حلقه های زحل چیست؟

زحل ششمین سیاره از خورشید و دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی است. چندین سیاره حلقه دارند، اما حلقه های یخی و پیچیده زحل ادعای شهرت این سیاره است. زحل یک غول گازی است که از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است.

زحل اولین بار در دوران باستان با بینایی بدون کمک انسان کشف شد. این سیاره از نام خدای رومی کشاورزی و ثروت نامگذاری شده است. زحل همچنین پدر خدای رومی مشتری بود، بنابراین غول‌های گازی بر اساس نام‌شان دودمان خانوادگی مشترک دارند.

ماموریت های ناسا در زحل

ناسا چهار فضاپیمای روباتیک پایونیر ۱۱، وویجر ۱، وویجر ۲ و کاسینی را برای رصد زحل فرستاده است. آنها داده های فراوانی را در مورد حلقه های زحل جمع آوری کردند. حلقه ها در واقع نوارهایی از ذرات هستند که توسط بادهای بسیار سریع و شدیدی که دور سیاره می چرخند در جای خود نگه داشته می شوند. عرض حلقه ها تقریباً 400000 کیلومتر یا 240000 مایل است. برای در نظر گرفتن چنین اندازه گیری هایی، عرض حلقه های زحل برابر با فاصله زمین و ماه است. زحل توسط 100 تا 500 حلقه احاطه شده است.

ترکیب حلقه ها

حلقه های زحل تنها 100 متر یا 330 فوت ضخامت دارند. اندازه ذراتی که حلقه ها را تشکیل می دهند از کوچک تا اندازه یک اتوبوس است. دانشمندان بر این باورند که ذرات بزرگ به اندازه اتوبوس، گلوله های برفی سخت یا سنگ هایی هستند که در یخ محصور شده اند. حلقه ها از ذرات ریز تشکیل شده اند. بیشتر ذرات یخ و آب با مقادیر کمی از مواد سنگی هستند.

داستان واقعی شرینک همسایه

کاسینی

فضاپیمای کاسینی حامل کاوشگر هویگنس در سال 1997 پرتاب شد. این اولین فضاپیمایی بود که واقعاً به مدار زحل رسید و در ژوئیه سال 2004 به زحل رسید. کاسینی به مدت 13 سال به دور زحل چرخید و داده های گسترده ای را در مورد حلقه های زحل جمع آوری کرد. سپس کاوشگر هویگنس برای پرتاب چتر به جو تیتان، بزرگترین قمر زحل، فرستاده شد. کاسینی ماموریت خود را در سپتامبر 2017 با شیرجه زدن در جو زحل برای یک مجموعه نهایی از داده ها به پایان رساند.

زحل

زحل یک غول گازی عظیم است که به اندازه کافی بزرگ است که 760 زمین را در خود جای دهد. این سیاره همچنین کم چگالی ترین سیاره در منظومه شمسی است. زحل در واقع چگالی کمتری نسبت به آب دارد، به این معنی که این سیاره روی بدنه آبی به اندازه کافی بزرگ شناور است. چگالی کم نتیجه ترکیب زحل است. این سیاره عمدتاً از دو عنصر سبک‌تر یعنی هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. نوارهای زرد و طلایی در جو زحل ناشی از بادهای فوق العاده سریع در جو فوقانی است. سرعت باد می تواند به 1100 مایل در ساعت در اطراف استوای زحل برسد.

گیاه دم اسب در گلدان

چرخش زحل

زحل سریعتر از هر سیاره ای به جز مشتری می چرخد. چرخش سریع باعث برآمدگی زحل در اطراف استوا و صاف شدن اطراف قطب ها می شود. زحل در استوا 8000 مایل پهن تر از قطب است. زحل 29 سال زمینی طول می کشد تا یکی از سال های خودش را تمام کند. این عجیب به نظر می رسد زیرا زحل دارای چنین چرخش سریعی است، اما اندازه سیاره نیز باید در نظر گرفته شود. شش ضلعی غول پیکر در قطب شمال زحل برای اولین بار توسط وویجر پیدا شد، اما کاسینی دوباره آن را پیدا کرد. عرض آن 7500 مایل است و به نظر می رسد که به 60 مایل در پایین سیاره می رسد. دانشمندان مطمئن نیستند که شش ضلعی چیست.

ساختار حلقه های زحل

حلقه‌های زحل شبیه یک دیسک با غلظت‌های مختلف چگالی و روشنایی هستند. شکاف های متعددی که در آن چگالی ذرات به طور قابل توجهی کاهش می یابد در سراسر حلقه ها پراکنده می شوند. شکاف ها همچنین در مکان های شناخته شده تشدیدهای مداری بی ثبات کننده ناشی از قمرهای زحل وجود دارد. تشدیدهای پایدار، که توسط قمرها نیز ایجاد می شوند، برای ماندگاری چندین حلقه از جمله حلقه تیتان و حلقه G ضروری هستند.

حلقه باران

پدیده ای به نام 'باران حلقه ای' در زحل در حال وقوع است. محققان می‌دانند که باران حلقه‌ای، بارشی است که از آب بیرون کشیده شده از حلقه‌های زحل تشکیل شده است. دانشمندان باران را برای چند ساعت از هاوایی در سال 2011 مشاهده کردند. شکل خاصی از هیدروژن که در نور مادون قرمز می درخشد در سراسر باران حلقه ای زحل وجود دارد. دانشمندان حجم و محل باران حلقه ای را با مشاهده هیدروژن قضاوت کردند.

از دست دادن حلقه های زحل

حجم باران حلقه ای مشاهده شده در طول ساعات رصد آنها برای حذف بین 925 تا 6000 پوند ماده از حلقه های زحل در هر ثانیه کافی است. دانشمندان با استفاده از سرعت و حجم باران حلقه‌ای همراه با جرم فعلی حلقه‌های زحل، امید به زندگی 300 میلیون ساله حلقه‌ها را محاسبه کرده‌اند. کاسینی نوع دیگری از باران حلقه ای به نام 'باران' را در درون زحل کشف کرد. وقتی حجم ریزش به محاسبات قبلی اضافه شد، دانشمندان متوجه شدند که حلقه‌های زحل ممکن است در کمتر از 100 میلیون سال از بین بروند. به نظر می رسد زمان بسیار طولانی باشد، اما از نظر منظومه شمسی اصلاً طولانی نیست. دانشمندان بر این باورند که مشتری، اورانوس و نپتون زمانی حلقه‌هایی بسیار شبیه به زحل داشتند، اما اکنون فقط حلقه‌های نازکی در اطراف آن سیارات وجود دارد.

خمیر دندان روی هیکی

حلقه فیبی

هفت حلقه بزرگ در اطراف زحل 150000 مایل قطر دارند. حلقه فوبی بزرگترین حلقه است، همانطور که فوبی یکی از بزرگترین قمرهای زحل است. دوره کوتاه چرخش فیبی به کاسینی اجازه داد تا اطلاعات جامعی در مورد ماه و حلقه به دست آورد. حلقه فوبی حرکت مداری خود را بین فوبی و زحل به اشتراک می گذارد. دانشمندان معتقدند قمر فیبی از کمربند کپلر آمده است و زمانی گرما و آب مایع داشته است.

قمرهای زحل

150 قمر و قمر به دور زحل می چرخند. همه قمرها یخ زده و از آب، یخ و سنگ تشکیل شده اند. تیتان و رئا بزرگترین قمرها هستند. تیتان دارای یک جو پیچیده و غنی از نیتروژن همراه با دریاچه های متان مایع و ساختارهایی است که از نیتروژن منجمد تشکیل شده اند. برخی از دانشمندان بر این باورند که تیتان ممکن است دارای حیات باشد، هرچند که بسیار متفاوت از حیات روی زمین است. بسیاری از دانشمندان بر این باورند که قمرهای متعدد در هر شکل و اندازه در تشکیل حلقه‌های زحل نقش دارند.