zakariada
09-29-2013, 04:07
متوسط المسافة من الشمس
1,433,449,370 كيلومتر
قطر الكوكب
120,536 كيلومتر
فترة دوران الكوكب حول الشمس
29.458 ساعة أرضية
فترة دوران الكوكب حول نفسه 10.233 سنة أرضية
عرف كوكب زحل منذ القدم، وكان جاليلو 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 أورانوس 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 لا يتلألأ مثل النّجوم، أما الحلقات والأقمار الكبيرة التابعة له تكون مرئية بمنظار فلكي صغير.
أقطاره الاستوائية والقطبية تتغير بحدود10% تقريبا ( 120,536 كيلومتر مقابل 108,728 كيلومتر) هذا نتيجة دورانه السريع والحالة 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 تيتان. ويعتقد العلماء أن سبب نشوء مجال مغناطيسي 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 الأخر 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 أنها مكونة من مئات الآلاف من الحلقات، وكذلك مناطقِ الفجوات بين الحلقات تحتوي أيضا على حلقات أضعف. كما تشير 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، أو ربما أنها كانت قمرا ثم أنفجر وتفتت بفعل جاذبية زحل وجذب ذلك الكوكب بقايا الانفجار لتدور في فلكه، وهناك رأي أخر يقول إن الحلقات ما هي إلا مواد من أقمار زحل نفسه جذبها الكوكب، وأنظمة الحلقة غير مستقرة وهي تتجدد باستمرار بتأثير العمليات المستمرة، أما المجموعة الحالية للحلقات يحتمل أن تكون بعمر فقط بضعة مئات الملايين من السنين.
كان من المتوقع أن الإصطدامات التي تحدث بين جزيئات أو مكونات الحلقة هي التي تؤثر على شكل الحلقة. لكن الرحلات الفضائية أوضحت عاملا أخر يؤثر على شكل وترتيب الحلقات وهو عامل التنافر في الشحنات الكهربائية التي تشحن الجزيئات إلى جانب عامل القوة الجذبية.
كما أوضحت الاكتشافات التي تمت من خلال رحلة فواجير أن الحلقات ليس من الضروري أن تكون دائرية، كما اكتشف أن الحلقة الخارجيةَ لحلقة ظلت في مكانها بالتفاعل التجاذبي من قمرين صغيرين يقع احدهما داخل الحلقة والأخر 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 الأخرى 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 أن حلقات الكوكب من الممكن أن تتآكل وعلى ذلك يمكن لهذه الحلقات أن تندثر في غضون مئة مليون عام. ويفسر العلماء إن هذا الأوكسجين الذري يشير على وقوع تصادم بين الجسيمات في إحدى حلقات الكوكب والتي تتألف من الثلج في معظمها ومن الممكن أن 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.
1,433,449,370 كيلومتر
قطر الكوكب
120,536 كيلومتر
فترة دوران الكوكب حول الشمس
29.458 ساعة أرضية
فترة دوران الكوكب حول نفسه 10.233 سنة أرضية
عرف كوكب زحل منذ القدم، وكان جاليلو 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 أورانوس 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 لا يتلألأ مثل النّجوم، أما الحلقات والأقمار الكبيرة التابعة له تكون مرئية بمنظار فلكي صغير.
أقطاره الاستوائية والقطبية تتغير بحدود10% تقريبا ( 120,536 كيلومتر مقابل 108,728 كيلومتر) هذا نتيجة دورانه السريع والحالة 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 تيتان. ويعتقد العلماء أن سبب نشوء مجال مغناطيسي 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 الأخر 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 أنها مكونة من مئات الآلاف من الحلقات، وكذلك مناطقِ الفجوات بين الحلقات تحتوي أيضا على حلقات أضعف. كما تشير 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، أو ربما أنها كانت قمرا ثم أنفجر وتفتت بفعل جاذبية زحل وجذب ذلك الكوكب بقايا الانفجار لتدور في فلكه، وهناك رأي أخر يقول إن الحلقات ما هي إلا مواد من أقمار زحل نفسه جذبها الكوكب، وأنظمة الحلقة غير مستقرة وهي تتجدد باستمرار بتأثير العمليات المستمرة، أما المجموعة الحالية للحلقات يحتمل أن تكون بعمر فقط بضعة مئات الملايين من السنين.
كان من المتوقع أن الإصطدامات التي تحدث بين جزيئات أو مكونات الحلقة هي التي تؤثر على شكل الحلقة. لكن الرحلات الفضائية أوضحت عاملا أخر يؤثر على شكل وترتيب الحلقات وهو عامل التنافر في الشحنات الكهربائية التي تشحن الجزيئات إلى جانب عامل القوة الجذبية.
كما أوضحت الاكتشافات التي تمت من خلال رحلة فواجير أن الحلقات ليس من الضروري أن تكون دائرية، كما اكتشف أن الحلقة الخارجيةَ لحلقة ظلت في مكانها بالتفاعل التجاذبي من قمرين صغيرين يقع احدهما داخل الحلقة والأخر 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 الأخرى 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 أن حلقات الكوكب من الممكن أن تتآكل وعلى ذلك يمكن لهذه الحلقات أن تندثر في غضون مئة مليون عام. ويفسر العلماء إن هذا الأوكسجين الذري يشير على وقوع تصادم بين الجسيمات في إحدى حلقات الكوكب والتي تتألف من الثلج في معظمها ومن الممكن أن 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.