باید به دلیل بیرون کشیده شدن یک سیاره بزرگ از خارج از مدار اورانوس باشد و مکان سیاره جدید را با خطای فقط یک درجه پیش‌بینی کرد. این یک پیروزی خیره‌کننده برای نجوم نظری بود.

غول‌های یخی در سال 2020/21 کجا هستند؟
از آنجا که اورانوس و نپتون از خورشید دور هستند، این غولهای یخی بسیار آهسته در سراسر کره آسمانی حرکت می‌کنند. در حال حاضر، نپتون در صورت فلکی دلو و اورانوس در حمل واقع شده است. اورانوس در 14 درجه شمالی از استوای آسمانی قرار دارد و نپتون 6 درجه جنوب آن قرار خواهد گرفت – برای افرادی که در عرضهای میانه شمالی قرار دارند، هیچوقت در آسمان بسیار صعود نمی‌کند. بنابراین مهمترین امر برای مشاهده این سیارات استفاده از افق باز می‌باشد. در ماه ژوئن یا ژوئیه، مشاهده هر دو سیاره با تلسکوپ در آسمان به آسانی صورت میگیرد.

در ادامه بخوانیدکه چگونه مکان این سیارات را می‌توانید مشخص کنید.

چگونگی رصد اورانوس
همانطور که داستان کشف آن نشان می‌دهد، اورانوس به راحتی قابل مشاهده است، اما شناختن آن به عنوان یک سیاره آسان نیست. اگر شما مایل به استفاده از نمودارهای آسمان برای شناسایی این سیاره هستید. به غیر از دوربین دوچشمی به هیچ ابزاری احتیاج نخواهید داشت. در حقیقت، اگر آسمان شما بسیار تاریک باشد، ممکن است تنها با چشمان غیرمسلح خود اورانوس را ببینید.

اورانوس در 28 آگوست 2007، تصویر با استفاده از یک تلسکوپ بازتابی 12.5 اینچی با استفاده از تکنیک ویدیویی بدست آمده است. از نظر بصری اورانوس بسیار سفیدتر از سبز آبی به نظر می‌رسد.
S&T: Sean Walker
اما شما باید با یک تلسکوپ با بزرگنمایی 100 × یا بالاتر این سیاره را کاملاً دقیق بررسی کنید تا ببینید که در واقع این سیاره به جای یک نقطه نور مانند یک ستاره، یک دیسک کوچک به نظر می‌رسد. این بدان معنی است که شما باید مکان آن را دقیقاً مشخص کنید.

اولین قدم این است که وقتی قصد دارید آن را جستجو کنید، مطمئن شوید که سیاره در بالای افق – و ترجیحاً در آسمان اوج گرفته باشد. تا اواسط ماه می، اورانوس آنقدر به خورشید نزدیک است که تشخیص آن دشوار یا غیرممکن است. اگر می‌خواهید قبل از طلوع آفتاب از خواب برخیزید، می‌توانید اورانوس را در اوایل سال ژوئن ببینید.

در طول ماه‌های تابستان، اورانوس زودتر و زودتر صعود می‌کند و تا آگوست قبل از نیمه شب صعود می‌کند و سپس در تمام شب قابل مشاهده است. در تاریخ 31 اکتبر، این سیاره در مقابله با خورشید خواهد بود. در آن تاریخ این سیاره با قدر 5.7 می‌درخشد.

در صورت داشتن تلسکوپ گوتو دار دقیق، مکان‌یابی این سیاره آسان است. در غیر این صورت، به نمودارهای انتهای این مقاله نیاز دارید و اگر نیاز دارید مهارت‌های خواندن نمودار را بدست آورید، ممکن است بخواهید مقاله آنلاین استفاده از نقشه در تلسکوپ را مرور کنید.

شما ممکن است بتوانید اورانوس را فقط به واسطه رنگ آن تشخیص دهید که اکثر مردم آن را سبز یا آبی کمرنگ می‌بینند. بنا به نظر تونی فلاندر می‌توانید رنگ آن را حتی با دوربین دوچشمی 10 × 50 نیز ببینید. با استفاده از یک تلسکوپ، حتی در بزرگنمایی خیلی کم برای دیدن دیسک آن سیاره، ممکن است متوجه شوید که با یک نور ثابت نسبت به دیگر ستاره‌های مشابه روشن می‌درخشد. و در 120 × در یک تلسکوپ 70 میلی متری، تونی می‌تواند به وضوح یک دیسک یا نقطه کوچک ببیند. انتظار نداشته باشید که هیچ ویژگی سطحی در این غول یخی ببینید. حتی تلسکوپهای غولپیکر حرفه‌ای به سختی می‌توانند این کار را انجام دهند.

اکتبر زمان مناسبی برای شکار قمرهای اورانوس است. برای پیش‌بینی موقعیت قمرها میتوانید از ابزار جاوا اسکریپت S&T استفاده کنید:

The Elusive Moons of Uranus

چگونه نپتون را می‌توانید رصد کنید؟
نپتون و اورانوس در اندازه واقعی تقریباً دوقلو هستند، اما نپتون تقریباً 50٪ دورتر است، که پیدا کردن آن را به طرز شگفت‌آوری بسیار سختتر می‌کند. اما اگر می‌توانید اورانوس را پیدا کنید، می‌توانید با کمک نمودارهای زیر، نپتون را نیز پیدا کنید. این امر فقط نیاز به استفاده از همان تکنیکها با دقت بیشتری دارد.

این نمودار نشانگر مسیر اورانوس در آسمان در سالهای 2020-2021 می‌باشد. برای نمودار کامل سیاه و سفید، به پایین این مقاله مراجعه کنید.

قدر نپتون از 7.8 تا 8.0 متغیر است، در حدود دو قدر ضعیفتر از اورانوس می‌باشد. این امر در دوربینهای دوچشمی، قابل مشاهده است (اما تنها در صورت دقت کافی) و در حالی که اورانوس غالباً روشنتر از هر ستاره دیگری است که در همان میدان دوچشمی یا منظریاب قابل مشاهده است، آسمان مملو از ستارگان به همان اندازه نپتون است. بنابراین شما باید مراقب باشید که نمودارهای خود را با آنچه که از طریق چشم می‌بینید، مطابقت دهید.

با گفتن همه اینها، لازم به یادآوری است که حتی یک تلسکوپ بسیار کوچک نیز به راحتی می‌تواند ستارگان را به قدر هشت یا نه نشان دهد. بنابراین نپتون طبق استانداردهای تلسکوپی ضعیف نیست. در واقع، به اندازه کافی روشن است که می‌تواند دید رنگی را از طریق هر تلسکوپی حتی 4 اینچ (100 میلی متر) مشخص کند. به دنبال رنگ کاملاً شبیه به اورانوس باشید، هرچند که تا حدی آبی‌تر باشد.

نمودار نشانگر مسیر نپتون بر روی آسمان در سالهای 2020-2021 می‌باشد. برای نمودار کامل سیاه و سفید، به پایان این مقاله مراجعه کنید.

دیسک نپتون توسط تلسکوپ 6 اینچی در یک شب با بزرگنمایی 200 قابل مشاهده است. اما اگر شرایط بد باشد یا اینکه تلسکوپ شما به طور نامناسب تنظیم شود، ممکن است دیدن دیسک بسیار سخت باشد. تلسکوپ رفلکتوری 70 میلی متری تونی برای مشاهده درست نپتون بسیار کوچک است اما وقتی او سیاره را با بزرگنمایی 20 مورد بررسی قرار دهد، به نظر می‌رسد با ستاره‌ای با درخشش مشابه کاملاً متفاوت است. نور نپتون کاملاً ثابت است و پایدارتر به نظر می‌رسد. دقیقاً یک دیسک نیست.

نپتون در یازدهم سپتامبر هنگامی که با قدر 7.8 می‌درخشد، به مقابله می‌رسد.

نمودارها و ابزارهایی برای رصد بر غولهای یخی
نپتون در 11 سپتامبر ، و اورانوس در 31 اکتبر به مقابله خود با خورشید می‌رسند. اینها تاریخهایی هستند که سیارات در حوالی غروب خورشید طلوع می‌کنند، و در هنگام طلوع خورشید، غروب می‌کنند و در اواسط شب به بالاترین حد خود در آسمان می‌رسند.

نمودارهای مربوط به فصل ژوئن 2020 – مارس 2021 را می‌توانید از طریق لینک زیر بدست بیاورید:
https://skyandtelescope.org/wp-content/uploads/UranusNeptune2020_BW_WebFinder.pdf

قمرهای اورانوس را برای هر تاریخ و ساعت با ابزار آنلاین ما پیدا کنید:

The Elusive Moons of Uranus

ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
ICE GIANTS: NEPTUNE AND URANUS
BY: THE EDITORS OF SKY & TELESCOPE JULY 29, 2020

Ice Giants: Neptune and Uranus