الموسوعه الفضائية ( كوكب زحل )

متوسط المسافة من الشمس

1,429,400 كيلومتر
قطر الكوكب

120,536 كيلومتر
فترة الدوران حول الشمس 29.458 سنة أرضية
فترة الدوران حول نفسه ( اليوم على زحل) 10.233 ساعة أرضية



عرف كوكب زحل منذ القدم، وكان غاليلو 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 اورانوس 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 لايتلألأ مثل النّجوم، اما الحلقات والأقمار الكبيرة التابعة له تكون مرئية بمنظار فلكي صغير.

أقطاره الاستوائية والقطبية تتغير بحدود 10% تقريبا ( 120,536 كيلومتر مقابل 108,728 كيلومتر ) هذا نتيجة دورانه السريع والحاله 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

اقمار زحل


يمتلك زحل أكثر من واحد وثلاثون قمرا معروفا بالإضافة الى أقمار مكتشفة حديثا ولم يطلق عليها أسما، وفي الجدول المرفق بعض أهم هذه الاقمار ومعلومات عنها

وهم :


تيتان


إكتشفه العالم كريستيان هويجنز عام 1655، هو أكبر أقمار زحل، والخامس عشر من حيث البعد عنه، وهو أكبر قليلا من الكوكب عطارد وأكبر كثيرا من الكويكب بلوتو.



يتشابه في التركيب مع جيناميد Ganymede، كاليستو Callisto، تريتون Triton ومن المحتمل أيضا بلوتو Pluto، نصفه من الثلج المائي والنصف مادة صخرية. ويمتيز بوجود عدة طبقات من 3,400 كيلومتر في المركز الصخري، ومحاط بعدة طبقات تتكون من الأشكال البلورية المختلفة للثلج. أما في داخله فقد يكون قلب ساخن، وهو كثيف حيث أنه كبير جدا بحيث أن جاذبيته تضغط داخلَه.



القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يملك غلاف جوي. على سطحِه الضغط الجوي أكثر مِن 1.5 بار (50 % أعلى من الأرضِ). وهو مركب أولياً مِن جزيئات النتروجين (مثل الأرض) مع حوالي 6 % أرجون وأجزاء بالمائة من الميثان. وما يثير الأنتباه هو ان هناك أيضاً كميات من مركبات عضويةِ أخرى مثل الإثنين وسيانيد هيدروجينِ وثاني أكسيد الكربون وماء. المكونات العضوية تتشكل من الميثان، الذي يهيمن على الغلاف الجوي العلوي لتيتان، ومن ثم يتحطم بتأثير ضوء الشمس. هذه العملية مشابهة للضباب الدخاني في المدن الكبيرة، لكن ذا كثافة أكبر. وهذه مشابهة للشروطِ التي توافرت على الأرض في العصور المبكرة في تاريخِها حيث بدأت أول حيا على كوكبنا. لكن هذا الجو السميك هو الذي جعل من الصعب جداً رؤية سطحه.



تيتان لايمتلك حقل مغناطيسي وأحيانا يكون مداره خارج غلاف زحلِ المغناطيسي. لذلك فهو يتعرض مباشرة للرياح الشمسية. ومن الممكن أن يسبب هذا في تأين وحمل بعض الجزيئات من غلافه الجوي العلوي، وهو ما يفسر بعض من كيمياء تيتان الغريبة أيضاً.


وجود محيطات أو بحيرات من الميثان السائل على سطج تيتان كان متوقعا قبل أكثر من عشرون عاما، ولكن مع السحب الكثيف في غلافه الجوي منعنا من التأكد من هذا الإحتمال. ومع رحلة كاسيني في 2006 والذي أعطانا كما من البيانات
زودتنا بأدلة مقنعة بوجود تجمعات كبيرة من السائل على شكل بحيرات من الميثان أو الإثنين السائل خصوصا قرب المناطق القطبية الأبرد حسب تقديرات العلماء.




فيبى


أكتشفه ويليام هنري بيكرينج William Henry Pickering عام 1898، وهو أبعد أقمار زحل المعروفة.



كل أقمار زحل ماعدا إيباتوس Iapetus وفيبي يدوران حول مستوى خط إستواء زحل تقريبا. على العكس من باقي أقمار زحل فإن مدار فيبي ينحرف تقريبا بمقدار 175° (قطبه الشمالي في الإتجاه المعاكس لزحل).


هناك دليل محتمل بأن فيبي جسم غني بالثلج تحت طبقة رقيقة من مواد مظلمة. الحفرة المعروفة تعرض طبقتان أو أكثر من المواد بين الامعة و المظلمة. يعتقد علماء كاسيني بأن هذه الطبقات قد تكونت أثناء تشكيل الحفرة، عندما القيت المقذوفات من الحفرة واخفت السطح السابق بطبقة رقيقة نسبيا من مادة مظلمة.



مدار فيبي الغريب العكسي والمعان الغير عادي قد يشيران بأن هذا القمر قد يكون مذنبا أو جسم من حزام كيوبر Kuiper وأسر بجاذبية زحل. بيانات كاسيني Cassini تعزز هذه الفكرة بكشف ثاني أكسيد الكربون المحصور في صخورها. وهذه تلغي الفكرة السابقة التي كانت تقول بأنه كويكبا تم أسره. التحليل الكيميائي له يشبه إلى حد كبير بلوتو وتريتون، ومن المحتمل جدا بأن يكون مشابه للتركيب الكيميائي للنظام الشمسي الخارجي خلال العصور الاول


ربيان




ثاني أكبر أقمار زحل والرابع عشر في حيث الترتيب بعدا عنه، إكتشفه كاسيني في عام 1672. من الاقمار الثلجية ويتشابه مع أقمار زحل مثل تيثيس و ديون ، مؤلف من قلب من الصخور تمثل ثلث كتلة القمر أما ثلثه الباقي فهو من الثلج المائي.



تاريخه يماثل تاريخ ديون، فنجد أن معظم الحفر العملاقة تقع في الجزء الذي لا يواجه كوكبه، أما الاقل ففي الجهة التي تقابل زحل. وتقول النظريات أن القمر كان يواجه كوكبه من الجهة العكسية في فترة القصف العظيم، تعرض خلالها للقصف بواسطة نيازك عملاقة تسببت في تغيير الجهة التي تواجه الكوكب إلى الجهة العكسية، حيث أن النظريات تقول أن حفر عملاقة في حدود قطر يبلغ ثلاثون كيلومتر من شأنها أن تسرع من دوران القمر، وحيث أنه تعرض لاكثر من ذلك فقد يكون هذا الاعتقاد مناسب لهذه الحالة.



كما ديون فإن المادة اللامعه على سطح القمر ما تزال غامضة. لكن على ما يبدو هي طبقة من مادة تعكس الضوء بدرجة عالية ورقيقة جدا بما فيه الكفاية حتى إنها لا تحجب المميزات السطحية، وقد يكون مصدرها من الإنفجارات على طول الشقوقِ في سطحِ القمر والتي تراجعت إلى السطح على شكل ثلج أَو رماد.


ديون
يرجع تاريخ إكتشاف هذا القمر إلى عام 1684 بواسطة عالم الفلك جويفياني كاسيني. من الاقمار الثلجية مثل تيثيس و رييـا ، مؤلف من قلب من الصخور تمثل ثلث كتلة القمر أما ثلثي القمر فهو من الماء المتجمد.



ينقسم سطح القمر إلى ثلاث معالم، جزء يتميز بحفر هائلة وضخمة، بعض الحفر يبلغ قطرها أكثر من 100 كيلومتر، ومناطق بها حفر أقل يبلغ قطر حفرها حوالي 30 كيلومتر والاخر سطح مستو ناعم.



تقع معظم الحفر العملاقة في الجزء الذي لا يواجه كوكبه، أما الاقل ففي الجهة التي تقابل زحل. تقول النظريات أن القمر كان يواجه الكوكب من الجهة العكسية في فترة القصف العظيم، ثم مالبث أن تعرض للقصف بواسطة نيازك عملاقة تسببت في تغيير الجهة التي تواجه الكوكب إلى الجهة العكسية، حيث أن النظريات تقول أن حفر عملاقة في حدود قطر يبلغ ثلاثون كيلومتر من شأنها أن تسرع من دوران القمر، وحيث أنه تعرض لاكثر من ذلك فقد يكون هذا الاعتقاد مناسب لهذه الحالة.



أما أصل المادة الناعمة اللامعه على سطح القمر فهي غامضة. لكن على ما يبدو هي طبقة من مادة تعكس الضوء بدرجة عالية ورقيقة جدا بما فيه الكفاية حتى إنها لا تحجب المميزات السطحية، وقد يكون مصدرها من الإنفجارات على طول الشقوقِ في سطحِ القمر والتي تراجعت إلى السطح على شكل ثلج أَو رماد.



أكثر ما يلفت الانظار في القمر هو ما يميزه من تضاريس تشبه الخصلات والتي هي لامعة كما تظهر في الصورة أعلاه وتوجد في نصفه البعيد (الذي لا يواجه كوكبه)، أغلب هذه الخصلات تمتد من الحفرة الكبيرة المسماه أماتا (Amata) لكنها لا تشبه الأشعة الناتجة عن الحفرةِ، فبعضها يرتبط بمعالم طبوغرافية، وهذا يوحي بأنها ناتجة عن ترسبات سطحيةَ مِن ثلج ناتج عن التمزقات التكتونية في القمر.



باندورة



هو رابع قمر بعدا عن زحـل، لايأخذ شكلا كرويا، يبعد عن كوكبه بمقدار 141,700 كيلومتر ويقع خارج حدود الحلقة F لحلقات زحـل، إكتشف من صور إلتقطتها مركبة الفضاء فواجير، تظهر على سطحه أثار لضربات عنيفة، ويبلغ أكبر حفرتان بقطر يتراوح 31 كيلومتر.



لا توجد على سطحه وديان أو أخاديد، فسطحه مستوي فيما عدا الحفر التي ضربته خلال عصوره الجيلوجية. قامت مركبة الفضاء كاسيني بالاقتراب منه لمسافة 52,000 كيلومتر لتصويره وجمع بيانات عنه، والصورة المرفقة هي من تلك المركبة.


ولسه فى اقمار كتير فى زحل

















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 الاخر 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 انها مكونة من مئات آلالاف من الحلقات، وكذلك مناطقِ الفجوات بين الحلقات تحتوي أيضا على حلقات أضعف. كما ةتشير 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، او ربما انها كانت قمرا ثم أنفجر وتفتت بفعل جاذبية زحل وجذب ذلك الكوكب بقايا الانفجار لتدور في فلكه، وهناك رأي أخر يقول ان الحلقات ما هي إلا مواد من أقمار زحل نفسه جذبها الكوكب، وأنظمة الحلقة غير مستقرة وهي تتجدد بإستمرار بتأثير العمليات المستمرة، اما المجموعة الحالية للحلقات يحتمل أن تكون بعمر فقط بضعة مئات الملايين من السنين.

كان من المتوقع أن الإصطدامات التي تحدث بين جزيئات او مكونات الحلقة هي التي تؤثر على شكل الحلقة. لكن الرحلات الفضائية اوضحت عاملا أخر يؤثر على شكل وترتيب الحلقات وهو عامل التنافر في الشحنات الكهربائية التي تشحن الجزيئات إلى جانب عامل القوة الجذبية.

كما اوضحت الاكتشافات التي تمت من خلال رحلة فواجير أن الحلقات ليس من الضروري ان تكون دائرية، كما اكتشف أن الحلقة الخارجيةَ لحلقة ظلت في مكانها بالتفاعل التجاذبي من قمرين صغيرين يقع احدهما داخل الحلقة والاخر 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 الاخرى A و B و C حلقات واسعة وسهلة الرؤية. الفجوة الكبيرة بين الحلقة A و B تسمى قسم كاسيني.
وقد رصد العلماء انفجارا لأوكسجين ذري حول الكوكب، ويدلل ذلك على ان حلقات الكوكب من الممكن أن تتآكل وعلى ذلك يمكن لهذه الحلقات ان تندثر في غضون مئة مليون عام. ويفسر العلماء ان هذا الاوكسجين الذري يشير على وقوع تصادم بين الجسيمات في احدى حلقات الكوكب والتي تتألف من الثلج في معظمها ومن الممكن ان 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.