کدام سیاره در منظومه شمسی سردترین است

کدام سیاره در منظومه شمسی سردترین است؟ مقایسه دمای اورانوس و نپتون, خورشید به عنوان منبع اصلی گرما برای سیارههای منظومه شمسی شناخته میشود؛ بنابراین انتظار میرود با افزایش فاصله از ستاره، دما نیز کاهش یابد. با این حال، دو سیاره دورترین یعنی اورانوس و نپتون، به دلیل فاصله بسیار زیاد از خورشید، بخشی از انرژی حرارتی خود را از فرآیندهای درونی تأمین میکنند.

این ویژگی باعث میشود دمای آنها به شدت پایین باشد، اما کدام یک واقعاً سردترین سیاره منظومه شمسی محسوب میشود؟ تعریف دمای سطح در سیارههای گازی و سنگی پاسخ به این سوال بستگی دارد که سردترین چگونه تعریف شود. برای سیارههای سنگی مانند زمین و مریخ، دمای پوسته یخچالی یا صخری به عنوان دمای سطح در نظر گرفته میشود.

اما سیارههای گازی غولپیکر سطح جامد ندارند؛ بنابراین اخترشناسان دمای لایهای از اتمسفر را که فشار آن برابر با یک بار (صد هزار پاسکال) است، به عنوان دمای سطح مرجع ثبت میکنند. بر این اساس دو معیار وجود دارد اول، پایینترین دمای مطلق ثبتشده روی یک سیاره؛ دوم، کمترین دمای میانگین سطح. در منظومه شمسی، اورانوس رکورد پایینترین دمای مطلق را دارد، در حالی که نپتون کمترین دمای میانگین را ثبت کرده است.

اورانوس رکورددار پایینترین دمای مطلق دمای میانگین اورانوس حدود منفی ۱۹۵ درجه سانتیگراد است، اما این سیاره رکورد سردترین دمای ثبتشده در کل منظومه شمسی را با منفی ۲۲۴ درجه سانتیگراد در اختیار دارد. یکی از دلایل اصلی این برودت شدید، انحراف محوری فوقالعاده این سیاره است که حدود ۱۷.۷۷ درجه برآورد میشود. دانشمندان معتقدند این انحراف ناشی از برخوردی سنگین در گذشته دور این سیاره بوده است.

به دلیل این انحراف، هر قطب اورانوس برای تقریباً یک فصل (معادل ۲۱ سال زمینی) در نور مستقیم خورشید قرار میگیرد و قطب مقابل در تاریکی و سرما غرق میشود. طول سال اورانوسی ۸۴ سال زمینی است، بنابراین زمستانهای بسیار طولانی باعث میشود دما در نواحی تاریک به حداکثر برودت برسد. اتمسفر یخی اورانوس و لایههای آن اورانوس در طبقهبندی اخترشناسی یک غول یخی محسوب میشود.

اتمسفر آن از هیدروژن، هلیوم و متان تشکیل شده که متان باعث انعکاس نور آبی و رنگ سبزآبی سیاره میشود. لایه تروپوسفر که پایینترین لایه اتمسفری است، دمایی بین منفی ۱۵۳ تا منفی ۲۱۸ درجه سانتیگراد دارد و ابرهای یخ آب، آمونیاک، هیدروژن سولفید و متان در ارتفاعات مختلف آن قرار دارند. بالای تروپوسفر، استراتوسفر با ارتفاع ۴۰۰۰ کیلومتر وجود دارد که از مهدود اتان تشکیل شده و باعث رنگپریده دیده شدن سیاره میشود.

شگفتانگیزترین نکته دمای بسیار بالا (حدود ۵۷۷ درجه سانتیگراد) در ترموسفر و تاج سیاره است که منبع آن هنوز ناشناخته باقی مانده، زیرا تابش خورشید در این فاصله برای ایجاد چنین گرما کافی نیست. گرمای درونی ضعیف اورانوس برخلاف مشتری و زحل، اورانوس هستهای سنگی دارد که دمای آن حدود ۴۹۸۲ درجه سانتیگراد برآورد میشود؛ این در حالی است که دمای هسته مشتری به ۲۴ هزار درجه میرسد.

دادههای فضاپیما وویجر ۲ نشان داد اورانوس تقریبا همان مقدار انرژی که از خورشید دریافت میکند را به فضا بازمیگرداند، در حالی که مشتری و زحل حدود دو برابر انرژی دریافتی را انتشار میکنند. عدم منبع گرمایش درونی قوی، عامل اصلی آرام بودن اتمسفر و برودت ی این سیاره است.

نپتون سیارهای با کمترین دمای میانگین با وجود اینکه سردترین دمای مطلق در اورانوس ثبت شده، نپتون با دمای میانگین سطح منفی ۲۰۱ درجه سانتیگراد، از نظر میانگینگیری سردترین سیاره منظومه شمسی است. نپتون هشتمین و دورترین سیاره از خورشید است (فاصله میانگین ۴.۵ میلیارد کیلومتر) اما انحراف محوری ۲۸.۳ درجهای آن باعث ایجاد فصولی شبیه به زمین شده است.

اتمسفر نپتون نیز مانند اورانوس از هیدروژن، هلیوم و متان تشکیل شده و رنگ آبی آن ناشی از متان است. تصاویر منتشر شده از نپتون معمولاً برای نمایش بهتر جزئیات، از نظر رنگ پردازش شدهاند و در واقعیت رنگ دو سیاره بسیار به هم شبیه است. دمای بالای ابرهای نپتون به منفی ۲۱۰ درجه سانتیگراد میرسد. تابستانهای طولانی و گرمای درونی نپتون به دلیل انحراف محوری، هر قطب نپتون برای حدود ۴۰ سال زمینی در معرض نور خورشید قرار میگیرد.

مشاهدات سال ۲۰۰۷ نشان داد ناحیه قطبی جنوبی در تابستان نپتون حدود ۱۰ درجه سانتیگراد گرمتر از بقیه سیاره است که باعث نشت متان به فضا شده بود. برخلاف اورانوس، نپتون جریانهای درونی فعالی دارد که گرما تولید میکند؛ بیش از ۸۰ درصد جرم آن از مواد یخی داغ و متراکم (آب، متان، آمونیاک) تشکیل شده و هسته سنگی کوچک آن در مرکز قرار دارد. این فعالیت درونی مانع از برودت بیش از حد نپتون میشود.

سردترین نقاط سایر سیارههای منظومه شمسی به استثنای زهره که با اتمسفر غلیظ و اثر گلخانهای دمای میانگین ۴۶۴ درجه دارد، سایر سیارهها نواحی بسیار سردی دارند. عطارد که نزدیکترین سیاره به خورشید است، به دلیل عدم اتمسفر و روز و شب بسیار طولانی (۱۷۶ روزه)، دماهای زیر منفی ۱۸۰ درجه را در نواحی تاریک تجربه میکند. روی زمین سردترین دمای ثبت شده منفی ۸۹.۲ درجه در ایستگاه ووستوک است.

مریخ با اتمسفر نازک دماهای تا منفی ۱۵۳ درجه را ثبت کرده و سیارههای گازی مشتری و زحل دمای سطح میانگین منفی ۱۱۰ و منفی ۱۴۰ درجه دارند. سردترین سیارههای کهکشان راه شیری کشف سیارههای فراخورشیدی بسیار سرد چالشبرانگیز است، زیرا روشهای معمول بر اساس شناسایی امضای حرارتی کار میکنند. سردترین سیاره تصویربرداری شده مستقیماً، اپسیلون اندی با دمای ۲ درجه سانتیگراد است که تلسکوپ جیمز وب در سال ۲۰۲۳ آن را ثبت کرد.

اما با روشهای غیرمستقیم مانند ریزهمگرایی گرانشی، سیارههایی کشف شدهاند که دمای آنها به غولهای یخی منظومه شمسی نزدیک است. سردترین مورد اوگِل-۲۰۰۵-بیالجی-۳۹۰ال با دمای منفی ۲۲۳ درجه سانتیگراد است که تقریباً برابر با رکورد اورانوس میباشد.

جمعبندی به طور خلاصه، اگر معیار پایینترین دمای مطلق باشد، اورانوس با منفی ۲۲۴ درجه برنده است؛ اما اگر کمترین دمای میانگین مد نظر باشد، نپتون با منفی ۲۰۱ درجه سردترین سیاره منظومه شمسی محسوب میشود. تفاوت اصلی در فعالیت درونی است نپتون گرما تولید میکند در حالی که اورانوس تقریباً بیحرکت و سرد درونی است. این دو غول یخی نشان میدهند که فاصله از خورشید تنها عامل تعیینکننده دمای سیارهها نیست.

سوالهای متداول کدام سیاره کمترین دمای میانگین را در منظومه شمسی دارد؟ نپتون با دمای سطح میانگین منفی ۲۰۱ درجه سانتیگراد کمترین دمای میانگین را در میان سیارههای منظومه شمسی ثبت کرده است. سردترین دمای مطلق ثبت شده روی یک سیاره چقدر است؟ سردترین دمای مطلق روی سیارههای منظومه شمسی، مربوط به اورانوس با منفی ۲۲۴.۲ درجه سانتیگراد میباشد. سردترین سیاره سنگی (زمینی) کدام است؟

مریخ با دمای میانگین منفی ۶۵ درجه سانتیگراد سردترین سیاره سنگی از نظر میانگین است، اما پایینترین دمای مطلق روی سیاره سنگی مربوط به عطارد با منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد در نواحی تاریک است. چرا نپتون که دورتر از خورشید است، از اورانوس سردتر نیست؟

نپتون اگرچه دورتر از خورشید است، اما جریانهای درونی و گرمای ناشی از انقباض جاذبهای آن، سطح سیاره را نسبت به اورانوس گرم نگه میدارد؛ در حالی که اورانوس فاقد منبع گرمایش درونی قوی است و برودت بیشتری تجربه میکند.