زحل(ارباب حلقه ها)

[VAHID]

زحل بعد از سیاره مشتری بزرگترین سیاره در منظومه شمسی می باشد. این سیاره دارای
هفت حلقه مسطح به دور خود است. این هفت حلقه در واقع شامل تعداد زیادی حلقه
های باریک که با ذرات یخی درست شده اند، می باشند. این حلقه ها زحل را به یکی از
زیباترین اجرام آسمان در منظومه شمسی تبدیل کرده اند. به جز زحل، سیارات مشتری،
نپتون و اورانوس نیز دارای حلقه هایی می باشند که نسبت به حلقه های زحل بسیار کم
نورترند.
قطر زحل در استوا 120.540 کیلومتر، تقریبا 10 برابر قطر زمین است. این سیاره از زمین با
چشم غیر مسلح قابل رویت است البته حلقه های آن دیده نمی شوند. زحل آخرین
سیاره ای بود که ستاره شناسان باستان موفق به کشف آن شده بودند. این سیاره به
مناسبت خدای کشاورزی رومیان، ساتورن نام گرفت.
زحل در مداری بیضی شکل به دور خورشید در حرکت است. بیشترین فاصله آن از
خورشید 1.514.500.000 کیلومتر و کمترین فاصله آن 1.352.550.000 کیلومتر است. یک
سال در زحل معادل 10.759 روز و یا 5/29 سال زمینیست.

گردش

زحل علاوه بر گردش انتقالی خود به دور خورشید، حول محور عمودی فرضی خود نیز در
گردش است. زاویه این محور 27 درجه می باشد.
بعد از مشتری، زحل سریعترین گردش وضعی در بین سیارات دیگر منظومه شمسی را دارد.
یکبار گردش این سیاره به دور خود تنها 10 ساعت و 39 دقیقه به طول می انجامد. به دلیل
این حرکت گردشی سریع، قطر استوایی این سیاره 13.000 کیلومتر از قطر قطبی آن
بیشتر است.

سطح و جو

بیشتر دانشمندان معتقدند که این سیاره یک غول گازیست و هیچ سطح جامدی ندارد.
به هرحال، به نظر می رسد که زحل دارای یک هسته داغ و جامد آهنیست. اطراف این
هسته متراکم، هسته خارجی قرار گرفته که احتمالا ترکیبی از آمونیا، متان و آب می باشد.
یک لایه از هیدروژن به شدت فشرده پیرامون هسته خارجی وجود دارد. در بالای این لایه،
منطقه ای چسبناک (شربت مانند) متشکل از هیدروژن و هلیوم جای گرفته است.
هیدروژن و هلیوم در نزدیک سطح به شکل گاز در می آیند و با اتمسفر زحل که عمدتا
ترکیبی از همین دوعنصر است مخلوط می شوند.
یک لایه فشرده از ابر کل سطح زحل را پوشانده است. در تصاویر به دست آمده از این
سیاره مناطق و کمربندهای رنگی قابل تشخیصند. چنین مناطقی احتمالا به خاطر تفاوت
دما و ارتفاع ابرها در قسمتهای مختلف ظاهر می گردند.
گیاهان و حیوانات مقیم زمین نمی توانند در زحل دوام بیاورند. دانشمندان شک دارند که
گونه زیستی در این سیاره یافت شود.

دما

انحراف محور عمودی این سیاره منجر به اختلاف میزان تابش خورشید به قسمتهای مختلف
آن و در نهایت ایجاد فصول شده است. هر فصل در این سیاره 5/7 سال طول می کشد
چرا که مدت زمان یکبار گردش زحل به دور خورشید 29 برابر زمین است. دمای زحل
همیشه از دمای زمین سردتر است زیرا این سیاره از خورشید دورتر است. میانگین دما
در بالای ابرها 175- درجه سانتیگراد می باشد.
دما در اعماق ابرها بیشتر می شود. سیاره زحل تقریبا 5/2 برابر حرارتی که از خورشید
دریافت می کند را در فضا متساطع می نماید. بسیاری از ستاره شناسان معتقدند که این
حرارت در فرایند فرو رفتن هلیوم به درون هیدروژن مایع به وجود می آید.

چگالی و جرم

در بین همه سیارات منظومه شمسی، زحل کمترین چگالی را دارد. چگالی این سیاره تنها
یک دهم چگالی زمین و دو سوم چگالی آب است. به همین دلیل یک تکه از این سیاره
نسبت به تکه ای برابر از زمین بسیار سبکتر است و در روی آب شناور می ماند.
گرچه چگالی این سیاره بسیار کم است اما وزن آن پس از مشتری، از دیگر سیارات بیشتر
است. جرم زحل 95 بار از جرم زمین بیشتر می باشد. نیروی گرانش این سیاره اندکی از
گرانش زمین بیشتر است. یک جسم 100 گرمی در زمین، در زحل 107 گرم می باشد.

حلقه ها

حلقه های زحل دور این سیاره و موازی با استوا قرار دارند. آنها هرگز با سیاره برخورد
نمی کنند. با گردش زحل به دور خورشید آنها با همان زاویه ثابت و همیشگی در جای خود
برقرار می مانند.
هفت حلقه زحل در حقیقت متشکل از هزاران حلقه باریک می باشند. این حلقه های
باریک از بیلیونها تکه یخ ایجاد شده اند. ابعاد این تکه های یخ گاهی به اندازه یک ذره
کوچکند و گاهی قطر آنها به بیش از 3 متر می رسد.
حلقه های اصلی زحل بسیار عریضند. برای مثال عرض خارجی ترین حلقه 300.000
کیلومتر می باشد. با اینحال در ابعاد فضا این حلقه ها بسیار باریک به حساب می آیند.
آنقدر باریک که هنگامیکه این سیاره درست در مقابل و در راستای زمین قرار می گیرد
نیز این حلقه ها قابل رویت نیستند. ضخامت آنها بین 200 تا 3000 متر است. در بین
حلقه ها فضای خالی قرار گرفته و آنها را از هم جدا می نماید. عرض هر یک از این فضاهای
خالی 3200 کیلومتر و یا بیشتر است. البته در برخی از این فضاهای خالی حلقه های
بسیار باریکی قرار دارند.
حلقه های زحل در اوایل قرن 16 توسط ستاره شناس ایتالیایی، گالیله، کشف شدند.
گالیله نتوانست با تلسکوپ کوچک خود این حلقه ها را به وضوح و به درستی رصد کند.
او فکر می کرد که حلقه ها، قمر های بسیار بزرگ می باشند. در سال 1656، پس از به
کارگیری یک تلسکوپ قوی تر، کریستیان هایگنس (Christiaan Huygens)، ستاره شناس
آلمانی، یک حلقه باریک مسطح حول زحل را توصیف کرد. هایگنس فکر می کرد که این حلقه
یک صفحه جامد از برخی مواد است. در سال 1675، دومنیکو کاسینی (Domenico Cassini)،
یک ستاره شناس آلمانی متولد فرانسه، کشف دو حلقه مجزا که با گروه هایی از اقمار
کوچک شکل گرفته بودند را اعلام نمود. مشاهدات بعدی از زحل وجود تعداد بیشتر این
حلقه ها را ثابت نمود. حلقه های باریکی که هفت حلقه اصلی را شکل می دهند در سال
1980 کشف شدند.

اقمار

علاوه بر حلقه ها، زحل دارای 25 قمر به قطر تقریبی 10کیلومتر و چندین قمر کوچکتر
نیز می باشد. بزرگترین قمر این سیاره تیتان نام دارد. قطر این قمر 5150 کیلومتر
(بزرگتر از سیاره پلوتو) است. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی
است که دارای جو می باشد. اتمسفر این قمر حاوی حجم زیادی نیتروژن است.
بیشتر اقمار زحل دارای چاله های بزرگی هستند. برای مثال قمر میماس (Mimas)
چاله ای دارد که یک سوم قطر این قمر را پوشانده است. قمر دیگر، لاپتوس (Iapetus)،
دارای یک نیمه روشن و یک نیمه تاریک است. نیمه روشن این قمر 10 برابر بیش از نیمه
تاریک آن نور را باز می تاباند. قمر هایپریون (Hyperion) بیشتر شبیه به یک استوانه چاق
است تا یک کره.

پرواز به زحل

در سال 1973، ایالات متحده فضاپیمایی را به منظور بررسی دو سیاره مشتری و زحل
به فضا فرستاد. نام این فضاپیما پایونیر-ساتورن (Pioneer-Saturn) بود. این فضاپیما در
سال 1974 به زحل رسید. پایونیر-ساتورن اطلاعات علمی و تصاویر خوبی از زحل به زمین
ارسال کرد. این اطلاعات و تصاویر به اکتشافاتی در مورد دو حلقه بیرونی زحل کمک کرد.
پایونیر-ساتورن همچنین توانست میدان مغناطیسی زحل که 1000 مرتبه از میدان
مغناطیسی زمین قوی تر می باشد را کشف کند. این میدان قوی، مگنتوسفر (منطقه
نیروهای مغناطیسی قوی) بزرگی را اطراف این سیاره به وجود آورده است. به علاوه،
اطلاعاتی که این فضاپیما ارسال کرد نشان داد که درون مگنتوسفر این سیاره
کمربندهای تشعشعی وجود دارند. این کمربندها متشکل از الکترونها و پروتونهای پر انرژی
قابل مقایسه با کمربندهای ون آلن زمین می باشند.
در سال 1977، ایالات متحده دو سفینه دیگر به نامهای ویجر1 (Voyager) و ویجر2 را برای
مطالعه زحل و دیگر سیارات ارسال کرد. در 12 نوامبر 1980، ویجر1 در فاصله 126.000
کیلومتری زحل و در تاریخ 25 آگوست 1981، ویجر2 در فاصله 101.000 کیلومتری این
سیاره قرار گرفتند.

دو سفینه ویجر وجود هفت حلقه زحل را تائید کردند. آنها نشان دادند که این حلقه ها
خود از حلقه های بسیار باریک تشکیل شده اند. به علاوه اطلاعات و تصاویر تهیه شده
توسط آن دو سفینه نه قمر زحل را کشف یا تائید نمودند. آنها همچنین وجود حجم عمده
نیتروژن در اتمسفر قمر تیتان را تشخیص دادند. در سال 1997، ایالات متحده سفینه
کاسینی را برای مطالعه این سیاره، حلقه ها و قمرهایش فرستاد. این سفینه در
سال 2004 شروع به گردش دور زحل نمود. این سفینه، کاوشگری به نام هایگنس (Huygens)
را با خود، به منظور فرود آمدن در سطح تیتان، حمل می کرد. هایگنس توسط آژانس فضایی
اروپا ساخته شد.

[deltang]

عمر حلقه های زحل بیش از تصورات قبلی است

خبرگزاري فارس: ستاره‌شناسان اعلام كردند كه حلقه‌هاي زحل هم خيلي عظيم‌تر و هم عمرشان بيشتر از تصورات قبلي است.


به گزارش خبرگزاري فارس به نقل از خبرگزاري فرانسه، تحقيقات جديدي كه دانشگاه كلورادو با استفاده از كامپيوترهاي پرقدرت مدل‌سازي داده‌هاي فضاپيماي كاسيني انجام شده؛ نشان مي‌دهد كه حلقه‌هاي سياره زحل بزرگتر و عمر آن‌ها بيشتر از تصورات قبلي است.
تيم تحقيقاتي با مطالعه و بررسي بيش از 100 هزار نمونه از نمونه‌هاي يخي يكي از حلقه‌هاي زحل به اين نتايج دست پيدا كردند.
اين تيم تحقيقاتي اعلام كرد: نتايج تحقيقات ما نشان مي‌دهد كه حلقه‌هاي زحل در حدود سه برابر بزرگتر از تصورات قبلي هستند.
لاري اس‌پزيتو سرپرست اين تحقيقات نيز گفت: تحقيقات قديمي نشان مي‌دهد كه عمر حلقه‌هاي زحل در حدود 100 ميليون سال است اما تحقيقات جديد تيم ما نشان مي‌دهد اين حلقه‌ها مي توانند ميلياردها سال عمر داشته باشند.
وي افزود: سياره زحل تنها سياره كهكشان راه‌شيري است كه حلقه‌هايي به اين بزرگي به دور آن مي‌چرخند.
اين تحقيقات نشان مي‌دهد كه يكي از حلقه‌هاي اين سياره همزمان با خود زحل متولد شده و از غبار تشكيل شده است.

[رزیتا]

حلقه‌های زحل



زحل از نظر فاصله از خورشید ششمین سیاره منظومه شمسی است که با وجود حلقه‌های بسیار زیبایش سیاره‌ای شگفت‌انگیز می‌باشد، حلقه‌هایی که از دهها هزار ذره و تکه‌های یخ تشکیل یافته‌اند و در ضخامتی بیش از دهها متر دور سیاره در گردش هستند.


دید کلی

بین تمام سیارات منظومه شمسی ، زحل جلوه‌ای خاص دارد و این ویژگی را مدیون حلقه‌های زیبایی است که آن را در میان گرفته‌اند. حلقه‌ها از دهها هزار ذره و تکه‌های یخ تشکیل یافته‌اند که در ضخامتی بیش از دهها متر دور سیاره در گردش هستند. مدتهای مدید زحل یگانه سیاره منظومه شمسی تصور می‌شد که دارای چنین حلقه‌هایی است ولی بعدها حلقه‌های سیاره اورانوس و مشتری نیز کشف شدند.


کاوش اولیه

پس از سالها بررسی و رصد ، برای منجمان مسلم شده است که زحل دارای 4 حلقه است. این 4 حلقه به ترتیب از خارج به داخل با حروف D , C , B , A مشخص می‌شوند. سپس حلقه پنجمی هم کشف شد که بسیار دورتر از حلقه‌های چهارگانه قبلی بود. این حلقه را با E مشخص کردند.

کشف حلقه پنجم و هفتم

اطلاعات بدست آمده توسط ایستگاههای فضایی آمریکایی (پایونیر 2 و ویجر 1 و ویجر 2) طی دوره 1979-1981 ، نویدبخش عصر نوینی در مطالعه حلقه‌های دور سیارات بود. پایونیر 2 ، دورترین حلقه زحل ، یعنی حلقه F را کشف کرد. با بررسی عکسهای بعدی ویجر 1 ، احتمال وجود هفتمین حلقه نیز مطرح شد.


تعداد واقعی حلقه‌ها

معلوم شد که زحل فقط 6 یا 7 حلقه عریض بدور خود ندارد، بلکه صدها نوار متحدالمرکز باریک این سیاره را در بر گرفته‌اند و دور آن می‌گردند. تعداد این نوارها در حدود 500 و شاید هم 1000 حلقه برآورد شده است.


ویژگی کلی حلقه‌ها

هیچ کدام از حلقه‌ها شکل یکنواختی ندارند. عرض یکی از این نوارها در نقاط مختلف از 25 تا 80 کیلومتر متغیر است. حلقه‌های بزرگتر از حلقه‌های کوچکتر تشکیل شده‌اند که این روند را به تاثیر گرانشی قمرهای زحل و ماهک‌های آن ، که اخیرا کشف شده است، نسبت می‌دهند.


ویژگی حلقه F

عرض این حلقه بسیار کم است و به احتمال قوی می‌توان این ویژگی را به تاثیر دو قمر از قمرهای زحل نسبت داد. شکل حلقه F یکنواخت نیست و پیچ و تابها و بافته‌هایی در دورن آن مشاهده می‌شود.


پدیده‌های موجود در حلقه‌های زحل

ویژگی شگفت انگیز در حلقه‌های زحل ، پره‌هایی است با ساختاری گوه‌ای شکل که طرف تیز آنها به سوی مرکز متوجه است. پره‌ها در سرتاسر حلقه B پراکنده‌اند و همراه با آن دور زحل می‌گردند. آنگاه گاه و بیگاه در نقاط مختلف حلقه مزبور ظاهر و چند ساعت بعد ناپدید می‌شوند.

منشأ تشکیل حلقه‌های غیر یکنواخت

فرض بر آن است که حلقه‌های غیر یکنواخت ، از فرایند ناتمام تشکیل قمرهایی بر جای مانده‌اند که می‌بایست از ذرات ابر مانند بوجود می‌آمدند.

[SHeRvin]

آشنایی با سیاره های منظومه شمسی
مطمئناً اگر از پشت یک تلسکوپ کوچک حتی در شهرهای بزرگ که همواره آلودگی نوری زیادی دارند به سمت سیاره زحل نگاه کنید آنچنان شگفت زده می شوید که پشت تلسکوپ میخکوب شده و احتمالاً دوست دارید لحظاتی طولانی در تماشای آنچه می بینید، بایستید. مطمئناً این تجربه یکی از ماندگارترین لحظات لذت بخشی خواهد بود که به آسمان شب، این طبیعت زیبا و خارق العاده نگاه کرده اید. شما سیاره یی گرد را در میدان دید خود می بینید و آنچه موجب شگفتی شما خواهد شد حلقه های بسیار زیبای آن است که در اطراف و موازی با استوای سیاره قرار گرفته اند. اکنون آن زیبایی افسون انگیزی را که شما در عکس ها و فیلم ها از این سیاره دیده اید، خودتان با چشمان تان می بینید که لذتی بسیار بیشتر دارد.
زحل (کیوان) ششمین سیاره از مجموع هشت سیاره منظومه شمسی است و آخرین سیاره یی که با چشم غیرمسلح (بدون ابزار رصدی) می توانید در آسمان شب به آن نگاه کنید. همچنین به همین دلیل این سیاره آخرین سیاره یی بوده است که مردمان باستان می شناختند. اولین کسی که حلقه های زحل را مشاهده کرد، «گالیله» (در سال ۱۶۱۰ میلادی) بود اما به دلیل ضعیف بودن تلسکوپی که ساخته بود نتوانست حلقه را تفکیک کند و در واقع تشخیص دهد چنین حلقه های زیبایی در اطراف این سیاره وجود دارند. آنچه او شاهد بود سیاره یی بود که گویی از کناره ها دارای پخ شدگی است. «گالیله» فکر کرد این لبه هایی که از کنار سیاره به بیرون هستند، شاید قمرهایی بزرگ باشند که به دور سیاره می گردند، اما در واقع گالیله به دلیل ابزار رصدی ضعیفش هرگز نتوانست متوجه شود این برآمدگی های کنار سیاره که به قول خودش جرمی شبیه به بادام تشکیل داده است چه می توانند باشند.
زحل از لحاظ بزرگی دومین سیاره منظومه شمسی به حساب می آید و مانند سیاره مشتری، سیاره یی است که همچون یک کره گازی است. این کره گازی عموماً (حدود ۹۷ درصد) از هیدروژن تشکیل شده است، اما راز زیبایی و وجود حلقه ها در زحل (کیوان) چیست؟ سیاره های گازی دیگر منظومه شمسی یعنی مشتری، اورانوس و نپتون همگی دارای حلقه هستند اما این حلقه ها هیچ کدام به اندازه حلقه های زحل نمایان، بزرگ و درخشان نیستند بلکه ما حلقه های دیگر سیاره ها را در شرایط خاصی توانسته ایم از روی زمین یا به وسیله کاوشگران کشف کنیم.
حلقه های زحل در واقع از ذره های غبار و یخ های کوچکی در اندازه چند میلیمتر تا چند متر تشکیل شده است. گفتیم اولین شخصی که حلقه های زحل را رصد کرد، «گالیله» بود، اما نتوانست دقیقاً تشخیص دهد آنها چیستند. در سال ۱۶۵۵ میلادی اخترشناسی به نام «هویگنس» توانست با استفاده از یک تلسکوپ بزرگ متوجه شود آنچه «گالیله» از پشت تلسکوپش دیده بود در واقع حلقه یی است که موازی با استوای سیاره قرار دارد و در سال ۱۶۷۵ میلادی اخترشناس دیگری به نام «کاسینی» کشف کرد بین حلقه یی که «هویگنس» کشف کرده است شکافی وجود دارد. اکنون حلقه های زحل به هفت قسمت اصلی تقسیم شده است و هر یک از این قسمت ها دارای حلقه های بی شمار دیگری هستند که ذرات داخل آن همواره به دور سیاره در گردش هستند و هرگز به سطح زحل سقوط نمی کنند.
زحل بعد از مشتری دارای بیشترین تعداد قمر است به طوری که اکنون ۴۷ قمر طبیعی را به دور این سیاره کشف کرده اند. جنجالی ترین قمر زحل، تیتان نام دارد. این قمر دومین قمر بزرگ منظومه شمسی به حساب می آید و جالب آنکه حتی از اولین سیاره منظومه شمسی یعنی عطارد و همچنین از سیاره کوتوله پلوتون بزرگ تر است.
آنچه این قمر را جالب توجه می کند وجود جوی است که این قمر را فراگرفته است، زیرا اقمار دیگر منظومه شمسی هیچ کدام دارای جوی خاص نیستند، همچنین وجود عناصری همچون نیتروژن و هیدروژن و عناصری دیگر که پایه هایی برای به وجود آمدن حیات هستند، مواد تشکیل دهنده این قمر است. اما با توجه به دمای پایین این قمر (منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد) وجود حیات روی آن بعید است اگر چه احتمالات همچنان باقی است، زیرا علم ما در این مورد هنوز به اندازه کافی نیست.
قطر سیاره زحل حدود ۹ برابر قطر زمین است و بعد از مشتری پرسرعت ترین سیاره یی است که به دور خود می چرخد، به طوری که هر ۱۰ ساعت و ۴۰ دقیقه یک گردش کامل به دور خود می کند. زحل با توجه به چنین سرعت گردشی به دور خودش سیاره یی است که بیشترین پخ شدگی را در استوا دارد به صورتی که قطر آن در استوا ۱۰ درصد بیشتر از قطرش از قطب به قطب است.
این پخ شدگی آنچنان نمایان است که در عکس هایی که توسط کاوشگران گرفته شده است به راحتی مشخص است. زحل با فاصله میانگین ۱۴۳۳۵۳۰۰۰۰ کیلومتر در یک مدار بیضی شکل به دور خورشید می چرخد. با توجه به این فاصله و میانگین سرعت گردش ۵/۹ کیلومتر در ثانیه زحل به دور خورشید، ۵/۲۹ سال زمین طول می کشد تا زحل یک دور کامل به دور خورشید بگردد و یک سال زحل را تشکیل دهد. دما در سطح های بالایی ابرهای زحل به حدود منفی ۱۲۰ درجه سانتیگراد می رسد. سرعت ابرهای زحل در منظومه شمسی بی نظیر است، به طوری که در استوای این سیاره سرعت این توفان ها به ۱۷۷۰ کیلومتر در ثانیه می رسد.