كوكب زحل هو سادس كوكب من حيث البعد عن الشمس وثاني أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. لديه 63 قمرًا رسميًا ضخمًا مع 20 قمرًا آخر في انتظار تأكيد اكتشافهم وتسمية لاحقة.
إنه الكوكب الأبعد عن الأرض والذي يمكن رؤيته بالعين المجردة، ولكن يمكن رؤية أبرز ميزات الكوكب – حلقاته – بشكل أفضل من خلال التلسكوب.
على الرغم من أن الكواكب الغازية العملاقة الأخرى في النظام الشمسي – كوكب المشتري وأورانوس ونبتون – لها حلقات أيضًا، إلا أن حلقات زحل بارزة بشكل خاص، مما جعلها يطلق عليها لقب “كوكب الحلقات”.
من ماذا يتكون الزحل؟
زحل هو عملاق غازي يتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. حجم كوكب زحل أكبر من 760 كوكبًا أرضيًا، وهو ثاني أكبر كوكب في النظام الشمسي، حوالي 95 ضعف كتلة الأرض.
الكوكب الحلقي هو الأقل كثافة بين جميع الكواكب، وهو الكوكب الوحيد الأقل كثافة من الماء. إذا كان هناك حوض استحمام كبير بما يكفي لحمله، فإن زحل سوف يطفو.
النطاقات الصفراء والذهبية التي شوهدت في الغلاف الجوي لكوكب زحل هي نتيجة للرياح فائقة السرعة في الغلاف الجوي العلوي، والتي يمكن أن تصل إلى 1800 كم / ساعة حول خط الاستواء، بالإضافة إلى ارتفاع الحرارة من باطن الكوكب.
يدور زحل مرة واحدة كل 10.5 ساعة. يتسبب دوران الكوكب عالي السرعة في انتفاخ كوكب زحل عند خط الاستواء وتسويته عند قطبيه. يبلغ عرض الكوكب 120.000 كيلومتر عند خط الاستواء و 109.000 كيلومتر من القطب إلى القطب.
إقرأ أيضاً… هل يوجد كائنات فضائية في هذا الكون الواسع؟ وأين يمكن أن نجدها؟
حلقات كوكب زحل.
كان جاليليو جاليلي أول من رأى حلقات زحل في عام 1610. على الرغم من أن الحلقات من تلسكوبه بدت أشبه بمقابض أو أذرع.
بعد خمسة وأربعين عامًا، في عام 1655، اقترح عالم الفلك الهولندي كريستيان هيغنز، الذي كان يمتلك تلسكوبًا أقوى، لاحقًا أن زحل له حلقة رقيقة ومسطحة.
كوكب زحل، وهو كوكب برتقالي بني مغبر، يحتوي على سلسلة مذهلة من الحلقات المتراصة معًا، والتي تحيط بالكوكب. تظهر الحلقات باللون الأبيض / الرمادي.
مع تطوير العلماء لأدوات أفضل، استمروا في معرفة المزيد عن بنية الحلقات وتكوينها. يحتوي زحل في الواقع على العديد من الحلقات المكونة من بلايين من جزيئات الجليد والصخور، تتراوح في الحجم من حبة السكر إلى حجم المنزل.
يُعتقد أن الجسيمات عبارة عن حطام متبقي من المذنبات أو الكويكبات أو الأقمار المحطمة. اقترحت دراسة أجريت عام 2016 أيضًا أن الحلقات قد تكون جثث الكواكب القزمة.
أكبر حلقة تمتد 7000 ضعف قطر الكوكب. يبلغ سمك الحلقات الرئيسية عادةً حوالي 9 أمتار، لكن المركبة الفضائية كاسيني-هيغنز كشفت عن تشكيلات عمودية في بعض الحلقات. مع تراكم الجسيمات في نتوءات وتلال يزيد ارتفاعها عن 3 كم.
تمت تسمية الحلقات أبجديًا بالترتيب الذي تم اكتشافها فيه. تُعرف الحلقات الرئيسية، التي تعمل انطلاقاً من الكوكب، باسم C و B و A.
أعمقها هي الحلقة D الخافتة للغاية، في حين أن الحلقة الأبعد حتى الآن. والتي تم الكشف عنها في عام 2009، كبيرة جدًا بحيث يمكن أن تتسع لمليار من الأرض بداخلها .
تتميز الحلقة F الخاصة بزحل أيضًا بمظهر مضفر فضولي. تتكون الحلقة من عدة حلقات أضيق، ويمكن أن تعطي الانحناءات والتجاعيد والتكتلات الساطعة فيها الوهم بأن هذه الخيوط مضفرة. كما غيرت تأثيرات الكويكبات والمذنبات مظهر الحلقات.
في وقت متأخر من مهمتها، سافرت المركبة الفضائية كاسيني بالقرب من الحلقات أكثر من أي مركبة فضائية أخرى. جمع المسبار البيانات التي لا تزال قيد التحليل، لكنها قدمت بالفعل رؤى حول ألوان بعض أقمار زحل.
في الفجوات بين الحلقات، اكتشف المسبار مواد كيميائية معقدة بشكل غير عادي في “المطر الحلقي” للحطام المتساقط من الحلقات في الغلاف الجوي. وأجرى قياسات جديدة للحقل المغناطيسي للكوكب، والذي ينتج تيارًا إلكترونًا قويًا.
أقمار زحل.
يمتلك زحل 63 قمراً رسمياً و 20 قمراً آخر في انتظار التأكيد الرسمي. أكبرها هو تيتان، أكبر قليلاً من عطارد، وثاني أكبر قمر في النظام الشمسي خلف قمر المشتري جانيميد (قمر الأرض هو خامس أكبر قمر).
بعض الأقمار لها ميزات متطرفة. تتشكل أقمار بان وأطلس مثل الصحون الطائرة؛ لابيتوس له جانب واحد ساطع مثل الثلج وجانب واحد مظلم مثل الفحم.
يُظهر قمر إنسيلادوس دليلاً على “البراكين الجليدية”: محيط خفي يقذف المياه ومواد كيميائية أخرى من 101 ينبوع ماء رُصدت في القطب الجنوبي للقمر.
يُشار إلى عدد من هذه الأقمار، مثل بروميثيوس وباندورا، بأقمار الراعي لأنها تتفاعل مع مادة الحلقة وتحافظ على الحلقات في مداراتها.
على الرغم من أن العلماء قد حددوا العديد من الأقمار. إلا أن زحل لديه أقمار صغيرة أخرى يتم إنشاؤها وتدميرها باستمرار.
إقرأ أيضاً… أنواع الأجرام السماوية الموجودة في الكون.
شفق زحل.
تم رصد عروض ضوئية مذهلة للشفق القطبي على كوكب زحل. مثل الشفق الموجود على الأرض، يتم إنتاج شرائط الضوء هذه عندما تجتاح الرياح الشمسية الكوكب وتتفاعل مع الغلاف الجوي للغاز العملاق.
على الرغم من أنه على عكس الأرض، فإن الشفق القطبي لزحل مرئي بشكل أساسي في الضوء فوق البنفسجي. على هذا النحو، لا يمكن ملاحظتها إلا باستخدام التلسكوبات الفضائية لأن الغلاف الجوي للأرض يحجب هذا الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي.
تم رصد الشفق القطبي لزحل لأول مرة بواسطة مركبة الفضاء بايونير 11 التابعة لناسا عندما لاحظت سطوعًا فوق بنفسجي بعيدًا فوق أقطاب زحل في عام 1979.
على الرغم من أنه لم يكن ممكناً لغاية عام 1994-1995 أن نلقي نظرة خاطفة على عرض ضوء الشفق المثير للإعجاب من باب المجاملة الواسعة وكاميرا الكوكب في تلسكوب هابل الفضائي.
اللون البرتقالي لزحل له جرعة زرقاء متدفقة مميزة فوق القطب الشمالي. هذا هو الشفق القطبي للكوكب كما تم تصويره بواسطة تلسكوب هابل الفضائي.
البعثات الميدانية والبحوث.
كانت أول مركبة فضائية تصل إلى زحل هي بايونير 11 في عام 1979، وحلقت على بعد 22000 كم من الكوكب الدائري. سمحت الصور من المركبة الفضائية لعلماء الفلك باكتشاف حلقتين خارجيتين للكوكب، بالإضافة إلى وجود مجال مغناطيسي قوي.
ساعدت المركبة الفضائية فوييجر علماء الفلك على اكتشاف أن حلقات الكوكب تتكون من حلقات أرق. أرسلت المركبة أيضًا البيانات التي أدت إلى اكتشاف ثلاثة من أقمار زحل.
كانت المركبة الفضائية كاسيني، وهي مركبة فضائية حول زحل، أكبر مركبة فضائية بين الكواكب تم بناؤها على الإطلاق. يزن المسبار المكون من طابقين 6 أطنان.
ساعد هذا المسبار في تحديد أعمدة على القمر الجليدي إنسيلادوس. وكان يحمل مسبار هيغنز، الذي غرق عبر الغلاف الجوي لتيتان ليهبط بنجاح على سطحه.
بعد عقد من المراقبة، أعادت كاسيني بيانات لا تصدق حول الكوكب الدائري وأقماره. بالإضافة إلى صورة لإعادة إنشاء صورة “النقطة الزرقاء الباهتة” الأصلية، التي تلتقط الأرض من خلف زحل، في عام 2013.
انتهت المهمة في سبتمبر في عام 2017، تحطمت المركبة كاسيني، منخفضة الوقود، عمداً في زحل لتفادي احتمال اصطدام المركبة بقمر صالح للسكن وتلويثه.
على الرغم من عدم وجود مهام مستقبلية مخططة لكوكب زحل، اقترح العلماء بعثات لاستكشاف القمر الجليدي إنسيلادوس أو تيتان. في عام 2019، أعلنت وكالة ناسا عن خططها لإطلاق دراجونفلاي في عام 2026 والتي ستصل إلى تيتان في عام 2034.
ستبحث دراجون فلاي عن لبنة كيميائية للحياة على تيتان باستخدام العديد من الأدوات الموجودة على متنها، بما في ذلك مقياس الطيف الكتلي.
إقرأ أيضاً… ما هي الطاقة المظلمة الموجودة في الكون؟
تأثير زحل على النظام الشمسي.
بصفته أكبر كوكب في المجموعة الشمسية بعد كوكب المشتري، ساعد سحب جاذبية زحل في تشكيل مصير نظامنا الشمسي. ربما ساعد في قذف نبتون وأورانوس بعنف إلى الخارج.
جنبًا إلى جنب مع كوكب المشتري، ربما يكون قد أطلق وابلًا من الحطام نحو الكواكب الداخلية في وقت مبكر من تاريخ النظام.
لا يزال العلماء يتعلمون عن كيفية تشكل عمالقة الغاز. ويقومون بتشغيل نماذج على تشكيل النظام الشمسي المبكر لفهم الدور الذي يلعبه كوكب المشتري وزحل والكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي.
تشير دراسة أجريت عام 2017 إلى أن زحل، وبشكل أكبر من كوكب المشتري، يوجه الكويكبات الخطرة بعيدًا عن الأرض.