All premium Magento themes at magentothemesstore.com!

المجموعة الشمسية - كوكب زحل

عطاردالزهرةالأرضالمريخالمشتريزحـلأورانوسنبتـون

 

الشمس

الكواكب
حزام الكويكبات
المذنبات
الشهب والنيازك
الكويكبات الخارجية
سحابة أورت
حزام كيوبر
الرحلات الفضائية

 


 

إضغط الصورة للتكبير

منطقة هبوط هوجينز على سطح القمر تيتان
Image Credit
NASA


إضغط للتكبير

حلقات زحل مع بعض أقماره


 

 


 


 


 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

متوسط المسافة من الشمس

1,433,449,370 كيلومتر

قطر الكوكب

120,536 كيلومتر

فترة دوران الكوكب حول الشمس

29.458 سنة أرضية

فترة دوران الكوكب حول نفسه 10.233 ساعة أرضية

 


عرف كوكب زحل منذ القدم، وكان غاليلو أول من لاحظه بمنظار فلكي في عام 1610، ولاحظ شكله الفريد، المراقبين الأوائل لزحل قد تخيلوا بأن الأرض تعبر خلال حلقات زحل كل بضع سنوات حيث حركة زحل في مداره، وبقيت حلقات زحل فريدة في النظام الشمسي حتى عام 1977 عندما اكتشفت حلقات ضعيفة جدا حول اورانوس وبعد قليل فيما بعد حول المشتري ونبتون.

يظهر زحل بوضوح عند مشاهدته من خلال منظار صغير، في ظروف سماء صافية وقت الليل، يمكن رؤيته بسهولة بالعين المجردة. مع إنه ليس ساطعا مثل المشتري، ولكن من السهل تميزه ككوكب لأنه لايتلألأ مثل النّجوم، اما الحلقات والأقمار الكبيرة التابعة له تكون مرئية بمنظار فلكي صغير.

أقطاره الاستوائية والقطبية تتغير بحدود 10% تقريبا ( 120,536 كيلومتر مقابل 108,728 كيلومتر ) هذا نتيجة دورانه السريع والحاله السائلة التي عليها الكوكب، وهو ذو كثافة الأقل بالنسبة للكواكب؛ ووزنه النوعي أقل من الماء (0.7).

مثل المشتري، زحل يتكون من 75% هيدروجين و25% هليوم وميثان وأمونيا وتركيبه الصخري مشابه إلى تركيب السديم الشمسي الذي تشكل منه النظام الشمسي.


التركيب الداخلي للكوكب


التركيب الداخلي لزحل يشبه في التركيب كوكب المشتري ويحتوي على مركز صخري، وطبقة من الهيدروجين المعدني السائل وطبقة هيدروجين جزيئي. وهناك آثار للثّلوج موجودة أيضا.

زحل من الداخل حار جدا (حوالي 12,000 كلفن في المركز) ويشع طاقة في الفضاء أكثر من الذي يستقبلها من الشمس، وأغلب الطاقة الإضافية تولد بآلية كيلفن هيلمولز كما في المشتري. لكن هذا لا يكون كافيا أن يلمع الكوكب مثل النجم.


 

الحقل المغناطيسي


مثل الكواكب الغازية الأخرى، زحل يمتلك حقل مغناطيسي هام ، وهو حقل مغناطيسي بسيط ومتناسق ثنائي القطب، قوي عند خط الاستواء حيث تبلغ شدته حوالي واحد إلى عشرين من المجال المغناطيسي حول المشتري، وأقل بقليل من المجال المغناطيسي لكوكب الأرض.

 

يمتد هذا المجال فقط وراء مدار تايتان. ويعتقد العلماء أن سبب نشوء مجال مغناطسيي للكوكب هي طبقة الهيدروجين الجزيئي.  ويتميز هذا المجال بوجود قطبين شمالي وجنوبي، ولكنه بعكس مجال الأرض المغناطيسي، ففي الأرض تشير البوصلة نحو الشمال ولكنها على زحل تتجه نحو جنوب كوكب زحل الجغرافي ليدل على موقع القطب الشمالي المغناطيسي عليه، أي أن الشمال المغناطيسيّ هو الجنوب الجغرافي، وقد حدد العلماء أن سبب ضعف هذا المجال مقارنة مع المشتري يعود إلى قلة سمك الطبقة السائلة المعدنية من الهيدروجين فيه بالنّسبة لتلك التي على المشتري.

 

حلقات زحل

 

 

 

 

حلقات زحل المميزة لهذا الكوكب الجميل بعضها رقيق جدا، مع أن قطرها حوالي 250,000 كيلومتر أو أكثر فهي أقل في السمك من الكيلومتر الواحد في بعض الحلقات وتبلغ سمك بعضها الاخر حوالي 10 كيلومتر، على الرغم من شكلها الرائع، فإن هناك القليل جدا من المواد فيها، وإذا ضغطت هذه الحلقات في جسم واحد سوف تكون جسم لا يتعدى حجمه أكثر من 100 كيلومتر، ذرات الحلقة هي من الثلج المائي، أو ربما تتكون من ذرات صخرية يغلفها الثلج.

 


أوضحت الصور الملتقطة لحلقات زحلِ انها مكونة من مئات آلالاف من الحلقات، وكذلك مناطقِ الفجوات بين الحلقات تحتوي أيضا على حلقات أضعف. كما ةتشير الدلائل على أن تلك الحلقات هي من جزيئات التي في الغالب من بلورات الثلجِ، وبأحجام قد تكون كبيرة بالأمتار أو صغيرة بالسنتيمترات، أما الكتلة الكلية للحلقات فهي تقدر بكتلة قمر متوسط الحجم.


نشؤء الحلقة


أصل حلقات زحل مجهولة، مع أنه من الممكن أنها تكونت مع تكون الكوكب نفسه، او ربما انها كانت قمرا ثم أنفجر وتفتت بفعل جاذبية زحل وجذب ذلك الكوكب بقايا الانفجار لتدور في فلكه، وهناك رأي أخر يقول ان الحلقات ما هي إلا مواد من أقمار زحل نفسه جذبها الكوكب، وأنظمة الحلقة غير مستقرة وهي تتجدد بإستمرار بتأثير العمليات المستمرة، اما المجموعة الحالية للحلقات يحتمل أن تكون بعمر فقط بضعة مئات الملايين من السنين.


كان من المتوقع أن الإصطدامات التي تحدث بين جزيئات او مكونات الحلقة هي التي تؤثر على شكل الحلقة. لكن الرحلات الفضائية اوضحت عاملا أخر يؤثر على شكل وترتيب الحلقات وهو عامل التنافر في الشحنات الكهربائية التي تشحن الجزيئات إلى جانب عامل القوة الجذبية.


كما اوضحت الاكتشافات التي تمت من خلال رحلة فواجير أن الحلقات ليس من الضروري ان تكون دائرية، كما اكتشف أن الحلقة الخارجيةَ لحلقة ظلت في مكانها بالتفاعل التجاذبي من قمرين صغيرين يقع احدهما داخل الحلقة والاخر خارجها.


ترتيب الحلقات


تتكون حلقات كوكب زحلِ من خمس حلقات رئيسيةِ هي: G و F و A و B و C مرتبة من الخارج إلى الداخل (في الواقع هذه التقسيماتِ الرئيسيةِ مقسمة إلى آلافِ الحلقات الفرديةِ). الحلقات F و G حلقات رقيقة وصعبة الرؤية، بينما الحلقات الاخرى A و B و C حلقات واسعة وسهلة الرؤية. الفجوة الكبيرة بين الحلقة A و B تسمى قسم كاسيني.

 

الإسم المسافة (كيلومتر) العرض (كم) السمك (كم)
البداية النهاية
D 66,000 73,150

7,150

 
C 74,500 92,000 17,500  
فاصل ماكسويل ( Maxwell )

87,500

88,000

500

 
B 92,000 117,500

25,500

0.1 - 1

قسم كاسيني (Cassini Div) 117,500 122,200 4,700 فاصل
فاصل هويجنز ( Huygens ) 117,680 285-440 فاصل فرعي
A 122,200 136,800

14,600

0.1 - 1

فاصل إنكي ( Encke )

133,410

133,740 330  
فاصل كيلر ( Keeler ) 136,510 136,550 40  
F 140,210 30-500  
G 165,800 173,800 8,000 100-1,000
E 180,000 480,000 300,000 1,000



وقد رصد العلماء انفجارا لأوكسجين ذري حول الكوكب، ويدلل ذلك على ان حلقات الكوكب من الممكن أن تتآكل وعلى ذلك يمكن لهذه الحلقات ان تندثر في غضون مئة مليون عام. ويفسر العلماء ان هذا الاوكسجين الذري يشير على وقوع تصادم بين الجسيمات في احدى حلقات الكوكب والتي تتألف من الثلج في معظمها ومن الممكن ان الغاز قد انبعث منها أثناء انشطارها نتيجة التصادم.

 

الحلقة E والتي هي أبعد حلقات زحل وهي حلقة عريضة جدا لكنها ذات إضاءة خافتة تتكون من مواد دقيقة الحجم من الثلج والتراب، تبدأ من مدار القمر ميماس Mimas وتنتهي تقريبا حول مدار القمر ريا Rhea.