المجموعة الشمسية بعد المشتري ، يتميز بمنظره الجميل للمشاهد من الأرض ويشتهر بحلقاته العديدة التي تحيط به و تزينه والتي تدور حوله بقطر يصل الى 169800ميل , وهو أحد الكواكب العملاقة الخمسة في المجموعة الشمسية؛ ويقع ضمن الكواكب الاربعة الغازية.
يرى كوكب زحل من الأرض وحوله حلقات كبيرة من الثلوج والتراب، والأقمار الصغيرة. .والكوكب زحل يشبه المشتري الى حد بعيد ولكنه أصغر منه. وتحت سحب غازي الميثان والهيليوم تصبح السماء سائلا حتي تصبح محيطا هائلا من السائل الكيماوي .
يدور زحل حول نفسه كل 11 ساعة تقريبا وهذا هو اليوم بالنسبة له , ويدور حول الشمس كل 29.46 سنه أرضية أي أن سنة زحل بـ 29.46 سنة من سنوات الأرض .
ويدورحول الكوكب مابين ( 50 – 63 ) قمرا. وأشهر هذه الأقمار تايتان الذي يعد أكبر هذه الأقمار،ويتميز بمعالم جيولوجية مشابهة لتلك التي يختص بها كوكب الأرض. ومن أقمار زحل المعروفة أيضاً : قمر بان وأطلس وبروميسيوس وباندورا وإبيسيوس وجانوس وميماس . وتشاهد حول كوكب زحل عدة مئات من الحلقات و هو ليس الكوكب الوحيد الّذي يمتلك مثل هذه الحلقات، فكواكب أخرى كالمشتري وأورانوس ونبتون لها ما يشابهه من الحلقات أيضاً .
القياس وظاهرة التفلطح
طول قطر هذا الكوكب الاستوائي 120.536 وطول قطره القطبي 108.728 , وهذا الفرق بين القطرين الذي يصل إلى 9.8% يعود سببه إلى السرعة العالية التي يدور بها الكوكب حول محوره وأيضا إلى طبيعة العناصر المكونة لهذا الكوكب. لذلك سوف يجد الراصد زحل مفلطحا عند استخدامه تليسكوبا صغيرا، وتوجد نفس هذه الخاصية عند الكواكب الاخرى ولكن ليس بنفس المقدار .
اغلب العناصر المكونة لهذا الكوكب عبارة عن سائل فعندما يدور هذا الكوكب حول محورة تتجه مادة هذا الكوكب تحو خط الاستواء ونتيجة لذلك يتسع قطر استواء هذا الكوكب.
المعطيات الفيزيائية والجيولوجية
- الغلاف الجوي الكثيف مكون من الهيدروجين والهليوم والميثان ( 97 % هيدروجين ، 3 % هيليوم ، 0.05 % ميثان ) .
- يفوق كتلة وحجم الارض بعدة اضعاف كما انه ثاني اكبر كواكب المجموعة الشمسية ، كتلة زحل تقدر بـ ( 5.69*10^26 ) كغ ومع ذلك تعتبر كثافة هذا الكوكب قليلة بالنسبة للكواكب الأخرى .
- تبلغ كثافته 0.69 جم/سم وبالمقارنة بكثافة الماء التي تبلغ حوالي 1جم/سم ، فإن وجود هذا الكوكب في كوب ماء سيكون حتما في حالة طفو ، أو بتعبير آخر تبلغ كثافة زحل حوالي 70% من كثافة الماء فقط وهذا يعني أن الإنسان لا يستطيع الوقوف على سطحه وإنما سيهوي ويغرق في جوفه . .. !
- تبلغ قوة الجاذبية على سطحه 9,1 متر/ثانية/ثانية ،لأن هذا الكوكب أكبر من الأرض فان وزنك لو كان 70 كيلوجلرام فوقها فإنه يصبح 82 كيلوجرام فوق زحل .
- تبلغ درجة حرارة باطن هذا الكوكب بـ 25*10كلفن وتقل كلما اتجهنا إلى الخارج حيث تبلغ درجة حرارة السطح 135 كلفن كلما ارتفعنا إلى طبقات الجو العليا حيث تصل إلى 85 كلفن في السحب.
- الرياح سريعة على الكوكب وتبلغ 1800 كم/س ، والضغط الجوي عالي جدا .
الألوان الحالمة لزحل
استكشـــــــــــــاف زحـــــــــــل
عرف هذا الكوكب من قبل التاريخ , والعالم الشهير جاليليو هو أول شخص رأى هذا الكوكب بالتلسكوب وكان ذلك في عام 1610م .
المراقبات الاولية لكوكب زحل كانت صعبة بعض الشيء وذلك لان الأرض تعبر خلال مستوى حلقات زحل في بعض السنين عندما يتحرك في مداره. وبسببها تنتج صورة ذات وضوح قليل لكوكب زحل. قام العالم كريستيان هويقنس Christiaan Huygens في العام 1659 باكتشاف الحلقات و منذئذ اشتهر كوكب زحل بكونه الكوكب الوحيد المحاط بحلقات حتى عام 1977 عندما اكتشفت حلقات رقيقة حول كوكب اورانوس وبعد ذلك بفترة بسيطة حول المشتري و نبتون.
اول زيارة لكوكب زحل كانت باستخدام بيونير11 في عام 1979 وبعد ذلك ب فويجير 1 و فويجير 2 ثمّ كاسيني-هايجينز في عام 2004 ؛ وهي الرحلة التي أجريت بالمشاركة بين أوروبا والولايات المتحدة ، والتي استمرت في الفضاء لمدة ست سنوات، وقطعت ما يزيد على ستة مليارات كيلومتر للوصول إلى كوكب زحل ؛ وقد أظهرت بيانات الرحلة أنها وصلت إلى نهايتها قبل دقيقة واحدة من الموعد المحدد لها.
أرسلت الرحلة الفضائية الخاصة باستكشاف كوكب زحل ( كاسيني- هيجنز)، أول صور مقربة للحلقات التي تدور حول الكوكب ، وكانت المركبة الفضائية قد نجحت في اتخاذ مدار لها حول كوكب زحل في وقت استخدمت خلاله المركبة محركها الرئيسي لمدة 95 دقيقة من أجل الوقاية من خطر الانجذاب إلى سطح الكوكب الذي يحتل المرتبة السادسة بين كواكب مجموعتنا الشمسية من حيث البعد عن الشمس.
وتظهر في العديد من الصور الملتقطة الحلقات التي تدور حول الكوكب والتي تشبه التموجات المائية، ويطلق عليها العلماء اسم موجات الكثافة، وهي تنتج عن الاختلافات في طريقة تجمع الجزيئات المشكلة للحلقات ، كما تظهر في الصور أيضا ظاهرة تعرف باسم الموجة الملتوية، وهي عبارة عن تشكيل حلزوني في الحلقة المسطحة ؛ وهاتان الظاهرتان تنشآن عن تأثير الأقمار الخارجية لكوكب زحل على نظام الحلقات المحيطة بالكوكب.
وقال إد وايلر، المنسق العام المساعد لوكالة الفضاء والطيران الأمريكية، ناسا " إن الصور التي ترسلها المركبة الفضائية إلى الأرض من شأنها أن تمد العلماء بمعلومات أكثر عن الطريقة التي تتشكل بها الحلقات حول الكواكب والنجوم ".
كما أظهرت الصور التي التقطت خلال الجولة الأولى للمركبة حول كوكب زحل قمر بان، وهو القمر الأقرب لكوكب زحل، وهو يدور في مدار ضيق في الحلقة المحيطة بالكوكب.
وقالت كارولين بروكو إنه لم تتكون لدى العلماء حتى الآن فكرة واضحة عن الطريقة التي تنشأ بها الحلقات حول الكوكب، ولكن اختلافات الألوان التي ظهرت في الصور الأخيرة، والتي التقط أغلبها بواسطة آلة التصوير ضيقة الزاوية المركبة على ظهر المركبة كاسيني، قد يكون دليلا على اختلاف المواد التي تتكون منها الحلقات.
كما كشف العلماء المسؤولون عن الرحلة عن خريطة مبدئية للمجال المغناطيسي لكوكب زحل عن طريق القياسات التي رصدتها آلة تصوير المجال المغناطيسي لمركبة كاسيني، والتي التقطتها خلال رحلة اقترابها من الكوكب ؛ وتشير الخريطة إلى أن المجال المغناطيسي لكوكب زحل يمتد بعيدا عن الكوكب لمسافة تتراوح بين سبعمئة ألف، ومليون ميل.
وكانت المركبة قد وصلت إلى المنطقة التي تلتقي فيها الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي لكوكب زحل، بينما عكف علماء المجال المغناطيسي للكوكب على وضع خريطة متحركة للمجال المغناطيسي لكوكب زحل بهدف رصد الطريقة التي يعمل بها.
وقال ويليام كورث، أحد العلماء المسؤولين عن هذه المهمة : " لقد شاهدنا المنطقة التي تلتقي فيها الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي لكوكب زحل على بعد يقارب 49 ضعف نصف قطر الكوكب، وهو ما أثار دهشة أغلب العلماء، لدرجة أننا ظننا أن المنطقة التي تلتقي فيها الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي لكوكب زحل تحركت من مكانها للقاء المركبة كاسيني".
وحملت رحلة كاسيني هيجنز مسبار هيجنز الذي توجه لدارسة قمر تيتان، القمر الأكبر بين الأقمار التي تدور حول كوكب زحل، وجدير بالذكر أن بعثة كاسيني هيجنز هي الأولى التي يرسلها البشر للدوران حول كوكب زحل.
وقد أمل العلماء أن تمدهم هذه البعثة العلمية بمعلومات عن التكوين الأول للكواكب، بالإضافة إلى التعرف على المواد التي يتشكل منها كوكب زحل، وعلى جوه الذي تغلب عليه العواصف، وعلى حلقاته المثيرة للخيال، والتي يعتقد أنها تشكلت من بقايا النيازك والشهب والأقمار المحطمة.
وقد قامت معدات المركبة كاسيني بقياس موجات الراديو والمجال المغناطيسي والجزيئات المشحونة والغبار الكوني والأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية، كما زودت المركبة بآلات تصوير واسعة الزاوية وضيقة الزاوية .
قمــــر ‘تايتــــــان’
يعتقد العلماء أنه الجرم الفضائي الوحيد -بعد الأرض- في نظامنا الشمسي الذي يحتوي على غلاف جوي.
يتميزسطح تايتان بالبرودة الشديدة حيث تصل درجة الحرارة عليه إلى 180 درجة تحت الصفر وهي ظروف أقسى من أن تكون عليه حياة بيولوجية ، ويظن العلماء أن الظروف السائدة عليه تشبه ظروف كوكب الأرض قبل 4.5 بليون سنة.
ويعتقد العلماء أن الغلاف الجوي السميك غني بالنيتروجين والميثان وجزيئات عضوية أخرى، بالإضافة الى وجود جزيئات رمل بيضاء بلورية ، ويقول العلماء أن قمر زحل عليه أيضا كثير من البحيرات، وهذه البحيرات غالبا مكونة من غاز الميثان بالإضافة إلى القليل من الإيثان وهما غالبا مصدر الغمام القاتم في الجو القارص على القمر.
وظهرت الرقع العديدة الداكنة التي بدت واضحة في صور رادارية لتايتان الخاصة بالارتفاعات الشاهقة التقطتها سفينة الفضاء كاسيني ايوجين أثناء الطيران المنخفض ، وأثناء الطيران المنخفض أيضاً التقط رادار كاسيني عشرات البحيرات منها بحيرة يصل طولها حوالي 100 كيلومتر .
والمناطق الداكنة في الصور تعني عموما تضاريس أرضية ملساء في حين تكون المناطق المضيئة أسطح أكثر وعورة ، وتوضح بعض الصور الرادارية قنوات تؤدي إلى أنواع مختلفة من الرقع الداكنة وأخرى تخرج منها وشكل القنوات يوحي بسريان سائل بها.
ويتسبب جو تاييان الكثيف والغائم في صعوبة الحصول علي صور واضحة ولهذا تلجأ السفينة كاسيني لاستخدام الرادار في الحصول على أفضل النتائج الممكنة .
وأخيرا :
يعول العلماء على المعلومات التي سينقلها المسبارهويغنز التابع للسفينة كاسيني (الذي حط أخيرا بنجاح على سطح تيتان وقام ببث معلومات لمدة نصف ساعة ) لتأكيد أو نفي فرضية أن تايتان يشبه الأرض في تكوينه الحالي من جهة أن غلافه الجوي مكون أساسا من النتروجين ، غير أن العلماء لا يعتقدون مع ذلك بوجود أي شكل من أشكال الحياة على سطح تايتان لبعده الشديد عن حرارة الشمس، حيث تبلغ حرارة سطحه 180 درجة تحت الصفر.
رقع داكنة على سطح زحل يعتقد انها بحيرات
المصدر: مجلة ضاد
الخميس ديسمبر 15, 2011 3:11 pm من طرف 
