زحل، ارباب حلقه ها

در مطالب پيش، درباره سيارات عطارد، زهره، مريخ و مشتري توضيحاتي را مطرح کرديم و اکنون به سراغ ارباب حلقه ها در منظومه شمسي يعني سياره زحل مي رويم.

زحل که بعد از مشتري بزرگترين سياره در منظومه شمسي به حساب مي آيد داراي هفت حلقه مسطح به دور خود است. اين هفت حلقه در واقع شامل تعداد زيادي حلقه هاي باريک است که با ذرات يخي درست شده اند. اين حلقه ها زحل را به يکي از زيباترين اجرام آسمان در منظومه شمسي تبديل کرده اند. به جز زحل، سيارات مشتري، نپتون و اورانوس نيز داراي حلقه هايي هستند که نسبت به حلقه هاي زحل بسيار کم نورترند.

قطر زحل در استوا 120.540 کيلومتر، تقريبا 10 برابر قطر زمين است. اين سياره از زمين با چشم غير مسلح قابل رويت است و البته حلقه هاي آن ديده نمي شوند. زحل آخرين سياره اي بود که ستاره شناسان باستان موفق به کشف آن شده بودند. اين سياره به مناسبت خداي کشاورزي روميان، ساترن نام گرفت.

زحل در مداري بيضي شکل به دور خورشيد در حرکت است. بيشترين فاصله آن از خورشيد 1.514.500.000 کيلومتر و کمترين فاصله آن 1.352.550.000 کيلومتر است. يک سال در زحل معادل 10.759 روز و يا 5/29 سال زميني است.

بعد از مشتري، زحل سريعترين گردش وضعي در بين سيارات ديگر منظومه شمسي را دارد. يکبار گردش اين سياره به دور خود تنها 10 ساعت و 39 دقيقه به طول مي انجامد. به دليل اين حرکت گردشي سريع، قطر استوايي اين سياره 13.000 کيلومتر از قطر قطبي آن بيشتر است.

بيشتر دانشمندان معتقدند که اين سياره يک غول گازيست و هيچ سطح جامدي ندارد. به هرحال، به نظر مي رسد که زحل داراي يک هسته داغ و جامد آهنيست. اطراف اين هسته متراکم، هسته خارجي قرار گرفته که احتمالا ترکيبي از آمونياک، متان و آب است. يک لايه از هيدروژن به شدت فشرده پيرامون هسته خارجي وجود دارد. در بالاي اين لايه، منطقه اي چسبناک (شربت مانند) متشکل از هيدروژن و هليوم جاي گرفته است. هيدروژن و هليوم در نزديک سطح به شکل گاز در مي آيند و با اتمسفر زحل که عمدتا ترکيبي از همين دو عنصر است مخلوط مي شوند.

انحراف محور عمودي اين سياره منجر به اختلاف ميزان تابش خورشيد به قسمتهاي مختلف آن و در نهايت ايجاد فصول شده است. هر فصل در اين سياره 5/7 سال طول مي کشد چرا که مدت زمان يکبار گردش زحل به دور خورشيد 29 برابر زمين است. دماي زحل هميشه از دماي زمين سردتر است زيرا اين سياره از خورشيد دورتر است. ميانگين دما در بالاي ابرها 175- درجه سانتيگراد مي باشد.

در بين همه سيارات منظومه شمسي، زحل کمترين چگالي را دارد. چگالي اين سياره تنها يک دهم چگالي زمين و دو سوم چگالي آب است. به همين دليل يک تکه از اين سياره نسبت به تکه اي برابر از زمين بسيار سبکتر است و در روي آب شناور مي ماند! گرچه چگالي اين سياره بسيار کم است اما وزن آن پس از مشتري، از ديگر سيارات بيشتر است. جرم زحل 95 بار از جرم زمين بيشتر است. نيروي گرانش اين سياره اندکي از گرانش زمين بيشتر است به طوري که يک جسم 100 گرمي در زمين، در زحل 107 گرم مي باشد.

هفت حلقه زحل در حقيقت متشکل از هزاران حلقه باريک است. اين حلقه هاي باريک از بيليونها تکه يخ ايجاد شده اند. ابعاد اين تکه هاي يخ گاهي به اندازه يک ذره کوچکند و گاهي قطر آنها به بيش از 3 متر مي رسد.

حلقه هاي اصلي زحل بسيار عريضند. براي مثال عرض خارجي ترين حلقه 300.000 کيلومتر مي باشد. با اين حال در ابعاد فضا اين حلقه ها بسيار باريک به حساب مي آيند. آنقدر باريک که هنگاميکه اين سياره درست در مقابل و در راستاي زمين قرار مي گيرد نيز اين حلقه ها قابل رويت نيستند. ضخامت آنها بين 200 تا 3000 متر است. در بين حلقه ها فضاي خالي قرار گرفته و آنها را از هم جدا مي نمايد. عرض هر يک از اين فضاهاي خالي 3200 کيلومتر و يا بيشتر است. البته در برخي از اين فضاهاي خالي حلقه هاي بسيار باريکي قرار دارند.

حلقه هاي زحل در اوايل قرن 16 توسط ستاره شناس ايتاليايي، گاليله، کشف شدند. گاليله نتوانست با تلسکوپ کوچک خود اين حلقه ها را به وضوح و به درستي رصد کند. او فکر مي کرد که حلقه ها، قمر هاي بسيار بزرگي هستند. در سال 1656، پس از به کارگيري يک تلسکوپ قوي تر، کريستيان هويگنس ستاره شناس آلماني، يک حلقه باريک مسطح حول زحل را توصيف کرد. هايگنس فکر مي کرد که اين حلقه يک صفحه جامد از برخي مواد است. در سال 1675، دومنيکو کاسيني يک ستاره شناس آلماني متولد فرانسه، کشف دو حلقه مجزا که با گروه هايي از اقمار کوچک شکل گرفته بودند را اعلام نمود. مشاهدات بعدي از زحل وجود تعداد بيشتر اين حلقه ها را ثابت نمود. حلقه هاي باريکي که هفت حلقه اصلي را شکل مي دهند در سال 1980 کشف شدند.

 بزرگترين قمر اين سياره تيتان نام دارد. قطر اين قمر 5150 کيلومتر (بزرگتر از سياره پلوتو) است. تيتان يکي از معدود اقمار موجود در منظومه شمسي است که داراي جو است. اتمسفر اين قمر حاوي حجم زيادي نيتروژن است.

برگرفته از: مرکز نجوم آوااستار

تنظيم براي تبيان: م.ح.اربابي فر