ما لون الكواكب في المجموعة الشمسية؟ زحل - سيد الخواتم

الصورة مأخوذة من المركبة الفضائية كاسيني

كوكب زحل هو الكوكب السادس من الشمس. يعلم الجميع عن هذا الكوكب. يمكن للجميع تقريبًا التعرف عليها بسهولة ، لأن حلقاته هي بطاقة الاتصال الخاصة به.

معلومات عامة عن كوكب زحل

هل تعرفين مما تصنع خواتمها الشهيرة؟ وتتكون الحلقات من أحجار جليدية يتراوح حجمها من ميكرون إلى عدة أمتار. يتكون زحل ، مثل جميع الكواكب العملاقة ، بشكل أساسي من غازات. دورانها يتراوح من 10 ساعات و 39 دقيقة إلى 10 ساعات و 46 دقيقة. تستند هذه القياسات على الملاحظات الراديوية للكوكب.

صورة كوكب زحل

عند استخدام أحدث أنظمة الدفعومركبات الإطلاق ، ستستغرق المركبة الفضائية 6 سنوات و 9 أشهر على الأقل للوصول إلى الكوكب.

في الوقت الحالي ، كانت المركبة الفضائية كاسيني الوحيدة في المدار منذ عام 2004 ، وكانت المورد الرئيسي للبيانات والاكتشافات العلمية لسنوات عديدة حتى الآن. بالنسبة للأطفال ، كوكب زحل ، كما هو الحال بالنسبة للبالغين ، هو حقًا أجمل الكواكب.

الخصائص العامة

أكثر كوكب كبير النظام الشمسيكوكب المشتري. لكن لقب ثاني أكبر كوكب ينتمي إلى زحل.

للمقارنة فقط ، يبلغ قطر كوكب المشتري حوالي 143 ألف كيلومتر ، وزحل 120 ألف كيلومتر فقط. كوكب المشتري هو 1.18 مرة حجم زحل و 3.34 مرة من كتلته.

في الواقع ، زحل كبير جدًا ، لكنه خفيف. وإذا كان كوكب زحل مغمورًا في الماء ، فسوف يطفو على السطح. تبلغ جاذبية الكوكب 91٪ فقط من جاذبية الأرض.

يختلف حجم كوكب زحل والأرض بمعامل 9.4 وفي الكتلة بمعامل 95. يمكن أن يصل حجم عملاق الغاز إلى 763 كوكبًا مثل كوكبنا.

يدور في مدار

زمن ثورة كاملة للكوكب حول الشمس هو 29.7 سنة. مثل جميع الكواكب في النظام الشمسي ، فإن مدارها ليس دائرة كاملة ، ولكن له مسار إهليلجي. يبلغ متوسط ​​المسافة إلى الشمس 1.43 مليار كيلومتر ، أو 9.58 AU.

تسمى أقرب نقطة في مدار زحل الحضيض وتقع 9 وحدات فلكية من الشمس (1 AU هو متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس).

أبعد نقطة في المدار تسمى الأوج وهي تقع على بعد 10.1 وحدة فلكية من الشمس.

كاسيني تعبر مستوى حلقات زحل.

واحد من ميزات مثيرة للاهتماممدار زحل على النحو التالي. مثل الأرض ، يميل محور دوران زحل بالنسبة لمستوى الشمس. في منتصف الطريق خلال مداره ، يواجه القطب الجنوبي لكوكب زحل الشمس ، ثم الشمال. خلال سنة كوكب زحل (ما يقرب من 30 عامًا على الأرض) ، تأتي فترات يظهر فيها الكوكب على حافة من الأرض ويتزامن مستوى حلقات العملاق مع زاوية رؤيتنا ، وتختفي عن الأنظار. الشيء هو أن الحلقات رفيعة للغاية ، لذلك يكاد يكون من المستحيل رؤيتها من على الحافة من مسافة بعيدة. في المرة القادمة ستختفي الحلقات لمراقب الأرض في 2024-2025. نظرًا لأن عام زحل يبلغ 30 عامًا تقريبًا ، منذ أن رصده جاليليو لأول مرة من خلال التلسكوب في عام 1610 ، فقد قام بدائرة حول الشمس حوالي 13 مرة.

الميزات المناخية

إحدى الحقائق المثيرة للاهتمام هي أن محور الكوكب يميل إلى مستوى مسير الشمس (مثل الأرض). ومثلنا تمامًا ، هناك مواسم على كوكب زحل. في منتصف الطريق خلال مداره ، يتلقى نصف الكرة الشمالي المزيد من الإشعاع الشمسي ، ثم يتغير كل شيء ويغمر نصف الكرة الجنوبي في ضوء الشمس. هذا يخلق أنظمة عواصف ضخمة تتغير بشكل كبير اعتمادًا على موقع الكوكب في المدار.

عاصفة في جو زحل. تم استخدام الصور المركبة والألوان الاصطناعية وفلاتر MT3 و MT2 و CB2 وبيانات الأشعة تحت الحمراء

تؤثر الفصول على طقس الكوكب. على مدار الثلاثين عامًا الماضية ، وجد العلماء أن سرعة الرياح حول المناطق الاستوائية للكوكب قد انخفضت بنحو 40٪. وجدت مجسات فوييجر التابعة لوكالة ناسا في 1980-1981 أن سرعة الرياح تصل إلى 1700 كم / ساعة ، وحالياً فقط حوالي 1000 كم / ساعة (تم قياسها في عام 2003).

يُكمل زحل دورة واحدة حول محوره في 10.656 ساعة. لقد استغرق العلماء الكثير من الوقت والبحث للعثور على مثل هذا الرقم الدقيق. نظرًا لعدم وجود سطح للكوكب ، لا يمكن مراقبة مرور نفس المناطق على الكوكب ، وبالتالي تقدير سرعة دورانه. استخدم العلماء الانبعاثات الراديوية للكوكب لتقدير معدل الدوران وإيجاد طول اليوم بالضبط.

معرض الصور

صور للكوكب التقطت بواسطة تلسكوب هابل ومركبة كاسيني الفضائية.

الخصائص الفيزيائية

صورة تلسكوب هابل

يبلغ قطر خط الاستواء 120.536 كم ، أي 9.44 ضعف قطر الأرض ؛

يبلغ القطر القطبي 108728 كم ، أي 8.55 مرة ضعف قطر الأرض.

تبلغ مساحة الكوكب 4.27 × 10 × 10 كم 2 ، أي 83.7 مرة أكبر من مساحة الأرض ؛

الحجم - 8.2713 × 10 * 14 كم 3 ، 763.6 مرة أكبر من حجم الأرض ؛

الكتلة - 5.6846 × 10 * 26 كجم ، 95.2 مرة أكثر من كتلة الأرض ؛

الكثافة - 0.687 جم / سم 3 ، 8 مرات أقل من الأرض ، زحل أخف من الماء ؛

هذه المعلومات غير مكتملة ، بمزيد من التفاصيل حول الخصائص العامة لكوكب زحل ، سنكتب أدناه.

يحتوي زحل على 62 قمراً ، في الواقع حوالي 40٪ من الأقمار في نظامنا الشمسي تدور حوله. العديد من هذه الأقمار الصناعية صغيرة جدًا وغير مرئية من الأرض. تم اكتشاف الأخير بواسطة مركبة الفضاء كاسيني ، ويتوقع العلماء أنه بمرور الوقت سيجد الجهاز المزيد من الأقمار الصناعية الجليدية.

على الرغم من حقيقة أن زحل معاد جدًا لأي شكل من أشكال الحياة ، فإننا نعلم أن قمره إنسيلادوس هو أحد أنسب المرشحين للبحث عن الحياة. يتميز إنسيلادوس بوجود سخانات ثلجية على سطحه. هناك آلية ما (ربما فعل المد والجزر لكوكب زحل) التي تولد حرارة كافية لوجود الماء السائل. يعتقد بعض العلماء أن هناك فرصة للحياة على إنسيلادوس.

تكوين الكوكب

مثل بقية الكواكب ، تشكل زحل من السديم الشمسي منذ حوالي 4.6 مليار سنة. كان هذا السديم الشمسي عبارة عن سحابة ضخمة من الغاز البارد والغبار التي ربما اصطدمت بسحابة أخرى ، أو بموجة صدمة مستعر أعظم. بدأ هذا الحدث بداية تقلص السديم الأولي مع مزيد من تكوين النظام الشمسي.

تقلصت السحابة أكثر فأكثر حتى تشكل النجم الأولي في المركز ، والذي كان محاطًا بقرص مسطح من المواد. الجزء الداخلياحتوى هذا القرص على عناصر ثقيلة أكثر ، وشكل الكواكب المجموعة الأرضية، في حين أن المنطقة الخارجية كانت باردة جدًا ، وفي الواقع ، بقيت على حالها.

شكلت المواد من السديم الشمسي المزيد والمزيد من الكواكب الصغيرة. اصطدمت هذه الكواكب الصغيرة معًا ، واندمجت في كواكب. في مرحلة ما ، في التاريخ المبكرتمزق زحل ، قمره الذي يبلغ قطره حوالي 300 كيلومتر ، بفعل جاذبيته وخلق الحلقات التي لا تزال تدور حول الكوكب حتى اليوم. في الواقع ، تعتمد العوامل الرئيسية للكوكب بشكل مباشر على مكان تكوينه وكمية الغاز التي يمكن أن تلتقطها.

نظرًا لأن زحل أصغر من كوكب المشتري ، فإنه يبرد بشكل أسرع. يعتقد علماء الفلك أنه بمجرد أن يبرد غلافه الجوي الخارجي إلى 15 درجة كلفن ، تكثف الهيليوم في قطرات بدأت بالهبوط نحو القلب. أدى احتكاك هذه القطرات إلى تسخين الكوكب ، وهو يُصدر الآن حوالي 2.3 مرة من الطاقة التي يتلقاها من الشمس.

تشكيل الحلقة

منظر للكوكب من الفضاء

السمة المميزة الرئيسية لزحل هي الحلقات. كيف تتشكل الحلقات؟ هناك عدة إصدارات. النظرية التقليدية هي أن الحلقات قديمة قدم الكوكب نفسه تقريبًا وكانت موجودة منذ 4 مليارات سنة على الأقل. في بداية تاريخ العملاق ، اقترب قمر صناعي بطول 300 كيلومتر منه بشدة وتمزق إلى أشلاء. هناك أيضًا احتمال اصطدام قمرين صناعيين معًا ، أو اصطدام مذنب أو كويكب كبير بما يكفي بالقمر الصناعي ، وتحطم ببساطة في المدار.

الفرضية البديلة لتشكيل الحلقة

فرضية أخرى هي أنه لم يكن هناك تدمير للقمر الصناعي. وبدلاً من ذلك ، تشكلت الحلقات ، وكذلك الكوكب نفسه ، من السديم الشمسي.

لكن ها هي المشكلة: الجليد في الحلقات نظيف للغاية. إذا تشكلت الحلقات مع زحل ، منذ مليارات السنين ، فإننا نتوقع أن تكون مغطاة بالكامل بالتراب من اصطدامات النيازك الدقيقة. لكننا اليوم نرى أنها نقية كما لو أنها تشكلت قبل أقل من 100 مليون سنة.

من الممكن أن تكون الحلقات تجدد خاماتها باستمرار عن طريق الالتصاق ببعضها البعض والاصطدام ببعضها البعض ، مما يجعل من الصعب تحديد عمرها. هذا هو أحد الألغاز التي لم يتم حلها بعد.

أَجواء

مثل باقي الكواكب العملاقة ، يتكون الغلاف الجوي لكوكب زحل من 75٪ هيدروجين و 25٪ هيليوم ، مع كميات ضئيلة من مواد أخرى مثل الماء والميثان.

ميزات الغلاف الجوي

يبدو مظهر الكوكب ، في الضوء المرئي ، أكثر هدوءًا من مظهر كوكب المشتري. يحتوي الكوكب على مجموعات من السحب في الغلاف الجوي ، لكنها برتقالية باهتة وبالكاد يمكن رؤيتها. يرجع اللون البرتقالي إلى وجود مركبات الكبريت في غلافه الجوي. بالإضافة إلى الكبريت ، توجد كميات قليلة من النيتروجين والأكسجين في الغلاف الجوي العلوي. تتفاعل هذه الذرات مع بعضها البعض ، وتحت تأثير أشعة الشمس ، تشكل جزيئات معقدة تشبه الضباب الدخاني. في الأطوال الموجية المختلفة للضوء ، بالإضافة إلى صور كاسيني المحسّنة ، يبدو الغلاف الجوي أكثر إثارة للإعجاب واضطرابًا.

الرياح في الغلاف الجوي

يولد الغلاف الجوي للكوكب بعضًا من أسرع الرياح في النظام الشمسي (أسرع فقط في نبتون). قامت مركبة الفضاء فوييجر التابعة لناسا ، والتي حلقت بالقرب من زحل ، بقياس سرعة الرياح ، وتبين أنها في منطقة 1800 كم / ساعة عند خط الاستواء على الكوكب. تتشكل عواصف بيضاء كبيرة داخل النطاقات التي تدور حول الكوكب ، ولكن على عكس المشتري ، تستمر هذه العواصف بضعة أشهر فقط ويمتصها الغلاف الجوي.

تتكون الغيوم في الجزء المرئي من الغلاف الجوي من الأمونيا ، وتقع على بعد 100 كيلومتر تحت الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير (التروبوبوز) ، حيث تنخفض درجة الحرارة إلى -250 درجة مئوية تحت هذا الحد ، تتكون السحب من هيدرو كبريتيد الأمونيوم. وهي أقل بحوالي 170 كم. تكون درجة الحرارة في هذه الطبقة -70 درجة مئوية فقط. تتكون السحب العميقة من الماء وتقع على بعد حوالي 130 كم تحت التروبوبوز. درجة الحرارة هنا 0 درجة.

كلما انخفض ، زاد الضغط ودرجة الحرارة ويتحول الهيدروجين الغازي ببطء إلى سائل.

سداسي الزوايا

واحدة من أغرب ظواهر الطقس التي تم اكتشافها على الإطلاق هي ما يسمى بالعاصفة الشمالية السداسية.

تم اكتشاف الغيوم السداسية حول كوكب زحل لأول مرة بواسطة فويجرز 1 و 2 بعد أن زارا الكوكب منذ أكثر من ثلاثة عقود. في الآونة الأخيرة ، تم تصوير سداسي زحل بتفاصيل كبيرة بواسطة مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا ، والتي تدور حاليًا حول زحل. يبلغ قطر الشكل السداسي (أو الدوامة السداسية) حوالي 25000 كم. يمكن أن تناسب 4 كواكب مثل الأرض.

يدور الشكل السداسي بنفس سرعة دوران الكوكب نفسه. ومع ذلك ، فإن القطب الشمالي للكوكب يختلف عن القطب الجنوبي ، حيث يوجد في وسطه إعصار ضخم ذو قمع عملاق. يبلغ حجم كل جانب من السداسي حوالي 13800 كم ، ويقوم الهيكل بأكمله بعمل ثورة واحدة حول المحور في 10 ساعات و 39 دقيقة ، تمامًا مثل الكوكب نفسه.

سبب تكوين الشكل السداسي

فلماذا تكون دوامة القطب الشمالي على شكل مسدس؟ يجد علماء الفلك صعوبة في الإجابة على هذا السؤال بنسبة 100٪ ، لكن أحد الخبراء وأعضاء الفريق المسؤولين عن مطياف كاسيني المرئي والأشعة تحت الحمراء قال: "هذه عاصفة غريبة جدًا لها أشكال هندسية دقيقة بستة جوانب متطابقة تقريبًا. لم نر قط شيئًا مثله على الكواكب الأخرى ".

معرض لصور الغلاف الجوي للكوكب

زحل هو كوكب العواصف

يشتهر كوكب المشتري بعواصفه العنيفة ، والتي يمكن رؤيتها بوضوح من خلال الغلاف الجوي العلوي ، وخاصة البقعة الحمراء العظيمة. ولكن هناك أيضًا عواصف على زحل ، على الرغم من أنها ليست كبيرة جدًا ومكثفة ، ولكن مقارنة بالعواصف الأرضية ، فهي ببساطة ضخمة.

كانت واحدة من أكبر العواصف العظيمة نقطة بيضاء، المعروف أيضًا باسم Great White Oval ، تمت ملاحظته بواسطة تلسكوب هابل الفضائي في عام 1990. من المحتمل أن تحدث مثل هذه العواصف مرة واحدة في السنة على زحل (مرة كل 30 سنة أرضية).

الغلاف الجوي والسطح

يذكرنا الكوكب كثيرًا بالكرة المكونة بالكامل تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم. تتغير كثافته ودرجة حرارته كلما تعمقت في الكوكب.

تكوين الغلاف الجوي

يتكون الغلاف الجوي الخارجي للكوكب من 93٪ هيدروجين جزيئي والباقي هيليوم وكميات ضئيلة من الأمونيا والأسيتيلين والإيثان والفوسفين والميثان. هذه العناصر النزرة هي التي تخلق الخطوط والسحب المرئية التي نراها في الصور.

نواة

مخطط مخطط عام لهيكل زحل

وفقًا لنظرية التراكم ، فإن لب الكوكب صخري بكتلة كبيرة ، وهو ما يكفي لالتقاط كمية كبيرة من الغازات في السديم الشمسي المبكر. يجب أن يتشكل جوهره ، مثله مثل عمالقة الغاز الآخرين ، ويصبح ضخمًا بشكل أسرع بكثير من الكواكب الأخرى من أجل الحصول على الوقت للحصول على الغازات الأولية.

من المرجح أن يكون العملاق الغازي قد تشكل من مكونات صخرية أو جليدية ، وتشير الكثافة المنخفضة إلى وجود شوائب من المعدن السائل والصخور في القلب. إنه الكوكب الوحيد الذي تقل كثافته عن كثافة الماء. على أي حال ، فإن الهيكل الداخلي لكوكب زحل يشبه كرة من الشراب السميك مع شوائب من شظايا الحجر.

الهيدروجين المعدني

يولد الهيدروجين المعدني في القلب مجالًا مغناطيسيًا. يكون المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بهذه الطريقة أضعف قليلاً من مجال الأرض ويمتد فقط إلى مدار أكبر قمر صناعي لها تايتان. يساهم تيتان في ظهور الجسيمات المتأينة في الغلاف المغناطيسي للكوكب ، والتي تخلق الشفق القطبي في الغلاف الجوي. تم اكتشاف فوييجر 2 ضغط مرتفعالرياح الشمسية على الغلاف المغناطيسي للكوكب. وفقًا للقياسات التي تم إجراؤها خلال نفس المهمة ، فإن المجال المغناطيسي يمتد فقط لأكثر من 1.1 مليون كيلومتر.

حجم الكوكب

يبلغ قطر الكوكب الاستوائي 120.536 كيلومترًا ، أي 9.44 ضعف قطر الأرض. يبلغ نصف قطرها 60268 كيلومترًا ، مما يجعله ثاني أكبر كوكب في نظامنا الشمسي ، ويحتل المرتبة الثانية بعد كوكب المشتري. إنه ، مثل جميع الكواكب الأخرى ، شكل كروي مفلطح. هذا يعني أن قطرها الاستوائي أكبر من القطر المقاس من خلال القطبين. في حالة زحل ، هذه المسافة كبيرة جدًا ، بسبب السرعة العالية لدوران الكوكب. القطر القطبي 108728 كم ، وهو أقل بنسبة 9.796٪ من القطر الاستوائي ، لذا فإن شكل زحل بيضاوي.

حول زحل

طول اليوم

يمكن قياس سرعة دوران الغلاف الجوي والكوكب نفسه بثلاث طرق. طرق مختلفة. الأول هو قياس سرعة دوران الكوكب في الطبقة السحابية في الجزء الاستوائي من الكوكب. مدة دورانه 10 ساعات و 14 دقيقة. إذا تم إجراء القياسات في مناطق أخرى من زحل ، فستكون سرعة الدوران 10 ساعات و 38 دقيقة و 25.4 ثانية. حتى الآن ، تعتمد الطريقة الأكثر دقة لقياس طول اليوم على قياس البث الراديوي. تعطي هذه الطريقة سرعة دوران كوكبي تبلغ 10 ساعات و 39 دقيقة و 22.4 ثانية. على الرغم من هذه الأرقام ، لا يمكن قياس معدل دوران الجزء الداخلي من الكوكب في الوقت الحالي بدقة.

مرة أخرى ، يبلغ القطر الاستوائي للكوكب 120.536 كم ، والقطب القطبي 108.728 كم. من المهم معرفة سبب تأثير هذا الاختلاف في هذه الأرقام على معدل دوران الكوكب. نفس الوضع على الكواكب العملاقة الأخرى ، وخصوصًا الاختلاف في دوران أجزاء مختلفة من الكوكب يتم التعبير عنه في كوكب المشتري.

طول اليوم حسب البث الراديوي للكوكب

بمساعدة البث الراديوي الذي يأتي من المناطق الداخلية من زحل ، تمكن العلماء من تحديد فترة دورانه. تصدر الجسيمات المشحونة المحبوسة في مجالها المغناطيسي موجات راديو عندما تتفاعل مع المجال المغناطيسي لزحل ، عند حوالي 100 كيلوهرتز.

قام مسبار فوييجر بقياس الانبعاثات الراديوية للكوكب لمدة تسعة أشهر أثناء تحليقه في الثمانينيات ، وتم تحديد الدوران ليكون 10 ساعات و 39 دقيقة و 24 ثانية ، مع خطأ 7 ثوانٍ. أخذت المركبة الفضائية أوليسيس قياسات بعد 15 عامًا ، وأعطت نتيجة 10 ساعات و 45 دقيقة و 45 ثانية ، مع خطأ 36 ثانية.

اتضح أن الفرق يصل إلى 6 دقائق! إما أن دوران الكوكب قد تباطأ على مر السنين ، أو أننا فقدنا شيئًا ما. قام مسبار كاسيني بين الكواكب بقياس نفس هذه الانبعاثات الراديوية بمقياس طيف البلازما ، ووجد العلماء ، بالإضافة إلى اختلاف 6 دقائق في قياسات 30 عامًا ، أن الدوران يتغير أيضًا بنسبة واحد بالمائة في الأسبوع.

يعتقد العلماء أن هذا قد يكون بسبب أمرين: الرياح الشمسية القادمة من الشمس تتداخل مع القياسات ، والجسيمات من السخانات على إنسيلادوس تؤثر على المجال المغناطيسي. يتسبب هذان العاملان في تغير انبعاث الراديو ، ويمكن أن يؤديا إلى نتائج مختلفة في نفس الوقت.

بيانات جديدة

في عام 2007 ، وجد أن بعض المصادر النقطية للانبعاثات الراديوية للكوكب لا تتطابق مع سرعة دوران زحل. يعتقد بعض العلماء أن الاختلاف يرجع إلى تأثير القمر إنسيلادوس. يدخل بخار الماء من هذه السخانات مدار الكوكب ويتأين ، وبالتالي يؤثر على المجال المغناطيسي للكوكب. يؤدي هذا إلى إبطاء دوران المجال المغناطيسي ، ولكن بشكل طفيف بالمقارنة مع دوران الكوكب نفسه. التقدير الحالي لدوران زحل ، استنادًا إلى قياسات مختلفة من مركبة الفضاء كاسيني وفوييجر وبيونير ، هو 10 ساعات و 32 دقيقة و 35 ثانية اعتبارًا من سبتمبر 2007.

تشير الخصائص الأساسية لكوكب كاسيني إلى أن الرياح الشمسية هي السبب الأكثر ترجيحًا للاختلاف في البيانات. تحدث الاختلافات في قياسات دوران المجال المغناطيسي كل 25 يومًا ، وهو ما يتوافق مع فترة دوران الشمس. تتغير سرعة الرياح الشمسية أيضًا باستمرار ، والتي يجب أخذها في الاعتبار. يمكن للقمر إنسيلادوس إجراء تغييرات طويلة المدى.

الجاذبية

زحل كوكب عملاق وليس له سطح صلب ، وما يستحيل رؤيته هو سطحه (نرى فقط طبقة السحب العليا) ونشعر بقوة الجاذبية. لكن دعنا نتخيل أن هناك حدًا شرطيًا يتوافق مع سطحه التخيلي. ماذا ستكون قوة الجاذبية على الكوكب إذا أمكنك الوقوف على السطح؟

على الرغم من أن كتلة زحل أكبر من كتلة الأرض (ثاني أكبر كتلة في النظام الشمسي بعد كوكب المشتري) ، إلا أنه أيضًا "الأخف وزناً" بين جميع الكواكب في المجموعة الشمسية. ستكون الجاذبية الفعلية في أي نقطة على سطحه التخيلي 91٪ من الجاذبية على الأرض. بمعنى آخر ، إذا أظهر مقياسك أنك تزن 100 كجم على الأرض (أوه ، رعب!) ، على "سطح" زحل ستزن 92 كجم (أفضل قليلاً ، لكن لا يزال).

للمقارنة ، على "سطح" كوكب المشتري ، الجاذبية أكبر بـ 2.5 مرة من الجاذبية الأرضية. على كوكب المريخ ، 1/3 فقط ، وعلى سطح القمر 1/6.

ما الذي يجعل قوة الجاذبية ضعيفة للغاية؟ يتكون الكوكب العملاق بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم ، والتي تراكمت في بداية تكوين النظام الشمسي. تشكلت هذه العناصر في بداية الكون نتيجة لـ .الانفجار العظيم. كل ذلك يرجع إلى حقيقة أن الكوكب منخفض للغاية.

درجة حرارة الكوكب

صورة فوييجر 2

تبلغ درجة حرارة الطبقة العلوية من الغلاف الجوي ، والتي تقع على حدود الفضاء ، -150 درجة مئوية ، ولكن عندما تغوص في الغلاف الجوي ، يرتفع الضغط ، وبالتالي ترتفع درجة الحرارة. في قلب الكوكب ، يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 11700 درجة مئوية ، ولكن أين يحدث هذا الحرارة؟ يتشكل بسبب الكمية الهائلة من الهيدروجين والهيليوم ، والتي ، عندما تغرق في أحشاء الكوكب ، تتقلص وتسخن اللب.

بفضل الانكماش التثاقلي ، يولد الكوكب بالفعل حرارة ، ويطلق طاقة تزيد بمقدار 2.5 مرة عن الطاقة التي يتلقاها من الشمس.

في الجزء السفلي من الطبقة السحابية المكونة من جليد الماء ، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة -23 درجة مئوية. يوجد فوق هذه الطبقة من الجليد هيدرو كبريتيد الأمونيوم بمتوسط ​​درجة حرارة -93 درجة مئوية وفوقها توجد سحب من جليد الأمونيا تلون الغلاف الجوي باللونين البرتقالي والأصفر.

كيف يبدو زحل وما هو لونه

حتى عند النظر من خلال تلسكوب صغير ، يظهر لون الكوكب على أنه أصفر باهت مع تلميحات من اللون البرتقالي. باستخدام التلسكوبات الأكثر قوة ، مثل مركبة الفضاء هابل أو كاسيني التابعة لناسا ، يمكنك رؤية طبقات رقيقة من السحب والعواصف التي تكون مزيجًا من الأبيض و زهور البرتقال. لكن ما الذي يعطي زحل لونه؟

مثل كوكب المشتري ، يتكون الكوكب بالكامل تقريبًا من الهيدروجين ، مع كمية صغيرة من الهيليوم ، بالإضافة إلى كميات صغيرة من المركبات الأخرى مثل الأمونيا وبخار الماء ومختلف الهيدروكربونات البسيطة.

فقط الطبقة العليا من السحب ، والتي تتكون أساسًا من بلورات الأمونيا ، هي المسؤولة عن لون الكوكب ، والمستوى الأدنى من السحب هو إما هيدرو كبريتيد الأمونيوم أو الماء.

يتمتع زحل بجو مخطط مشابه لجو المشتري ، لكن الخطوط أضعف بكثير وأوسع نطاقًا بالقرب من خط الاستواء. كما أنه لا يحتوي على عواصف طويلة العمر - لا شيء مثل البقعة الحمراء العظيمة - التي تحدث غالبًا عندما يقترب كوكب المشتري من الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الشمالي.

تظهر بعض الصور التي قدمتها كاسيني باللون الأزرق ، على غرار أورانوس. لكن هذا على الأرجح لأننا نرى الضوء يتشتت من وجهة نظر كاسيني.

مُجَمَّع

زحل في سماء الليل

استحوذت الحلقات حول الكوكب على مخيلة الناس لمئات السنين. كان من الطبيعي أيضًا أن ترغب في معرفة ما يتكون منه هذا الكوكب. من خلال طرق مختلفة ، تعلم العلماء ذلك التركيب الكيميائيزحل: 96٪ هيدروجين ، 3٪ هيليوم و 1٪ عناصر مختلفة، والتي تشمل الميثان والأمونيا والإيثان والهيدروجين والديوتيريوم. يمكن العثور على بعض هذه الغازات في الغلاف الجوي ، في الحالة السائلة والمنصهرة.

تتغير حالة الغازات مع زيادة الضغط ودرجة الحرارة. على ال الحد الاعلىفي السحب ، ستواجه بلورات الأمونيا ، في الجزء السفلي من السحب مع هيدرو كبريتيد الأمونيوم و / أو الماء. تحت الغيوم الضغط الجويالزيادات ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ويمر الهيدروجين إلى الحالة السائلة. كلما تحركنا أعمق في الكوكب ، يستمر الضغط ودرجة الحرارة في الازدياد. نتيجة لذلك ، في النواة ، يتحول الهيدروجين إلى فلز ، ويمر إلى هذه الحالة الخاصة من التجمع. يُعتقد أن للكوكب نواة فضفاضة ، والتي تتكون ، بالإضافة إلى الهيدروجين ، من الصخور وبعض المعادن.

عصري أبحاث الفضاءأدت إلى العديد من الاكتشافات في نظام زحل. بدأ البحث مع تحليق مركبة الفضاء بايونير 11 في عام 1979. اكتشفت هذه البعثة الحلقة F. فوييجر 1 حلقت بحلول العام التالي ، مرسلة تفاصيل سطح بعض الأقمار الصناعية إلى الأرض. كما أثبت أن الغلاف الجوي على تيتان ليس شفافًا للضوء المرئي. في عام 1981 ، زارت فوييجر 2 زحل واكتشفت تغيرات في الغلاف الجوي ، وأكدت أيضًا وجود فجوات ماكسويل وكيلر التي شاهدتها فوييجر 1 لأول مرة.

بعد فوييجر 2 ، وصلت المركبة الفضائية كاسيني-هيغنز إلى النظام ، والتي دخلت في مدار حول الكوكب في عام 2004 ، يمكنك قراءة المزيد عن مهمتها في هذه المقالة.

إشعاع

عندما وصل المسبار كاسيني التابع لوكالة ناسا لأول مرة إلى الكوكب ، اكتشف عواصف رعدية وأحزمة إشعاعية حول الكوكب. حتى أنه وجد حزام إشعاع جديد يقع داخل حلقة الكوكب. يقع حزام الإشعاع الجديد على بعد 139000 كم من مركز زحل ويمتد حتى 362000 كم.

الشفق القطبي الشمالي على زحل

فيديو يظهر الشمال ، تم إنشاؤه من صور من تلسكوب هابل الفضائي ومركبة كاسيني الفضائية.

نظرًا لوجود مجال مغناطيسي ، يتم التقاط جزيئات الشمس المشحونة بواسطة الغلاف المغناطيسي وتشكيل أحزمة إشعاع. تتحرك هذه الجسيمات المشحونة على طول الخطوط المغناطيسية. ميدان القوةوتتصادم مع الغلاف الجوي للكوكب. تشبه آلية حدوث الشفق القطبي آلية الأرض ، ولكن نظرًا لتكوين الغلاف الجوي المختلف ، فإن الشفق القطبي على العملاق ليلكي، على عكس تلك الخضراء على الأرض.

الشفق القطبي لزحل كما يراه تلسكوب هابل

معرض أورورا

أقرب الجيران

ما هو اقرب كوكب الى زحل؟ يعتمد ذلك على مكان وجوده في المدار في الوقت الحالي ، بالإضافة إلى موقع الكواكب الأخرى.

بالنسبة لمعظم المدار ، فإن أقرب كوكب هو. عندما يكون زحل والمشتري على بعد أقل مسافة ممكنة من بعضهما البعض ، فإنهما لا يفترقان سوى 655.000.000 كم.

عندما تقع على جوانب متقابلة من بعضها البعض ، فإن الكواكب زحل تقترب أحيانًا من بعضها البعض وفي هذه اللحظة يفصل بينها 1.43 مليار كيلومتر عن بعضها البعض.

معلومات عامة

تستند حقائق الكواكب التالية إلى نشرات ناسا الكوكبية.

الوزن - 568.46 × 10 * 24 كجم

الحجم: 82.713 × 10 * 10 كم 3

متوسط ​​نصف القطر: 58232 كم

متوسط ​​القطر: 116464 كم

الكثافة: 0.687 جم / سم 3

سرعة الهروب الأولى: 35.5 كم / ث

تسارع السقوط الحر: 10.44 م / ث 2

الأقمار الصناعية الطبيعية: 62

المسافة من الشمس (المحور الرئيسي للمدار): 1.43353 مليار كيلومتر

الفترة المدارية: 10759.22 يومًا

الحضيض: 1.35255 مليار كم

افيليون: 1.5145 مليار كم

السرعة المدارية: 9.69 كم / ث

الميل المداري: 2.485 درجة

انحراف المدار: 0.0565

فترة الدوران الفلكي: 10.656 ساعة

فترة الدوران حول المحور: 10.656 ساعة

الإمالة المحورية: 26.73 درجة

من اكتشف: لقد عُرف منذ عصور ما قبل التاريخ

الحد الأدنى للمسافة من الأرض: 1.1955 مليار كيلومتر

المسافة القصوى من الأرض: 1.6585 مليار كيلومتر

أقصى قطر ظاهر من الأرض: 20.1 ثانية قوسية

الحد الأدنى للقطر الظاهري من الأرض: 14.5 ثانية قوسية

التألق الظاهر (الحد الأقصى): 0.43 درجة

قصة

صورة فضائية التقطت بواسطة تلسكوب هابل

الكوكب مرئي بوضوح بالعين المجردة ، لذلك من الصعب تحديد موعد اكتشاف الكوكب لأول مرة. لماذا يسمى الكوكب زحل؟ سميت على اسم إله الحصاد الروماني - يتوافق هذا الإله إله يونانيكرونوس. هذا هو السبب في أن أصل الاسم روماني.

جاليليو

كان زحل وحلقاته لغزا حتى قام جاليليو ببناء تلسكوبه البدائي ولكن العامل ونظر إلى الكوكب في عام 1610. بالطبع ، لم يفهم جاليليو ما كان يراه واعتقد أن الحلقات كانت أقمارًا كبيرة على جانبي الكوكب. كان ذلك قبل أن يستخدم كريستيان هويجنز أفضل تلسكوب ليرى أنهم لم يكونوا أقمارًا في الحقيقة ، بل حلقات. كان Huygens أيضًا أول من اكتشف أكبر قمر ، تيتان. على الرغم من حقيقة أن رؤية الكوكب تسمح برصده من كل مكان تقريبًا ، فإن أقماره الصناعية ، مثل الحلقات ، لا يمكن رؤيتها إلا من خلال التلسكوب.

جان دومينيك كاسيني

اكتشف فجوة في الحلقات ، سميت فيما بعد كاسيني ، وكان أول من اكتشف 4 أقمار صناعية للكوكب: Iapetus و Rhea و Tethys و Dione.

وليام هيرشل

في عام 1789 ، اكتشف عالم الفلك ويليام هيرشل قمرين آخرين ، ميماس وإنسيلادوس. وفي عام 1848 اكتشف علماء بريطانيون قمرا صناعيا يسمى هايبريون.

قبل رحلة المركبة الفضائية إلى الكوكب ، لم نكن نعرف الكثير عنها ، على الرغم من حقيقة أنه يمكنك حتى رؤية الكوكب بالعين المجردة. في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، أطلقت وكالة ناسا المركبة الفضائية بايونير 11 ، والتي كانت أول مركبة فضائية تزور زحل ، حيث مرت على بعد 20 ألف كيلومتر من الطبقة السحابية للكوكب. تبع ذلك إطلاق Voyager 1 في عام 1980 ، و Voyager 2 في أغسطس 1981.

في يوليو 2004 ، وصل المسبار كاسيني التابع لناسا إلى نظام ساتورني وقام بتجميع أكبر عدد ممكن وصف مفصلكوكب زحل وأنظمته. قامت كاسيني بعمل ما يقرب من 100 رحلة طيران على قمر تيتان ، والعديد من رحلات الطيران للعديد من الأقمار الأخرى ، وأرسلت إلينا آلاف الصور للكوكب وأقماره. اكتشفت كاسيني 4 أقمار جديدة ، وحلقة جديدة ، واكتشفت بحارًا من الهيدروكربونات السائلة على تيتان.

الرسوم المتحركة الممتدة لرحلة كاسيني في نظام زحل

خواتم

تتكون من جزيئات الجليد التي تدور حول الكوكب. هناك العديد من الحلقات الرئيسية التي يمكن رؤيتها بوضوح من الأرض ، ويستخدم علماء الفلك تسميات خاصة لكل حلقة من حلقات زحل. ولكن كم عدد الحلقات التي يمتلكها كوكب زحل بالفعل؟

الخواتم: منظر من كاسيني

دعنا نحاول الإجابة على هذا السؤال. الحلقات نفسها مقسمة إلى الأجزاء التالية. تم تحديد الجزءين الأكثر كثافة من الحلقة A و B ، مفصولة بفجوة كاسيني ، تليها الحلقة C. بعد الحلقات الرئيسية الثلاث ، توجد حلقات مغبرة أصغر: D ، G ، E ، والحلقة F ، والتي هو ال. إذن كم عدد الحلقات الرئيسية؟ هذا صحيح - 8!

تشكل هذه الحلقات الثلاث الرئيسية و 5 حلقات الغبار الجزء الأكبر. ولكن هناك العديد من الحلقات الأخرى ، مثل Janus و Meton و Pallene ، بالإضافة إلى أقواس حلقة Anf.

هناك أيضًا حلقات أصغر وفجوات في حلقات مختلفة يصعب حسابها (على سبيل المثال ، فجوة Encke وفجوة Huygens وفجوة Dawes والعديد من الحلقات الأخرى). ستتيح المراقبة الإضافية للحلقات توضيح معلماتها وعددها.

حلقات الاختفاء

بسبب ميل مدار الكوكب ، تصبح الحلقات على الحافة كل 14-15 سنة ، ونظرًا لحقيقة أنها رقيقة جدًا ، فإنها تختفي بالفعل من مجال رؤية مراقبي الأرض. في عام 1612 ، لاحظ جاليليو أن الأقمار الصناعية التي اكتشفها قد اختفت في مكان ما. كان الوضع غريبًا لدرجة أن جاليليو تخلى عن مراقبة الكوكب (على الأرجح نتيجة انهيار الآمال!). لقد اكتشف الحلقات (واعتقد خطأ أنها أقمار صناعية) قبل ذلك بعامين وسرعان ما فتن بها.

معلمات الحلقة

يشار إلى الكوكب أحيانًا باسم "لؤلؤة النظام الشمسي" لأن نظام حلقاته يشبه التاج. تتكون هذه الحلقات من الغبار والحجر والجليد. هذا هو السبب في أن الحلقات لا تتفكك ، لأن. إنها ليست كاملة ، ولكنها تتكون من بلايين الجسيمات. بعض المواد في النظام الحلقي هي بحجم حبيبات الرمل ، وبعض الأشياء أكبر من المباني الشاهقة ، ويصل عرضها إلى كيلومتر واحد. من ماذا تصنع الخواتم؟ معظمها جزيئات جليدية ، على الرغم من وجود حلقات غبار أيضًا. الشيء المذهل هو أن كل حلقة تدور بسرعة مختلفة بالنسبة للكوكب. متوسط ​​كثافة حلقات الكوكب منخفض جدًا بحيث يمكن رؤية النجوم من خلالها.

زحل ليس الكوكب الوحيد بنظام الحلقات. جميع عمالقة الغاز لديهم حلقات. تبرز حلقات زحل لأنها الأكبر والألمع. يبلغ سمك الحلقات حوالي كيلومتر واحد وتمتد حتى 482000 كيلومتر من مركز الكوكب.

يذهب اسم حلقات زحل إلى ترتيب ابجديحسب ترتيب العثور عليها. هذا يجعل الحلقات مربكة بعض الشيء ، حيث يتم سردها خارج الترتيب من الكوكب. يوجد أدناه قائمة بالحلقات الرئيسية والفجوات بينها وكذلك المسافة من مركز الكوكب وعرضها.

هيكل الحلقات
تعيين	المسافة من مركز الكوكب ، كم	العرض ، كم
خاتم د	67 000-74 500	7500
الدائري ج	74 500-92 000	17500
فجوة كولومبو	77 800	100
شق ماكسويل	87 500	270
فجوة السندات	88 690-88 720	30
فجوة ديفيس	90 200-90 220	20
خاتم ب	92 000-117 500	25 500
تقسيم كاسيني	117 500-122 200	4700
فجوة Huygens	117 680	285-440
فجوة هيرشل	118 183-118 285	102
شق راسل	118 597-118 630	33
فجوة جيفريز	118 931-118 969	38
فجوة كويبر	119 403-119 406	3
شق لابلاس	119 848-120 086	238
فجوة بيسل	120 236-120 246	10
شق بارنارد	120 305-120 318	13
خاتم أ	122 200-136 800	14600
إنكي جاب	133 570	325
شق كيلر	136 530	35
قسم روش	136 800-139 380	2580
E / 2004 S1	137 630	300
E / 2004 S2	138 900	300
خاتم F.	140 210	30-500
خاتم G	165 800-173 800	8000
خاتم E	180 000-480 000	300 000

أصوات الخواتم

في هذا الفيديو الرائع ، تسمع أصوات كوكب زحل ، وهي انبعاث الراديو للكوكب مترجمة إلى صوت. يتم إنشاء انبعاث راديو على بعد كيلومترات مع الشفق القطبي على الكوكب.

أجرى مطياف كاسيني البلازما قياسات عالية الدقة سمحت للعلماء بتحويل موجات الراديو إلى صوت عن طريق تحويل التردد.

ظهور الحلقات

كيف ظهرت الحلقات؟ أبسط إجابة عن سبب وجود حلقات للكوكب وما تتكون منها هو أن الكوكب قد تراكم الكثير من الغبار والجليد على مسافات مختلفة من نفسه. على الأرجح تم التقاط هذه العناصر عن طريق الجاذبية. على الرغم من أن البعض يعتقد أنها تشكلت نتيجة تدمير قمر صناعي صغير اقترب جدًا من الكوكب وسقط في حدود روش ، ونتيجة لذلك تمزقه الكوكب نفسه إلى أشلاء.

يقترح بعض العلماء أن كل المواد الموجودة في الحلقات هي نتاج اصطدام الأقمار الصناعية بالكويكبات أو المذنبات. بعد الاصطدام ، تمكنت بقايا الكويكبات من الهروب من قوة الجاذبية للكوكب وشكلت حلقات.

بغض النظر عن أي من هذه الإصدارات هو الصحيح ، فإن الحلقات رائعة للغاية. في الواقع ، زحل هو سيد الخواتم. بعد استكشاف الحلقات ، من الضروري دراسة أنظمة حلقات الكواكب الأخرى: نبتون وأورانوس والمشتري. كل من هذه الأنظمة أضعف ، لكنها لا تزال مثيرة للاهتمام بطريقتها الخاصة.

معرض صور الخواتم

الحياة على زحل

من الصعب تخيل كوكب أقل مضيافًا للحياة من كوكب زحل. يتكون الكوكب بالكامل تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم ، مع وجود كميات ضئيلة من جليد الماء في الطبقة السحابية السفلية. يمكن أن تنخفض درجة الحرارة في الجزء العلوي من السحب إلى -150 درجة مئوية.

أثناء نزولك إلى الغلاف الجوي ، سيزداد الضغط ودرجة الحرارة. إذا كانت درجة الحرارة دافئة بدرجة كافية لمنع الماء من التجمد ، فإن ضغط الغلاف الجوي عند هذا المستوى هو نفسه لبضعة كيلومترات تحت محيط الأرض.

الحياة على أقمار الكوكب

للعثور على الحياة ، يعرض العلماء النظر إلى الأقمار الصناعية للكوكب. إنها تتكون من كمية كبيرة من جليد الماء ، ومن المحتمل أن يحافظ تفاعل جاذبيتها مع زحل على دفء الأجزاء الداخلية. يُعرف القمر إنسيلادوس بوجود ينابيع مياه حارة على سطحه تنفجر بشكل شبه مستمر. من الممكن أن يكون لديها احتياطيات ضخمة من الماء الدافئ تحت القشرة الجليدية (مثل أوروبا تقريبًا).

قمر آخر ، تيتان ، به بحيرات وبحار من الهيدروكربونات السائلة ويُعتقد أنه مكان لديه القدرة على خلق الحياة. يعتقد علماء الفلك أن تيتان مشابه جدًا في تكوينه للأرض في تاريخها المبكر. بعد أن تتحول الشمس إلى قزم أحمر (في 4-5 مليار سنة) ، ستصبح درجة الحرارة على القمر الصناعي ملائمة لأصل الحياة والحفاظ عليها ، وستكون كمية كبيرة من الهيدروكربونات ، بما في ذلك المعقدة منها ، "المرق الأساسي" ".

موقع في السماء

زحل وأقماره الستة ، صورة هواة

يظهر زحل في السماء كنجم لامع إلى حد ما. من الأفضل تحديد الإحداثيات الحالية للكوكب في برامج القبة السماوية المتخصصة ، مثل Stellarium ، والأحداث المتعلقة بتغطيته أو مروره فوق منطقة معينة ، وكذلك كل شيء عن كوكب زحل ، يمكن أن تختلس نظرة خاطفة في المادة 100 من الأحداث الفلكية في السنة. توفر مواجهة الكوكب دائمًا فرصة للنظر إليه بأقصى قدر من التفصيل.

المواجهات القادمة

إن معرفة الزوايا الفلكية للكوكب وحجمه ، وإيجاد زحل في السماء المرصعة بالنجوم ليس بالأمر الصعب. ومع ذلك ، إذا كانت لديك خبرة قليلة ، فقد يتأخر البحث عنها ، لذلك نوصي باستخدام تلسكوبات الهواة مع Go-To mount. استخدم تلسكوبًا مع Go-To mount ولن تحتاج إلى معرفة إحداثيات الكوكب وأين يمكن رؤيته الآن.

رحلة إلى الكوكب

كم من الوقت سوف يستغرق السفر إلى الفضاءإلى زحل؟ بناءً على المسار الذي تختاره ، قد تستغرق الرحلة فترة زمنية مختلفة.

على سبيل المثال: استغرق الأمر من بايونير 11 ست سنوات ونصف للوصول إلى الكوكب. استغرقت فوييجر 1 ثلاث سنوات وشهرين ، واستغرقت فوييجر 2 أربع سنوات ، واستغرقت المركبة الفضائية كاسيني ست سنوات وتسعة أشهر! استخدمت المركبة الفضائية نيو هورايزونز زحل كنقطة انطلاق للجاذبية في طريقها إلى بلوتو ووصلت بعد عامين وأربعة أشهر من الإطلاق. لماذا هذا الاختلاف الكبير في أوقات الرحلات؟

العامل الأول الذي يحدد زمن الرحلة

لنفكر فيما إذا كانت المركبة الفضائية قد أطلقت مباشرة إلى زحل ، أم أنها تستخدم أجرام سماوية أخرى على طول الطريق كمقلاع؟

العامل الثاني الذي يحدد زمن الرحلة

هذا نوع من محركات المركبات الفضائية ، والعامل الثالث هو ما إذا كنا سنطير بجانب الكوكب أو ندخل في مداره.

مع وضع هذه العوامل في الاعتبار ، دعونا نلقي نظرة على المهام المذكورة أعلاه. استخدم بايونير 11 وكاسيني تأثير الجاذبية للكواكب الأخرى قبل التوجه نحو زحل. أضافت هذه التحليقات الجوية لأجسام أخرى سنوات إلى رحلة طويلة بالفعل. استخدمت فوييجر 1 و 2 كوكب المشتري فقط في طريقهما إلى زحل ووصلتا بشكل أسرع. تتمتع سفينة نيو هورايزونز بالعديد من المزايا المتميزة مقارنة بجميع المسابير الأخرى. والميزتان الرئيسيتان هما أنه يمتلك المحرك الأسرع والأكثر تقدمًا وأنه تم إطلاقه في مسار قصير إلى زحل في طريقه إلى بلوتو.

مراحل البحث

صورة بانورامية لزحل تم التقاطها في 19 يوليو 2013 بواسطة مركبة الفضاء كاسيني. في الحلقة المفرغة على اليسار ، النقطة البيضاء هي إنسيلادوس. تظهر الأرض أسفل وعلى يمين وسط الصورة.

في عام 1979 ، وصلت أول مركبة فضائية إلى الكوكب العملاق.

بايونير -11

تم إنشاؤه في عام 1973 ، حلّق بايونير 11 بالقرب من كوكب المشتري واستخدم جاذبية الكوكب لتغيير مساره والتوجه نحو زحل. وصل في 1 سبتمبر 1979 ، عابرا 22000 كيلومتر فوق طبقة السحب للكوكب. ولأول مرة في التاريخ ، أجرى دراسات عن قرب لكوكب زحل وأرسل صورًا عن قرب للكوكب ، ليكتشف حلقة لم تكن معروفة من قبل.

فوييجر 1

كان مسبار فوييجر 1 التابع لناسا هو المركبة الفضائية التالية التي تزور الكوكب في 12 نوفمبر 1980. لقد طار 124000 كيلومتر من الطبقة السحابية للكوكب ، وأرسل مجموعة من الصور الفوتوغرافية التي لا تقدر بثمن إلى الأرض. قرروا إرسال فوييجر 1 للطيران حول القمر الصناعي تيتان ، وإرسال شقيقها التوأم فوييجر 2 إلى كواكب عملاقة أخرى. نتيجة لذلك ، اتضح أنه على الرغم من أن الجهاز نقل الكثير من المعلومات العلمية ، إلا أنه لم ير سطح تيتان ، لأنه معتم للضوء المرئي. لذلك ، في الواقع ، تم التضحية بالسفينة لصالح أكبر قمر صناعي ، كان للعلماء آمال كبيرة عليه ، لكنهم في النهاية رأوا كرة برتقالية ، دون أي تفاصيل.

فوييجر 2

بعد فترة وجيزة من تحليق فوييجر 1 ، طار فوييجر 2 إلى نظام ساتورن ونفذ برنامجًا متطابقًا تقريبًا. وصلت إلى الكوكب في 26 أغسطس 1981. بالإضافة إلى الدوران حول الكوكب على مسافة 100.800 كم ، طار بالقرب من إنسيلادوس وتيثيس وهايبريون وإيابيتوس وفيبي وعدد من الأقمار الأخرى. فوييجر 2 ، بعد أن تلقت تسارع الجاذبية من الكوكب ، اتجهت نحو أورانوس (رحلة طيران ناجحة في عام 1986) ونبتون (رحلة طيران ناجحة في عام 1989) ، وبعد ذلك واصلت رحلتها إلى حدود النظام الشمسي.

كاسيني هيغنز

مناظر زحل من كاسيني

تمكن مسبار Cassini-Huygens التابع لوكالة ناسا ، والذي وصل إلى الكوكب في عام 2004 ، من دراسة الكوكب حقًا من مدار دائم. كجزء من مهمتها ، سفينة فضائيةتسليم مسبار Huygens إلى سطح Titan.

أفضل 10 صور لكاسيني

أكمل كاسيني الآن مهمته الرئيسية واستمر في دراسة نظام زحل وأقماره لسنوات عديدة حتى الآن. ومن بين اكتشافاته ، من الجدير بالذكر اكتشاف الينابيع الحارة على إنسيلادوس والبحار وبحيرات الهيدروكربونات على تيتان وحلقات وأقمار جديدة بالإضافة إلى بيانات وصور من سطح تيتان. يخطط العلماء لإنهاء مهمة كاسيني في عام 2017 بسبب التخفيضات في ميزانية ناسا لاستكشاف الكواكب.

البعثات المستقبلية

لا ينبغي توقع مهمة نظام Titan Saturn System (TSSM) التالية حتى عام 2020 ، ولكن بعد ذلك بكثير. باستخدام مناورات الجاذبية بالقرب من الأرض والزهرة ، سيكون هذا الجهاز قادرًا على الوصول إلى زحل تقريبًا في عام 2029.

من المتصور خطة طيران مدتها أربع سنوات ، يتم فيها تخصيص عامين لدراسة الكوكب نفسه ، وشهرين لدراسة سطح تيتان ، حيث سيتم إشراك وحدة الهبوط ، و 20 شهرًا لدراسة القمر الصناعي من المدار. قد تشارك روسيا أيضًا في هذا المشروع الضخم حقًا. المشاركة المستقبلية للوكالة الفيدرالية Roscosmos قيد المناقشة بالفعل. في حين أن هذه المهمة لم تتحقق بعد ، لا تزال لدينا الفرصة للاستمتاع بالصور الرائعة لكاسيني ، التي ينقلها بانتظام والتي يمكن للجميع الوصول إليها بعد أيام قليلة فقط من انتقالها إلى الأرض. نتمنى لك التوفيق في استكشاف زحل!

إجابات على الأسئلة الأكثر شيوعًا

1. من كان اسمه كوكب زحل؟ تكريما لإله الخصوبة الروماني.
2. متى تم اكتشاف زحل؟ لقد عُرف منذ العصور القديمة ، ومن المستحيل تحديد من كان أول من قرر أن هذا كوكب.
3. كم يبعد زحل عن الشمس؟ متوسط ​​المسافة من الشمس 1.43 مليار كيلومتر أو 9.58 AU.
4. كيف تجده في السماء؟ من الأفضل استخدام بطاقات البحث والمتخصصة البرمجيات، على سبيل المثال ، برنامج Stellarium.
5. ما هي احداثيات الموقع؟ نظرًا لأن هذا كوكب ، تتغير إحداثياته ​​، يمكنك معرفة موجات زحل على الموارد الفلكية المتخصصة.

لكن فقط في زحل ، يمكن للمرء أن يقول ، أصبحوا نوعًا من " بطاقة اتصال»من هذا الكوكب. نظرًا لسطوعه وجماله ، فإن كوكب زحل هو الكوكب الوحيد الذي تم تصويره بحلقات ، على الرغم من أنه في الواقع يمتلكونها أيضًا ، على الرغم من أنها ليست مشرقة وملحوظة مثل تلك الموجودة في زحل.

من اكتشف حلقات زحل

شوهدت الحلقات الأولى من زحل في عام 1610 بعيدًا بواسطة عالم الفلك العظيم ، الذي اخترع التلسكوب ، والذي أصبح إحساسًا علميًا حقيقيًا في تلك الأوقات. لكن غاليليو جاليلي لم يستطع تفسير طبيعة الحلقات وأصلها ، فمنذ اكتشافها ظلت لغزا للبشرية لقرون. نعم ، ومع ذلك ، فهي باقية حتى يومنا هذا ، حيث أن الدراسة التفصيلية لحلقات زحل التي أجرتها وكالة ناسا في الثمانينيات من القرن الماضي باستخدام المركبة الفضائية فوييجر 1 وفوييجر 2 أضافت فقط إلى الألغاز.

مم تتكون حلقات زحل؟

وفقًا للعلماء ، تتكون الحلقات حول زحل من العديد من الكويكبات والأقمار الصناعية المدمرة ، والتي تم تدميرها قبل وصولها إلى سطح الكوكب ، وتجدد الجسيمات التي لا تعد ولا تحصى من هذه الحلقات نفسها.

يمكن أن يختلف حجم الجسيمات في الحلقة من الحصى الصغيرة إلى الصخور الضخمة ، بحجم الجبل. أيضا ، كل حلقة تدور حول الكوكب بسرعته الخاصة. ما الذي يحدد سرعة حلقات زحل ، لا توجد إجابة دقيقة حتى الآن.

صور حلقات زحل

نلفت انتباهكم صور جميلةحلقات زحل.

من أين تأتي حلقات زحل؟

يوجد الآن في العلم نظريتان تشرحان أصل حلقات زحل. وفقًا للأول ، فقد تشكلت نتيجة انهيار نيزك كبير أو قمر صناعي مهمل. يمكن أن يكون التدمير ناتجًا عن تأثيرات الجاذبية القوية لزحل ، مما يؤدي حرفياً إلى تمزيق جسم سماوي معين إلى قطع صغيرة.

لكن هناك نظرية أخرى حول هذا الموضوع ، وفقًا لها ، الحلقات هي بقايا سحابة كبيرة حول الكوكب. من الجزء الخارجي لهذه السحابة ، تشكلت أقمار زحل (يوجد 62 منها) ، وظل الجزء الداخلي على شكل غبار الفضاء، والتي تتكون منها الآن الحلقات الشهيرة.

نظام حلقات زحل

تم تسمية الحلقات أبجديًا بالترتيب الذي تم اكتشافها به. تقع الحلقات نفسها بالقرب من بعضها البعض ، والاستثناء الوحيد هو ما يسمى بتقسيم Casini ، الذي يبلغ مساحته 4700 كم. هذه هي أكبر فجوة تفصل الحلقة أ عن الحلقة ب.

حقيقة مثيرة للاهتمام: تقع الحلقة F بين قمرين صناعيين لزحل: بروميثيوس وباندورا ، يعتقد العلماء أن هذه الأقمار الصناعية يمكن أن تغير شكل الحلقات بتأثيرات الجاذبية.

كم عدد حلقات زحل

بعد ذلك ، دعنا نحاول الإجابة على السؤال حول عدد حلقات زحل. قام علماء الفلك الآن بإصلاح حلقات D و C و B و A و F و G و E ، على الرغم من حقيقة أن الحلقة الخارجية E غير مرئية لـ أنظمة بصرية، تم تسجيله باستخدام الأجهزة التي تستجيب للجسيمات المشحونة والمجالات الكهربائية.

يمكن تسمية الحلقات A و B و C بالحلقات الرئيسية للكوكب ، ويمكن رؤيتها بوضوح من خلال التلسكوب. الحلقة A هي الحلقة الخارجية التقليدية ، والحلقة B هي الحلقة الوسطى ، والحلقة C هي الحلقة الداخلية. الحلقات D و E و F أكثر خفوتًا وليس من السهل رؤيتها باستخدام التلسكوب ، والحلقة E مستحيلة تمامًا.

لكن هذا ليس كل شيء ، لأن الحلقات المسماة بأحرف لاتينية عشوائية للغاية ، لأنه مع تقريب أكثر تفصيلاً سنرى أن كل حلقة من حلقات زحل تنقسم إلى حلقات أصغر ، وتلك إلى أجزاء أصغر. نتيجة لذلك ، يمكن أن يميل عدد حلقات زحل إلى اللانهاية.

لون حلقات زحل

تظهر صور حلقات زحل من مركبة فضائية أن الحلقات لها ألوان مختلفة.

يمكنك أن ترى ذلك بنفسك في الصورة. نظرًا لأن الحلقات تتوهج بواسطة ضوء الشمس المنعكس ، يجب أن يكون لإشعاعها طيف شمسي. ولكن هذا بشرط أن يكون للحلقات انعكاس مطلق. في الواقع ، تتكون الجسيمات التي تشكل الحلقات بدورها في الغالب من جليد مائي ، مع عدد قليل من الشوائب ذات الألوان الداكنة.

حلقات فيديو زحل

وفي الختام ، فيلم علمي شعبي مثير للاهتمام حول ظهور حلقات زحل.

زحل هو سادس كوكب من حيث البعد عن الشمس وثاني أكبر كوكب في المجموعة الشمسية من حيث القطر والكتلة. في كثير من الأحيان ، يطلق على زحل الكواكب الشقيقة. عند المقارنة ، يتضح سبب تصنيف زحل والمشتري كأقارب. من تكوين الغلاف الجوي إلى خصائص الدوران ، هذان الكوكبان متشابهان للغاية. تكريما لهذا التشابه في الأساطير الرومانية زحلسمي على اسم والد الإله جوبيتر.

الميزة الفريدة لزحل هي حقيقة أن هذا الكوكب هو الأقل كثافة في النظام الشمسي. على الرغم من أن زحل يحتوي على نواة صلبة كثيفة ، إلا أن الطبقة الخارجية الغازية الكبيرة للكوكب معدلكثافة الكوكب تصل فقط إلى 687 كجم / م 3. نتيجة لذلك ، اتضح أن كثافة زحل أقل من كثافة الماء ، وإذا كانت بحجم علبة الثقاب ، فسوف تطفو بسهولة على طول تيار الربيع.

مدار زحل ودورانه

يبلغ متوسط ​​المسافة المدارية لكوكب زحل 1.43 × 109 كم. هذا يعني أن زحل يبعد 9.5 مرة عن الشمس عن المسافة الكلية من الأرض إلى الشمس. نتيجة لذلك ، يستغرق ضوء الشمس حوالي ساعة وعشرين دقيقة للوصول إلى الكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لمسافة زحل عن الشمس ، فإن مدة العام على الكوكب هي 10.756 يومًا على الأرض ؛ أي حوالي 29.5 سنة أرضية.

الانحراف اللامركزي لمدار زحل هو ثالث أكبر انحراف بعد و. نتيجة لمثل هذا الانحراف الكبير ، فإن المسافة بين الحضيض الشمسي للكوكب (1.35 × 109 كم) والأوج (1.50 × 109 كم) كبيرة جدًا - حوالي 1.54 × 108 كم.

الميل المحوري لزحل بمقدار 26.73 درجة مشابه جدًا لميل الأرض ، وهو ما يفسر سبب وجود الكوكب في نفس مواسم الأرض. ومع ذلك ، نظرًا لبعد زحل عن الشمس ، فإنه يتلقى قدرًا أقل من ضوء الشمس على مدار العام ، ولهذا السبب ، تكون الفصول على زحل "ضبابية" أكثر بكثير مما هي عليه على الأرض.

إن الحديث عن دوران زحل مثير للاهتمام مثل الحديث عن دوران كوكب المشتري. مع سرعة دوران تقارب 10 ساعات و 45 دقيقة ، يأتي زحل في المرتبة الثانية بعد كوكب المشتري ، وهو أسرع كوكب يدور في النظام الشمسي. لا شك في أن مثل هذه المعدلات القصوى للدوران تؤثر على شكل الكوكب ، مما يمنحه شكل كروي ، أي الكرة التي تنتفخ إلى حد ما حول خط الاستواء.

الميزة المدهشة الثانية لدوران زحل هي معدلات الدوران المختلفة بين خطوط العرض الظاهرة المختلفة. تتشكل هذه الظاهرة نتيجة حقيقة أن المادة السائدة في تكوين زحل هي الغاز ، وليس الجسم الصلب.

نظام حلقات زحل هو الأكثر شهرة في النظام الشمسي. تتكون الحلقات نفسها في الغالب من بلايين من جزيئات الجليد الصغيرة ، جنبًا إلى جنب مع الغبار والحطام الهزلي الآخر. يفسر هذا التكوين سبب ظهور الحلقات من الأرض من خلال التلسكوبات - للجليد انعكاس عالي جدًا لأشعة الشمس.

هناك سبعة تصنيفات واسعة بين الحلقات: A ، B ، C ، D ، E ، F ، G. حصلت كل حلقة على اسمها وفقًا لـ الأبجدية الانكليزيةبترتيب تكرار حدوثها. الحلقات الأكثر وضوحًا من الأرض هي A و B و C. في الواقع ، كل حلقة عبارة عن آلاف من الحلقات الأصغر ، مضغوطة حرفيًا ضد بعضها البعض. لكن هناك فجوات بين الحلقات الرئيسية. الفجوة بين الحلقتين A و B هي أكبر هذه الفجوات وتبلغ 4700 كم.

تبدأ الحلقات الرئيسية على مسافة حوالي 7000 كيلومتر فوق خط استواء زحل وتمتد لمسافة 73000 كيلومتر أخرى. من المثير للاهتمام ملاحظة أنه على الرغم من حقيقة أن هذا نصف قطر مهم للغاية ، فإن السماكة الفعلية للحلقات لا تزيد عن كيلومتر واحد.

النظرية الأكثر شيوعًا لشرح تكوين الحلقات هي النظرية القائلة بأنه في مدار زحل ، وتحت تأثير قوى المد والجزر ، تحطم قمر صناعي متوسط ​​الحجم ، وحدث هذا في الوقت الذي أصبح فيه مداره قريبًا جدًا من زحل.

• زحل هو الكوكب السادس من الشمس وآخر الكواكب التي عرفتها الحضارات القديمة. يُعتقد أن سكان بابل لاحظوا ذلك لأول مرة.
  زحل هو أحد الكواكب الخمسة التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة. وهو أيضًا خامس ألمع جسم في النظام الشمسي.
  في الأساطير الرومانية ، كان زحل والد كوكب المشتري ، ملك الآلهة. نسبة مماثلة لها من حيث تشابه الكواكب التي تحمل الاسم نفسه ، ولا سيما في الحجم والتكوين.
  يطلق زحل طاقة أكثر مما يتلقاه من الشمس. يُعتقد أن هذه الميزة ناتجة عن تقلص الجاذبية للكوكب واحتكاك كمية كبيرة من الهيليوم في غلافه الجوي.
  يستغرق زحل 29.4 سنة أرضية لإكمال مداره حول الشمس. كانت هذه الحركة البطيئة بالنسبة إلى النجوم هي السبب الذي دفع الآشوريين القدماء إلى تسمية الكوكب باسم "لوبادساغوش" ، وهو ما يعني "الأقدم على الإطلاق".
  زحل لديه بعض من أسرع الرياح في نظامنا الشمسي. تم قياس سرعة هذه الرياح ، الرقم الأقصى حوالي 1800 كيلومتر في الساعة.
  زحل هو الكوكب الأقل كثافة في النظام الشمسي. يتكون الكوكب في الغالب من هيدروجين وله كثافة أقل من كثافة الماء - مما يعني تقنيًا أن زحل سوف يطفو.
  زحل لديه أكثر من 150 قمرا. كل هذه الأقمار الصناعية لها سطح جليدي. أكبرها تيتان وريا. إنسيلادوس هو قمر صناعي مثير للاهتمام ، حيث أن العلماء على يقين من أن محيطًا مائيًا مخفيًا تحت قشرته الجليدية.

• قمر زحل تيتان هو ثاني أكبر قمر في النظام الشمسي ، بعد قمر كوكب المشتري جانيميد. تيتان له غلاف جوي معقد وكثيف يتكون أساسًا من النيتروجين والجليد المائي والصخور. يحتوي سطح تيتان المتجمد على بحيرات ميثان سائلة وطبوغرافية مغطاة بالنيتروجين السائل. لهذا السبب ، يعتقد الباحثون أنه إذا كان تيتان هو ميناء الحياة ، فإن هذه الحياة ستكون مختلفة اختلافًا جوهريًا عن الأرض.
  زحل هو أكثر الكواكب الثمانية تسطحًا. قطرها القطبي 90٪ من قطرها الاستوائي. هذا يرجع إلى حقيقة أن الكوكب منخفض الكثافة لديه معدل دوران مرتفع - يستغرق زحل 10 ساعات و 34 دقيقة للدوران حول محوره.
  على زحل ، تحدث عواصف بيضاوية الشكل ، تشبه في هيكلها تلك التي تحدث على كوكب المشتري. يعتقد العلماء أن هذا النمط من السحب حول القطب الشمالي لزحل قد يكون مثالًا حقيقيًا لوجود موجات الغلاف الجوي في السحب العليا. يوجد فوق القطب الجنوبي لزحل أيضًا دوامة تشبه إلى حد كبير في شكلها عواصف الأعاصير التي تحدث على الأرض.
  في عدسات التلسكوب ، يُرى زحل عادة بلون أصفر باهت. وذلك لأن الغلاف الجوي العلوي يحتوي على بلورات الأمونيا. تحت هذه الطبقة العلوية توجد سحب تتكون في الغالب من جليد مائي. حتى أقل ، طبقات من الكبريت الجليدي ومخاليط الهيدروجين الباردة.

إذا كنت تتصفح الإنترنت ، فستلاحظ أن نفس الكوكب في النظام الشمسي يمكن أن يكون له مجموعة متنوعة من الألوان. أظهر أحد الموارد المريخ أحمر والآخر بني ، وسأل المستخدم العادي "أين الحقيقة؟"

هذا السؤال يقلق الآلاف من الناس ولذلك قررنا الإجابة عليه مرة واحدة وإلى الأبد حتى لا يكون هناك خلافات. اليوم سوف تكتشف ما هو في الواقع لون كوكب النظام الشمسي!

اللون الرمادي. الحد الأدنى من الغلاف الجوي والسطح الصخري مع حفر كبيرة جدًا.

اللون أصفر-أبيض. يتم توفير اللون بواسطة طبقة كثيفة من سحب حمض الكبريتيك.

اللون أزرق فاتح. تعطي المحيطات والغلاف الجوي كوكبنا لونه المميز. ومع ذلك ، إذا نظرت إلى القارات ، فسترى البني والأصفر والأخضر. إذا تحدثنا عن كيف يبدو كوكبنا عن بعد ، فستكون كرة زرقاء شاحبة بشكل استثنائي.

اللون أحمر برتقالي. الكوكب غني بأكاسيد الحديد ، والتي بسببها تكون التربة ملونة بلون مميز.

اللون البرتقالي مع تقليم أبيض. البرتقالي ناتج عن غيوم هيدرو كبريتيد الأمونيوم ، والعناصر البيضاء ناتجة عن غيوم الأمونيا. لا يوجد سطح صلب.

اللون أصفر فاتح. غُطيت الغيوم الحمراء للكوكب بضباب خفيف من غيوم الأمونيا البيضاء ، مما يعطي الوهم باللون الأصفر الفاتح. لا يوجد سطح صلب.

اللون أزرق باهت. غيوم الميثان لها صبغة مميزة. لا يوجد سطح صلب.

اللون أزرق باهت. مثل أورانوس مغطى بسحب الميثان ، ومع ذلك ، فإن المسافة من الشمس تخلق مظهر كوكب أكثر قتامة. لا يوجد سطح صلب.

بلوتو:اللون بني فاتح. يخلق السطح الصخري والقشرة الجليدية المتسخة لونًا بني فاتحًا لطيفًا للغاية.

لطالما اجتذبت السماء المرصعة بالنجوم بجمالها الرومانسيون والشعراء والفنانين والعشاق. منذ العصور السحيقة ، أعجب الناس بتشتت النجوم ونسبوا إليها خصائص سحرية خاصة.

كان المنجمون القدماء ، على سبيل المثال ، قادرين على رسم موازٍ بين تاريخ ميلاد الشخص والنجم اللامع في تلك اللحظة. كان يعتقد أنه يمكن أن يؤثر ليس فقط على مجمل سمات شخصية المولود الجديد ، ولكن أيضًا على مصيره المستقبلي بالكامل. ساعد برنامج Stargazing المزارعين في تحديد أفضل موعد للبذر والحصاد. يمكن القول أن الكثير في حياة القدماء كانوا عرضة لتأثير النجوم والكواكب ، لذا فليس من المستغرب أن البشر كانوا يحاولون دراسة الكواكب الأقرب إلى الأرض منذ أكثر من قرن.

تتم دراسة العديد منها جيدًا حاليًا ، لكن يمكن للبعض أن يقدم للعلماء العديد من المفاجآت. بالنسبة لمثل هذه الكواكب ، يشمل علماء الفلك ، في المقام الأول ، زحل. يمكن العثور على وصف لهذا الغاز العملاق في أي كتاب مدرسي عن علم الفلك. ومع ذلك ، يعتقد العلماء أنفسهم أن هذا هو واحد من أكثر الكواكب التي لم يتم فهمها بشكل جيد ، وجميع الألغاز والأسرار التي لا تستطيع البشرية حتى سردها حتى الآن.

ستتلقى اليوم المعلومات الأكثر تفصيلاً حول زحل. كتلة الغاز العملاق وحجمه ووصفه و الخصائص المقارنةمع الأرض - كل هذا يمكنك تعلمه من هذه المقالة. ربما ستسمع بعض الحقائق لأول مرة ، وسيبدو لك شيء ببساطة مذهلاً.

المفاهيم القديمة لزحل

لم يتمكن أسلافنا من حساب كتلة زحل بدقة وتوصيفها ، لكنهم بالتأكيد فهموا مدى روعة هذا الكوكب وحتى أنهم عبدوه. يعتقد المؤرخون أن كوكب زحل ، الذي ينتمي إلى أحد الكواكب الخمسة التي يمكن تمييزها تمامًا عن الأرض بالعين المجردة ، كان معروفًا للناس لفترة طويلة جدًا. حصلت على اسمها تكريما لإله الخصوبة والزراعة. كان هذا الإله يحظى باحترام كبير بين الإغريق والرومان ، ولكن في المستقبل تغير الموقف تجاهه قليلاً.

الحقيقة هي أن الإغريق بدأوا في ربط زحل مع كرونوس. كان هذا العملاق متعطشًا للدماء جدًا ، بل إنه التهم أطفاله. لذلك ، تمت معاملته دون الاحترام الواجب وبشيء من القلق. لكن الرومان كانوا يبجلون زحل كثيرًا بل ويعتبرونه إلهًا أعطى البشرية الكثير من المعرفة اللازمة للحياة. كان إله الزراعة هو الذي علم الجهلة بناء أماكن للمعيشة وحفظ المحاصيل المزروعة حتى العام المقبل. تقديراً لزحل ، أقام الرومان عطلات حقيقية استمرت عدة أيام. خلال هذه الفترة ، حتى العبيد يمكن أن ينسوا موقفهم الضئيل ويشعرون تمامًا بأنهم أحرار.

من الجدير بالذكر أنه في العديد من الثقافات القديمة ، كان زحل ، الذي لم يتمكن العلماء من وصفه إلا بعد آلاف السنين ، مرتبطًا بآلهة قوية تتحكم بثقة في مصائر الناس في العديد من العوالم. يعتقد المؤرخون المعاصرون أن الحضارات القديمة كان من الممكن أن تعرف الكثير عن هذا الكوكب العملاق أكثر مما نعرفه اليوم. ربما كانت هناك معرفة أخرى متاحة لهم ، وعلينا فقط ، بالتخلص من البيانات الإحصائية الجافة ، التغلغل في أسرار زحل.

وصف موجز للكوكب

باختصار ، من الصعب جدًا تحديد أي كوكب هو كوكب زحل حقًا. لذلك ، في القسم الحالي ، سنعطي القارئ جميع البيانات المعروفة التي ستساعد في تكوين فكرة عن هذا الجسم السماوي المذهل.

زحل هو الكوكب السادس في نظامنا الشمسي الأصلي. نظرًا لأنه يتكون أساسًا من غازات ، فإنه يُصنف على أنه عملاق غازي. يُطلق على كوكب المشتري عادةً أقرب "قريب" لزحل ، ولكن بجانبه ، يمكن أيضًا إضافة أورانوس ونبتون إلى هذه المجموعة. من الجدير بالذكر أن جميع الكواكب الغازية يمكن أن تفتخر بحلقاتها ، لكن زحل فقط هو الذي يمتلك هذه الحلقات بكميات تسمح لك برؤية "حزامه" المهيب حتى من الأرض. يعتبر علماء الفلك الحديثون بحق أنه أجمل كوكب ساحر. بعد كل شيء ، حلقات زحل (ما تتكون منه هذه الروعة ، سنقول في أحد الأقسام التالية من المقالة) تغير لونها باستمرار تقريبًا وفي كل مرة تفاجئ صورتها بظلال جديدة. لذلك ، يعد عملاق الغاز أحد أكثر الكواكب شهرة.

كتلة زحل (5.68 × 10 26 كجم) كبيرة للغاية مقارنة بالأرض ، وسوف نتحدث عن هذا بعد قليل. لكن قطر الكوكب ، الذي يبلغ ، وفقًا لأحدث البيانات ، أكثر من مائة وعشرين ألف كيلومتر ، يجعله بثقة في المرتبة الثانية في النظام الشمسي. فقط كوكب المشتري ، الرائد في هذه القائمة ، يمكنه المجادلة مع زحل.

عملاق الغاز له غلافه الجوي الخاص ، المجالات المغناطيسيةوعدد كبير من الأقمار الصناعية التي اكتشفها علماء الفلك تدريجيًا. ومن المثير للاهتمام أن كثافة الكوكب أقل بشكل ملحوظ من كثافة الماء. لذلك ، إذا كان خيالك يسمح لك بتخيل بركة ضخمة مملوءة بالماء ، فتأكد من أن زحل لن يغرق فيها. مثل كرة ضخمة قابلة للنفخ ، سوف تنزلق ببطء على السطح.

أصل عملاق الغاز

على الرغم من حقيقة أن المركبات الفضائية تم استكشاف زحل بنشاط على مدار العقود الماضية ، لا يزال العلماء غير قادرين على تحديد كيفية تشكل الكوكب بالضبط. حتى الآن ، تم طرح فرضيتين رئيسيتين لهما أتباع وخصوم.

غالبًا ما تتم مقارنة الشمس وزحل في التكوين. في الواقع ، تحتوي على تركيز كبير من الهيدروجين ، مما سمح لبعض العلماء بافتراض أن نجمنا وكواكب النظام الشمسي قد تشكلت في نفس الوقت تقريبًا. أصبحت تراكمات الغاز الهائلة أسلاف زحل والشمس. ومع ذلك ، لا يمكن لأي من مؤيدي هذه النظرية أن يفسر ، إذا جاز لي القول ، لماذا تشكل كوكب من مادة المصدر في حالة واحدة ، ونجم في الحالة الأخرى. الاختلافات في تكوينها ، أيضًا ، لا يمكن لأحد أن يقدم تفسيرًا جيدًا.

وفقًا للفرضية الثانية ، استمرت عملية تكوين زحل مئات الملايين من السنين. في البداية ، كان هناك تكوين للجسيمات الصلبة ، والتي وصلت تدريجيًا إلى كتلة الأرض. ومع ذلك ، فقد الكوكب في مرحلة ما عدد كبيرالغاز وفي المرحلة الثانية زادها بنشاط من الفضاء الخارجي عن طريق الجاذبية.

يأمل العلماء أن يتمكنوا في المستقبل من اكتشاف سر تكوين زحل ، لكن قبل ذلك لا يزال لديهم عقود عديدة من الانتظار. بعد كل شيء ، فقط جهاز كاسيني ، الذي عمل في مداره لمدة ثلاثة عشر عامًا ، تمكن من الاقتراب قدر الإمكان من الكوكب. في هذا الخريف ، أكمل مهمته ، وجمع للمراقبين كمية هائلة من البيانات التي لم تتم معالجتها بعد.

مدار الكوكب

يفصل بين زحل والشمس ما يقرب من مليار ونصف كيلومتر ، لذلك لا يحصل الكوكب على الكثير من الضوء والحرارة من نجمنا الرئيسي. يشار إلى أن العملاق الغازي يدور حول الشمس في مدار مستطيل قليلاً. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، جادل العلماء بأن جميع الكواكب تقريبًا تفعل ذلك. يقوم زحل بثورة كاملة خلال ما يقرب من ثلاثين عامًا.

يدور الكوكب بسرعة كبيرة حول محوره ، وتستغرق الثورة حوالي عشر ساعات من الأرض. إذا عشنا على كوكب زحل ، فهذه هي المدة التي سيستغرقها اليوم. ومن المثير للاهتمام أن العلماء حاولوا حساب الدوران الكامل للكوكب حول محوره عدة مرات. خلال هذا الوقت ، حدث خطأ لمدة ست دقائق تقريبًا ، وهو أمر مثير للإعجاب في إطار العلم. يعزو بعض العلماء ذلك إلى عدم دقة الأدوات ، بينما يجادل آخرون بأنه على مر السنين ، بدأت أرضنا الأصلية في الدوران بشكل أبطأ ، مما سمح بتكوين الأخطاء.

هيكل الكوكب

نظرًا لأن حجم زحل يُقارن غالبًا بالمشتري ، فليس من المستغرب أن تكون هياكل هذه الكواكب متشابهة جدًا مع بعضها البعض. يقسم العلماء العملاق الغازي بشروط إلى ثلاث طبقات ، مركزها هو لب صخري. لديها كثافة عاليةوأكبر بعشر مرات على الأقل من كتلة نواة الأرض. الطبقة الثانية ، حيث توجد ، هي الهيدروجين المعدني السائل. سمكها حوالي أربعة عشر ونصف ألف كيلومتر. الطبقة الخارجية للكوكب عبارة عن هيدروجين جزيئي ، ويقاس سمك هذه الطبقة بثمانية عشر ألف ونصف كيلومتر.

اكتشف العلماء ، الذين درسوا الكوكب ، أحدها حقيقة مثيرة للاهتمام- يشع في الفضاء الخارجي إشعاعًا أكثر بمرتين ونصف من الإشعاع الذي يتلقاه من النجم. لقد حاولوا إيجاد تفسير محدد لهذه الظاهرة ، برسم تشابه مع كوكب المشتري. ومع ذلك ، لا يزال قائما لغز آخرالكواكب ، لأن حجم زحل أصغر من حجم "أخيه" ، مما يشع كميات متواضعة من الإشعاع في العالم الخارجي. لذلك ، اليوم يفسر هذا النشاط للكوكب من خلال احتكاك تدفقات الهيليوم. لكن ما مدى قابلية هذه النظرية للتطبيق ، لا يمكن للعلماء أن يقولوا.

كوكب زحل: تكوين الغلاف الجوي

إذا لاحظت الكوكب من خلال التلسكوب ، يصبح من الملاحظ أن لون زحل له لون برتقالي باهت إلى حد ما. على سطحه ، يمكن ملاحظة التكوينات الشبيهة بالخطوط ، والتي غالبًا ما تتشكل في أشكال غريبة. ومع ذلك ، فهي ليست ثابتة وتتحول بسرعة.

عندما نتحدث عن الكواكب الغازية ، يصعب على القارئ أن يفهم بالضبط كيف يمكن تحديد الفرق بين السطح الشرطي والغلاف الجوي. واجه العلماء أيضًا مشكلة مماثلة ، لذلك تقرر تحديد نقطة انطلاق معينة. في ذلك تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض ، وهنا يرسم علماء الفلك حدودًا غير مرئية.

يتكون الغلاف الجوي لكوكب زحل من ستة وتسعين بالمائة من الهيدروجين. من الغازات المكونة ، أود أيضًا تسمية الهيليوم ، فهو موجود بنسبة ثلاثة بالمائة. يتم تقسيم نسبة الواحد في المائة المتبقية فيما بينها بواسطة الأمونيا والميثان ومواد أخرى. بالنسبة لجميع الكائنات الحية المعروفة لدينا ، فإن الغلاف الجوي للكوكب مدمر.

يقترب سمك طبقة الغلاف الجوي من ستين كيلومترًا. والمثير للدهشة أن زحل ، مثل كوكب المشتري ، يُشار إليه غالبًا باسم "كوكب العواصف". بالطبع ، وفقًا لمعايير كوكب المشتري ، فهي غير ذات أهمية. لكن بالنسبة لأبناء الأرض ، فإن رياحًا تبلغ سرعتها ما يقرب من ألفي كيلومتر في الساعة ستبدو وكأنها النهاية الحقيقية للعالم. تحدث مثل هذه العواصف على زحل في كثير من الأحيان ، وفي بعض الأحيان يلاحظ العلماء تكوينات في الغلاف الجوي تشبه أعاصيرنا. في التلسكوب ، تبدو مثل بقع بيضاء واسعة ، والأعاصير نادرة للغاية. لذلك ، تعتبر مراقبتها نجاحًا كبيرًا لعلماء الفلك.

حلقات زحل

لون زحل وحلقاته متماثلان تقريبًا ، على الرغم من أن هذا "الحزام" يضع عددًا كبيرًا من المشكلات للعلماء التي لم يتمكنوا من حلها بعد. من الصعب بشكل خاص الإجابة عن أسئلة حول أصل وعمر هذا الروعة. حتى الآن ، طرح المجتمع العلمي عدة فرضيات حول هذا الموضوع ، والتي لا يمكن لأحد إثباتها أو دحضها.

بادئ ذي بدء ، يهتم العديد من علماء الفلك الشباب بما تتكون حلقات زحل. يمكن للعلماء الإجابة على هذا السؤال بدقة تامة. هيكل الحلقات غير متجانس للغاية ، فهو يتكون من بلايين الجسيمات التي تتحرك بسرعة كبيرة. يتراوح قطر هذه الجسيمات من سنتيمتر واحد إلى عشرة أمتار. هم ثمانية وتسعون بالمائة جليد. يتم تمثيل النسبة المتبقية اثنين في المئة بشوائب مختلفة.

على الرغم من الصورة المثيرة للإعجاب التي تظهرها حلقات زحل ، إلا أنها رقيقة جدًا. سمكها ، في المتوسط ​​، لا يصل حتى إلى كيلومتر واحد ، بينما يصل قطرها إلى مائتين وخمسين ألف كيلومتر.

من أجل التبسيط ، تُسمى حلقات الكوكب عادةً بأحد أحرف الأبجدية اللاتينية ، وتعتبر الحلقات الثلاث الأكثر وضوحًا. لكن الثاني يعتبر الأكثر لفتا وجمالا.

تشكيل الحلقة: النظريات والفرضيات

منذ العصور القديمة ، حير الناس حول كيفية تشكل حلقات زحل بالضبط. في البداية ، تم طرح نظرية حول التكوين المتزامن للكوكب وحلقاته. ومع ذلك ، تم دحض هذه النسخة فيما بعد ، لأن العلماء صدموا بنقاء الجليد ، الذي يتكون منه "حزام" زحل. إذا كان للحلقات نفس عمر الكوكب ، فإن جزيئاتها ستغطى بطبقة يمكن مقارنتها بالتراب. نظرًا لأن هذا لم يحدث ، كان على المجتمع العلمي البحث عن تفسيرات أخرى.

تعتبر النظرية حول قمر زحل المنفجر تقليدية. وفقًا لهذا البيان ، منذ ما يقرب من أربعة مليارات عام ، اقترب أحد أقمار الكوكب جدًا منه. وفقًا للعلماء ، يمكن أن يصل قطرها إلى ثلاثمائة كيلومتر. تحت تأثير قوة المد والجزر ، تمزق إلى مليارات الجسيمات التي شكلت حلقات زحل. يُنظر أيضًا في إصدار تصادم قمرين صناعيين. تبدو مثل هذه النظرية الأكثر منطقية ، لكن البيانات الحديثة تجعل من الممكن تحديد عمر الحلقات بمائة مليون سنة.

والمثير للدهشة أن جزيئات الحلقات تتصادم باستمرار مع بعضها البعض ، وتتشكل في تكوينات جديدة ، مما يجعل من الصعب دراستها. لا يزال العلماء المعاصرون غير قادرين على حل لغز تشكيل "حزام" زحل الذي أضاف إلى قائمة ألغاز هذا الكوكب.

أقمار زحل

عملاق الغاز لديه عدد هائل من الأقمار الصناعية. أربعون في المائة من جميع الأنظمة المعروفة تدور حوله. حتى الآن ، تم اكتشاف 63 قمراً من أقمار زحل ، وكثير منهم لا يقل مفاجآت عن الكوكب نفسه.

يتراوح حجم الأقمار الصناعية من ثلاثمائة كيلومتر إلى أكثر من خمسة آلاف كيلومتر في القطر. أسهل طريقة لعلماء الفلك لاكتشاف الأقمار الكبيرة ، تمكن معظمهم من وصفها في أواخر الثمانينيات من القرن الثامن عشر. عندها تم اكتشاف تيتان ، ريا ، إنسيلادوس وإيابيتوس. لا تزال هذه الأقمار ذات أهمية كبيرة للعلماء ويتم دراستها عن كثب من قبلهم.

ومن المثير للاهتمام أن جميع أقمار زحل مختلفة تمامًا عن بعضها البعض. إنهم متحدون من حقيقة أنهم دائمًا ما يتجهون إلى الكوكب من جانب واحد فقط ويتم تدويرهم بشكل متزامن تقريبًا. الأقمار الثلاثة الأكثر أهمية لعلماء الفلك هي:

• التيتانيوم.
• إنسيلادوس.

تيتان هو ثاني أكبر تيتان في المجموعة الشمسية. ليس من المستغرب أنه يأتي في المرتبة الثانية بعد أحد أقمار تيتان ، نصف حجم القمر ، والحجم يضاهي عطارد بل ويتجاوزه. ومن المثير للاهتمام أن تكوين هذا القمر العملاق لكوكب زحل ساهم في تكوين الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك سائل عليها ، مما يضع تيتان على قدم المساواة مع الأرض. حتى أن بعض العلماء يقترحون أنه قد يكون هناك شكل من أشكال الحياة على سطح القمر. بالطبع ، سيكون مختلفًا بشكل كبير عن الأرض ، لأن الغلاف الجوي لتيتان يتكون من النيتروجين والميثان والإيثان ، وعلى سطحه يمكنك رؤية بحيرات الميثان والجزر ذات التضاريس الغريبة المكونة من النيتروجين السائل.

إنسيلادوس هو قمر صناعي مذهل بنفس القدر لكوكب زحل. يسميه العلماء ألمع جرم سماوي في النظام الشمسي بسبب سطحه المغطى بالكامل بقشرة جليدية. العلماء على يقين من أنه يوجد تحت هذه الطبقة الجليدية محيط حقيقي ، قد توجد فيه كائنات حية.

فاجأت ريا علماء الفلك مؤخرًا. بعد عدة طلقات ، تمكنوا من رؤية عدة حلقات رقيقة حولها. من السابق لأوانه الحديث عن تكوينها وحجمها ، لكن هذا الاكتشاف كان صادمًا ، لأنه لم يكن من المفترض في السابق حتى أن الحلقات يمكن أن تدور حول القمر الصناعي.

زحل والأرض: تحليل مقارن لهذين الكواكب

نادرًا ما يتم إجراء مقارنات بين كوكب زحل والأرض بواسطة العلماء. هذه الأجرام السماوية مختلفة جدًا بحيث لا يمكن مقارنتها مع بعضها البعض. لكننا قررنا اليوم توسيع آفاق القارئ قليلاً وما زلنا ننظر إلى هذه الكواكب بنظرة جديدة. هل هناك شيء مشترك بينهما؟

بادئ ذي بدء ، يتبادر إلى الذهن لمقارنة كتلة زحل والأرض ، سيكون هذا الاختلاف مذهلاً: عملاق الغاز أكبر بخمس وتسعين مرة من كوكبنا. في الحجم ، يتجاوز الأرض تسع مرات ونصف. لذلك ، في حجمه ، يمكن أن يصلح كوكبنا أكثر من سبعمائة مرة.

ومن المثير للاهتمام أن الجاذبية على زحل ستكون اثنين وتسعين بالمائة من جاذبية الأرض. إذا افترضنا أن شخصًا يزن مائة كيلوغرام قد تم نقله إلى زحل ، فإن وزنه سينخفض ​​إلى اثنين وتسعين كيلوغرامًا.

يعرف كل طالب أن محور الأرض له زاوية ميل معينة بالنسبة للشمس. هذا يسمح للمواسم بتغيير بعضها البعض ، ويستمتع الناس بكل جمال الطبيعة. والمثير للدهشة أن محور زحل له ميل مماثل. لذلك ، يمكن للكوكب أيضًا أن يلاحظ تغير الفصول. ومع ذلك ، ليس لديهم شخصية واضحة ومن الصعب للغاية تتبعهم.

مثل الأرض ، يمتلك زحل مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به ، وقد شهد العلماء مؤخرًا شفقًا قطبيًا حقيقيًا امتد فوق السطح الشرطي للكوكب. إنه مسرور بمدة التوهج والألوان الأرجواني الزاهية.

حتى من صغارنا تحليل مقارنمن الواضح أن كلا الكوكبين ، على الرغم من الاختلافات المذهلة ، لديهما شيء يوحدهما. ربما يجعل هذا العلماء يوجهون نظرهم باستمرار نحو زحل. ومع ذلك ، يقول بعضهم ضاحكًا أنه إذا كان من الممكن النظر إلى كلا الكوكبين جنبًا إلى جنب ، فإن الأرض ستبدو كعملة معدنية ، وسيبدو زحل مثل كرة سلة منفوخة.

دراسة عملاق الغاز وهو زحل هي عملية تحير العلماء في جميع أنحاء العالم. أرسلوا إليه أكثر من مرة تحقيقات وأجهزة مختلفة. منذ اكتمال المهمة الأخيرة هذا العام ، من المقرر أن تكون المهمة التالية في عام 2020 فقط. ومع ذلك ، الآن لا أحد يستطيع أن يقول ما إذا كان سيحدث. منذ عدة سنوات ، كانت المفاوضات جارية بشأن مشاركة روسيا في هذا المشروع الواسع النطاق. وفقًا للحسابات الأولية ، سيستغرق الجهاز الجديد حوالي تسع سنوات للوصول إلى مدار زحل ، وأربع سنوات أخرى لدراسة الكوكب وأكبر قمر صناعي له. بناءً على ما تقدم ، يمكن التأكد من أن الكشف عن كل أسرار كوكب العواصف هو مسألة مستقبلية. ربما أنتم ، قرائنا اليوم ، ستشاركون أيضًا في هذا.