قمرهای مشتری

گالیله در سال 1610 میلادی (989 شمسی) ، چهار قمر اصلی مشتری را کشف کرد. اسامی آنها شامل یو ، اروپا ، گانیمد و کالیسو است. این چهار قمر ، حتی با دوربین دو چشمی نیز دیده می‌شوند. یو درکمتر از دور روز ، اروپا در سه روز و نیم و گانیمد در یک هفته و کالیسو در حدود هفده روز ، مشتری را دور می‌زنند. اگر در چند شب ، نموداری از مشتری و قمرهایش تهیه کنیم، رقص آنها به دور سیاره مادر آشکار می‌شود. گالیله دریافت که مشتری ، خود یک منظومه شمسی کوچک است. علاوه بر این چهار قمر که قمرهای گالیله نیز نامیده می‌شوند، دست کم 9 قمر کوچکتر در اطراف مشتری وجود دارد. آنها را می‌توان با تلسکوپهای بزرگ عکسبرداری کرد.

شانزده قمر مشتری به چهار گروه چهارتایی تقسیم می شوند . گروه اول در فاصله حدود 130000 کیلومتری (80000 مایل). گروه دوم در فاصله حدود 200000 کیلومتری (125000 مایل). گروه سوم در فاصله 9 میلیون کیلومتری (6/5 میلیون مایل). و گروه چهارم در فاصله ای نزدیک به گروه سوم قرار دارند. جهت چرخش تمام گروهها بجز گروه چهارم، همان جهت چرخش مشتری است. همه قمرهای مشتری بجز قمرهای گروه دوم، کوچک هستند. قمرهای گروه دوم که گالیله ای نام دارند هم اندازه ماه زمین هستند. گانیمید ، یک قمر گالیله ای چهار قمر بزرگ مشتری که توسط گالیله (1642-1564) کشف شدند، قمرهای گالیله‌ای نامیده می‌شوند. سیاره مشتری دارای بزرگترین قطر و بیشترین جرم در میان تمام سیارات منظومه شمسی است. استوای مشتری 11 برابر استوای زمین است. این سیاره سریعتر از سایر سیارات به دور خود می چرخد. دوره چرخشی مشتری نصف دوره چرخشی زمین است

نگاه اجمالی

مشتری پنجمین سیاره نزدیک به خورشید و اولین غول از چهار غول گازی است. مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی بوده و جرم آن از تمام سیارات دیگر بیشتر است. مشتری که نزدیکترین سیاره غول پیکر به خورشید است، از نظر بزرگی و جرم در مقام اول جای دارد. هنگامی که در آسمان پدیدار می‌شود، به غیر از زهره از تمام ستارگان و سیاره‌های دیگر ، نورانی تر دیده می‌شود. اشکال گوناگونی در مشتری دیده می‌شود که حتی با یک تلسکوپ کوچک نیز قابل رویت است. مثلا لکه بزرگ سرخ رنگی می‌توان در آن دید. موقعی که به مشتری نگاه می‌کنیم، فقط ابرها و توفانهای جو فوقانی آن را می‌بینیم. حتی تلسکوپهای مستقر در سفینه‌های فضایی نمی‌توانند از سطح پنهان در زیر هزاران کیلومتر گاز تیره جو آن تصویر بدست آورند.حجم این سیاره 1300 برابر زمین، و جرم آن دو و نیم برابر جرم تمامی سیارات منظومه شمسی است. ابرهای انواری شکل مشتری غالباً از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند. جو درونی سیاره حدود 1000 کیلومتر (600 مایل) پایین‌تر از ابرها شروع می‌شود که در این نقطه گاز هیدروژن به مایع تبدیل می‌گردد. در اعماق پایین تر، هیدروژن حالت فلزی دارد. در مرکز مشتری ، هسته‌ای سنگی و بسیار داغ وجود دارد که حرارتش به 3500 درجه سانتی گراد (63000 درجه فارنهایت) می‌رسد.

مشتری گون

آن سوی مریخ ، از کمربند سیاری به اندازه تقریبا 3AV عبور می‌کنیم و بالاخره به بزرگترین سیاره مشتری گون یعنی مشتری که به خاطر نام سلطان خدایان اولمپیا (Olym pian) نامگذاری شده است، می‌رسیم. به دلیل اندازه بسیار بزرگ و آلبدوی زیاد آن (51%) ، مشتری در آسمان شبهای زمین به خصوص در نقطه مقابله یک سیاره خیلی روشن است. سیاره‌های غول پیکر منظومه شمسی ، بطور قابل ملاحظه‌ای بزرگتر از سیاره‌های درونی هستند. برای مثال ، قطر مشتری یازده برابر قطر زمین و حجم آن ، هزار برابر حجم زمین است. ولی چگالی این سیاره‌ها در حدود چگالی آب است.

حرکت مشتری

مدار مشتری حول خورشید ، خروج از مرکز کمی دارد (0.0484) و تنها به اندازه 1.31 درجه نسبت به دایرةالبروج میل دارد. نیم قطر طول مدار آن 5.2028AV است. این سیاره یک مدار نجومی را در 11.862 سال زمینی طی می‌کند. دوره تناوب مداری هلالی 398.88 روزه آن ، دلالت بر این دارد که مشتری (با شکل کامل) هر سال دیرتر به نقطه مقابله بر می‌گردد. از آنجا که فقط می‌توانیم جو غلیظ مشتری را ببینیم، دوره تناوب چرخش سیاره بوسیله دوره تناوب چرخش اشکال جوی آن ، نظیر لکه قرمز بزرگ با اندازه گیری انتقال دو پلری نور از لبه‌های نزدیک و دور شونده و با مطالعه چرخش ساختار میدان مغناطیسی تعیین می‌شود.

در می‌یابیم که محور چرخشی مشتری 7 دقیقه و 3 ثانیه نسبت به محور مداری آن میل دارد. اما دوره تناوب چرخشی نجومی آن از 9 ساعت و 50 دقیقه در استوا تا 9 ساعت و 55 دقیقه در عرضهای جغرافیایی بالاتر تغییر می‌کند. از این رو جو گازی شکل مشتری یک چرخش جزئی نشان می‌دهد. در استوا سریعترین و در قطبین آهسته‌ترین (خورشید نیز به مدار جزئی می‌چرخد، زیرا آن هم یک سیال است) است. چرخش بسیار سریع مشتری در اثر پخی زیاد آن نتیجه می‌شود.

گردباد
لکه سرخ بزرگ ناحیه‌ای پر فشار است
که در آن گردبادهای بالارونده ، گازهای
مختلفی را با خود وارد جو می‌کنند.

مشخصات فیزیکی

شعاع استوایی (11.19R_φ) و جرم (318M_φ) مشتری توسط مشاهدات مدرای ، و پنهان شدگیهایی اقمارش و بوسیله اختلالات جاذبه‌ای آن در مدارات ستاره‌های دنباله‌دار و سیارکها و بوسیله اندازه گیری قطر زاویه‌ای قرص قابل رویت آن (47 ثانیه در نقطه مقابله) و بوسیله اندازه گیریهای مسافر (Voyager) که از کنار آن در حال عبور است، بطور دقیق معین شده است. این مدل خیلی بزرگ سیارات مشتری گون ، دارای چگالی متوسط 1330Kg/m^3 است. این چگالی دلالت بر این دارد که ترکیبات مشتری شبیه خورشید با فراوانی حدود 75 درصد هیدروژن ، 24 درصد هلیوم و یک درصد تمام عناصر سنگینتر (از لحا‌ظ جرمی) است. قسمت اعظم مشتری ، کاملا برخلاف درون زمین و سایر سیارات خاکی ، از هیدروژن تشکیل شده است و بیشتر آن به صورت مایع می‌باشد. دمای هسته ممکن است حدود 10 برابر داغ تر از زمین ، بالغ بر 4000 درجه کلوین ، باشد. عامل چرخش همرفتی جو ، شارش گرما از هسته به بیرون است. چرخش سریع سیاره ، شتاب کوریولیس بزرگی ایجاد می‌کند که جو لایه‌ لایه‌ای زیبایی بوجود می‌آورد.

لکه سرخ بزرگ

لکه سرخ بزرگ ، یک ناحیه واچرخه‌ای بزرگ (نوعی گردباد) در ابرهای فوقانی سیاره مشتری است. از زمان کشف این لکه تا کنون ، بارها دیده شده که قطر آن تا سه برابر قطر زمین افزایش یافته است. جریانهای چرخان گاز که در این لکه وجود دارند، فسفر را ار جو تحتانی به بالا مکیده و باعث قرمز یا صورتی شدن لکه می‌شوند. این لکه از محیط اطراف خود بلندتر و سردتر است و هر 12 روز زمینی، یک دور در جهت عکس عقربه‌های ساعت به دور خودش می‌چرخد.

حلقه‌های مشتری

منظومه حلقه‌های مشتری در سال 1979 توسط کاوشگر فضایی ویجر 1 کشف گردید. سه حلقه مشتری به ترتیب زیر نامگذاری شده اند:

حلقه هاله به عرض 22800 کیلومتر (14170 مایل). حلقه اصلی که حلقه‌ای باریک و درخشان است به عرض 6400 کیلومتر (3980 مایل). و حلقه تار عنکبوت (گسامر) که رقیق‌ترین و عریض ترین حلقه می‌باشد به عرض 8500 کیلومتر (53000 مایل). حلقه تار عنکبوت که در این تصویر ساختگی به رنگ آبی کمرنگ دیده می‌شود، از حلقه اصلی که مشتری را احاطه می‌کند بیرون زده است

مرررررریخ

مريخ چهارمين سياره از سمت خورشيد در منظومه شمسي است. اين سياره يکي از همسايه هاي نزديک زمين در فضا مي باشد. مانند بقيه اجرام موجود در منظومه شمسي عمر مريخ نيز در حدود ?/? بيليون سال تخمين زده مي شود.

روميان باستان به تقليد از يونانيان، نام خداي جنگ خود يعني مارس را بر روي اين سياره گذاشتند. دليل اين نامگذاري رنگ سرخ تداعي کننده خون اين سياره است. سرخ بودن اين سياره به دليل وجود مقادير زياد آهن در خاک آن مي باشد.

دانشمندان اين سياره را از طريق تلسکوپ هاي مستقر در زمين و فضا مشاهده کرده اند. سفينه هايي نيز تلسکوپ و تجهيزاتي ديگر را با خود به اين سياره برده اند. سفينه هاي نخستين طوري طراحي شده بودند که با گذر از کنار مريخ به مشاهده آن بپردازند. بعدها، سفينه هايي در مداري به دور مريخ شروع به گردش نموده و يا حتي بر سطح آن فرود آمده اند اما تا کنون هيچ انساني پاي بر روي اين سياره نگذاشته است.
دانشمندان شواهدي را مبني بر اينکه زماني در سطح مريخ آب جريان داشته است، پيدا نموده اند. شواهدي شامل کانال ها، دره ها و آبگذرها بر سطح مريخ. اگر اين بيان از شواهد درست باشد، اين امکان وجود دارد که همچنان در لايه هاي زيرين اين سياره آب مايع يافت شود. ضمنا يک سفينه مقادير زيادي از يخ را در سنگهاي زيرين مريخ که بيشتر نزديک قطب جنوب اين سياره مي باشند کشف کرده است.

به علاوه، يک گروه از دانشمندان ادعا کرده اند که مدرکي پيدا نموده اند که نشان مي دهد زماني در مريخ موجودات زنده اقامت داشته اند. اين مدرک شامل مواد موجود در سنگ هاي آسماني پيدا شده در زمين مي باشد. اما تشريح اين گروه از اين سنگ آسماني هنوز نتوانسته است که بقيه دانشمندان را متقاعد کند.
سطح مريخ نشانه ها و خصوصيات برجسته اي از قبيل يک تنگه بسيار عميق تر و بلند تر از تنگه هاي موجود در زمين و کوه هايي بسيار مرتفع تر از اورست دارد.

بر فراز سطح اين سياره اتمسفري وجود دارد که ??? مرتبه از اتمسفر زمين رقيق تر است. با اين حال اين اتمسفر به اندازه اي تراکم دارد که بتواند يک سيستم آب و هوايي شامل ابرها و بادها را ايجاد نمايد. طوفانهايي مهيب همراه با گرد و خاک گاهي همه سطح اين سياره سرخ را در بر مي گيرند.
مريخ از زمين بسيار سرد تر است. دماي آن از ???- درجه سانتيگراد در نزديک قطبها در فصل زمستان تا ?? درجه سانتيگراد در ميان روز و نزديک استوا متغير است. ميانگين دماي مريخ حدود ??- درجه سانتيگراد مي باشد.

مريخ با زمين تفاوت هاي زيادي دارد و اين تفاوت ها بيشتر از فاصله دور مريخ از خورشيد و کوچکتر بودن آن نسبت به زمين ناشي مي شود. ميانگين فاصله مريخ از خورشيد حدود ???.???.??? کيلومتر مي باشد اين فاصله تقريبا ?/? برابر فاصله زمين تا خورشيد است. ميانگين شعاع مريخ ?.??? کيلومتر يعني تقريبا نصف شعاع کره زمين مي باشد.

ادامه مطلب

اورانوس

اورانوس هفتمین سیاره نزدیک به خورشید و سومین غول از چهار غول گازی است. جبه‌ای از گاز و یخ هسته سنگی این سیاره را پوشانده است. جو اطراف جبه غالباً از متان ساخته شده ، که این گاز باعث وجود رنگهای آبی و سبز که از مشخصات بارز این سیاره هستند، می‌شود. اورانوس در کناره‌های خارجی و سرد منظومه شمسی قرار داشته ، دمای ابرهای فوقانی آن به 210 درجه سانتیگراد زیر صفر (346- درجه فارنهایت) می‌رسد. علی رغم داشتن 15 قمر و یک منظومه حلقوی ، سطح اورانوس مشخصه خاصی ندارد. تنها مشخصاتی که تا کنون مشاهده شده‌اند چند ابر متانی هستند که در سال 1986 بوسیله کاوشگر فضایی ویجر2 کشف شدند.

فاصله متوسط از خورشید	2.87میلیارد کیلومتر
قطر استوا	51118 کیلومتر
مدت حرکت وضعی	17.90 ساعت
مدت حرکت انتقالی	84.01 سال زمینی
سرعت مداری	6.81 کیلومتر در ساعت
دمای ابر فوقانی	-210 درجه سانتیگراد
جرم (زمین = 1)	14.53
چگالی متوسط (آب = 1)	1.29
جاذبه (زمین = 1)	0.79
تعداد قمر	15

رصد اورانوس

تحت شرایط بسیار عالی ، اورانوس را می‌توان با چشم غیر مسلح دید. هنگام مشاهده با تلسکوپ ، اورانوس بصورت حلقه کوچکی به رنگهای سبز و آبی دیده می‌شود. 15 قمر اورانوس تا کنون کشف شده‌اند که به موازات استوای سیاره و در جهت چرخش سایره ، به دور آن می‌چرخند. در اثر انحراف محور چرخش اورانوس ، صفحه استوای سیاره تقریباً عمود بر صفحه دایرة البروج است.

به همین سبب ، گاهی اوقات مانند سالهای 1945 و 1987، اگر از زمین به اورانوس بنگریم فقط قطب آن دیده شده ، مدار قمرهای سیاره تقریباً بصورت صفحه‌ای کامل به نظر می‌رسد. بعضی اوقات نیز ، مانند سالهای 1966 و 2008 ، کناره مدار قمرهای اورانوس دیده شده ، چنین به نظر می‌رسد که قمرها در مسیری مستقیم عقب و جلو می‌روند.

خواص فیزیکی اورانوس

محور چرخش اورانوس حدود 98 درجه نسبت به صفحه مدار سیاره به دور خورشید انحراف دارد. بنابراین اورانوس بر خلاف سایر سیاره‌ها ، روی محوری تقریباً افقی می‌چرخد. انحراف محور اورانوس تأثیر زیادی بر قطبهای سیاره می‌گذارد و باعث می‌شود که هر قطب از دوره تناوب مداری که 84 سال زمینی طول می‌کشد، 42 سال را در روشنایی و 42 سال دیگر را در تاریکی بگذراند. به هر حال ، اورانوس به قدری از خورشید دور است که تفاوت دما در قطبها در طول تابستان و زمستان فقط 2 درجه سانتیگراد (3.6 درجه فارنهایت) است.

اورانوس سومین سیاره بزرگ منظومه شمسی بوده ، بزرگی آن 4 برابر زمین است. دوره تناوب مداری این سیاره 84 سال زمینی است و بعد از نپتون و پلوتون ، طولانی‌ترین مدار را دارد.

حلقه‌های اورانوس

تصادم عظیم احتمال دارد که در گذشته ،
جسم آسمانی بزرگی به یک طرف اورانوس برخورد کرده
و باعث انحراف محور چرخش آن شده است.

بخاطر تیرگی زیاد مواد سازنده حلقه‌های اورانوس ، مشاهده آنها بسیار مشکل است. در سال 1977، این حلقه‌ها در مسیر نور یک ستاره قرار گرفته و بدین ترتیب کشف شدند. کاوشگر فضایی ویجر2 در سال 1986 یازده حلقه باریک این سیاره را از نزدیک مورد بررسی قرار داد. مواد تشکیل دهنده این حلقه‌ها سنگهایی به اندازه یک متر (یک یارد) هستند. پهنای حلقه "اپسیلون" از 20 تا 100 کیلومتر (12 تا 60 مایل) متغیر است.

قمرهای اورانوس

15 قمر تا کنون برای اورانوس شناخته شده‌اند که مواد تشکیل دهنده تمام آنها مخلوطی از سنگ و یخ است. در سطح چهار قمر بزرگ اورانوس (ابرن ، تیتانیا ، آمبریل ، آریل) گودالهای شهابسنگی وجود دارند. سطح میراندا ، پنجمین قمر بزرگ اورانسو ، مشخصات مختلفی دارد، از جمله دشتهایی پوشیده از گودالهای شهابسنگی قدیمی ، تپه‌های بزرگ و دره‌های عمیقی که سطح این قمر را شکافته‌اند. به نظر ستاره شناسان ، دلیل ویژگیهای متفاوت سطح میراندا این است که این قمر احتمالاً بر اثر یک تصادم عظیم متلاشی شده و سپس دوباره جمع شده است.

دنباله دارها

دنباله دارها  يا  ستارگان   دنباله دار در واقع ستاره نيستند ،  بلکه  کره هاي  کوچکي  هستند  که خود  بطو ر مستقل داراي مدار هستند  و همانند سيارات به گرد خورشيد در حرکت هستند .  اصطلاح   Comet   از لغت يوناني  Kometes     به  معناي موبلند يا  بلند مو گرفته شده است که اين نام را به دليل دنباله بلند و زيباي آن ، به دنباله دارها داده اند.


اين  دنباله  امکان  دارد ،  هزاران  و شايد هم  ميليون ها کيلومتر در فضا کشيده شود ،  به  دليل نيروي وارد بر گيسوي  دنباله دار از طرف خورشيد ، دنباله ، دنباله دار هميشه   در جهت  خلاف  خورشيد  است.  درجه  حرارت  سطحي  ستارگان  دنباله دار در فاصله  500000   کيلومتري از خورشيد  در حدود 4500  درجه  سانتي گراد است .  ستارگان   دنباله دار  داراي عمر طولاني  نيستند و بر اثر عبورهاي متوالي که از مقابل خورشيد  دارند ، بخش از آن ها  به  صورت گرد و غبار از سطح جدا شده  و در فضا رها مي شود . به اين ترتيب به تدريج از جرم آن ها کاسته مي شود.

پاورقی  آسمان

انسان های اولیه با نگاه کردن به آسمان سوالات زیادی از خود می پرسیدند . با گذشت زمان دریافتند که جهان ما را ستاره ها ،سیارات ،دنباله دارها، شهاب سنگ ها، قمرها وبسیاری ازچیزهای ناشناخته تشکیل داده است . با اختراع تلسکوپ و پیشرفت علم بشر توانست تا حدودی پی به اجزای تشکیل دهندۀ جهان از جمله سحابی ها ، کهکشانها ، مواد میان ستاره ای وانرژی های پنهان ببرد . سیاره ، سیارات اجرامی هستند که به دور خورشید (و البته به خود هم ) درحال گردشند . می توان گفت بسته فاصله ای که از خورشید دارند ؛ جنس ، ترکیبات و کرویت آنها تغییر می کند . آن دسته که به خورشید نزدیکترند ، جامد (به ترتیب فلزی (عطارد و زهره) سنگی و خاکی (زمین و مریخ) )، داغ ، تقریبا" کروی (پخی شکل) هستند . از قانون سوم کپلر می دانیم که سیارات هر چه نزدیکتر به خورشید باشند  ، سریعتر حرکت می کنند و البته داغ تر . اما آن دسته که از خورشید دورند ، گازی شکل، سرد ، بسیار پخ (بیضوی گون ) و کندتر به دور خورشید در حال حرکتند . که باز هم براساس قانون سوم کپلر  هر چه دورتر، کندتر و البته سرد تر. سیارات از خود نور ندارند و از بازتابش نور خورشید مرئی می شوند. البته همیشه استثنائاتی در منظومه شمسی (و البته در کل جهان) وجود دارد که ما هنوز دلیلی قانع کننده برای آنها نداریم . مثلا" زهره با اینکه نسبت به عطارد از خورشید دورتر است ، اما به دلیل وجود ابرهای بسیار ضخیمش داغ تر است . و از این جمله بسیارند .ستاره ،  کره های داغ و سوزانی ازگازاند که بر خلاف سیارات از خودشان نور دارند و درفضا حرکت می کنند . انرژی ستارگان ناشی از فعل وانفعالات هسته ای است که در درونش رخ می دهد . با تبدیل هیدروژن به هلیم در هستۀ یک ستاره مقدار زیادی نور وگرما از آن ساطع می شود . رنگ ستاره بیشتر ناشی ازحرارت سطح آن و کمتر ناشی از ترکیبات سطحی آن است . میزان حرارت ( سطحی ) یک ستاره به جرم بستگی آن دارد. دلیل هر کدام از این گفته ها با گذشت زمان برایتان آسان می گردد .

اقمار

اقمار

  علاوه بر حلقه ها، زحل دارای 60 قمر به قطر تقریبی ۱۰کیلومتر و چندین قمر کوچکتر نیز می باشد. بزرگترین قمر این سیاره تیتان نام دارد. قطر این قمر ۵۱۵۰ کیلومتر (بزرگتر از سیاره پلوتو) است. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی است که دارای جو می باشد. اتمسفر این قمر حاوی حجم زیادی نیتروژن است.

زحل و خانواده اش

بیشتر اقمار زحل دارای چاله های بزرگی هستند. برای مثال قمر میماس (Mimas) چاله ای دارد که یک سوم قطر این قمر را پوشانده است. قمر دیگر، لاپتوس (Iapetus)، دارای یک نیمه روشن و یک نیمه تاریک است. نیمه روشن این قمر 10برابر بیش از نیمه تاریک آن نور را باز می تاباند. قمر هایپریون (Hyperion) بیشتر شبیه به یک استوانه چاق است تا یک کره.

 

پرواز به زحل

در سال ۱۹۷۳، ایالات متحده فضاپیمایی را به منظور بررسی دو سیاره مشتری و زحل به فضا فرستاد. نام این فضاپیما پایونیر-ساترن (Pioneer-Saturn) بود. این فضاپیما در سال ۱۹۷۴ به زحل رسید. پایونیر-ساتورن اطلاعات علمی و تصاویر خوبی از زحل به زمین ارسال کرد. این اطلاعات و تصاویر به اکتشافاتی در مورد دو حلقه بیرونی زحل کمک کرد. 

پایونیر-ساتورن همچنین توانست میدان مغناطیسی زحل که ۱۰۰۰ مرتبه از میدان مغناطیسی زمین قوی تر می باشد را کشف کند. این میدان قوی، مگنتوسفر (منطقه نیروهای مغناطیسی قوی) بزرگی را اطراف این سیاره به وجود آورده است. به علاوه، اطلاعاتی که این فضاپیما ارسال کرد نشان داد که درون مگنتوسفر این سیاره کمربندهای تشعشعی وجود دارند. این کمربندها متشکل از الکترونها و پروتونهای پر انرژی قابل مقایسه با کمربندهای ون آلن زمین می باشند.

در سال ۱۹۷۷، ایالات متحده دو سفینه دیگر به نامهای ویجر۱ (Voyager) و ویجر۲ را برای مطالعه زحل و دیگر سیارات ارسال کرد. در ۱۲ نوامبر ۱۹۸۰، ویجر۱ در فاصله ۱۲۶.۰۰۰ کیلومتری زحل و در تاریخ ۲۵ آگوست ۱۹۸۱، ویجر۲ در فاصله ۱۰۱.۰۰۰ کیلومتری این سیاره قرار گرفتند.

کاسینی در اطراف زحل پرسه می زند و هر روز کشفی جدید می کند.

دو سفینه ویجر وجود هفت حلقه زحل را تائید کردند. آنها نشان دادند که این حلقه ها خود از حلقه های بسیار باریک تشکیل شده اند. به علاوه اطلاعات و تصاویر تهیه شده توسط آن دو سفینه نه قمر زحل را کشف یا تائید نمودند. آنها همچنین وجود حجم عمده نیتروژن در اتمسفر قمر تیتان را تشخیص دادند.

در سال ۱۹۹۷، ایالات متحده سفینه کاسینی را برای مطالعه این سیاره، حلقه ها و قمرهایش فرستاد. این سفینه در سال ۲۰۰۴ شروع به گردش دور زحل نمود. این سفینه، کاوشگری به نام هایگنس (Huygens) را با خود، به منظور فرود آمدن در سطح تیتان، حمل می کرد. هایگنس توسط آژانس فضایی اروپا ساخته شد.

دما

انحراف محور عمودی این سیاره منجر به اختلاف میزان تابش خورشید به قسمتهای مختلف آن و در نهایت ایجاد فصول شده است. هر فصل در این سیاره ۵/۷ سال زمینی طول می کشد چرا که مدت زمان یکبار گردش زحل به دور خورشید ۲۹ برابر زمین است.

دمای زحل همیشه از دمای زمین سردتر است، زیرا این سیاره از خورشید دورتر است. میانگین دما در بالای ابرها ۱۷۵- درجه سانتیگراد می باشد.

دما در اعماق ابرها بیشتر می شود.  بسیاری از ستاره شناسان معتقدند که این حرارت در فرایند فرو رفتن هلیوم به درون هیدروژن مایع به وجود می آید.

 

چگالی و جرم

در بین همه سیارات منظومه شمسی، زحل کمترین چگالی را دارد. چگالی این سیاره تنها یک دهم چگالی زمین و دو سوم چگالی آب است. به همین دلیل یک تکه از این سیاره نسبت به تکه ای برابر از زمین بسیار سبکتر است و در روی آب شناور می ماند.

اگر زحل را روی آب بگذاریم، روی آب می ماند!! چون چگالی میانگینش از آب کمتر است!

گرچه چگالی این سیاره بسیار کم است اما وزن آن پس از مشتری، از دیگر سیارات بیشتر است. جرم زحل ۹۵ بار از جرم زمین بیشتر می باشد. نیروی گرانش این سیاره اندکی از گرانش زمین بیشتر است. یک جسم ۱۰۰ گرمی در زمین، در زحل ۱۰۷ گرم می باشد.

 

حلقه ها

 حلقه های زحل دور این سیاره و موازی با استوا قرار دارند. آنها هرگز با سیاره برخورد نمی کنند. با گردش زحل به دور خورشید آنها با همان زاویه ثابت و همیشگی در جای خود برقرار می مانند.

هفت حلقه زحل در حقیقت متشکل از هزاران حلقه باریک می باشند. این حلقه های باریک از بیلیونها تکه یخ ایجاد شده اند. ابعاد این تکه های یخ گاهی به اندازه یک ذره کوچکند و گاهی قطر آنها به بیش از 3 متر می رسد.

خرده  یخها و ستگهایی که حلقه ها را تشکیل داده اند.

حلقه های اصلی زحل بسیار عریضند. برای مثال عرض خارجی ترین حلقه ۳۰۰.۰۰۰ کیلومتر می باشد. با این حال در ابعاد فضا این حلقه ها بسیار باریک به حساب می آیند. آنقدر باریک که هنگامیکه این سیاره درست در مقابل و در راستای زمین قرار می گیرد نیز این حلقه ها قابل رویت نیستند.

ضخامت آنها بین ۲۰۰ تا ۳۰۰۰ متر است. در بین حلقه ها فضای خالی قرار گرفته و آنها را از هم جدا می نماید. عرض هر یک از این فضاهای خالی ۳۲۰۰ کیلومتر و یا بیشتر است. البته در برخی از این فضاهای خالی حلقه های بسیار باریکی قرار دارند.

سایه ی زحل روی حلقه هایش افتاده است. - تصویر از فضاپیمای کاسینی

حلقه های زحل در اوایل قرن ۱۶ توسط ستاره شناس ایتالیایی، گالیله، کشف شدند. گالیله نتوانست با تلسکوپ کوچک خود این حلقه ها را به وضوح و به درستی رصد کند. او فکر می کرد که حلقه ها، قمر های بسیار بزرگ می باشند.

در سال ۱۶۵۶، پس از به کارگیری یک تلسکوپ قوی تر، کریستیان هایگنس (Christiaan Huygens)، ستاره شناس آلمانی، یک حلقه باریک مسطح حول زحل را توصیف کرد. هایگنس فکر می کرد که این حلقه یک صفحه جامد از برخی مواد است.

در سال ۱۶۷۵، دومنیکو کاسینی (Domenico Cassini)، یک ستاره شناس آلمانی متولد فرانسه، کشف دو حلقه مجزا که با گروه هایی از اقمار کوچک شکل گرفته بودند را اعلام نمود. مشاهدات بعدی از زحل وجود تعداد بیشتر این حلقه ها را ثابت نمود. حلقه های باریکی که هفت حلقه اصلی را شکل می دهند در سال ۱۹۸۰ کشف شدند.

فیلمی از تأثیر اقمار روی حلقه های زحل - تهیه شده توسط فضاپیمای کاسینی

 

گردش

زحل علاوه بر گردش انتقالی خود به دور خورشید، حول محور عمودی فرضی خود نیز در گردش است. زاویه این محور ۲۷ درجه از دایرة البروج می باشد.

بعد از مشتری، زحل سریعترین گردش وضعی در بین سیارات دیگر منظومه شمسی را دارد. یکبار گردش این سیاره به دور خود تنها ۱۰ ساعت و ۳۹ دقیقه به طول می انجامد. به دلیل این حرکت گردشی سریع، قطر استوایی این سیاره ۱۳.۰۰۰ کیلومتر از قطر قطبی آن بیشتر است.

 

سطح و جو

بیشتر دانشمندان معتقدند که این سیاره یک غول گازیست و هیچ سطح جامدی ندارد. به هرحال، به نظر می رسد که زحل دارای یک هسته داغ و جامد آهنیست.

اطراف این هسته متراکم، هسته خارجی قرار گرفته که احتمالا ترکیبی از آمونیاک، متان و آب می باشد. یک لایه از هیدروژن به شدت فشرده پیرامون هسته خارجی وجود دارد. در بالای این لایه، منطقه ای چسبناک (شربت مانند) متشکل از هیدروژن و هلیوم جای گرفته است. هیدروژن و هلیوم در نزدیک سطح به شکل گاز در می آیند و با اتمسفر زحل که عمدتا ترکیبی از همین دوعنصر است مخلوط می شوند.

یک لایه فشرده از ابر، کل سطح زحل را پوشانده است. در تصاویر به دست آمده از این سیاره مناطق و کمربندهای رنگی قابل تشخیصند. چنین مناطقی احتمالا به خاطر تفاوت دما و ارتفاع ابرها در قسمتهای مختلف ظاهر می گردند.

گیاهان و حیوانات مقیم زمین نمی توانند در زحل دوام بیاورند. دانشمندان شک دارند که گونه زیستی در این سیاره یافت شود.

تغییر زاویه ی زحل نسبت به زمین

زحل جواهر منظومه ی شمسی

زحل بعد از سیاره مشتری بزرگترین و زیباترین سیاره در منظومه شمسی می باشد. این سیاره دارای هفت حلقه مسطح به دور خود است. این هفت حلقه در واقع شامل تعداد زیادی حلقه های باریک که با ذرات یخی درست شده اند، می باشند.

این حلقه ها زحل را به یکی از زیباترین اجرام آسمان در منظومه شمسی تبدیل کرده اند. به جز زحل، سیارات مشتری، نپتون و اورانوس نیز دارای حلقه هایی می باشند که نسبت به حلقه های زحل بسیار کم نورترند.

زحل بهمراه تمامی حلقه هایش! - تصویر از فضاپیمای کاسینی در زمانی که خورشید پشت زحل پنهان شده

قطر زحل در استوا ۱۲۰.۵۴۰ کیلومتر، تقریبا ۱۰برابر قطر زمین است. این سیاره از زمین با چشم غیر مسلح قابل رویت است البته حلقه های آن دیده نمی شوند. زحل دورترین سیاره ای بود که ستاره شناسان باستان موفق به کشف آن شده بودند.

 

اندازه ی زحل در مقایسه با زمین

این سیاره به مناسبت خدای کشاورزی رومیان، ساترن نام گرفت.

زحل در مداری بیضی شکل به دور خورشید در حرکت است. بیشترین فاصله آن از خورشید ۱.۵۱۴.۵۰۰.۰۰۰ کیلومتر و کمترین فاصله آن ۱.۳۵۲.۵۵۰.۰۰۰ کیلومتر است. یک سال در زحل معادل ۱۰.۷۵۹ روز زمینیست.