في نظامنا الشمسي هناك كتلة من الأجسام الفضائية المذهلة ، والاهتمام الذي لا ينحسر. أحد هذه الكائنات هو كوكب زحل - الكوكب السادس في النظام الشمسي ، وهو الجسم السماوي المدهش وغير الاعتيادي الموجود في أقرب مكان لنا. إن الحجم الضخم ، ووجود الحلقات المعجزة ، والحقائق والميزات الأخرى المثيرة للاهتمام التي يمتلكها الكوكب السادس ، تجعله موضوع اهتمام وثيق لعلماء الفيزياء الفلكية.
اكتشاف الكوكب الحلقية
زحل ، مثل جاره ، المشتري الكبير ، هو واحد من أكبر الأشياء في النظام الشمسي. بدأت المعلومات الأولى عن رجل كوكب جميل في جمع الحضارات القديمة. جسد المصريون والفرس والإغريق القدماء زحل مع الإله الأعلى ، وإضفاء نجمة صفراء على سماء الليل مع القوة الغامضة. يعلق القدماء أهمية كبيرة على هذا الكوكب ، ويخلقون ويشكلون التقويمات الأولى عليه.
في عصر روما القديم ، وصلت عبادة زحل إلى أوجها ، مسجلة بداية زحل - مهرجانات الزراعة. مع مرور الوقت ، أصبحت عبادة زحل اتجاهًا كاملاً في ثقافة الرومان القدماء.
الحقائق العلمية الأولى عن كوكب زحل تقع في نهاية القرن السادس عشر. هذه هي الجدارة الكبرى لغاليليو غاليلي. لقد كان هو الذي وضع لأول مرة بمساعدة تلسكوبه غير الكامل كوكب زحل بين أجسام نظامنا الشمسي. الشيء الوحيد الذي فشل في تمجيد علماء الفلك ، لذلك هو اكتشاف الحلقات الساحرة للكوكب. تم اكتشاف زخرفة الكوكب على شكل حلقات ضخمة بأقطار من ثلاثة أضعاف قطر الكوكب نفسه بأربعة أضعاف ، في عام 1610 من قبل عالم الفيزياء الفلكية الهولندي كريستيان هيغنز.
فقط في العصر الحديث ، عندما ظهرت مقاريب أرضية قوية أكثر ، تمكن المجتمع العلمي من فحص الحلقات الرائعة بشكل كامل واكتشاف حقائق أخرى مثيرة للاهتمام حول كوكب زحل.
رحلة قصيرة إلى تاريخ الكوكب
الكوكب السادس من النظام الشمسي هو من بين عمالقة الغاز نفسها مثل المشتري وأورانوس ونبتون. على عكس الكواكب الأرضية للزئبق والزهرة والأرض والمريخ ، هذه هي عمالقة حقيقية ، أجسام سماوية ذات أبعاد هائلة من الهيكل الغازي. ليس من دون سبب ، فالعلماء يعتبرون كوكب زحل والمشتري كوكبًا مرتبطًا به ، مع وجود عوامل مناخية وفلكية فيزيائية مشابهة.
نظرًا لبيئته ، التي تمثلها مجموعة كاملة من الأقمار الصناعية الكبيرة والصغيرة ، وحلقات ضخمة ومشرقة ، فإن الكوكب يعتبر الأكثر تميزًا في النظام الشمسي. ومع ذلك ، على الرغم من هذا ، فإن هذا الكوكب هو الأقل درسًا. يأتي وصف الكوكب اليوم إلى البيانات الساكنة العادية والمعيارية ، بما في ذلك الأبعاد والكتلة وكثافة الجسم السماوي. لا توجد معلومات شحيحة حول تكوين الغلاف الجوي للكوكب ومجاله المغنطيسي الأرضي. يعتبر سطح زحل ، المخبأ بسحب الغاز الكثيفة ، عمومًا مكانًا داكنًا لعلماء الفيزياء الفلكية في العلوم.
ماذا نعرف عن زحل اليوم؟ في سماء الليل ، يظهر هذا الكوكب في الغالب وهو نجم لامع بلون أصفر باهت. خلال هذه المواجهات ، يبدو هذا الجرم السماوي نجمًا سطوعًا من 0.2 إلى 0.30 متر.
إن السطوع العالي نسبيا للكوكب هو على الأرجح بسبب الحجم الكبير للكوكب. يبلغ قطر كوكب زحل 116،464 ألف كم ، وهو أعلى بمقدار 9.5 مرات من بارامترات الأرض. تبدو العملاقة الحلقية وكأنها بويضات ممدودة في القطبين ومسطحة في المنطقة الاستوائية. يبلغ نصف قطر الكوكب المتوسط أكثر من 58 ألف كيلومتر. جنبا إلى جنب مع الحلقات ، يبلغ قطر زحل 270 ألف كم. الكتلة هي 568.360.000 تريليون كيلوجرام.
زحل هو 95 مرة أثقل من الأرض وهو ثاني أكبر جسم فضائي في النظام الشمسي بعد كوكب المشتري. في نفس الوقت ، كثافة هذا الوحش هي فقط 0.687 غم / سم 3. للمقارنة ، كثافة كوكبنا الأزرق هو 5.51 جم / سم ³. وبعبارة أخرى ، فإن كوكب الغاز الضخم أخف من الماء ، وإذا وضعت زحل في بركة ضخمة من الماء ، فستبقى على السطح.
تبلغ مساحة ساتورن أكثر من 42 مليار متر مربع. كيلومترات ، وتجاوز مساحة سطح 87 مرة. حجم عملاق الغاز هو 827.13 تريليون. كيلومترات مكعب.
بيانات غريبة عن الموقع المداري للكوكب. زحل هو 10 أضعاف من الشمس من كوكبنا. يصل ضوء الشمس إلى سطح الكوكب الدائري في ساعة و 20 دقيقة. يمتلك المدار ثالث أكبر مركز غريب الأطوار ، في المرتبة الثانية بعد الزئبق والمريخ في هذا المؤشر. يتميز مدار الكوكب باختلاف طفيف بين الجرف والحضيض ، وهو 1.54 × 108 كم. تتم إزالة أقصى ساتورن من الشمس على مسافة 1513 783 كم. المسافة الدنيا لزحل من الشمس هي 1353600 كم.
الخصائص الفيزيائية الفلكية للكوكب مقارنة بالأجرام السماوية الأخرى في النظام الشمسي مثيرة للاهتمام. تبلغ السرعة المدارية للكوكب 9.6 كم / ثانية. ثورة كاملة حول لامعة المركزية تأخذ زحل أقل من 30 سنة. إن سرعة دوران الكوكب حول محوره هو أعلى بكثير من دوران الأرض. يمكن أن يكون دوران زحل حول محوره الخاص 10 ساعات و 33 دقيقة ، مقابل 24 ساعة لعالمنا. وبعبارة أخرى ، فإن يوم زحل يكون أقصر بكثير من يوم الأرض ، ولكن سنة على كوكب حلق ستستمر 24491 يومًا من أيام الأرض. أقرب الكواكب إلى زحل - كوكب المشتري وأورانوس - تدور حول محور الخاصة بهم أبطأ بكثير.
السمة المميزة لمكانة الكوكب وسرعة الدوران حول محوره هو وجود تغيرات في الفصول. يميل محور دوران العملاق الدائري إلى المستوى المداري في نفس زاوية الأرض. الفصول موجودة أيضا على زحل ، إلا أنها تستمر لفترة أطول: الربيع والصيف والخريف والشتاء تمتد على زحل لما يقرب من 7 سنوات.
يقع العملاق على الأرض بمتوسط مسافة 1.28 مليار كيلومتر. في أوقات المواجهة ، يكون زحل الأقرب إلى عالمنا على مسافة 1.20 مليار كيلومتر.
وبهذه المسافات الضخمة ، سوف يستغرق الطيران إلى شركة الغاز العملاقة الحلقية وقتا طويلا بالقدرات التقنية الحالية. سافر المسبار الأوتوماتيكي الأول "بايونير -11" إلى زحل لأكثر من 6 سنوات. سافر مسافر آخر في الفضاء ، وهو مسبار فوياجر -1 ، إلى شركة الغاز العملاقة لأكثر من 3 سنوات. سافر المركبة الفضائية الأكثر شهرة "كاسيني" إلى زحل لمدة 7 سنوات. كان آخر إنجاز للإنسانية في دراسة واستكشاف الفضاء الخارجي في منطقة زحل هو تحليق المسبار الأوتوماتيكي "New Horizons". ووصلت هذه الوحدة إلى منطقة الخواتم بعد عامين و 4 أشهر من يوم الإطلاق في موقع الإطلاق في كيب كانافيرال.
خصائص وتكوين الغلاف الجوي للكوكب
من خلال هيكلها ، ثاني أكبر كوكب في النظام الشمسي يشبه إلى حد كبير المشتري. يتكون الغاز العملاق من ثلاث طبقات. الطبقة الأولى والأعمق هي كتلة كثيفة تتألف من السيليكات والمعادن. من حيث الكتلة ، فإن جوهر زحل هو أثقل 20 مرة من كوكبنا. درجة الحرارة في وسط النواة تصل إلى 10-11 ألف درجة مئوية. هذا يرجع إلى الضغط الهائل في المناطق الداخلية من الكوكب ، والتي تصل إلى 3 ملايين الغلاف الجوي. مزيج من ارتفاع درجة الحرارة والضغط الهائل يؤدي إلى حقيقة أن الكوكب نفسه قادر على إشعاع الطاقة في الفضاء المحيط. يعطي زحل طاقة أكبر بمقدار 2.5 مرة مما يتلقاها من نجمنا.
يعتقد العلماء أن قطر النواة هو 25 ألف كيلومتر. إذا صعدت أعلى ، بعد أن يبدأ القلب طبقة من الهيدروجين المعدني. يتراوح سمكها بين 30 و 40 ألف كم. وراء طبقة من الهيدروجين المعدني يبدأ الطبقة العليا ، ما يسمى سطح الكوكب ، مليئة بالهيدروجين والهيليوم في حالة شبه سائلة. طبقة الهيدروجين الجزيئي على زحل هي فقط 12 ألف كم. مثل كواكب الغاز الأخرى في النظام الشمسي ، ليس لدى زحل حدود واضحة بين الغلاف الجوي وسطح الكوكب. تخلق كمية ضخمة من الهيدروجين دورة مكثفة من التيارات الكهربائية ، والتي تشكل ، مع المحور المغناطيسي للكوكب ، الحقل المغناطيسي لزحل. وتجدر الإشارة إلى أن قذيفة مغنطيسية من زحل هي أقل شأنا في قوتها إلى المجال المغناطيسي للمشتري.
وفقا لتكوين الغلاف الجوي ، فإن الكوكب السادس في المجموعة الشمسية يتكون بنسبة 96٪ من الهيدروجين. 4 ٪ فقط يأتي من الهليوم. يبلغ سمك طبقة الغلاف الجوي على كوكب زحل 60 كم فقط ، ولكن الميزة الرئيسية لجو زحل تختلف. السرعة العالية لدوران الكوكب حول محوره الخاص ووجود كمية كبيرة من الهيدروجين في الغلاف الجوي يؤدي إلى فصل غلاف الغاز إلى خطوط. تتكون الغيوم بشكل رئيسي من الهيدروجين الجزيئي المخفف بالميثان والهيليوم. تساهم سرعة دوران الكوكب العالية في تشكيل خطوط تبدو أرق في المناطق القطبية وتتوسع بشكل كبير ، تقترب من خط إستواء الكوكب.
يعتقد العلماء أن وجود عصابات في جو زحل يشير إلى ارتفاع معدل حركة كتل الغاز. على هذا الكوكب ، تهب أقوى رياح في النظام الشمسي بأكمله. وفقا للبيانات التي تم الحصول عليها من مجلس "كاسيني" ، فإن سرعة الرياح في جو زحل تصل إلى 1800 كم / ساعة.
حلقات زحل وسواتلها
الكائن الأبرز من حيث دراسة الكوكب السادس في النظام الشمسي هي حلقاته. أقمار زحل لا تقل اهتمامًا بسبب حجمها الضخم ووجود سطح صلب.
حلقات شركة الغاز العملاقة هي مجموعة ضخمة من الحطام الفضائي التي تراكمت في مناطق زحل على مدى مليارات السنين. تشكل أجزاء الجليد والحجر من المادة الكونية 7 حلقات كبيرة من عروض مختلفة ، مفصولة 4 الشقوق. تم تعيين جميع حلقات زحل بالحروف اللاتينية: A و B و C و D و E و F و G. وتحتوي الفواصل الزمنية على الأسماء التالية:
- صدع ماكسويل
- شيل كاسيني
- فتحة Enkea
- صرخة القاتل.
ونظراً لوجود بنية من حلقات كمية هائلة من الجليد الكوني ، فإن هذه التشكيلات مرئية بوضوح في تلسكوب قوي. مسلحين بالتلسكوبات Go-To من الأرض ، يمكنك مراقبة أكبر حلقتين فقط من زحل.
أما بالنسبة لسواتل زحل ، فإن هذا العملاق الغازي ليس له منافسين بين الأجرام السماوية المعروفة حاليا. رسميا ، يحتوي الكوكب على 62 قمرا صناعيا ، من بينها أكبر الأجسام تبرز. ثاني أكبر قمر صناعي طبيعي في المجموعة الشمسية ، تيتان ، وهو أكبر من كوكب عطارد ، يبلغ قطره 5150 كم. ويتجاوز حجمه الزئبق. على عكس صاحبه ، تيتان لديه جو نيتروجين كثيف.
ومع ذلك ، ليس تيتان هي التي تهم العلماء اليوم. تبين أن إنسيلادوس سادس أكبر ساتل ساتورن هو جسم سماوي ، على سطحه تم العثور على آثار للمياه. تم اكتشاف هذه الحقيقة لأول مرة بواسطة صور هابل وتأكدت من خلال تحليق مسبار كاسيني الفضائي. على سطح إنسيلادوس تم اكتشاف السخانات المتدفقة ، صفائف واسعة من سطح مغطى بطبقة من الجليد. إن وجود الماء في البنية الجيولوجية لهذا القمر الصناعي يدفع العلماء إلى الاعتقاد بأن النظام الشمسي قد يكون له أشكال حياة أخرى.
