از روی زمین قطر زاویه ی زحل در نقطه مقابله حدود ۲۰ ثانیه قوسی است. مانند مشتری، زحل دارای جو پر از ابری است که به صورت جزئی می‌چرخد. از مشاهدات انتقالات دوپلری در عرض سیاره و با زمان بندی دقیق علامتهای جوی، دوره تناوب چرخش نجومی آن، در نزدیک استوایش ۱۰ ساعت و ۱۴ دقیقه و در عرضهای جفرافیایی بالا ۱۰ ساعت و ۳۸ دقیقه محاسبه شده است. در اینجا هم مجدداً چرخش جزئی مشابه مشتری داریم. استوای زحل به اندازه ۲۶ درجه و ۴۵ دقیقه با صفحه مداری آن زاویه می‌سازد، بطوری که قطبهای سیاره در فاصله‌های زمانی حدود ۱۵ سال یک بار سمت زمین متمایل می‌شوند. چرخش باعث پخی زیاد (۹۶٪) زحل می‌گردد، بطوریکه شعاعهای قطبی و استوایی به نسبت ۱۰/۹ هستند.
ویژگی‌های فیزیکی زحل :
زحل شباهت قابل توجهی با مشتری دارد، ولی کمی کوچک‌تر است و جرم آن کمتر از جرم مشتری (۹۵M)است. زحل کمترین چگالی حجمی را نسبت به سایر سیارات دارد. ساختار جو زحل با کمربندهایی که به موازات استوا امتداد دارند، همانند است. آشفتگیهای کمربندهای زحل خیلی کمتر از مشتری است (تاکنون از روی زمین فقط ۱۰ لکه مشاهده شده‌اند). جو زحل ترکیب خیلی مشابه‌ای با جو مشتری دارد. تاکنون متان (CH4)، آمونیاک (NH3)، اتان (C2H۶)، فسفین (PH3)، استیلن (C2H2)، متیل استیل (C3H۴)، پروپان (C3H۸) و هیدروژن مولکولی (H۲) آشکار شده است.
ابرهای زحل خیلی کمرنگ تر از ابرهای مشتری به نظر می‌رسند.ابرهای مشتری اغلب به رنگ زرد کم رنگ و نارنجی هستند، به این دلیل که دما در زحل کمتر از مشتری است، ابرهای زحل در لایه پایین تر جوش قرار می‌گیرند. درون زحل احتمالاً ترکیب مشتری را دارد. تخمینهای نظری مقادیر حدود ۷۴٪ هیدروژن، ۲۴٪ هلیوم، ٪۲ عناصر سنگین تر را پیشنهاد می‌کند. این ترکیب تقریباً مشابه ترکیبات خورشید است. زحل ممکن است یک هسته سنگین کوچک به قطر ۲۰ هزار کیلومتر و جرمی معادل ۲۰Mφ را داشته باشد.
شش ضلعی زحلی :
تصاویر فروسرخ جدید فضاپیمای کسینی از زحل یکی از عجیب‌ترین عوارض سطح این سیاره را نمایان کرد. ساختار ابر مانند یک شش ضلعی که به دور نقطهٔ قطب شمال زحل در گردش است می‌باشد. این ساختار بیست سال پیش درگذر فضاپیمای ویجر از کنار زحل کشف شده است.
شناسه‌های زحل :
- فاصله متوسط از خورشید ۱٫۴۳ میلیارد کیلومتر
- قطر استوا ۱۲۰,000 کیلومتر
- مدت حرکت وضعی ۱۰٫۲۳ ساعت
- مدت حرکت انتقالی ۲۹٫۴۴ سال زمینی
- سرعت مداری ۹٫۴۴ کیلومتر در ثانیه
- دمای ابر فوقانی ۱۸۰- درجه سانتیگراد
- جرم (زمین=۱) ۹۵٫۱۸
- چگالی متوسط (آب=۱) ۰٫۶۹
- جاذبه(زمین=۱) ۰٫۹۳
- تعداد قمر 56
قمرهای زحل :
نوشتار اصلی: ماه‌های زحل
به دلیل محدودیت‌های فناورانه تا سال ۲۰۰۰ میلادی دانشمندان معتقد بودند که زحل تنها چهار ماهک (قمر) دارد اما بعدها آشکار شد که تعداد ماهکهای زحل می‌تواند از ۲۰ و حتی ۳۰ هم بیشتر باشد. ماهکهای زحل که به مانند خانواده آن می‌باشند هر ساله رو به افزایش است. در سال ۲۰۰۰ ستاره شناسان دوازده ماهک کوچک زحل را کشف کردند که این به طور موقت زحل را از نظر شمار ماهک‌ها در جایگاه نخست قرار داد. اما یافته‌های تازه از سوی شپرد و همکارانش باعث شد تا مشتری در این مورد در رده‌ای جلوتر از زحل باشد. البته ممکن است ماهکهای بیشتری گرد زحل در گردش باشند که فاصله زیاد زحل از ما تشخیص آنها را برای دانشمندان مشکل می‌سازد.
۲۰ قمر تاکنون برای زحل شناسایی شده‌اند، که ۱۳ قمر از زمین و هفت قمر دیگر به‌وسیله کاوشگرهای فضایی کشف شده‌اند. قمرهای کوچک زحل به شکل سیب زمینی بوده و شکلهای نامنظمی دارند. احتمال می‌رود که قمرهای کوچک‌تر دیگری نیز کشف شوند. سطح بسیاری از قمرها پوشیده از گودالهای شهابسنگی است. در سطح میماس، یکی از قمرهای کوچک زحل، گودالی بزرگی به نام هرشل وجود دارد که ۱۳۰ کیلومتر (۸۱ مایل) وسعت داشته و یک سوم این قمر را پوشانده است.
دانشمند هلندی، کریستین هوینگس (۹۵ – ۱۶۲۹)، در سال ۱۶۵۵ اولین قمر زحل را کشف کرد. تیتان از لحاظ بزرگی دومین ماهک و یکی از سه ماهکی است که در منظومه شمسی دارای جو هستند. احتمال می‌رود که قسمت اعظم آن از سنگ و بقیه از یخ تشکیل شده باشد. جوی که دائما سطح تیتان را پوشانده است، حاوی نیتروژن و سایر مواد شیمیایی است.
تیتان به مانند ستاره‌ای کوچک از قدر ۸٫۳ گرد زحل می‌گردد، تیتان را می‌توان به آسانی با یک اختربین (تلسکوپ) کوچک ۴ اینچی رصد کرد. تیتان هر ۱۶ روز یک بار گرد زحل می‌گردد و برای یافتن آن کافی است اختربین (تلسکوپ) را به سمت زحل نشانه روید و در فاصله ۲ دقیقه قوسی این سیاره به دنباله ستاره‌ای از قدر ۸٫۳ باشید.
اختر شناسان به تازگی قمر جدیدی از سیاره زحل را شناسایی کرده‌اند که بسیار کوچک است (حدودآ ۲ کیلومتر). در این صورت تعداد قمرهای زحل به ۲۱ قمر تغییر می‌کند.
حلقه‌های زحل :
تصویر حلقه‌های زحل
حلقه‌ها یا کمربندهای زحل در فاصله ۱۱۲۰۰ کیلومتری آن جای گرفته‌اند. حلقه‌های زحل از تکه‌های یخ و همچنین تکه‌های سنگ و غبار تشکیل شده‌اند برخی به اندازه یک غبار ریز و برخی به اندازه یک خانه. حلقه‌های زحل پهن هستند ولی بسیار تخت و نازک. پهنای آنها ۲۸0 هزار کیلومتر است اما کلفتی آنها تنها یک کیلومتر است. بنابراین هنگامیکه از پهلو به زحل بنگریم حلقه‌ها تیغه باریکی می‌شوند و دیده نمی‌شوند. مشتری و نپتون و اورانوس هم حلقه دارند اما حلقه زحل از همه بهتر دیده می‌شود. به باور دانشمندان دلیل درخشانتر بودن حلقه‌های زحل تازه تر بودن و جوانتر بودن آن هاست. آنها می‌انگارند که این حلقه‌ها در پی نزدیک شدن یک ماهک (قمر) به زحل و فروپاشی آن ماهک در اثر گرانش زحل پدید آمده اند. حلقه‌های زحل به ترتیبی که کشف شده‌اند با حروف الفبا نامگذاری شده اند. ای، بی، سی، دی، ای، اف و جی A B C D E F G در میان حلقه‌ها سه شکاف وجود دارد به نام‌های انکه Encke، کیلر Keeler و مکسول Maxwell. و یک بازه بزرگ به نام شکاف کاسینی. شکاف کاسینی ۴۷۰۰ کیلومتر پهنا دارد.
نخستین کسی که به حلقه رازآمیز پیرامون زحل علاقمند شد و آن را کشف کرد گالیله بود. او در سال ۱۶۱۰ به این موضوع پی برد و در آغاز بر این باور بود که این حلقه از جنس جامد می‌باشد. اما امروزه ثابت شده است که این حلقه از قطعات سنگ و آب یخ زده تشکیل شده است که برخی از آنها در اندازه‌های یک خودروی معمولی می‌باشند. مجموع گرانش (جاذبه) زحل و گرانش ماهکهای آن حالتی را پدید می‌آورند که این قطعات همواره بصورت حلقه‌های نازک به دور این سیاره به نظر ثابت ایستاده اند.
شناسایی زحل :
فضاپیمای پایونیر ۱۱ (Pioneer 11) برای نخستین بار در سال ۱۹۷۹ از این سیاره دیدن کرد و پس از آن در سالهای بعد وویجر ۱ (Voyager) و سپس وویجر ۲. از جمله مواردی که فضاپیمای وویجر ۲ در ماموریت خود توانست به آن دست پیدا کند اثبات وجود باد، میدان‌های مغناطیسی، شفق صبحگاهی و همچنین تندر و آذرخش در این سیاره زیبا می‌باشد. سرعت بادهایی که در قسمت استوایی این سیاره می‌وزد به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه نیز می‌رسد.
شکاف کاسینی :
در سال ۱۶۷۵ میلادی (۱۰۵۴ خورشیدی) جووانی دومنیکو کاسینی، اخترشناس ایتالیایی، کشف کرد که حلقه زحل از دو حلقه تشکیل یافته است و میان آن دو جدایی وجود دارد. این جدایی شکاف کاسینی نامیده می‌شود و در اثر کشش گرانشی قمر غول پیکر تیتان بوجود آمده است. بررسی‌های واپسین نشان داده‌اند که در اطراف زحل، بر روی هم چهار حلقه وجود دارد.درونی‌ترین آنها بسیار کم نور و تقریباً با بالای ابرها در تماس است. قطر حلقه نورانی بیرونی به ۱۴۰۰۰۰ کیلومتر می‌رسد.
میدان مغناطیسی زحل :
میدان مغناطیسی دارای یک گشتاور کلی برابر ۳۵/۱ گشتاور مشتری است. اما این مقدار به حد کافی قوی است که یک میدان مغناطیسی سپهر مشتری گون با کمربندهای تابشی مشابه زمین ایجاد کند. گشتاور دو قطبی مغناطیسی با میل یک درجه نسبت به محور چرخش زحل قرار می‌گیرد که این مقدار با انحراف مشخص محورهای مغناطیسی مشتری و زمین تفاوت آشکار دارد. مغناطیس‌سپهر(magnetosphere) زحل ذرات بسیار کمتری از ذرات مغناطیسرسپهر مشتری را در خود جای می‌دهد.
دو دلیل عمده این تفاوت شامل کمبود یک منبع محلی ذرات بار دار که در مورد مشتری توسط فورانهای آیو تولید می‌شوند و حلقه‌های قابل رویت زحل که بطور موثری ذرات باردار را جذب کرده و مغناطیس‌سپهر داخلی را از ذرات باردار خالی می‌کنند، است. در خارج لبه حلقه‌ها چگالی ذرات باردار به سرعت افزایش می‌یابد و در حدود ۵Rs تا ۱۰Rs به یک قله می‌رسد. در اینجا، ذرات باردار بطور محکم به میدان مغناطیسی در حال دوران سریع جفت می‌شوند. این برهمکنش، لایه‌ای از پلاسما به ضخامت تقریباً ۲Rs ایجاد می‌کند که تا حدود ۱۵Rs ادامه می‌یابد.در ورای این مقدار، مغناطیس‌سپهر شکل خود را از دست می‌دهد. اندازه آن با دمای خورشید تغییر می‌یابد.
نظرات شما عزیزان:
تبادل
لینک هوشمند
