راهنمای شناخت سیاره زحل؛ ارباب حلقه‌های منظومه شمسی

زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۱۷ دقیقه
حلقه‌های زحل

«کیوان» یا «زحل» ششمین سیاره از سمت خورشید و دومین سیاره‌ی بزرگ منظومه‌ی شمسی است که با حلقه‌های بی‌نظیر خود شناخته می‌شود و هم‌اکنون با ۱۴۶ عدد، بیشترین تعداد قمر را در میان سیاره‌های منظومه‌ی ما دارد.

این سیاره دورترین سیاره از زمین به شمار می‌رود که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است، با این حال کمتر چشم غیرمسلحی است که امکان رصد برجسته‌ترین ویژگی سیاره یعنی حلقه های آن را داشته باشد و این حلقه‌های جذاب توسط تلسکوپ بسیار بهتر قابل رصد هستند.

اگرچه سایر غول‌های گازی منظومه شمسی مانند مشتری، اورانوس و نپتون هم دارای حلقه‌هایی هستند اما حلقه‌های زحل بسیار شاخص هستند و به همین دلیل به آن لقب «سیاره حلقه‌دار» و حتی «ارباب حلقه‌های منظومه‌ی شمسی» را داده‌اند.

تاریخچه کشف زحل

با توجه به اینکه با چشم غیرمسلح دیده می‌شود، سیاره «زحل» (Saturn) از زمان‌های قدیم شناخته شده و در فرهنگ‌های گوناگون سراسر جهان مشاهده و به آن تحت عنوان نوری که در میان ستارگان جابه‌جا می‌شود، اشاره شده است. این سیاره، دورترین سیاره در میان پنج سیاره‌ی شناخته شده از سوی پیشینیان بود که با چشم غیرمسلح دیده می‌شد.

در سال ۱۶۱۰ میلادی بود که ستاره‌شناس ایتالیایی، «گالیلئو گالیله» (Galileo Galilei) برای نخستین بار توسط تلسکوپ ابتدایی خود به زحل نگاه کرد. در کمال تعجب او یک جفت شیء را در دو طرف سیاره دید و آن‌ها را به عنوان کره‌های جداگانه ترسیم کرد. بنابراین در یادداشت‌های خود نوشت که به نظر می‌رسد زحل سه جرم باشد.

زحل از نگاه یک تلسکوپ کوچک

زحل از نگاه یک تلسکوپ کوچک
Credit: Sreesha Blekavaadi

در سال ۱۶۵۹میلادی ستاره شناس هلندی «کریستیان هویگنس» (Christiaan Huygens) با استفاده از یک تلسکوپ قوی‌تر مجددا به رصد زحل پرداخت و پیشنهاد کرد که یک حلقه‌ی نازک و مسطح در اطراف آن وجود دارد. در سال‌های بعد زحل باز هم مورد مطالعه قرار گرفت. برای نمونه «ژان دومینیک کاسینی» (Jean-Dominique Cassini) ستاره‌شناس ایتالیایی‌الاصل، فاصله‌ای را بین آنچه امروزه حلقه‌های A و B نامیده می‌شود، کشف کرد که اکنون مشخص شده است اثر گرانشی قمر «میماس» (Mimas) زحل، باعث شکل‌گیری آن شده است.

اتحادیه بین‌المللی نجوم که متشکل از ستاره‌شناسان سراسر جهان است، نام «ساترن» (Saturn) را برای این سیاره انتخاب کرده است که به نوشته‌ی دانشنامه‌ی بریتانیکا، مرتبط با خدای کشاورزی روم باستان است.

تلسکوپ زیتازی مدل F70076 PRO

زحل از چه چیزی ساخته شده است؟

زحل هم مانند مشتری یک غول گازی است که بیشتر از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. حجم این سیاره بیشتر از ۷۶۰ برابر زمین است و با جرمی حدود ۹۵ برابر زمین، دومین سیاره‌ی پرجرم منظومه شمسی محسوب می‌شود. با این حال، زحل کمترین چگالی را در بین تمام سیارات منظومه‌ی شمسی دارد و چگالی متوسط آن حتی از آب هم کمتر است به طوری که اگر ظرفی به اندازه‌ی کافی بزرگ پر از آب وجود داشت، زحل در آب شناور می‌شد!

معلومات درباره زحل

نوارهای زرد و طلایی که در جو زحل دیده می‌شوند ناشی از کریستال‌های آمونیاک و بادهای بسیار سریع در اتمسفر فوقانی آن است که می‌توانند همراه با گرمایی که از درون سیاره به بیرون جریان می‌یابد، به سرعت ۱۸۰۰ کیلومتر بر ساعت هم در اطراف استوای سیاره برسند. یک جریان جت شش ضلعی عجیب هم در اطراف قطب شمال این سیاره وجود دارد که توجه دانشمندان را به خود معطوف کرده است.

نوارهای زرد زحل از نگاه کاسینی

نوارهای زرد زحل از نگاه کاسینی
Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI

زحل دومین طول کوتاه شبانه‌روز را در منظومه‌ی شمسی دارد و تقریبا هر ۱۰.۵ ساعت یک بار دور خودش می‌چرخد. چرخش سریع این سیاره باعث می‌شود که در استوا برآمده و در قطب‌هایش پخ‌تر شود. بدین ترتیب قطر این سیاره در خط استوا حدود ۱۲۰ هزار کیلومتر و فاصله‌ی قطب تا قطب آن ۱۰۹ هزار کیلومتر است و در مجموع زحل عرضی ۹ برابر زمین دارد.

زحل چندین لایه دارد اما همان‌طور که اشاره شد، تقریبا همه‌ی آن‌ها در فازهای مختلف از هیدروژن ساخته شده‌اند. تصور می شود که هیدروژن فلزی مایع و جامد بزرگ‌ترین اجزای هسته‌ی زحل باشند. ساختار جو و ابرهای زحل هم از هیدروژن، هلیوم، آب و مقدار کمی از گازهای دیگر از جمله آمونیاک تشکیل شده است. حلقه‌های زحل اما ساختار جامد دارند و از یخ آب و ذرات گرد و غبار شکل گرفته‌اند.

تلسکوپ زیتازی مدل F70076 NEW

حلقه دور سیاره زحل چیست؟

گالیله نخستین کسی بود که حلقه‌های زحل را در سال ۱۶۱۰ مشاهده کرد؛ هرچند از تلسکوپ او، حلقه‌های زحل بیشتر شبیه به دسته یا بازو به نظر می‌رسیدند. چهل و پنج سال بعد در ۱۶۵۵ میلادی، ستاره‌شناس هلندی «کریستیان هویگنس» (Christiaan Huygens) با تلسکوپ قوی‌تری به رصد زحل پرداخت و پیشنهاد کرد که زحل یک حلقه‌ی نازک و مسطح دارد. امروزه می‌دانیم که بسیاری از سیارات و حتی برخی اجرام کوچک‌تر دارای حلقه هستند. برای نمونه می‌توان به مشتری، اورانوس و نپتون اشاره کرد.

در حالی که دانشمندان ابزارهای بهتری را برای رصد آسمان توسعه دادند، به یادگیری بیشتر در مورد ساختار و ترکیب حلقه‌ها هم ادامه دادند. زحل حلقه‌های زیادی دارد که از میلیاردها ذره‌ی یخ و سنگ ساخته شده‌اند که اندازه‌شان از چند میکرومتر تا چند ده متر متغیر است. به عقیده‌ی دانشمندان، این ذرات زباله‌های باقی‌مانده از دنباله‌دارها، سیارک‌ها یا قمرهای متلاشی شده هستند. یک مطالعه در سال ۲۰۱۶ همچنین نشان داد که این حلقه‌ها ممکن است بقایای سیارات کوتوله باشند.

حلقه‌های زحل از نگاه فضاپیمای کاسینی

حلقه‌های زحل از نگاه فضاپیمای کاسینی در سال ۲۰۰۹
Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/Gordan Ugarkovic

بزرگ‌ترین حلقه‌ی زحل ۷۰۰۰ برابر قطر سیاره، قطر دارد. حلقه‌های اصلی معمولا فقط حدود ۹ متر ضخامت دارند، اما فضاپیمای کاسینی-هویگنس ساختارهای عمودی را در برخی از حلقه‌ها شناسایی کرد که در برخی قسمت‌ها ذرات به ارتفاع بیش از ۳ کیلومتر انباشته شده بودند.

حلقه ها بر اساس زمان کشف و به ترتیب حروف الفبا نامگذاری شده‌اند. حلقه‌های اصلی از سمت سیاره به ترتیب به نام‌های C، B و A شناخته می‌شوند.  حلقه‌های A و B با یک شکاف به عرض ۴۷۰۰ متر که کاسینی نام گرفته است، از هم جدا شده‌اند. درونی‌ترین حلقه که D نام دارد، بسیار ضعیف است و در همین حال بیرونی‌ترین حلقه تا به امروز، که در سال ۲۰۰۹ شناسایی شد، به اندازه‌ای بزرگ است که می‌تواند یک میلیارد زمین را در خود جای دهد.

در حلقه‌های زحل، ناهمگونی‌های مرموری دیده شده است که به نظر می‌رسد تنها در عرض چند ساعت شکل می‌گیرند و پراکنده می‌شوند. دانشمندان حدس زده‌اند که این ناهمگونی‌ها ممکن است از لایه‌های باردار الکتریکی ذرات گرد و غبار تشکیل شده باشند که توسط برخورد شهاب‌سنگ‌های کوچک به حلقه‌ها یا پرتوهای الکترونی ناشی از رعدوبرق سیاره ایجاد شده‌اند.

حلقه‌ی F زحل هم ظاهری بافته شده و جالب دارد. این حلقه از چندین حلقه‌ی باریک‌تر تشکیل شده است و خمیدگی، پیچ‌خوردگی و توده‌های روشن در آن‌ها می‌تواند این توهم را ایجاد کند که این رشته‌ها به هم بافته شده‌اند. برخورد سیارک‌ها و دنباله‌دارها هم ظاهر حلقه‌ها را تغییر داده است.

حلقه‌های زحل از نگاه فضاپیمای کاسینی

حلقه‌های زحل از نگاه فضاپیمای کاسینی در سایه‌ی زحل
Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI

فضاپیمای کاسینی در اواخر مأموریت خود بیش از هر فضاپیمای دیگری به حلقه‌های زحل نزدیک شد. این کاوشگر داده‌هایی را جمع‌آوری کرد که هرچند هنوز در حال تجزیه‌وتحلیل هستند، اما تا کنون هم بینش‌هایی درباره‌ی رنگ برخی از قمرهای زحل ارائه کرده است. در شکاف میان حلقه‌ها، کاوشگر مواد شیمیایی غیرمعمول پیچیده‌ای را در «باران حلقه‌ای» زباله‌هایی که از حلقه‌ها به جو زحل می‌ریزند کشف کرد و اندازه‌گیری‌های تازه‌ای از میدان مغناطیسی سیاره انجام داد که باعث شکل‌گیری یک جریان الکترونی قدرتمند می‌شود.

زحل در روندی پیوسته حلقه‌های خود را از دست می‌دهد، اما این روند بسیار بسیار کند. حلقه‌ها با سرعتی ناپدید نمی‌شوند که بتوانیم به وضوح با تلسکوپ از زمین ببینیم، اما با توجه به اینکه که سنگ‌ها و یخ حلقه‌ها در اطراف زحل حرکت می‌کنند، برخی قطعات آن‌ها به آهستگی بر اثر گرانش در زحل سقوط می‌کنند و حل می‌شود.

سیاره زحل چند قمر دارد؟

زحل ۱۴۶ قمر دارد. بزرگ‌ترین قمر، یعنی «تایتان» (Titan)، کمی بزرگ‌تر از عطارد است و دومین قمر بزرگ منظومه‌ی شمسی پس گانیمد از قمر مشتری است. قمر زمین پنجمین قمر بزرگ محسوب می‌شود. برخی از قمرها ویژگی‌های شدید و عجیبی دارند که آن‌ها را در میان قمرهای شناخته شده منحصربه‌فرد و جالب توجه می‌کند.

برخی از مهم‌ترین قمرهای زحل

برخی از مهم‌ترین قمرهای زحل
Credit: Perth Observatory

برای نمونه «پان» (Pan) و «اطلس» (Atlas) ساختاری مشابه بشقاب پرنده دارند. یک طرف «یاپتوس» (Iapetus) به روشنی برف و یک طرف دیگر به تاریکی زغال‌سنگ است. «انسلادوس» (Enceladus) شواهدی از یخ‌فشان نشان می‌دهد به طوری که یک اقیانوس پنهان زیر سطح، آب و دیگر مواد شیمیایی را از آبفشان مشاهده شده در قطب جنوبی ماه به بیرون پرتاب می‌کند. تعدادی از قمرهای زحل مانند «پرومتئوس» (Prometheus) و «پاندورا» (Pandora) هم به عنوان قمرهای چوپان شناخته می‌شوند چون با مواد درون حلقه برهم‌کنش دارند و حلقه‌ها را در مدار خود نگه می‌دارند.

اگرچه دانشمندان قمرهای پایدار زیادی را برای این سیاره شناسایی کرده‌اند، اما زحل قمرهای بسیار کوچک دیگری نیز دارد که دائما در حال شکل‌گیری و نابودی هستند.

شفق‌های قطبی زحل

علاوه بر زمین، برخی از سیاره‌های دیگر هم دارای شفق قطبی هستنند. نمایش‌های خیره‌کننده‌ی نور شفق قطبی در زحل توسط ابزارهای مختلف به سادگی قابل مشاهده است. مشابه شفق‌های قطبی زمین، این نوارهای نورانی زمانی تولید می‌شوند که ذرات باد خورشیدی روی خطوط میدان مغناطیسی سیاره حرکت می‌کنند و با جو این غول گازی واکنش می‌دهند.

شفق‌های قطبی زحل از نگاه تلسکوپ هابل

شفق‌های قطبی زحل از نگاه تلسکوپ هابل
Credit: NASA, ESA & L. Lamy

اگرچه بر خلاف زمین، شفق‌های زحل عمدتا در طیف الکترومغناطیسی فرابنفش قابل مشاهده‌اند. به این ترتیب، آن‌ها را فقط می‌توان با تلسکوپ‌های فضایی مشاهده کرد چون جو زمین این بخش از طیف الکترومغناطیسی را مسدود می‌کند.

به گفته‌ی ناسا، شفق زحل برای نخستین بار توسط فضاپیمای پایونیر ۱۱ ناسا هنگامی که درخشندگی بسیار دور فرابنفش را بر فراز قطب‌های زحل در سال ۱۹۷۹ مشاهده کرد، تشخیص داده شد. وویجر ۱ و ۲ همچنین توصیفی بنیادین از شفق قطبی هنگام گذر نزدیک در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی ارائه کردند. با این حال، تا سال‌های ۱۹۹۴ تا ۱۹۹۵ بود که ما نخستین نگاه از نمایش نوری چشمگیر را که توسط دوربین میدان گسترده و سیاره‌ای تلسکوپ فضایی هابل انجام شد، دیدیم.

تلسکوپ کامار مدل CR Ma-Be 901200

کاوش سیاره زحل

زحل همیشه هدف جذابی برای کاوش بوده است، به همین دلیل همیشه از تلسکوپ‌های آماتوری گرفته تا اَبَرتلسکوپ‌های فضایی مانند هابل و جیمز وب، نگاهی به این سیاره داشته‌اند. با این وجود با توجه به فاصله‌ی زیاد و شرایط سخت کاوش نزدیک این سیاره، فناوری و زمان کافی برای حضور پیوسته در آن فراهم نبوده است. بنابراین تنها برخی از فضاپیماها موفق شده‌اند تا زحل را از نزدیک بررسی و مطالعه کنند.

پایونیر ۱۱ نخستین فضاپیمایی بود که در سال ۱۹۷۹ میلادی به سیاره کیوان رسید و از فاصله‌ی ۲۲ هزار کیلومتری از این سیاره‌ی دارای حلقه پرواز کرد. تصاویر این فضاپیما به اخترشناسان امکان داد تا دو حلقه‌ی بیرونی سیاره و همچنین وجود یک میدان مغناطیسی قوی را در این سیاره کشف کنند. فضاپیماهای وویجر ۱ و ۲ هم در سال ۱۹۸۱ از کنار زحل پرواز کردند و از زحل عکس گرفتند.  این تصاویر به اخترشناسان کمک کرد تا کشف کنند که حلقه‌های سیاره از حلقه‌های نازک‌تری تشکیل شده‌اند. این فضاپیماها همچنین داده‌هایی را فرستادند که منجر به کشف سه قمر دیگر زحل شد.

فضاپیمای کاسینی آژانس فضایی اروپا، مدارگرد زحل، بزرگ‌ترین فضاپیمای میان‌سیاره‌ای بود که تا کنون ساخته شده است و بین سال‌های ۲۰۰۵ تا ۲۰۱۷ به کاوش این سیاره پرداخت. این فضاپیمای دو طبقه ۵.۴ تن وزن داشت و به شناسایی ستون‌های قمر یخی انسلادوس کمک کرد و کاوشگر هویگنس را همراه خود حمل کرد که وارد جو تایتان شد و با موفقیت روی سطح آن فرود آمد.

فضاپیمای کاسینی اطراف زحل

فضاپیمای کاسینی
Credit: NASA

پس از یک دهه رصد، کاسینی داده‌های باورنکردنی در زمینه‌ی مطالعه‌ی سیاره زحل و قمرهای آن ارائه داد و همچنین در سال ۲۰۱۳ عکسی از بازآفرینی تصویر اصلی «نقطه آبی کم‌رنگ» که زمین را از پشت زحل نشان می‌دهد ثبت کرد. این مأموریت پس از بیش از ۷۰ بار دور زدن پیرامون زحل، در ماه سپتامبر ۲۰۱۷ به پایان رسید. در آن زمان و هنگامی که سوخت کاسینی کاهش یافت، عمدا به زحل برخورد کرد تا از احتمال ناچیز آلوده کردن یکی از قمرهای سنگی و قابل سکونت، توسط عاملی زمینی جلوگیری شود.

در حالی که هیچ مأموریتی در آینده به سوی خود زحل برنامه‌ریزی نشده است، دانشمندان مأموریت‌هایی را برای کاوش قمر یخی انسلادوس یا تایتان پیشنهاد کرده‌اند. از جمله در سال ۲۰۱۹ ناسا برنامه‌های خود را برای پرتاب پهپاد سنجاقک (دراگون‌فلای) در سال ۲۰۲۶ اعلام کرد که قرار است در سال ۲۰۳۴ به قمر زحل برسد.

عجایب سیاره زحل

مانند همه‌ی اجرام آسمانی، سیاره زحل هم ویژگی‌هایی دارد که آن را به جرمی خاص در منظومه‌ی شمسی و حتی کهکشان راه شیری تبدیل می‌کند. واضح است که از جمله مهم‌ترین عجایب آن می‌توان به حلقه‌های شاخص زحل اشاره کرد. این حلقه‌ها همان‌طور که اشاره شد، در ردیف‌های مختلفی قرار دارند و جلوه‌ای تماشایی به ویژه برای رصد با دوربین دوچشمی یا تلسکوپ به آن می‌بخشند.

لایه های سیاره زحل و میدان مغناطیسی آن

داخل سیاره زحل و میدان مغناطیسی آن
Credit: NASA/JPL-Caltech

یکی دیگر از عجایب زحل، میدان مغناطیسی قدرتمند مشتری است که هرچند به بزرگی مشتری نیست، اما همچنان ۵۷۸ برابر میدان مغناطیسی زمین است. حلقه‌ها و بسیاری از قمرهای این سیاره کاملا درون «مغناطیس‌سپهر» (مگنتوسفر) عظیم زحل جای دارند. «مگنتوسفر» (Magnetosphere) منطقه‌ای از فضاست که رفتار ذرات باردار الکتریکی در آن بیشتر تحت تأثیر میدان مغناطیسی زحل است تا باد خورشیدی. این میدان مغناطیسی همچنین باعث شکل‌گیری شفق‌های قطبی در این سیاره می‌شود.

اثر زحل بر منظومه شمسی

به عنوان پرجرم‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی پس از مشتری، کشش گرانشی زحل به روند شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی کمک کرده است. ممکن است به پرتاب شدید نپتون و اورانوس به مناطق بیرونی کمک کرده باشد یا ممکن است همراه با مشتری، در اوایل تاریخ منظومه، رگباری از بقایای فضایی را روانه‌ی سیارات درونی پرتاب کرده باشد.

دانشمندان هنوز در حال مطالعه‌ی شیوه‌ی شکل‌گیری غول های گازی هستند و مدل‌هایی را روی شکل‌گیری اولیه منظومه شمسی بررسی می‌کنند تا نقش مشتری، زحل و سایر سیارات را در منظومه‌ی خانه‌ی ما بسنجند. یک مطالعه در سال ۲۰۱۷ نشان داد که زحل، بیشتر از مشتری، سیارک‌های خطرناک را از زمین دور می‌کند.

دوربین دوچشمی کومت مدل 100×180

سکونت انسان روی زحل

به عنوان یک سیاره‌ی غول پیکر گازی، هیچ سطح جامدی برای ایستادن و سکونت انسان روی زحل وجود ندارد و امکان زندگی روی این سیاره نیست. اما این امکان وجود دارد که بشر بتواند روی یکی از قمرهای زحل که سطحی جامد دارد، زندگی کن. با این حال باید مشکل جو غیرقابل تنفس آن‌ها را حل کنید. تا زمانی که بتوان فناوری بهتری برای کمک به اکتشاف سامانه‌ی سیاره‌ای زحل توسعه داد، شانس بسیار بیشتری وجود دارد که انسان‌ها در آینده‌ی نزدیک، تمرکز خود را بر کاوش ماه و مریخ بگذارند.

طرحی گرافیکی از سطح زحل

طرحی گرافیکی از سطح زحل
Credit: NASA / JPL-Caltech

سیاره زحل نماد چیست؟

نام‌ها و اسطوره‌های متعددی در ارتباط با این سیاره وجود دارد. در اساطیر یونانی که رومیان از آن وام گرفته‌اند، زحل را «کرونوس» (Cronus) می‌نامیدند. ساترن یا کرونوس بیشتر به دلیل یکی از تایتان‌ها، گروهی از خدایان که با نسل بعدی خدایان به رهبری مشتری (در اساطیر رومی) یا زئوس (در اساطیر یونانی) می‌جنگیدند، مشهور است. در اساطیر رومی، این سیاره به عنوان خدایی مرتبط با کشاورزی، ثروت و جنگ مورد احترام بوده است.

در فرهنگ ایرانی هم به سیاره زحل اشاره شده است. ابوریحان بیرونی در رساله‌ی التفهیم آن را نر و ساکن فلک هفتم عنوان می‌کند. به باور او زحل قطب مخالف مشتری، یاری‌گر مریخ و یاری‌گیرنده از زهره بوده است. او اشاره می‌کند که «آن کوه‌هایی که در آن روییدنی‌ای نمی‌روید از آن این سیاره هستند.»

خدای ساترن

ساترن خدای روم باستان
Credit: Old World Gods

عکس سیاره زحل

در مرور داده‌های ارزشمند سیاره زحل، نمی‌توان به عکس‌هایی که فضاپیماهای مختلف از این سیاره ثبت کرده‌اند، اشاره نکرد. در این‌جا چند مورد از مهم‌ترین عکس‌هایی که از زحل گرفته شده است را مرور می‌کنیم.

نخستین نگاه نزدیک (پایونیر ۱۱، ۱۹۷۹)

نخستین نگاه نزدیک به زحل (پایونیر 11، 1979)

Credit: NASA Ames

در سال ۱۹۷۹ میلادی، فضاپیمای پایونیر ۱۱ نخستین مأموریت موفق به زحل بود و نگاهی تازه به این سیاره و حلقه‌های آن انداخت. هرچند این تصاویر وضوح بالایی نداشتند، اما اطلاعات ارزشمندی برای مأموریت‌های بعدی فراهم کردند.

جزئیات حلقه‌ها (وویجر ۲، ۱۹۸۱)

جزئیات حلقه‌های زحل

Credit: NASA/JPL-Caltech

فضاپیمای وویجر ۲ این تصویر با وضوح بالا از حلقه‌های زحل را در ۲۲ آگوست ۱۹۸۱ و زمانی ثبت کرد که فضاپیما در فاصله‌ی ۴ میلیون کیلومتری سیاره قرار داشت. این تصویر جزئیات حلقه‌ها را به نمایش می‌گذارد و علاوه بر این، رگه‌ها در حلقه‌ی B زحل دیده می‌شوند که ظاهری باریک دارند. دانشمندان باور دارند که نیروهای الکترومغناطیسی به نوعی باعث ایجاد این ویژگی‌ها هستند.

چهره‌ی زحل (کاسینی، ۲۰۰۴)

چهره زحل (کاسینی، 2004)

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

در تاریخ ۶ اکتبر ۲۰۰۴، کاوشگر کاسینی با ترکیب ۱۲۶ عکس بزرگ‌ترین و دقیق‌ترین تصویر رنگی طبیعی از زحل و حلقه‌های آن را تا آن زمان ثبت کرد. این تصویر موزائیکی شگفت‌انگیز جزئیاتی از سراسر سیاره و حلقه‌های آن را نشان می‌دهد به طوری که کوچک‌ترین ویژگی‌های قابل مشاهده در آن ۳۸ کیلومتر عرض دارند. در این تصویر، سایه‌های حلقه‌ها روی نیمکره شمالی آبی‌رنگ، طوفان‌های آبی-خاکستری در نیمکره جنوبی، حلقه‌ی باریک F و سایه‌ی سیاره روی حلقه‌ها به‌وضوح دیده می‌شود.

نقطه آبی کم‌رنگ (کاسینی، ۲۰۱۳)

زمین از کنار زحل، بازآفرینی نقطه آبی کم‌رنگ کارل سیگن

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

کاوشگر کاسینی با دوربین زاویه‌باز خود تصویری نادر از حلقه‌های زحل و سیاره زمین و ماه در یک قاب ثبت کرد. در این تصویر، حلقه‌های اصلی زحل شامل حلقه‌های F و G و E و همچنین سایه‌های حلقه‌ها بر سطح زحل به وضوح دیده می‌شوند. زمین که ۱.۴۴ میلیارد کیلومتر دورتر است، به صورت یک نقطه‌ی آبی در تصویر ظاهر شده و ماه به شکل برآمدگی کم‌نوری در کنار آن قابل مشاهده است. این سومین باری بود که زمین از منظومه‌ی شمسی بیرونی عکس‌برداری شد و نخستین باری بود که مردم از پیش از این رویداد، از آن مطلع شدند.

نمای نزدیک شش ضلعی قطب شمال (کاسینی، ۲۰۱۳)

نمای نزدیک شش ضلعی قطب شمال زحل (کاسینی، 2013)

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Val Klavans

این عکس با رنگ‌های واقعی از ناحیه‌ی قطب شمال زحل توسط سیستم تصویربرداری علمی کاسینی و در ۲۶ ژوئن ۲۰۱۳ گرفته شده است. در مرکز تصویر، شش‌ضلعی مرموز زحل قابل مشاهده است. تصویر دوربین کاسینی از این شش ضلعی که هنگام عکس‌برداری حدود ۶۴۷ هزار و ۵۷۳ کیلومتر از زحل فاصله داشت، ترکیبی از چندین عکس است که در یک روز ثبت شده و روز بعد به زمین ارسال شده‌اند.

نمای نزدیک حلقه‌های زحل (کاسینی، ۲۰۱۷)

نمای نزدیک حلقه های زحل

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

این تصویر از حلقه‌های زحل با جزئیاتی بی‌سابقه توسط فضاپیمای کاسینی در مدارهای نزدیک به حلقه‌ها ثبت شده است. تمرکز تصویر روی بخشی از حلقه‌ی B است که ساختارهای پیچیده‌ای را نشان می‌دهد. حلقه‌های زحل عمدتا از یخ آب تشکیل شده‌اند و ذرات آن از اندازه‌ی گردوغبار تا تخته‌سنگ‌هایی به عرض ده‌ها متر متغیرند. بسیاری از الگوهای مشاهده شده در این تصویر ناشی از تعاملات گرانشی با قمرهای زحل هستند، اما بخش‌هایی همچنان ناشناخته باقی مانده‌اند.

زحل فروسرخ (جیمز وب، ۲۰۲۳)

سیاره زحل از نگاه جیمز وب

Credit: NASA, ESA, CSA, Matthew Tiscareno (SETI Institute), Matthew Hedman (University of Idaho), Maryame El Moutamid (Cornell University), Mark Showalter (SETI Institute), Leigh Fletcher (University of Leicester), Heidi Hammel (AURA), Joseph DePasquale (STScI)

در ۲۵ ژوئن ۲۰۲۳، تلسکوپ فضایی جیمز وب نخستین مشاهدات خود در طیف فروسرخ نزدیک را از سیاره‌ی زحل انجام داد. در این تصاویر، خود سیاره به دلیل جذب تقریبا تمام نور خورشید توسط گاز متان در جو، بسیار تاریک به نظر می‌رسد، در حالی که حلقه‌های یخی همچنان روشن هستند. این تصاویر شامل بررسی‌های عمیق برای شناسایی قمرهای کم‌نور اطراف زحل و تحلیل مواد موجود در سیستم این سیاره و کمک به درک تاریخچه‌ی آن بود.

چراغ خواب مدل گوی شیشه ای 3D طرح سیاره زحل

جمع‌بندی

سیاره زحل، دومین سیاره‌ی بزرگ منظومه‌ی شمسی یک غول گازی است که با توجه به حلقه‌های زیبایش که بیشتر از یخ و گردوغبار تشکیل شده‌اند، شناخته می‌شود. خود سیاره عمدتا از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده و جوی بسیار فعال دارد که طوفان‌ها و جریان‌های شدید باد در آن مشاهده می‌شود.

این سیاره ۱۴۶ قمر تأیید شده دارد که بزرگ‌ترین آن‌ها تایتان است و به دلیل داشتن اتمسفری متراکم و دریاچه‌های متان مایع، یکی از جالب‌ترین قمرهای منظومه شمسی به شمار می‌رود. تا کنون چند مأموریت فضایی مانند پایونیر ۱۱، ویجر ۱ و ۲ و کاسینی، تصاویر و داده‌های بی‌نظیری از زحل، حلقه‌ها و قمرهای آن ارائه کرده‌اند. اما این کاوش‌ها هنوز ابتدای راه است و زحل همچنان سوژه‌ی مهمی برای مطالعات علمی و رصدهای نجومی است و اکتشافات درباره‌ی آن افق‌های جدیدی را برای درک ساختار و سکونت در دیگر نقاط منظومه‌ی شمسی و حتی کهکشان می‌گشاید.

منابع: National Geographic, ESA Hubble, Space, NASA

پرسش‌های متداول درباره‌ی سیاره زحل
سیاره زحل چند قمر دارد؟
زحل در حال حاضر ۱۴۶ ۱۴۵ قمر تأیید شده دارد که تایتان و انسلادوس از معروف‌ترین آن‌ها هستند. با توجه به جرم بسیار زیاد این سیاره، ممکن است اجرام دیگری هم در گرانش آن به دام بیفتند و به عنوان قمر پیرامون آن بگردند.
حلقه‌های زحل از چه موادی تشکیل شده‌اند؟
حلقه‌های زحل عمدتا از یخ آب و ذرات گردوغبار تشکیل شده‌اند.
کدام مأموریت بیشترین اطلاعات را از زحل فراهم کرده است؟
فضاپیمای کاسینی با ۱۳ سال فعالیت در سامانه‌ی سیاره‌ی زحل، اطلاعات و تصاویر بی‌سابقه‌ای از ارباب حلقه‌های منظومه‌ی شمسی ارائه کرده است.
آیا زحل در آسمان شب دیده می‌شود؟
بله. زحل به آسانی در آسمان شب دیده می‌شود و به دلیل اندازه‌ی بزرگ، درخشش بالا و حلقه‌های منحصربه‌فرد، یکی از جذاب‌ترین اجرام قابل مشاهده به شمار می‌رود.


برچسب‌ها :
دیدگاه شما

پرسش امنیتی *-- بارگیری کد امنیتی --

loading...
بازدیدهای اخیر
بر اساس بازدیدهای اخیر شما
تاریخچه بازدیدها
مشاهده همه
دسته‌بندی‌های منتخب برای شما
X