سیاره زحل حقایق جالب برای بچه ها کوتاه. ویژگی های سیاره زحل: جو، هسته، حلقه ها، ماهواره ها

آسمان پر ستاره با زیبایی خود همواره عاشقان، شاعران، هنرمندان و عاشقان را به خود جذب کرده است. از زمان های بسیار قدیم، مردم پراکندگی ستارگان را تحسین می کردند و به آنها خواص جادویی خاصی نسبت می دادند.

به عنوان مثال، اخترشناسان قدیم توانسته بودند بین تاریخ تولد یک شخص و ستاره ای که در آن لحظه می درخشید، تشابهی قائل شوند. اعتقاد بر این بود که می تواند نه تنها بر کلیت ویژگی های شخصیتی یک نوزاد تازه متولد شده، بلکه بر کل سرنوشت آینده او نیز تأثیر بگذارد. رصد ستارگان به کشاورزان کمک کرد تا بهترین تاریخ کاشت و برداشت را تعیین کنند. می توان گفت که بسیاری از زندگی مردم باستان در معرض تأثیر ستارگان و سیارات بوده است، بنابراین جای تعجب نیست که بشر بیش از یک قرن است که در تلاش برای مطالعه نزدیک ترین سیارات به زمین بوده است.

بسیاری از آنها در حال حاضر به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند، اما برخی می توانند شگفتی های بسیاری را برای دانشمندان به ارمغان بیاورند. برای چنین سیاراتی، ستاره شناسان، در وهله اول، زحل را شامل می شوند. شرح این غول گازی را می توان در هر کتاب درسی نجوم یافت. با این حال، خود دانشمندان بر این باورند که این یکی از ضعیف ترین سیارات است که تمام اسرار و اسرار آن را بشریت حتی قادر به فهرست کردن آنها نکرده است.

امروز دقیق ترین اطلاعات در مورد زحل را دریافت خواهید کرد. جرم غول گاز، اندازه، توصیف و ویژگی های مقایسه ای آن با زمین - همه اینها را می توانید از این مقاله یاد بگیرید. شاید برای اولین بار حقایقی را بشنوید و چیزی برای شما باورنکردنی به نظر برسد.

تصورات باستانی زحل

اجداد ما نمی توانستند به طور دقیق جرم زحل را محاسبه کنند و آن را مشخص کنند، اما آنها به طور قطع درک کردند که این سیاره چقدر با شکوه است و حتی آن را می پرستیدند. مورخان بر این باورند که زحل متعلق به یکی از پنج سیاره ای است که کاملاً با چشم غیرمسلح از زمین قابل تشخیص است، برای مدت بسیار طولانی برای مردم شناخته شده است. نام خود را به افتخار خدای باروری و کشاورزی گرفته است. این خدا در میان یونانیان و رومی ها بسیار مورد احترام بود، اما در آینده نگرش نسبت به او کمی تغییر کرد.

واقعیت این است که یونانیان شروع به مرتبط کردن زحل با کرونوس کردند. این تایتان بسیار تشنه به خون بود و حتی فرزندان خود را نیز می بلعید. لذا بدون احترام و با اندکی دلهره با او برخورد شد. اما رومی ها به زحل احترام زیادی می گذاشتند و حتی او را خدایی می دانستند که بسیاری از دانش های لازم برای زندگی را به بشریت بخشیده است. این خدای کشاورزی بود که به مردم جاهل آموخت که محل زندگی بسازند و محصول رشد یافته را تا سال بعد حفظ کنند. رومی ها برای قدردانی از زحل، تعطیلات واقعی چند روزه برگزار کردند. در این دوره، حتی بردگان نیز می توانستند موقعیت ناچیز خود را فراموش کنند و کاملاً احساس آزادی کنند.

قابل توجه است که در بسیاری از فرهنگ های باستانی، زحل، که دانشمندان تنها پس از هزاران سال توانستند آن را مشخص کنند، با خدایان قوی مرتبط بود که با اطمینان سرنوشت مردم را در بسیاری از دنیاها کنترل می کنند. مورخان مدرن اغلب فکر می کنند که تمدن های باستانی می توانستند بسیار بیشتر از ما امروز درباره این سیاره غول پیکر بدانند. شاید دانش دیگری در دسترس آنها بود، و ما فقط باید با دور ریختن داده های آماری خشک، به اسرار زحل نفوذ کنیم.

شرح مختصری از سیاره

در چند کلمه، تشخیص اینکه زحل واقعا کدام سیاره است، بسیار دشوار است. بنابراین، در بخش فعلی، تمام داده های شناخته شده را به خواننده ارائه می دهیم که به شکل گیری ایده ای در مورد این جرم آسمانی شگفت انگیز کمک می کند.

زحل ششمین سیاره در منظومه شمسی بومی ماست. از آنجایی که عمدتاً از گازها تشکیل شده است، به عنوان یک غول گازی طبقه بندی می شود. مشتری را معمولا نزدیکترین "بستگان" زحل می نامند، اما در کنار آن اورانوس و نپتون را نیز می توان به این گروه اضافه کرد. قابل توجه است که تمام سیارات گازی می توانند به حلقه های خود افتخار کنند، اما فقط زحل آنها را به اندازه ای دارد که به شما امکان می دهد "کمربند" باشکوه خود را حتی از زمین مشاهده کنید. ستاره شناسان مدرن به درستی آن را زیباترین و شگفت انگیزترین سیاره می دانند. از این گذشته ، حلقه های زحل (این شکوه شامل چه چیزی است ، در یکی از بخش های بعدی مقاله خواهیم گفت) تقریباً دائماً رنگ خود را تغییر می دهند و هر بار عکس آنها با سایه های جدید شگفت زده می شود. بنابراین، غول گازی یکی از قابل تشخیص ترین ها در بین سیارات دیگر است.

جرم زحل (5.68 × 10 26 کیلوگرم) در مقایسه با زمین بسیار بزرگ است، کمی بعد در مورد این صحبت خواهیم کرد. اما قطر این سیاره که طبق آخرین داده ها بیش از صد و بیست هزار کیلومتر است، با اطمینان آن را به جایگاه دوم در منظومه شمسی می رساند. فقط مشتری، رهبر این لیست، می تواند با زحل بحث کند.

این غول گازی جو، میدان های مغناطیسی و تعداد زیادی ماهواره دارد که به تدریج توسط ستاره شناسان کشف شد. جالب اینجاست که چگالی سیاره به طرز محسوسی کمتر از چگالی آب است. بنابراین، اگر تخیل شما به شما اجازه می دهد یک استخر عظیم پر از آب را تصور کنید، مطمئن باشید که زحل در آن غرق نخواهد شد. مانند یک توپ بزرگ بادی، به آرامی روی سطح می لغزد.

خاستگاه غول گازی

علیرغم این واقعیت که زحل در دهه های گذشته به طور فعال توسط فضاپیماها کاوش شده است، دانشمندان هنوز نمی توانند با اطمینان بگویند که این سیاره دقیقا چگونه شکل گرفته است. تا به امروز دو فرضیه اصلی مطرح شده است که موافقان و مخالفان خود را دارند.

خورشید و زحل اغلب از نظر ترکیب با هم مقایسه می شوند. در واقع، آنها حاوی غلظت زیادی از هیدروژن هستند که به برخی از دانشمندان این امکان را می دهد تا فرضیه کنند که ستاره ما و سیارات منظومه شمسی تقریباً در یک زمان تشکیل شده اند. انباشت گازهای عظیم به اجداد زحل و خورشید تبدیل شدند. با این حال، هیچ یک از طرفداران این نظریه نمی توانند توضیح دهند که چرا، اگر بخواهم چنین بگویم، در یک مورد یک سیاره و در مورد دیگر یک ستاره از منبع اصلی تشکیل شده است. تفاوت در ترکیب آنها نیز هنوز هیچ کس نمی تواند توضیح شایسته ای ارائه دهد.

طبق فرضیه دوم، فرآیند تشکیل زحل صدها میلیون سال به طول انجامید. در ابتدا، تشکیل ذرات جامد وجود داشت که به تدریج به جرم زمین ما رسید. با این حال، در نقطه ای، این سیاره مقدار زیادی گاز را از دست داد و در مرحله دوم، به طور فعال آن را از فضای بیرونی توسط گرانش افزایش داد.

دانشمندان امیدوارند که در آینده بتوانند راز تشکیل زحل را کشف کنند، اما قبل از آن هنوز چندین دهه انتظار دارند. از این گذشته ، فقط دستگاه کاسینی که سیزده سال طولانی در مدار خود کار می کرد ، توانست تا حد امکان به سیاره نزدیک شود. او در پاییز امسال ماموریت خود را به پایان رساند و حجم عظیمی از داده ها را که هنوز پردازش نشده اند برای ناظران جمع آوری کرد.

مدار سیاره

فاصله زحل و خورشید تقریباً یک و نیم میلیارد کیلومتر است، بنابراین سیاره نور و گرمای زیادی از نور اصلی ما دریافت نمی کند. قابل توجه است که غول گازی در مداری کمی کشیده به دور خورشید می چرخد. با این حال، در سال های اخیر، دانشمندان استدلال کرده اند که تقریبا تمام سیارات این کار را انجام می دهند. زحل تقریباً در سی سال یک انقلاب کامل انجام می دهد.

این سیاره به سرعت به دور محور خود می چرخد، حدود ده ساعت زمین برای یک چرخش طول می کشد. اگر ما روی زحل زندگی می کردیم، یک روز چقدر طول می کشید. جالب اینجاست که دانشمندان چندین بار سعی کردند چرخش کامل سیاره به دور محورش را محاسبه کنند. در این مدت خطای تقریباً شش دقیقه ای رخ داد که در چارچوب علم کاملاً چشمگیر تلقی می شود. برخی از دانشمندان آن را به عدم دقت ابزارها نسبت می دهند، در حالی که برخی دیگر استدلال می کنند که در طول سال ها، زمین بومی ما شروع به چرخش کندتر کرد، که باعث ایجاد خطاها شد.

ساختار سیاره

از آنجایی که اندازه زحل اغلب با مشتری مقایسه می شود، جای تعجب نیست که ساختار این سیارات بسیار شبیه به یکدیگر باشد. دانشمندان غول گازی را به طور مشروط به سه لایه تقسیم می کنند که مرکز آن یک هسته سنگی است. چگالی بالایی دارد و حداقل ده برابر جرم آن بیشتر از هسته زمین است. لایه دوم که در آن قرار دارد هیدروژن فلزی مایع است. ضخامت آن تقریباً چهارده و نیم هزار کیلومتر است. لایه بیرونی سیاره هیدروژن مولکولی است که ضخامت این لایه در هجده و نیم هزار کیلومتر اندازه گیری می شود.

دانشمندان، با مطالعه این سیاره، به یک واقعیت جالب پی بردند - تابش آن دو و نیم برابر بیشتر از آنچه از ستاره دریافت می کند، به فضای بیرونی ساطع می کند. آنها سعی کردند توضیحی قطعی برای این پدیده بیابند و با مشتری تشبیه کنند. با این حال، تا به حال، این یکی دیگر از رازهای سیاره باقی مانده است، زیرا اندازه زحل کوچکتر از "برادر" خود است، که مقادیر بسیار کمتری از تشعشعات را به دنیای خارج ساطع می کند. بنابراین، امروزه چنین فعالیت سیاره با اصطکاک جریان های هلیوم توضیح داده می شود. اما دانشمندان نمی توانند بگویند که چقدر این نظریه قابل اجراست.

سیاره زحل: ترکیب جو

اگر سیاره را از طریق تلسکوپ رصد کنید، متوجه می شوید که رنگ زحل تا حدودی رنگ نارنجی کمرنگی دارد. در سطح آن، تشکیلات نوار مانندی را می توان مشاهده کرد که اغلب به شکل های عجیب و غریب در می آیند. با این حال، آنها ثابت نیستند و به سرعت تبدیل می شوند.

هنگامی که ما در مورد سیارات گازی صحبت می کنیم، درک اینکه چگونه می توان تفاوت بین سطح شرطی و جو را دقیقاً مشخص کرد، برای خواننده بسیار دشوار است. دانشمندان نیز با مشکل مشابهی روبرو بودند، بنابراین تصمیم گرفته شد نقطه شروع خاصی را تعیین کنند. در آن است که دما شروع به کاهش می کند و در اینجا ستاره شناسان یک مرز نامرئی ترسیم می کنند.

جو زحل تقریباً نود و شش درصد هیدروژن است. از گازهای تشکیل دهنده هلیوم را هم نام ببرم که به مقدار سه درصد وجود دارد. یک درصد باقی مانده توسط آمونیاک، متان و مواد دیگر بین خود تقسیم می شود. برای همه موجودات زنده ای که ما می شناسیم، جو سیاره مخرب است.

ضخامت لایه اتمسفر نزدیک به شصت کیلومتر است. با کمال تعجب، زحل، مانند مشتری، اغلب به عنوان "سیاره طوفان ها" شناخته می شود. البته، با استانداردهای مشتری، آنها ناچیز هستند. اما برای زمینیان باد تقریباً دو هزار کیلومتر در ساعت پایان واقعی جهان به نظر می رسد. چنین طوفان هایی در زحل اغلب اتفاق می افتد، گاهی اوقات دانشمندان متوجه تشکیلات جوی می شوند که شبیه طوفان های ما هستند. در تلسکوپ، آنها مانند لکه های سفید وسیع به نظر می رسند و طوفان ها بسیار نادر هستند. بنابراین مشاهده آنها موفقیت بزرگی برای ستاره شناسان به حساب می آید.

حلقه های زحل

رنگ زحل و حلقه های آن تقریباً یکسان است، اگرچه این "کمربند" تعداد زیادی از مشکلات را برای دانشمندان ایجاد می کند که آنها هنوز قادر به حل آنها نیستند. به خصوص پاسخ دادن به سؤالاتی در مورد منشاء و قدمت این شکوه دشوار است. تا به امروز، جامعه علمی چندین فرضیه را در مورد این موضوع مطرح کرده است که هنوز کسی نمی تواند آنها را اثبات یا رد کند.

اول از همه، بسیاری از ستاره شناسان جوان علاقه مند هستند که حلقه های زحل از چه چیزی ساخته شده اند. دانشمندان می توانند به این سوال کاملاً دقیق پاسخ دهند. ساختار حلقه ها بسیار ناهمگن است، از میلیاردها ذره تشکیل شده است که با سرعت زیادی حرکت می کنند. قطر این ذرات از یک سانتی متر تا ده متر متغیر است. آنها نود و هشت درصد یخ هستند. دو درصد باقی مانده توسط ناخالصی های مختلف نشان داده شده است.

با وجود تصویر قابل توجهی که حلقه های زحل ارائه می دهند، آنها بسیار نازک هستند. ضخامت آنها به طور متوسط ​​حتی به یک کیلومتر هم نمی رسد در حالی که قطر آنها به دویست و پنجاه هزار کیلومتر می رسد.

برای سادگی، حلقه های سیاره معمولاً یکی از حروف الفبای لاتین نامیده می شوند، سه حلقه قابل توجه ترین در نظر گرفته می شوند. اما دومی قابل توجه ترین و زیباترین در نظر گرفته می شود.

تشکیل حلقه: نظریه ها و فرضیه ها

از زمان های قدیم، مردم در مورد چگونگی تشکیل حلقه های زحل گیج بودند. در ابتدا، نظریه ای در مورد تشکیل همزمان سیاره و حلقه های آن ارائه شد. با این حال ، بعداً این نسخه رد شد ، زیرا دانشمندان از خلوص یخ که "کمربند" زحل از آن تشکیل شده است ، تحت تأثیر قرار گرفتند. اگر حلقه‌ها هم سن سیاره بودند، ذرات آنها با لایه‌ای پوشیده می‌شد که می‌توان آن را با خاک مقایسه کرد. از آنجایی که این اتفاق نیفتاد، جامعه علمی مجبور شد به دنبال توضیحات دیگری باشد.

تئوری در مورد ماهواره منفجر شده زحل سنتی در نظر گرفته می شود. بر اساس این بیانیه، تقریباً چهار میلیارد سال پیش، یکی از ماهواره های این سیاره بیش از حد به آن نزدیک شد. به گفته دانشمندان، قطر آن می تواند تا سیصد کیلومتر برسد. تحت تأثیر نیروی جزر و مد، به میلیاردها ذره تبدیل شد که حلقه‌های زحل را تشکیل دادند. نسخه مربوط به برخورد دو ماهواره نیز در نظر گرفته شده است. چنین نظریه ای محتمل ترین به نظر می رسد، اما داده های اخیر امکان تعیین سن حلقه ها را صد میلیون سال فراهم می کند.

با کمال تعجب، ذرات حلقه ها دائماً با یکدیگر برخورد می کنند، تشکیلات جدیدی را تشکیل می دهند و بنابراین مطالعه آنها را دشوار می کنند. دانشمندان مدرن هنوز قادر به حل معمای تشکیل "کمربند" زحل نیستند که به لیست اسرار این سیاره اضافه شده است.

قمرهای زحل

غول گازی تعداد زیادی ماهواره دارد. چهل درصد از تمام سیستم های شناخته شده حول آن می چرخند. تا به امروز، شصت و سه قمر زحل کشف شده‌اند، و بسیاری از آنها شگفت‌انگیزتر از خود سیاره نیستند.

اندازه ماهواره ها از سیصد کیلومتر تا بیش از پنج هزار کیلومتر قطر دارد. ساده ترین راه برای اخترشناسان برای کشف قمرهای بزرگ، که اکثر آنها توانستند در اواخر دهه هشتاد قرن هجدهم توصیف کنند. پس از آن بود که تیتان، رئا، انسلادوس و یاپتوس کشف شدند. این قمرها هنوز هم مورد توجه دانشمندان هستند و توسط آنها از نزدیک مورد مطالعه قرار می گیرند.

جالب اینجاست که تمام قمرهای زحل با یکدیگر بسیار متفاوت هستند. آنها با این واقعیت متحد می شوند که همیشه فقط با یک طرف به سمت سیاره چرخیده اند و تقریباً همزمان می چرخند. سه قمر مورد علاقه ستاره شناسان عبارتند از:

• تیتانیوم
• انسلادوس

تیتان دومین تیتان بزرگ منظومه شمسی است. جای تعجب نیست که بعد از یکی از ماهواره های تیتان، نیمی از ماه بزرگتر است و اندازه آن با عطارد و حتی بیشتر از آن است. جالب اینجاست که ترکیب این قمر غول پیکر زحل به شکل گیری جو کمک کرده است. علاوه بر این، مایعی روی آن وجود دارد که تیتان را هم تراز زمین قرار می دهد. برخی از دانشمندان حتی پیشنهاد می کنند که ممکن است نوعی از حیات در سطح ماه وجود داشته باشد. البته تفاوت قابل توجهی با زمین خواهد داشت، زیرا جو تیتان از نیتروژن، متان و اتان تشکیل شده است و در سطح آن دریاچه هایی از متان و جزایر با نقش برجسته ای عجیب و غریب که توسط نیتروژن مایع تشکیل شده است را می بینید.

انسلادوس یک قمر به همان اندازه شگفت انگیز زحل است. دانشمندان آن را درخشان ترین جرم آسمانی در منظومه شمسی می نامند زیرا سطح آن کاملاً با پوسته یخی پوشیده شده است. دانشمندان مطمئن هستند که در زیر این لایه یخی اقیانوس واقعی نهفته است که ممکن است موجودات زنده در آن وجود داشته باشند.

رئا اخیراً ستاره شناسان را شگفت زده کرد. پس از عکس های متعدد، آنها توانستند چندین حلقه نازک را در اطراف او ببینند. هنوز خیلی زود است که در مورد ترکیب و اندازه آنها صحبت کنیم، اما این کشف تکان دهنده بود، زیرا قبلاً حتی تصور نمی شد که حلقه ها بتوانند به دور ماهواره بچرخند.

زحل و زمین: تحلیل تطبیقی ​​این دو سیاره

مقایسه بین زحل و زمین به ندرت توسط دانشمندان انجام می شود. این اجرام آسمانی آنقدر متفاوت هستند که نمی توان آنها را با یکدیگر مقایسه کرد. اما امروز تصمیم گرفتیم کمی افق دید خواننده را گسترش دهیم و همچنان با نگاهی تازه به این سیارات بنگریم. آیا وجه اشتراکی بین آنها وجود دارد؟

اول از همه، مقایسه جرم زحل و زمین به ذهن می رسد، این تفاوت باورنکردنی خواهد بود: غول گازی نود و پنج برابر بزرگتر از سیاره ما است. از نظر اندازه، نه و نیم برابر زمین بیشتر است. بنابراین، سیاره ما در حجم خود می تواند بیش از هفتصد بار جا بگیرد.

جالب اینجاست که گرانش روی زحل نود و دو درصد گرانش زمین خواهد بود. اگر فرض کنیم فردی با وزن صد کیلوگرم به زحل منتقل شود، وزن او به نود و دو کیلوگرم کاهش می یابد.

هر دانش آموزی می داند که محور زمین نسبت به خورشید زاویه تمایل خاصی دارد. این باعث می شود که فصل ها یکدیگر را تغییر دهند و مردم از تمام زیبایی های طبیعت لذت ببرند. با کمال تعجب، محور زحل نیز شیب مشابهی دارد. بنابراین سیاره می تواند تغییر فصل را نیز مشاهده کند. با این حال، آنها شخصیت برجسته ای ندارند و ردیابی آنها بسیار دشوار است.

زحل نیز مانند زمین میدان مغناطیسی خاص خود را دارد و اخیراً دانشمندان شاهد شفقی واقعی بوده اند که بر سطح مشروط این سیاره ریخته شده است. از طول مدت درخشش و رنگ های بنفش روشن راضی است.

حتی از تجزیه و تحلیل مقایسه ای کوچک ما مشخص است که هر دو سیاره، با وجود تفاوت های باور نکردنی، چیزی دارند که آنها را متحد می کند. شاید این امر باعث شود که دانشمندان دائماً نگاه خود را به سمت زحل معطوف کنند. با این حال، برخی از آنها با خنده می گویند که اگر می شد به هر دو سیاره در کنار هم نگاه کرد، زمین مانند یک سکه و زحل مانند یک توپ بسکتبال باد شده به نظر می رسید.

مطالعه غول گازی که زحل است، فرآیندی است که دانشمندان سراسر جهان را درگیر خود کرده است. بیش از یک بار کاوشگر و دستگاه های مختلف برای او فرستادند. از آنجایی که آخرین ماموریت امسال تکمیل شد، ماموریت بعدی فقط برای سال 2020 برنامه ریزی شده است. با این حال، اکنون هیچ کس نمی تواند بگوید که آیا این اتفاق خواهد افتاد یا خیر. چند سالی است که مذاکراتی برای مشارکت روسیه در این پروژه بزرگ در جریان است. بر اساس محاسبات اولیه، قرار گرفتن این دستگاه جدید در مدار زحل حدود 9 سال و مطالعه این سیاره و بزرگترین ماهواره آن به چهار سال دیگر زمان نیاز دارد. با توجه به مطالب فوق، می توان مطمئن بود که افشای تمام اسرار سیاره طوفان ها موضوعی آینده است. شاید شما خوانندگان امروز ما نیز در این امر شرکت کنید.

زحل، اگر با فاصله از خورشید شمارش شود، ششمین سیاره و اگر بزرگ ترین، دومین سیاره است. این یک غول گازی است که جرم آن 95 برابر بیشتر از جرم است. این سیاره کمترین چگالی را در بین تمام سیارات و حتی کمتر از چگالی آب دارد. سیاره زحل شاید یکی از زیباترین و مرموزترین سیاره ها باشد. ظاهر او چشمگیر و جذاب است. حلقه های پری احساس چیزی غیر معمول را ایجاد می کنند، به لطف آنها، نمی توان آن را با سیاره دیگری اشتباه گرفت، این یک نوع است.

نام زحل به چه معناست؟ مشخص است که این نام از نام خدای کرونوس گرفته شده است که در اساطیر یونان به تایتان های قدرتمند فرمان می داد. این سیاره به دلیل اندازه غول پیکر و ظاهر غیرمعمول آن نام خود را گرفت.

پارامترهای سیاره

جو

بادهای شدیدی در جو زحل موج می زند. سرعت آنها به حدی زیاد است که حدود 500 کیلومتر در ساعت و گاهی به 1500 کیلومتر در ساعت می رسد. موافقم، یک پدیده نسبتاً ناخوشایند است، اما از زمین (هنگامی که از طریق تلسکوپ مشاهده می شود) آنها بسیار زیبا به نظر می رسند. طوفان های واقعی بر روی این سیاره خشمگین هستند که بزرگترین آنها بیضی سفید بزرگ است. این نام را به دلیل ظاهر خود دریافت کرد و یک آنتی سیکلون قدرتمند است که تقریباً هر سی سال یک بار به طور سیستماتیک روی سطح ظاهر می شود. ابعاد آن به سادگی غول پیکر است و حدود 17 هزار کیلومتر است.

جو این سیاره بیشتر از هیدروژن و هلیوم و مقدار زیادی نیتروژن تشکیل شده است. ابرهای آمونیاکی در لایه های بالایی مشاهده می شوند.

همچنین تشکیلاتی مانند لکه ها وجود دارد. درست است، آنها به اندازه مشتری قابل توجه نیستند، اما هنوز هم، برخی از آنها بسیار بزرگ هستند و به حدود 11 هزار کیلومتر می رسند. یعنی خیلی تاثیرگذاره همچنین نقاط روشن وجود دارد، آنها بسیار کوچکتر هستند، فقط حدود 3 هزار کیلومتر، و همچنین نقاط قهوه ای، اندازه آنها 10 هزار کیلومتر است.

همچنین نوارهایی وجود دارد که، همانطور که دانشمندان پیشنهاد می کنند، از اختلاف دما ظاهر می شوند. تعداد آنها بسیار زیاد است و در مرکز باندها قوی ترین بادها می وزند.
هوا در قسمت بالایی جو بسیار سرد است. دما از -180 درجه سانتیگراد تا -150 درجه سانتیگراد در نوسان است. اگرچه سرمای وحشتناکی است، اما اگر هسته ای در داخل سیاره وجود نداشت که گرم می شود و گرما می دهد، دمای اتمسفر به میزان قابل توجهی کمتر می شد، زیرا خورشید بسیار دور است.

سطح

زحل سطح جامدی ندارد و آنچه ما می بینیم فقط بالای ابرهاست. لایه بالایی آنها از آمونیاک منجمد و لایه پایینی از آمونیوم ساخته شده است. هر چه به سیاره نزدیک تر باشد، اتمسفر هیدروژن متراکم تر و داغ تر می شود.

ساختار داخلی آن بسیار شبیه به مشتری است.دانشمندان پیشنهاد می کنند که در مرکز سیاره یک هسته فلزی سیلیکات بزرگ وجود دارد. بنابراین، در عمق حدود 30000 کیلومتری. دما 10000 درجه سانتیگراد و فشار آن حدود 3 میلیون اتمسفر است. در خود هسته، فشار و دما بیشتر است. این منبع گرما است که کل سیاره را گرم می کند. زحل بیشتر از آنچه که از آن دریافت می کند گرما می دهد.

هسته توسط هیدروژن احاطه شده است که در حالت فلزی است و در بالای آن، نزدیکتر به سطح، لایه ای از هیدروژن مولکولی مایع وجود دارد که به فاز گاز خود در مجاورت جو می رود. میدان مغناطیسی سیاره یک ویژگی منحصر به فرد دارد و آن همزمانی با محور چرخش سیاره است. مگنتوسفر زحل ظاهری متقارن دارد، اما قطب های تابش منظم و دارای حفره هایی هستند.

اولین کسی که این حلقه ها را دید، گالیله بزرگ گالیله بود، و قبلاً در سال 1610 بود. بعدها، با استفاده از تلسکوپ قدرتمندتر، هویگنس، ستاره شناس هلندی، پیشنهاد کرد که زحل دارای دو حلقه است: یکی نازک و دیگری مسطح. در واقع، تعداد بیشتری از آنها وجود دارد، و آنها از تکه های یخ متعدد، سنگ هایی در اندازه های مختلف تشکیل شده اند که همه چیز را در مسیر خود جارو می کنند. حلقه ها فقط عالی هستند بزرگ ترین آنها 200 برابر بزرگتر از سیاره است. در واقع، این زباله هایی است که از دنباله دارها، ماهواره ها و دیگر زباله های فضایی نابود شده باقی می ماند.

جالب اینجاست که حلقه ها هم اسمی دارند. آنها به ترتیب حروف الفبا چیده شده اند، یعنی این حلقه A، B، C و غیره است.

زحل در مجموع 61 قمر دارد. آنها اشکال مختلفی دارند، اما اکثر آنها اندازه کوچکی دارند. بیشتر آنها سازندهای یخی هستند و فقط برخی ناخالصی های سنگی دارند. نام بسیاری از ماهواره ها از نام تایتان ها و فرزندان آنها آمده است، زیرا نام خود این سیاره از کرونوس است که آنها را فرماندهی می کرد.

بزرگترین ماهواره های سیاره تیتان، فیبی، میماس، تتیس، دیون، رئا، هایپریون و یاپتوس هستند. آنها، به جز فوبی، به طور همزمان می چرخند و دائماً در یک سمت نسبت به زحل قرار دارند. بسیاری از محققان معتقدند که تیتان از نظر ساختار و برخی پارامترهای دیگر بسیار شبیه به زمین جوان است (مانند 4.6 میلیارد سال پیش).

در اینجا شرایط مساعدتر است و شاید ساده ترین میکروارگانیسم ها وجود داشته باشند. اما تا این لحظه امکان تایید این موضوع وجود ندارد.

سفر به زحل

اگر اکنون به این سیاره شگفت انگیز می رفتیم، تصویری شگفت انگیز را می دیدیم. زحل غول‌پیکری را تصور کنید که بقایای سیارات، تکه‌های دنباله‌دار و یخ با سرعت زیادی در اطراف آن می‌چرخند، زیرا این دقیقا همان چیزی است که کمربند وجود دارد - حلقه‌ای که از زمین بسیار زیبا به نظر می‌رسد. در واقع، همه چیز عاشقانه نیست. و ابرها بر فراز سیاره شناورند و به طور متراکم تمام سطح را می پوشانند. در جاهایی، بادهای وحشی خشمگین هستند و با سرعت فوق العاده ای می شتابند که از سرعت صوت روی زمین بیشتر است.

گاهی اوقات رعد و برق در اینجا وجود دارد، به این معنی که ما می توانیم تحت تأثیر آنها قرار بگیریم، بسیار خطرناک تر، زیرا جایی برای پنهان شدن وجود ندارد. به طور کلی، زحل مکان نسبتاً خطرناکی برای یافتن شخص است، مهم نیست که چقدر قابل اطمینان محافظت می شود. شما می توانید توسط یک طوفان منفجر شوید یا با رعد و برق برخورد کنید، بیش از این، فراموش نکنید که این یک سیاره گازی است، با تمام عواقب بعدی.

• زحل پر تخلیه ترین سیاره در آن است. چگالی کمتر از چگالی آب است. و چرخش سیاره آنقدر زیاد است که به سمت قطب ها صاف می شود.
• زحل پدیده ای به نام شش ضلعی غول پیکر دارد. هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی چنین چیزی را ندارد. چیست؟ این یک سازند نسبتاً پایدار است که یک شش ضلعی منظم است که قطب شمال سیاره را احاطه کرده است. این پدیده جوی هنوز هم کسی نمی تواند توضیح دهد. فرض بر این است که این قسمت سر گرداب است که جرم اصلی آن در اعماق جو هیدروژن قرار دارد. ابعاد آن عظیم و بالغ بر 25 هزار کیلومتر است.
• اگر خورشید به شکل در بود، سیاره زمین در مقایسه با آن به اندازه یک سکه بود و زحل مانند توپ بسکتبال بود. اینها اندازه آنها در مقایسه است.
• زحل یک سیاره گازی غول پیکر بدون سطح جامد است. یعنی چیزی که ما می بینیم جامد نیست، بلکه فقط ابر است.
• شعاع متوسط ​​این سیاره 58.232 کیلومتر است. اما با وجود چنین اندازه بزرگ، بسیار سریع می چرخد.
• در زحل، یک روز 10.7 ساعت طول می کشد، یعنی زمانی که سیاره یک چرخش به دور محورش کامل می کند. طول یک سال 29.5 سال زمینی است.
• باد خورشیدی با برخورد به جو زحل، نوعی "صدا" ایجاد می کند. اگر آنها را به محدوده امواج صوتی قابل شنیدن برای شخص ترجمه کنید، ملودی ترسناکی دریافت خواهید کرد:

کسانی که به زحل پرواز کردند

اولین فضاپیمایی که به زحل رسید پایونیر 11 بود و این رویداد در سال 1979 اتفاق افتاد. او روی خود سیاره فرود نیامد، بلکه فقط در فاصله 22000 کیلومتری نسبتا نزدیک پرواز کرد. عکس هایی گرفته شد که نور را به روی اخترشناسان در مورد برخی سؤالات از غول فضایی باز کرد. کمی بعد، کاسینی موفق شد کاوشگری را به ماهواره خود - تیتان بفرستد. او با موفقیت فرود آمد و عکس های دقیق تری از خود زحل و تیتان گرفت. و در سال 2009، یک اقیانوس کامل از یخ در زیر سطح یخی انسلادوس کشف شد.

اخیراً ستاره شناسان نوع جدیدی از شفق قطبی را در جو سیاره کشف کرده اند که حلقه ای را در اطراف یکی از قطب ها تشکیل می دهد.

این سیاره هنوز مملو از رازها و رازهای بسیاری است که ستاره شناسان و دانشمندان باید در آینده آن را کشف کنند.

از زمان های قدیم شناخته شده - زحل - ششمین سیاره منظومه شمسی ما است که به دلیل حلقه های خود مشهور است. بخشی از چهار سیاره غول پیکر گازی مانند مشتری، اورانوس و نپتون است. با اندازه اش (قطر = 120536 کیلومتر)، تنها پس از مشتری دومین و دومین بزرگ ترین در کل منظومه شمسی است. نام او برگرفته از زحل خدای روم باستان بود که در میان یونانیان کرونوس (تایتان و پدر خود زئوس) نامیده می شد.

خود سیاره به همراه حلقه ها از زمین حتی با یک تلسکوپ کوچک معمولی قابل مشاهده است. یک روز در زحل 10 ساعت و 15 دقیقه است و دوره چرخش به دور خورشید تقریبا 30 سال است!
زحل یک سیاره منحصر به فرد است زیرا چگالی آن 0.69 g/cm³ است که کمتر از چگالی آب 0.99 g/cm³ است. یک الگوی جالب از این به دست می آید: اگر امکان غوطه ور شدن سیاره در یک اقیانوس یا استخر عظیم وجود داشت، زحل می توانست روی آب بماند و در آن شنا کند.

ساختار زحل

ساختار زحل و مشتری چه از نظر ترکیب و چه در ویژگی های اصلی شباهت های زیادی دارند، اما ظاهر آنها کاملاً متفاوت است. در مشتری، زنگ های روشن برجسته می شوند، در حالی که در زحل، به طور قابل توجهی خاموش هستند. به دلیل تعداد کمتر در لایه های زیرین سازندهای ابر شکل، نوارهای روی زحل کمتر قابل مشاهده هستند. شباهت دیگر با سیاره پنجم: زحل بیش از آنچه از خورشید دریافت می کند گرما می دهد.
جو زحل تقریباً به طور کامل از هیدروژن 96٪ (H2) و 3٪ از هلیوم (He) تشکیل شده است. کمتر از 1% متان، آمونیاک، اتان و سایر عناصر هستند. درصد متان اگرچه در اتمسفر زحل ناچیز است، اما مانع از مشارکت فعال آن در جذب تابش خورشیدی نمی شود.
در لایه‌های بالایی حداقل دما ۱۸۹- درجه سانتی‌گراد ثبت می‌شود، اما وقتی در جو غوطه‌ور می‌شود، به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. در عمق حدود 30 هزار کیلومتری، هیدروژن تغییر کرده و فلزی می شود. این هیدروژن فلزی مایع است که میدان مغناطیسی با قدرت عظیم ایجاد می کند. به نظر می رسد که هسته مرکزی سیاره از سنگ آهن است.
هنگام مطالعه سیارات گازی، دانشمندان با مشکلی مواجه می شوند. از این گذشته، هیچ مرز مشخصی بین جو و سطح وجود ندارد. مشکل به روش زیر حل شد: آنها برای یک ارتفاع صفر معین "صفر" نقطه ای را می گیرند که در آن دما در جهت مخالف شروع به شمارش می کند. در واقع این چیزی است که روی زمین اتفاق می افتد.

هنگامی که زحل را تصور می کنید، هر شخصی بلافاصله حلقه های منحصر به فرد و شگفت انگیز آن را تجسم می کند. تحقیقات انجام شده با کمک AMS (ایستگاه‌های بین سیاره‌ای خودکار) نشان داد که 4 سیاره غول‌پیکر گازی حلقه‌های خاص خود را دارند، اما تنها در نزدیکی زحل، دید و تماشایی خوبی دارند. سه حلقه اصلی زحل وجود دارد که نام‌گذاری آنها به طور غیر پیچیده است: A، B، C. حلقه چهارم بسیار نازک‌تر است و کمتر قابل توجه است. همانطور که مشخص شد، حلقه‌های زحل یک جسم جامد نیستند، بلکه میلیاردها جرم آسمانی کوچک (تکه‌های یخ) هستند که اندازه آنها از یک دانه غبار تا چندین متر متغیر است. آنها تقریباً با همان سرعت (حدود 10 کیلومتر بر ثانیه) در اطراف قسمت استوایی سیاره حرکت می کنند و گاهی اوقات با یکدیگر برخورد می کنند.

عکس‌های AMC نشان داد که همه حلقه‌های قابل مشاهده از هزاران حلقه کوچک تشکیل شده‌اند که با فضای خالی و پر نشده در هم قرار گرفته‌اند. برای وضوح، می توانید یک رکورد معمولی، دوران شوروی را تصور کنید.
شکل منحصربه‌فرد حلقه‌ها در همه زمان‌ها نه دانشمندان و نه ناظران عادی را تسخیر کرده است. همه آنها سعی کردند ساختار خود را دریابند و بفهمند که چگونه و چرا شکل گرفته اند. در زمان های مختلف، فرضیه ها و فرضیات مختلفی مطرح شد، به عنوان مثال، اینکه آنها همراه با سیاره شکل گرفته اند. در حال حاضر، دانشمندان به سمت منشا شهاب سنگی حلقه ها متمایل شده اند. این نظریه همچنین تأیید رصدی را دریافت کرده است، زیرا حلقه های زحل به طور دوره ای به روز می شوند و چیزی پایدار نیستند.

ماهواره های زحل

زحل در حال حاضر حدود 63 قمر کشف شده دارد. اکثریت قریب به اتفاق ماهواره ها از یک طرف به سمت سیاره چرخانده می شوند و به طور همزمان می چرخند.

کریستین هویگنس مفتخر به کشف دومین ماهواره بزرگ پس از گانیمر در کل منظومه شمسی شد. اندازه آن از عطارد بزرگتر است و قطر آن 5155 کیلومتر است. جو تیتان قرمز-نارنجی است: 87% نیتروژن، 11% آرگون، 2% متان. طبیعتاً باران های متان از آنجا می گذرد و باید در سطح دریاهایی وجود داشته باشد که شامل متان می شود. با این حال، فضاپیمای وویجر 1 که تایتان را کاوش کرد، نتوانست سطح آن را از میان چنین جو متراکمی ببیند.
انسلادوس درخشان ترین جرم خورشیدی در کل منظومه شمسی است. بیش از 99 درصد از نور خورشید را به دلیل سطح تقریباً سفید یخ آب منعکس می کند. آلبدوی آن (مشخصه سطح بازتابنده) بزرگتر از 1 است.
همچنین از معروف‌ترین و مورد مطالعه‌ترین ماهواره‌ها، می‌توان به Mimas، Tepheus و Dione اشاره کرد.

ویژگی های زحل

جرم: 5.69 * 1026 کیلوگرم (95 برابر زمین)
قطر در استوا: 120536 کیلومتر (9.5 برابر اندازه زمین)
قطر قطب: 108728 کیلومتر
شیب محور: 26.7 درجه
چگالی: 0.69 گرم بر سانتی متر مکعب
دمای لایه بالایی: حدود -189 درجه سانتیگراد
مدت چرخش حول محور خودش (طول روز): 10 ساعت 15 دقیقه
فاصله از خورشید (متوسط): 9.5 AU e. یا 1430 میلیون کیلومتر
دوره مداری به دور خورشید (سال): 29.5 سال
سرعت مداری: 9.7 کیلومتر بر ثانیه
خروج از مرکز مداری: e = 0.055
تمایل مداری به دایره البروج: i = 2.5 درجه
شتاب سقوط آزاد: 10.5 متر بر ثانیه
ماهواره ها: 63 عدد وجود دارد.

داستان در مورد زحل برای کودکان حاوی اطلاعاتی در مورد دمای زحل، در مورد ماهواره ها و ویژگی های آن است. می توانید پیام مربوط به زحل را با حقایق جالب تکمیل کنید.

پیامی کوتاه در مورد زحل

زحل ششمین سیاره منظومه شمسی است که به آن «ارباب حلقه ها» نیز می گویند.

این سیاره نام خود را از نام خدای باروری روم باستان گرفته است. این سیاره از زمان های قدیم شناخته شده است، زیرا زحل یکی از درخشان ترین اجرام در آسمان پرستاره ما است. این دومین سیاره غول پیکر است. حلقه‌های زحل که از هزاران قطعه جامد سنگ و یخ تشکیل شده‌اند، با سرعت 10 کیلومتر بر ثانیه به دور سیاره می‌چرخند. حلقه های زحل بسیار نازک هستند. با قطری در حدود 250000 کیلومتر ضخامت آنها به یک کیلومتر هم نمی رسد.

در حال حاضر 62 ماهواره شناخته شده در مدار این سیاره در حال چرخش هستند. تیتان بزرگترین آنها و همچنین دومین ماهواره بزرگ منظومه شمسی (پس از قمر مشتری، گانیمد) است که از عطارد بزرگتر است و تنها جو متراکم را در بین ماهواره های منظومه شمسی دارد.

پیامی در مورد زحل برای کودکان

ششمین سیاره زحل به نام خدای کشاورزی رومی نامگذاری شد. ابعاد آن فقط کمی کمتر از مشتری است.

متوسط ​​قطر زحل 58000 کیلومتر است. با وجود اندازه بزرگ، یک روز در زحل تنها 10 ساعت و 14 دقیقه طول می کشد.. یک چرخش به دور خورشید تقریباً 30 سال زمینی طول می کشد.

این سیاره 62 قمر دارد. از جمله معروف ترین آنها اطلس، پرومتئوس، پاندورا، اپیمته، یانوس، میماس، انسلادوس، تتیس، تلستو، کالیپسو، دیون، هلن، رئا، تیتان، هایپرون، ایاپتوس، فیبی هستند. ماهواره فیبی، بر خلاف بقیه، در جهت مخالف می چرخد. علاوه بر این، وجود 3 ماهواره دیگر نیز فرض شده است.

جرم زحل بیش از سه برابر مشتری است. این سیاره از گازها تشکیل شده است، هیدروژن موجود در آن 94٪ و بقیه بیشتر هلیوم است.

به همین دلیل سرعت باد در زحل بیشتر از مشتری است - 1700 کیلومتر در ساعت. علاوه بر این، جریان باد در نیمکره جنوبی و شمالی سیاره با توجه به خط استوا متقارن است.

دمای سطح زحل-188 درجه سانتیگراد: این نتیجه فعالیت خورشیدی و منبع گرمای خود است. در مرکز سیاره یک هسته سیلیکونی آهنی با مخلوطی از یخ از متان، آمونیاک و آب وجود دارد و شبکه شیمیایی یخ درون زحل به طور قابل توجهی متفاوت از معمول است.

زحل نیز منحصر به فرد است زیرا چگالی آن کمتر از چگالی آب های زمینی است. در این سیاره دائماً طوفان های بزرگ مشاهده می شود که حتی از زمین نیز قابل مشاهده است و با رعد و برق همراه است!

قابل توجه ترین پدیده خدای کیهانی زمان حلقه هایی است که سیاره را احاطه کرده اند. آنها توسط گالیله در سال 1610 کشف شدند. آنها با سرعت های مختلف به دور زحل می چرخند و از هزاران قطعه جامد سنگ و یخ تشکیل شده اند.

حلقه های زحل بسیار نازک هستند. با قطری در حدود 250000 کیلومتر ضخامت آنها به یک کیلومتر هم نمی رسد.امروزه ستاره شناسان شناخته شده به داشتن 7 حلقه اصلی.

عکس از فضاپیمای کاسینی گرفته شده است

سیاره زحل ششمین سیاره از خورشید است. همه در مورد این سیاره می دانند. تقریباً همه به راحتی می توانند او را بشناسند، زیرا حلقه های او کارت ویزیت او هستند.

اطلاعات کلی در مورد سیاره زحل

آیا می دانید حلقه های معروف او از چه چیزی ساخته شده اند؟ حلقه ها از سنگ های یخی با اندازه های مختلف از میکرون تا چند متر تشکیل شده اند. زحل مانند تمام سیارات غول پیکر عمدتاً از گازها تشکیل شده است. چرخش آن از 10 ساعت و 39 دقیقه تا 10 ساعت و 46 دقیقه متغیر است. این اندازه گیری ها بر اساس مشاهدات رادیویی این سیاره است.

تصویر سیاره زحل

با استفاده از جدیدترین سیستم های پیشران و وسایل پرتاب، این فضاپیما حداقل 6 سال و 9 ماه طول می کشد تا به این سیاره برسد.

در حال حاضر، تنها فضاپیمای کاسینی از سال 2004 در مدار قرار دارد و سال هاست که تامین کننده اصلی داده ها و اکتشافات علمی بوده است. برای کودکان، سیاره زحل، در اصل برای بزرگسالان، واقعا زیباترین سیاره است.

مشخصات کلی

بزرگترین سیاره منظومه شمسی مشتری است. اما عنوان دومین سیاره بزرگ متعلق به زحل است.

فقط برای مقایسه، قطر مشتری حدود 143 هزار کیلومتر و زحل تنها 120 هزار کیلومتر است. مشتری 1.18 برابر زحل و 3.34 برابر جرم آن است.

در واقع، زحل بسیار بزرگ، اما سبک است. و اگر سیاره زحل در آب غوطه ور شود، روی سطح آن شناور می شود. گرانش این سیاره تنها 91 درصد گرانش زمین است.

زحل و زمین از نظر اندازه با ضریب 9.4 و جرم آنها ضریب 95 تفاوت دارند. حجم یک غول گازی می تواند با 763 سیاره مانند سیاره ما متناسب باشد.

مدار

زمان چرخش کامل سیاره به دور خورشید 29.7 سال است. مانند تمام سیارات منظومه شمسی، مدار آن یک دایره کامل نیست، بلکه دارای یک مسیر بیضوی است. فاصله تا خورشید به طور متوسط ​​1.43 میلیارد کیلومتر یا 9.58 واحد نجومی است.

نزدیکترین نقطه مدار زحل حضیض نامیده می شود و در 9 واحد نجومی از خورشید قرار دارد (1 AU میانگین فاصله زمین تا خورشید است).

دورترین نقطه مدار، آفلیون نام دارد و در فاصله 10.1 واحد نجومی از خورشید قرار دارد.

کاسینی از صفحه حلقه های زحل عبور می کند.

یکی از ویژگی های جالب مدار زحل به شرح زیر است. مانند زمین، محور چرخش زحل نیز نسبت به صفحه خورشید کج شده است. قطب جنوب زحل در نیمه‌ی مسیر مدار خود، رو به خورشید و سپس به سمت شمال است. در طول سال زحل (تقریباً 30 سال زمینی)، دوره‌هایی پیش می‌آید که سیاره از زمین به صورت لبه‌ای دیده می‌شود و صفحه حلقه‌های غول با زاویه دید ما منطبق است و از دید ناپدید می‌شوند. نکته این است که حلقه ها بسیار نازک هستند ، بنابراین از فاصله دور تقریباً غیرممکن است که آنها را از لبه مشاهده کنید. دفعه بعد حلقه ها برای ناظر زمین در سال های 2024-2025 ناپدید می شوند. از آنجایی که سال زحل تقریباً 30 سال است، از زمانی که گالیله برای اولین بار آن را از طریق تلسکوپ در سال 1610 مشاهده کرد، حدود 13 بار دور خورشید چرخیده است.

ویژگی های اقلیمی

یکی از حقایق جالب این است که محور سیاره به صفحه دایره البروج (مانند زمین) متمایل است. و درست مانند فصل ما، فصل هایی در زحل نیز وجود دارد. نیمکره شمالی در نیمی از مدار خود، تابش خورشیدی بیشتری دریافت می کند و سپس همه چیز تغییر می کند و نیمکره جنوبی در نور خورشید غرق می شود. این سیستم های طوفانی عظیمی را ایجاد می کند که بسته به موقعیت سیاره در مدار به طور قابل توجهی تغییر می کند.

طوفان در جو زحل. تصویر ترکیبی، رنگ های مصنوعی، فیلترهای MT3، MT2، CB2 و داده های مادون قرمز استفاده شد.

فصل ها بر آب و هوای سیاره تأثیر می گذارند. در طول 30 سال گذشته، دانشمندان دریافته اند که سرعت باد در اطراف مناطق استوایی سیاره حدود 40 درصد کاهش یافته است. کاوشگرهای وویجر ناسا در سال‌های 1980-1981 سرعت باد را به 1700 کیلومتر در ساعت و در حال حاضر تنها حدود 1000 کیلومتر در ساعت (اندازه‌گیری شده در سال 2003) یافتند.

زحل یک دور محور خود را در 10.656 ساعت کامل می کند. دانشمندان برای یافتن چنین رقم دقیقی زمان و تحقیق زیادی را صرف کردند. از آنجایی که این سیاره هیچ سطحی ندارد، نمی توان گذر همان مناطق سیاره را مشاهده کرد، بنابراین سرعت چرخش آن را تخمین زد. دانشمندان از انتشارات رادیویی سیاره برای تخمین سرعت چرخش و یافتن طول دقیق روز استفاده کردند.

گالری تصاویر

تصاویری از این سیاره که توسط تلسکوپ هابل و فضاپیمای کاسینی گرفته شده است.

مشخصات فیزیکی

تصویر تلسکوپ هابل

قطر استوایی 120536 کیلومتر است که 9.44 برابر قطر زمین است.

قطر قطبی 108728 کیلومتر است که 8.55 برابر قطر زمین است.

مساحت این سیاره 4.27 * 10 * 10 کیلومتر مربع است که 83.7 برابر بزرگتر از زمین است.

حجم - 8.2713 x 10 * 14 km3، 763.6 برابر بزرگتر از زمین.

جرم - 5.6846 x 10 * 26 کیلوگرم، 95.2 برابر بیشتر از زمین.

چگالی - 0.687 گرم در سانتی متر مکعب، 8 برابر کمتر از زمین، زحل حتی سبک تر از آب است.

این اطلاعات ناقص است، با جزئیات بیشتر در مورد خواص کلی سیاره زحل، در زیر خواهیم نوشت.

زحل 62 قمر دارد، در واقع حدود 40 درصد از قمرهای منظومه شمسی ما به دور آن می چرخند. بسیاری از این ماهواره ها بسیار کوچک هستند و از زمین قابل مشاهده نیستند. دومی توسط فضاپیمای کاسینی کشف شد و دانشمندان انتظار دارند که با گذشت زمان این دستگاه حتی ماهواره های یخی بیشتری پیدا کند.

علیرغم این واقعیت که زحل برای هر شکلی از حیات بسیار خصمانه است، اما می دانیم که قمر آن انسلادوس یکی از مناسب ترین نامزدها برای جستجوی حیات است. انسلادوس به دلیل وجود آبفشان های یخی در سطح خود قابل توجه است. مکانیزمی وجود دارد (احتمالاً عمل جزر و مد زحل) که گرمای کافی برای وجود آب مایع ایجاد می کند. برخی از دانشمندان بر این باورند که احتمال حیات در انسلادوس وجود دارد.

تشکیل سیاره

مانند بقیه سیارات، زحل حدود 4.6 میلیارد سال پیش از سحابی خورشیدی شکل گرفت. این سحابی خورشیدی ابر وسیعی از گاز سرد و غبار بود که ممکن است با ابر دیگری یا یک موج شوک ابرنواختری برخورد کرده باشد. این رویداد آغاز انقباض سحابی پیش خورشیدی با شکل گیری بیشتر منظومه شمسی بود.

ابر بیشتر و بیشتر منقبض شد تا اینکه یک پیش ستاره در مرکز شکل گرفت که توسط یک صفحه صاف از مواد احاطه شده بود. قسمت داخلی این دیسک حاوی عناصر سنگین تری بود و سیارات زمینی را تشکیل می داد، در حالی که ناحیه بیرونی به اندازه کافی سرد بود و در واقع دست نخورده باقی می ماند.

مواد حاصل از سحابی خورشیدی سیاره های کوچکتری را تشکیل می دادند. این سیاره های کوچک با هم برخورد کردند و در سیاره ها ادغام شدند. در برهه‌ای از تاریخ اولیه زحل، قمر آن با وسعت تقریباً 300 کیلومتر بر اثر گرانش از هم جدا شد و حلقه‌هایی را ایجاد کرد که هنوز هم به دور این سیاره می‌چرخند. در واقع، پارامترهای اصلی سیاره به طور مستقیم به محل تشکیل آن و مقدار گازی که می تواند جذب کند بستگی دارد.

از آنجایی که زحل از مشتری کوچکتر است، سریعتر سرد می شود. ستاره شناسان بر این باورند که به محض اینکه اتمسفر بیرونی آن تا 15 درجه کلوین سرد شد، هلیوم به صورت قطراتی متراکم شد که شروع به فرو رفتن به سمت هسته کرد. اصطکاک این قطرات سیاره را گرم کرد و اکنون حدود 2.3 برابر بیشتر از آنچه از خورشید دریافت می کند، انرژی ساطع می کند.

تشکیل حلقه

نمایی از سیاره از فضا

وجه تمایز اصلی زحل حلقه ها هستند. حلقه ها چگونه تشکیل می شوند؟ چندین نسخه وجود دارد. نظریه مرسوم این است که حلقه ها تقریباً به اندازه خود سیاره قدمت دارند و حداقل 4 میلیارد سال است که در اطراف وجود داشته اند. در تاریخ اولیه این غول، یک ماهواره 300 کیلومتری خیلی به آن نزدیک شد و تکه تکه شد. همچنین این احتمال وجود دارد که دو ماهواره با هم برخورد کنند یا یک ستاره دنباله‌دار یا سیارک به اندازه کافی بزرگ به ماهواره برخورد کند و آن به سادگی درست در مدار از هم جدا شود.

فرضیه جایگزین برای تشکیل حلقه

فرضیه دیگر این است که ماهواره تخریب نشده است. در عوض، حلقه ها و همچنین خود سیاره از سحابی خورشیدی تشکیل شده اند.

اما مشکل اینجاست: یخ موجود در حلقه ها بیش از حد تمیز است. اگر حلقه‌ها میلیاردها سال پیش با زحل تشکیل می‌شدند، انتظار می‌رفتیم که آنها کاملاً در خاک ناشی از برخورد شهاب‌سنگ‌های کوچک پوشیده شوند. اما امروزه می بینیم که آنها به اندازه ای خالص هستند که گویی کمتر از 100 میلیون سال پیش تشکیل شده اند.

این امکان وجود دارد که حلقه ها با چسبیدن به یکدیگر و برخورد با یکدیگر دائماً مواد خود را تجدید می کنند و تعیین سن آنها را دشوار می کند. این یکی از معماهایی است که هنوز حل نشده است.

جو

مانند بقیه سیارات غول پیکر، اتمسفر زحل 75 درصد هیدروژن و 25 درصد هلیوم است و مقادیر کمی از مواد دیگر مانند آب و متان نیز وجود دارد.

ویژگی های جوی

ظاهر این سیاره، در نور مرئی، آرامتر از مشتری به نظر می رسد. این سیاره دارای نوارهایی از ابرها در جو است، اما آنها به رنگ نارنجی کم رنگ هستند و به سختی قابل مشاهده هستند. رنگ نارنجی به دلیل ترکیبات گوگردی موجود در جو آن است. علاوه بر گوگرد، در اتمسفر فوقانی مقادیر کمی نیتروژن و اکسیژن وجود دارد. این اتم ها با یکدیگر واکنش می دهند و تحت تأثیر نور خورشید، مولکول های پیچیده ای را تشکیل می دهند که شبیه «مه دود» است. در طول موج‌های مختلف نور و همچنین تصاویر بهبودیافته کاسینی، جو بسیار چشمگیرتر و متلاطم‌تر به نظر می‌رسد.

باد در جو

اتمسفر این سیاره برخی از سریع ترین بادها را در منظومه شمسی تولید می کند (سریع تر فقط در نپتون). فضاپیمای ناسا وویجر که در کنار زحل پرواز کرد، سرعت باد را اندازه گرفت، معلوم شد که در منطقه استوای سیاره در منطقه 1800 کیلومتر در ساعت است. طوفان‌های سفید بزرگی درون نوارهایی که به دور سیاره می‌چرخند تشکیل می‌شوند، اما برخلاف مشتری، این طوفان‌ها فقط چند ماه دوام می‌آورند و توسط جو جذب می‌شوند.

ابرهای قسمت مرئی جو از آمونیاک تشکیل شده اند و در 100 کیلومتری زیر قسمت فوقانی تروپوسفر (تروپوپوز) قرار دارند، جایی که دما تا 250- درجه سانتیگراد کاهش می یابد. در زیر این مرز، ابرها از هیدروسولفید آمونیوم تشکیل شده اند. و تقریباً 170 کیلومتر پایین تر هستند. در این لایه دمای تنها 70- درجه سانتیگراد است. عمیق ترین ابرها از آب تشکیل شده و در حدود 130 کیلومتری زیر تروپوپوز قرار دارند. دمای اینجا 0 درجه است.

هرچه پایین تر باشد، فشار و دما بیشتر می شود و هیدروژن گازی به آرامی به مایع تبدیل می شود.

شش ضلعی

یکی از عجیب ترین پدیده های آب و هوایی که تاکنون کشف شده است، طوفان شش ضلعی شمالی است.

ابرهای شش ضلعی اطراف سیاره زحل برای اولین بار توسط وویجرهای 1 و 2 پس از بازدید از این سیاره بیش از سه دهه پیش کشف شد. اخیراً، شش ضلعی زحل با جزئیات زیادی توسط فضاپیمای کاسینی ناسا که در حال حاضر در مدار زحل در گردش است، عکسبرداری شده است. قطر شش ضلعی (یا گرداب شش ضلعی) حدود 25000 کیلومتر است. می تواند 4 سیاره مانند زمین را در خود جای دهد.

شش ضلعی دقیقاً با همان سرعت خود سیاره می چرخد. با این حال، قطب شمال این سیاره با قطب جنوب متفاوت است، که در مرکز آن طوفان عظیمی با یک قیف غول پیکر وجود دارد. اندازه هر ضلع شش ضلعی در حدود 13800 کیلومتر است و کل ساختار یک چرخش به دور محور را در 10 ساعت و 39 دقیقه درست مانند خود سیاره انجام می دهد.

دلیل تشکیل یک شش ضلعی

پس چرا گرداب قطب شمال شبیه یک شش ضلعی است؟ اخترشناسان پاسخ 100 درصدی به این سوال را دشوار می‌دانند، اما یکی از کارشناسان و اعضای تیم مسئول طیف‌سنج بصری و مادون قرمز کاسینی می‌گوید: «این یک طوفان بسیار عجیب است که اشکال هندسی دقیقی با شش ضلع تقریباً یکسان دارد. ما هرگز چنین چیزی را در سیارات دیگر ندیده ایم.»

گالری تصاویر جو این سیاره

زحل سیاره طوفان هاست

مشتری به دلیل طوفان های سهمگین خود شناخته می شود که به وضوح از طریق اتمسفر فوقانی به ویژه لکه قرمز بزرگ قابل مشاهده است. اما در زحل نیز طوفان هایی وجود دارد، اگرچه آنها چندان بزرگ و شدید نیستند، اما در مقایسه با زمین، آنها به سادگی عظیم هستند.

یکی از بزرگ‌ترین طوفان‌ها، لکه سفید بزرگ یا بیضی بزرگ سفید بود که در سال 1990 توسط تلسکوپ فضایی هابل رصد شد. چنین طوفان هایی احتمالاً سالی یک بار در زحل (هر 30 سال زمینی یک بار) رخ می دهد.

جو و سطح

این سیاره بسیار یادآور یک توپ است که تقریباً تماماً از هیدروژن و هلیوم ساخته شده است. چگالی و دمای آن با حرکت به عمق سیاره تغییر می کند.

ترکیب اتمسفر

جو بیرونی سیاره از 93 درصد هیدروژن مولکولی، بقیه هلیوم و مقادیر کمی آمونیاک، استیلن، اتان، فسفین و متان تشکیل شده است. این عناصر کمیاب هستند که نوارها و ابرهای قابل مشاهده ای را که در تصاویر می بینیم ایجاد می کنند.

هسته

نمودار طرح کلی ساختار زحل

بر اساس تئوری برافزایش، هسته این سیاره سنگی با جرم بزرگ است که برای جذب مقدار زیادی از گازها در سحابی خورشیدی اولیه کافی است. هسته آن، مانند دیگر غول‌های گازی، باید بسیار سریع‌تر از سیارات دیگر شکل بگیرد و عظیم شود تا زمانی برای بدست آوردن گازهای اولیه داشته باشد.

غول گازی به احتمال زیاد از اجزای سنگی یا یخی تشکیل شده است و چگالی کم آن نشان دهنده ناخالصی های فلز و سنگ مایع در هسته است. این تنها سیاره ای است که چگالی آن کمتر از چگالی آب است. در هر صورت، ساختار درونی سیاره زحل بیشتر شبیه یک گلوله شربت غلیظ با ناخالصی های قطعات سنگ است.

هیدروژن فلزی

هیدروژن فلزی در هسته یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی ایجاد شده در این روش اندکی ضعیف تر از زمین است و تنها تا مدار بزرگترین قمر تیتان گسترش می یابد. تیتان به ظهور ذرات یونیزه شده در مگنتوسفر سیاره کمک می کند که شفق های قطبی را در جو ایجاد می کنند. وویجر ۲ فشار بالای باد خورشیدی را در مغناطیس کره سیاره شناسایی کرد. با توجه به اندازه گیری های انجام شده در همان ماموریت، میدان مغناطیسی تنها بیش از 1.1 میلیون کیلومتر گسترش یافته است.

اندازه سیاره

قطر استوایی این سیاره 120536 کیلومتر است که 9.44 برابر قطر زمین است. شعاع این سیاره 60268 کیلومتر است که آن را به دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی تبدیل می کند و بعد از مشتری دومین سیاره است. این سیاره مانند تمام سیارات دیگر یک کروی مایل است. این بدان معنی است که قطر استوایی آن بزرگتر از قطری است که از طریق قطب ها اندازه گیری می شود. در مورد زحل، به دلیل سرعت بالای چرخش سیاره، این فاصله کاملاً قابل توجه است. قطر قطبی 108728 کیلومتر است که 9.796 درصد کمتر از قطر استوایی است، بنابراین شکل زحل بیضی است.

در اطراف زحل

طول روز

سرعت چرخش جو و خود سیاره را می توان با سه روش مختلف اندازه گیری کرد. اولین مورد اندازه گیری سرعت چرخش سیاره در لایه ابر در قسمت استوایی سیاره است. مدت چرخش آن 10 ساعت و 14 دقیقه است. اگر اندازه گیری ها در مناطق دیگر زحل انجام شود، سرعت چرخش 10 ساعت و 38 دقیقه و 25.4 ثانیه خواهد بود. تا به امروز، دقیق ترین روش برای اندازه گیری طول روز بر اساس اندازه گیری انتشار رادیویی است. این روش سرعت چرخش سیاره ای را 10 ساعت و 39 دقیقه و 22.4 ثانیه می دهد. با وجود این ارقام، در حال حاضر نمی توان سرعت چرخش درون سیاره را به دقت اندازه گیری کرد.

باز هم قطر استوایی این سیاره 120536 کیلومتر و قطبی 108728 کیلومتر است. مهم است که بدانیم چرا این تفاوت در این اعداد بر سرعت چرخش سیاره تأثیر می گذارد. در سایر سیارات غول پیکر نیز همین وضعیت وجود دارد، به ویژه تفاوت در چرخش قسمت های مختلف سیاره در مشتری بیان می شود.

طول روز با توجه به انتشار رادیویی سیاره

با کمک گسیل رادیویی که از نواحی داخلی زحل می آید، دانشمندان توانستند دوره چرخش آن را تعیین کنند. ذرات باردار محبوس شده در میدان مغناطیسی آن هنگام تعامل با میدان مغناطیسی زحل، امواج رادیویی را در حدود 100 کیلوهرتز منتشر می کنند.

کاوشگر وویجر تابش رادیویی سیاره را به مدت 9 ماه هنگام پرواز در دهه 1980 اندازه گیری کرد و چرخش آن 10 ساعت و 39 دقیقه و 24 ثانیه با خطای 7 ثانیه تعیین شد. فضاپیمای اولیس نیز 15 سال بعد اندازه گیری هایی را انجام داد و نتیجه 10 ساعت و 45 دقیقه و 45 ثانیه با خطای 36 ثانیه را به دست آورد.

به اندازه 6 دقیقه اختلاف به نظر می رسد! یا چرخش سیاره در طول سال ها کند شده است یا چیزی را از دست داده ایم. کاوشگر بین سیاره‌ای کاسینی همین انتشارات رادیویی را با طیف‌سنج پلاسما اندازه‌گیری کرد و دانشمندان علاوه بر تفاوت ۶ دقیقه‌ای در اندازه‌گیری‌های ۳۰ ساله، دریافتند که چرخش نیز یک درصد در هفته تغییر می‌کند.

دانشمندان فکر می‌کنند که این می‌تواند به دلیل دو چیز باشد: باد خورشیدی که از خورشید می‌آید در اندازه‌گیری‌ها اختلال ایجاد می‌کند و ذرات آب‌فشان‌های انسلادوس بر میدان مغناطیسی تأثیر می‌گذارند. هر دوی این عوامل باعث تغییر انتشار رادیویی می شوند و می توانند نتایج متفاوتی را به طور همزمان ایجاد کنند.

داده های جدید

در سال 2007، مشخص شد که برخی از منابع نقطه‌ای انتشار رادیویی سیاره با سرعت چرخش زحل مطابقت ندارند. برخی از دانشمندان معتقدند که این تفاوت به دلیل تأثیر قمر انسلادوس است. بخار آب این آبفشان ها وارد مدار سیاره شده و یونیزه می شود و در نتیجه میدان مغناطیسی سیاره را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر چرخش میدان مغناطیسی را کند می کند، اما در مقایسه با چرخش خود سیاره فقط اندکی. تخمین فعلی چرخش زحل، بر اساس اندازه‌گیری‌های مختلف فضاپیمای کاسینی، وویجر و پایونیر، تا سپتامبر 2007، 10 ساعت و 32 دقیقه و 35 ثانیه است.

ویژگی های اساسی کاسینی از سیاره نشان می دهد که باد خورشیدی محتمل ترین علت تفاوت در داده ها است. تفاوت در اندازه گیری چرخش میدان مغناطیسی هر 25 روز رخ می دهد که مربوط به دوره چرخش خورشید است. سرعت باد خورشیدی نیز دائما در حال تغییر است که باید به آن توجه کرد. انسلادوس می تواند تغییرات طولانی مدت ایجاد کند.

جاذبه زمین

زحل یک سیاره غول پیکر است و سطح جامد ندارد و چیزی که نمی توان دید سطح آن است (ما فقط لایه ابر بالایی را می بینیم) و نیروی گرانش را احساس می کنیم. اما بیایید تصور کنیم که یک مرز شرطی وجود دارد که با سطح خیالی آن مطابقت دارد. اگر بتوانید روی سطح بایستید، نیروی گرانش روی سیاره چقدر خواهد بود؟

اگرچه زحل جرمی بزرگتر از زمین دارد (دومین جرم بزرگ منظومه شمسی، پس از مشتری)، همچنین "سبک ترین" سیارات منظومه شمسی است. گرانش واقعی در هر نقطه از سطح خیالی آن 91 درصد گرانش زمین خواهد بود. به عبارت دیگر، اگر ترازو شما وزن شما را روی زمین 100 کیلوگرم نشان دهد (اوه، وحشتناک!)، در "سطح" زحل 92 کیلوگرم وزن خواهید داشت (کمی بهتر است، اما باز هم).

برای مقایسه، در "سطح" مشتری، گرانش 2.5 برابر بیشتر از زمین است. در مریخ فقط 1/3 و در ماه 1/6.

چه چیزی باعث می شود نیروی گرانش اینقدر ضعیف باشد؟ این سیاره غول پیکر عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است که در همان ابتدای شکل گیری منظومه شمسی انباشته شده است. این عناصر در آغاز جهان در نتیجه انفجار بزرگ شکل گرفتند. همه به این دلیل است که این سیاره چگالی بسیار کم دارد.

دمای سیاره

تصویر Voyager 2

بالاترین لایه اتمسفر، که در مرز فضا قرار دارد، دمایی معادل 150- درجه سانتیگراد دارد. اما با شیرجه رفتن در جو، فشار افزایش می یابد و بر این اساس، دما افزایش می یابد. در هسته سیاره، دما می تواند به 11700 درجه سانتیگراد برسد. اما چنین دمای بالایی از کجا می آید؟ این به دلیل وجود مقدار زیادی هیدروژن و هلیوم است که با فرو رفتن در روده های سیاره، منقبض شده و هسته را گرم می کند.

به لطف انقباض گرانشی، این سیاره در واقع گرما تولید می کند و 2.5 برابر بیشتر از آنچه از خورشید دریافت می کند، انرژی آزاد می کند.

در پایین لایه ابر که از یخ آب تشکیل شده است، دمای متوسط ​​23- درجه سانتیگراد است. بالای این لایه یخ هیدروسولفید آمونیوم با دمای متوسط ​​93- درجه سانتیگراد قرار دارد. در بالای آن ابرهایی از یخ آمونیاک وجود دارد که جو را به رنگ نارنجی و زرد در می آورد.

زحل چه شکلی است و چه رنگی دارد

حتی با نگاه کردن از طریق یک تلسکوپ کوچک، رنگ این سیاره به صورت زرد کم رنگ با رگه هایی از نارنجی قابل مشاهده است. با تلسکوپ‌های قوی‌تر مانند هابل یا فضاپیمای کاسینی ناسا، می‌توانید لایه‌های نازکی از ابرها و طوفان‌هایی را مشاهده کنید که ترکیبی از سفید و نارنجی هستند. اما چه چیزی به زحل رنگ می دهد؟

مانند مشتری، این سیاره تقریباً به طور کامل از هیدروژن، با مقدار کمی هلیوم، و همچنین مقادیر کمی از ترکیبات دیگر مانند آمونیاک، بخار آب و هیدروکربن های ساده مختلف تشکیل شده است.

فقط لایه بالایی ابرها که عمدتاً از کریستال های آمونیاک تشکیل شده است، مسئول رنگ سیاره است و سطح پایین ابرها یا هیدروسولفید آمونیوم یا آب است.

زحل جوی راه راه شبیه به سیاره مشتری دارد، اما نوارها در نزدیکی خط استوا بسیار ضعیف تر و پهن تر هستند. همچنین طوفان های طولانی مدت ندارد - چیزی شبیه لکه قرمز بزرگ - که اغلب زمانی رخ می دهد که مشتری به انقلاب تابستانی نیمکره شمالی نزدیک می شود.

برخی از عکس های ارائه شده توسط کاسینی به رنگ آبی شبیه به اورانوس به نظر می رسند. اما احتمالاً به این دلیل است که ما شاهد پراکندگی نور از دیدگاه کاسینی هستیم.

ترکیب بندی

زحل در آسمان شب

حلقه های دور سیاره صدها سال است که تخیل مردم را به خود جلب کرده اند. همچنین طبیعی بود که بخواهیم بدانیم این سیاره از چه چیزی ساخته شده است. از طریق روش های مختلف، دانشمندان دریافته اند که ترکیب شیمیایی زحل 96٪ هیدروژن، 3٪ هلیوم و 1٪ عناصر مختلف است که شامل متان، آمونیاک، اتان، هیدروژن و دوتریوم است. برخی از این گازها را می توان در جو آن در حالت مایع و مذاب یافت.

وضعیت گازها با افزایش فشار و دما تغییر می کند. در بالای ابرها، با کریستال های آمونیاک، در پایین ابرها با هیدروسولفید آمونیوم و / یا آب مواجه خواهید شد. در زیر ابرها فشار اتمسفر افزایش می یابد که باعث افزایش دما و تبدیل هیدروژن به حالت مایع می شود. همانطور که به عمق سیاره می رویم، فشار و دما همچنان افزایش می یابد. در نتیجه، در هسته، هیدروژن فلزی می شود و به این حالت خاص تجمع می رسد. اعتقاد بر این است که این سیاره دارای یک هسته سست است که علاوه بر هیدروژن از سنگ و برخی فلزات نیز تشکیل شده است.

اکتشافات فضایی مدرن منجر به اکتشافات زیادی در منظومه زحل شده است. تحقیقات با پرواز فضاپیمای پایونیر 11 در سال 1979 آغاز شد. این ماموریت حلقه F را کشف کرد. Voyager 1 تا سال بعد پرواز کرد و جزئیات سطح برخی از ماهواره ها را به زمین فرستاد. او همچنین ثابت کرد که جو تیتان نسبت به نور مرئی شفاف نیست. در سال 1981، وویجر 2 از زحل بازدید کرد و تغییرات جو را شناسایی کرد و همچنین وجود شکاف های ماکسول و کیلر را که وویجر 1 برای اولین بار مشاهده کرد، تأیید کرد.

پس از وویجر 2، فضاپیمای کاسینی-هویگنس وارد این سامانه شد که در سال 2004 به مدار سیاره زمین رفت، در این مقاله می‌توانید درباره ماموریت آن بیشتر بخوانید.

تابش - تشعشع

زمانی که فرودگر کاسینی ناسا برای اولین بار به این سیاره رسید، طوفان های رعد و برق و کمربند تشعشعی را در اطراف سیاره شناسایی کرد. او حتی یک کمربند تشعشعی جدید در داخل حلقه سیاره پیدا کرد. کمربند تشعشعی جدید 139000 کیلومتر از مرکز زحل فاصله دارد و تا 362000 کیلومتر امتداد دارد.

شفق شمالی در زحل

ویدئویی که شمال را نشان می دهد، که از تصاویر تلسکوپ فضایی هابل و فضاپیمای کاسینی ایجاد شده است.

به دلیل وجود میدان مغناطیسی، ذرات باردار خورشید توسط مگنتوسفر گرفته شده و کمربند تابشی تشکیل می دهند. این ذرات باردار در امتداد خطوط میدان نیروی مغناطیسی حرکت می کنند و با جو سیاره برخورد می کنند. مکانیسم وقوع شفق قطبی مشابه زمین است، اما به دلیل ترکیب متفاوت جو، شفق های قطبی در غول بر خلاف شفق های سبز روی زمین، بنفش هستند.

شفق زحل که توسط تلسکوپ هابل دیده می شود

گالری آرورا

نزدیکترین همسایه ها

نزدیکترین سیاره به زحل چیست؟ بستگی به این دارد که در حال حاضر کجا در مدار قرار دارد و همچنین به موقعیت سیارات دیگر.

برای بیشتر مدار، نزدیکترین سیاره است. زمانی که زحل و مشتری در کمترین فاصله خود از یکدیگر قرار دارند، تنها 655000000 کیلومتر از یکدیگر فاصله دارند.

هنگامی که سیارات در دو طرف یکدیگر قرار می گیرند، سیارات زحل و گاهی اوقات بسیار به یکدیگر نزدیک می شوند و در این لحظه 1.43 میلیارد کیلومتر از یکدیگر جدا می شوند.

اطلاعات کلی

حقایق سیاره زیر بر اساس بولتن های سیاره ای ناسا است.

وزن - 568.46 x 10 * 24 کیلوگرم

حجم: 10*10*82713 کیلومتر مکعب

شعاع متوسط: 58232 کیلومتر

قطر متوسط: 116464 کیلومتر

چگالی: 0.687 گرم بر سانتی متر مکعب

سرعت فرار اول: 35.5 کیلومتر بر ثانیه

شتاب سقوط آزاد: 10.44 m/s2

ماهواره های طبیعی: 62

فاصله از خورشید (محور اصلی مدار): 1.43353 میلیارد کیلومتر

دوره مداری: 10759.22 روز

حضیض: 1.35255 میلیارد کیلومتر

Aphelion: 1.5145 میلیارد کیلومتر

سرعت مداری: 9.69 کیلومتر بر ثانیه

شیب مداری: 2.485 درجه

گریز از مرکز مدار: 0.0565

دوره چرخش Sidereal: 10.656 ساعت

دوره چرخش حول محور: 10.656 ساعت

شیب محوری: 26.73 درجه

چه کسی کشف کرد: از دوران ماقبل تاریخ شناخته شده است

حداقل فاصله از زمین: 1.1955 میلیارد کیلومتر

حداکثر فاصله از زمین: 1.6585 میلیارد کیلومتر

حداکثر قطر ظاهری از زمین: 20.1 ثانیه قوس

حداقل قطر ظاهری از زمین: 14.5 ثانیه قوس

درخشندگی ظاهری (حداکثر): 0.43 قدر

تاریخ

تصویر فضایی که توسط تلسکوپ هابل گرفته شده است

این سیاره به وضوح با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است، بنابراین نمی توان گفت که این سیاره برای اولین بار چه زمانی کشف شد. چرا این سیاره زحل نام دارد؟ این نام از خدای رومی برداشت نامگذاری شده است - این خدا با خدای یونانی کرونوس مطابقت دارد. به همین دلیل ریشه این نام رومی است.

گالیله

زحل و حلقه‌های آن یک راز بود تا اینکه گالیله برای اولین بار تلسکوپ بدوی اما فعال خود را ساخت و در سال 1610 به سیاره نگاه کرد. البته گالیله چیزی را که می‌دید نمی‌فهمید و فکر می‌کرد که حلقه‌ها قمرهای بزرگی در دو طرف سیاره هستند. این قبل از آن بود که کریستین هویگنز از بهترین تلسکوپ استفاده کند تا ببیند که آنها واقعا قمر نیستند، بلکه حلقه هستند. هویگنس همچنین اولین کسی بود که بزرگترین قمر، تیتان را کشف کرد. علیرغم این واقعیت که دید سیاره به آن اجازه می دهد تقریباً از همه جا مشاهده شود، ماهواره های آن مانند حلقه ها فقط از طریق تلسکوپ قابل مشاهده هستند.

ژان دومینیک کاسینی

او شکافی را در حلقه‌ها کشف کرد که بعداً کاسینی نام گرفت و اولین کسی بود که 4 ماهواره سیاره را کشف کرد: یاپتوس، رئا، تتیس و دیون.

ویلیام هرشل

در سال 1789، ستاره شناس ویلیام هرشل دو قمر دیگر به نام های میماس و انسلادوس را کشف کرد. و در سال 1848 دانشمندان بریتانیایی ماهواره ای به نام هایپریون را کشف کردند.

قبل از پرواز فضاپیما به این سیاره، ما اطلاعات زیادی در مورد آن نداشتیم، با وجود این واقعیت که شما حتی می توانید این سیاره را با چشم غیر مسلح ببینید. در دهه های 70 و 80، ناسا فضاپیمای پایونیر 11 را به فضا پرتاب کرد که اولین فضاپیمایی بود که از زحل بازدید کرد و از فاصله 20000 کیلومتری لایه ابر این سیاره عبور کرد. به دنبال آن وویجر 1 در سال 1980 و وویجر 2 در آگوست 1981 پرتاب شدند.

در ژوئیه 2004، فرودگر کاسینی ناسا به منظومه زحل رسید و دقیق ترین توصیف سیاره زحل و منظومه آن را از روی مشاهدات جمع آوری کرد. کاسینی نزدیک به 100 پرواز از قمر تیتان، چندین پرواز از قمرهای دیگر انجام داده است و هزاران تصویر از این سیاره و قمرهای آن برای ما ارسال کرده است. کاسینی 4 قمر جدید، یک حلقه جدید و دریاهایی از هیدروکربن های مایع را در تیتان کشف کرد.

انیمیشن توسعه یافته پرواز کاسینی در منظومه زحل

حلقه

آنها از ذرات یخی تشکیل شده اند که به دور سیاره می چرخند. چندین حلقه اصلی وجود دارد که به وضوح از زمین قابل مشاهده هستند و ستاره شناسان از نامگذاری های خاصی برای هر یک از حلقه های زحل استفاده می کنند. اما سیاره زحل واقعا چند حلقه دارد؟

حلقه ها: نمایی از کاسینی

بیایید سعی کنیم به این سوال پاسخ دهیم. خود حلقه ها به قسمت های زیر تقسیم می شوند. دو قسمت متراکم حلقه به صورت A و B مشخص می شوند که توسط شکاف کاسینی و به دنبال آن حلقه C از هم جدا می شوند. حلقه F، که بیرونی ترین است. پس چند حلقه اصلی؟ درست است - 8!

این سه حلقه اصلی و 5 حلقه گرد و غبار بخش عمده را تشکیل می دهند. اما چندین حلقه دیگر مانند Janus، Meton، Pallene و همچنین کمان های حلقه Anf وجود دارد.

همچنین حلقه‌های کوچک‌تر و شکاف‌هایی در حلقه‌های مختلف وجود دارد که شمارش آنها دشوار است (به عنوان مثال، شکاف انکه، شکاف هویگنس، شکاف داوز و بسیاری دیگر). مشاهده بیشتر حلقه ها باعث می شود تا پارامترها و تعداد آنها مشخص شود.

حلقه های ناپدید شدن

به دلیل شیب مدار سیاره، حلقه ها هر 14-15 سال یکبار به صورت لبه ای قابل مشاهده می شوند و به دلیل نازک بودن بسیار، در واقع از میدان دید ناظران زمین محو می شوند. در سال 1612، گالیله متوجه شد که ماهواره های کشف شده در جایی ناپدید شده اند. وضعیت آنقدر عجیب بود که گالیله حتی رصدهای سیاره را رها کرد (به احتمال زیاد در نتیجه فروپاشی امیدها!). او دو سال قبل این حلقه ها را کشف کرده بود (و آنها را با ماهواره اشتباه گرفته بود) و بلافاصله مجذوب آنها شد.

پارامترهای حلقه

این سیاره گاهی اوقات به عنوان "مروارید منظومه شمسی" شناخته می شود زیرا سیستم حلقه ای آن شبیه یک تاج است. این حلقه ها از گرد و غبار، سنگ و یخ تشکیل شده اند. به همین دلیل است که حلقه ها شکسته نمی شوند، زیرا. کامل نیست، بلکه از میلیاردها ذره تشکیل شده است. برخی از مواد موجود در سیستم حلقه‌ای به اندازه دانه‌های شن است و برخی از اجسام بزرگ‌تر از ساختمان‌های بلند هستند و عرض آنها به یک کیلومتر می‌رسد. حلقه ها از چه چیزی ساخته شده اند؟ بیشتر ذرات یخ هستند، اگرچه حلقه های گرد و غبار نیز وجود دارد. نکته قابل توجه این است که هر حلقه با توجه به سیاره با سرعت متفاوتی می چرخد. چگالی متوسط ​​حلقه های این سیاره به قدری کم است که ستاره ها را می توان از میان آنها دید.

زحل تنها سیاره ای نیست که دارای سیستم حلقه ای است. همه غول های گازی حلقه دارند. حلقه های زحل به این دلیل برجسته می شوند که بزرگترین و درخشان ترین حلقه ها هستند. این حلقه ها حدود یک کیلومتر ضخامت دارند و از مرکز سیاره تا 482000 کیلومتر فاصله دارند.

حلقه های زحل بر اساس ترتیبی که کشف شده اند به ترتیب حروف الفبا نامگذاری شده اند. این باعث می شود حلقه ها کمی گیج کننده باشند و آنها را از ترتیب در سیاره فهرست می کند. در زیر لیستی از حلقه های اصلی و شکاف های بین آنها و همچنین فاصله از مرکز سیاره و عرض آنها آورده شده است.

ساختار حلقه ها
تعیین	فاصله از مرکز سیاره، کیلومتر	عرض، کیلومتر
حلقه D	67 000—74 500	7500
حلقه سی	74 500—92 000	17500
شکاف کلمبو	77 800	100
شکاف ماکسول	87 500	270
شکاف اوراق قرضه	88 690-88 720	30
شکاف دیوز	90 200-90 220	20
حلقه B	92 000—117 500	25 500
بخش کاسینی	117 500—122 200	4700
شکاف هویگنس	117 680	285—440
شکاف هرشل	118 183-118 285	102
شکاف راسل	118 597-118 630	33
شکاف جفریس	118 931-118 969	38
کویپر گپ	119 403-119 406	3
شکاف لاپلاس	119 848-120 086	238
شکاف بسل	120 236-120 246	10
شکاف بارنارد	120 305-120 318	13
حلقه A	122 200—136 800	14600
انکه گپ	133 570	325
شکاف کیلر	136 530	35
بخش Roche	136 800—139 380	2580
E/2004 S1	137 630	300
E/2004 S2	138 900	300
حلقه F	140 210	30—500
حلقه جی	165 800—173 800	8000
حلقه E	180 000—480 000	300 000

صدای حلقه ها

در این ویدیوی فوق العاده صداهای سیاره زحل را می شنوید که تابش رادیویی این سیاره به صدا تبدیل شده است. انتشار رادیویی با برد کیلومتری همراه با شفق های قطبی در این سیاره ایجاد می شود.

طیف‌سنج پلاسما کاسینی اندازه‌گیری‌هایی با وضوح بالا انجام داد که به دانشمندان اجازه داد امواج رادیویی را با تغییر فرکانس به صوت تبدیل کنند.

ظهور حلقه ها

حلقه ها چگونه ظاهر شدند؟ ساده ترین پاسخ به این که چرا این سیاره حلقه هایی دارد و از چه چیزی تشکیل شده است این است که این سیاره در فواصل مختلف از خود گرد و غبار و یخ زیادی جمع کرده است. این عناصر به احتمال زیاد توسط گرانش دستگیر شده اند. اگرچه برخی معتقدند که آنها در نتیجه انهدام یک ماهواره کوچک که بیش از حد به سیاره نزدیک شده و در محدوده Roche سقوط کرده است، تشکیل شده اند و در نتیجه توسط خود سیاره تکه تکه شده است.

برخی از دانشمندان پیشنهاد می کنند که تمام مواد موجود در حلقه ها محصول برخورد ماهواره ها با سیارک ها یا دنباله دارها است. پس از برخورد، بقایای سیارک ها توانستند از کشش گرانشی سیاره بگریزند و حلقه هایی تشکیل دهند.

صرف نظر از اینکه کدام یک از این نسخه ها صحیح است، حلقه ها کاملاً چشمگیر هستند. در واقع زحل ارباب حلقه هاست. پس از کاوش در حلقه ها، لازم است سیستم حلقه ای سیارات دیگر: نپتون، اورانوس و مشتری را مطالعه کنید. هر یک از این سیستم‌ها ضعیف‌تر هستند، اما هنوز هم در نوع خود جالب هستند.

گالری تصاویر انگشتر

زندگی در زحل

تصور سیاره ای کمتر از زحل برای زندگی سخت است. این سیاره تقریباً به طور کامل از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است و مقدار کمی یخ آب در لایه ابر زیرین وجود دارد. دمای بالای ابرها می تواند تا -150 درجه سانتیگراد کاهش یابد.

با پایین آمدن به جو، فشار و دما افزایش می یابد. اگر دما به اندازه ای گرم باشد که آب از یخ زدگی جلوگیری کند، فشار جو در این سطح به اندازه چند کیلومتر زیر اقیانوس زمین است.

زندگی در ماهواره های این سیاره

برای یافتن حیات، دانشمندان پیشنهاد می کنند به ماهواره های سیاره نگاه کنند. آنها از مقدار قابل توجهی یخ آب تشکیل شده اند و برهم کنش گرانشی آنها با زحل احتمالاً باعث گرم نگه داشتن فضای داخلی آنها می شود. قمر انسلادوس به داشتن آبفشان هایی از آب در سطح خود معروف است که تقریباً به طور مداوم فوران می کنند. این امکان وجود دارد که ذخایر عظیمی از آب گرم در زیر پوسته یخی (تقریباً مانند اروپا) داشته باشد.

قمر دیگری به نام تیتان دارای دریاچه ها و دریاهای هیدروکربن مایع است و تصور می شود مکانی با پتانسیل ایجاد حیات باشد. ستاره شناسان بر این باورند که تیتان از نظر ترکیب بسیار شبیه به زمین در تاریخ اولیه آن است. پس از اینکه خورشید به یک کوتوله قرمز تبدیل شد (در 4-5 میلیارد سال)، دمای ماهواره برای منشأ و حفظ حیات مطلوب خواهد شد و مقدار زیادی هیدروکربن، از جمله هیدروکربن های پیچیده، "آبگوشت" اولیه خواهد بود. ".

موقعیت در آسمان

زحل و شش قمر آن، عکس آماتور

زحل به عنوان یک ستاره نسبتاً درخشان در آسمان قابل مشاهده است. مختصات فعلی سیاره به بهترین وجه در برنامه های تخصصی سیاره نما مانند استلاریوم مشخص می شود و رویدادهای مربوط به پوشش یا عبور آن از یک منطقه خاص و همچنین همه چیز در مورد سیاره زحل را می توان در مقاله 100 رویداد نجومی مشاهده کرد. امسال. رویارویی سیاره همیشه فرصتی برای نگاه کردن به آن با حداکثر جزئیات فراهم می کند.

تقابل های آینده

دانستن قدیم الایام سیاره و قدر آن، یافتن زحل در آسمان پرستاره کار سختی نیست. با این حال، اگر تجربه کمی دارید، جستجو برای آن می تواند به تاخیر بیفتد، بنابراین توصیه می کنیم از تلسکوپ های آماتور با پایه Go-To استفاده کنید. از یک تلسکوپ با پایه Go-To استفاده کنید و در حال حاضر نیازی به دانستن مختصات سیاره و مکان دیدن آن نخواهید داشت.

پرواز به سیاره

سفر فضایی به زحل چقدر طول می کشد؟ بسته به مسیری که انتخاب می کنید، پرواز ممکن است زمان متفاوتی را ببرد.

به عنوان مثال: پایونیر 11 شش سال و نیم طول کشید تا به این سیاره برسد. وویجر 1 سه سال و دو ماه، وویجر 2 چهار سال و فضاپیمای کاسینی شش سال و نه ماه طول کشید! فضاپیمای نیوهورایزنز از زحل به عنوان سکوی پرشی گرانشی در مسیر خود به سمت پلوتون استفاده کرد و دو سال و چهار ماه پس از پرتاب به زمین رسید. چرا اینقدر تفاوت زیاد در زمان پرواز وجود دارد؟

اولین عامل تعیین کننده زمان پرواز

بیایید در نظر بگیریم که آیا این فضاپیما مستقیماً به سمت زحل پرتاب می شود یا از اجرام آسمانی دیگر در طول مسیر به عنوان تیرکمان استفاده می کند؟

دومین عامل تعیین کننده زمان پرواز

این یک نوع موتور فضاپیما است و عامل سوم این است که آیا قرار است در کنار سیاره پرواز کنیم یا وارد مدار آن شویم.

با در نظر گرفتن این عوامل، اجازه دهید به ماموریت های ذکر شده در بالا نگاه کنیم. پایونیر 11 و کاسینی قبل از حرکت به سمت زحل از تأثیر گرانشی سیارات دیگر استفاده کردند. این پرواز اجسام دیگر سالها به یک سفر طولانی اضافه کرد. وویجر 1 و 2 در مسیر خود به زحل فقط از مشتری استفاده کردند و بسیار سریعتر رسیدند. کشتی نیوهورایزنز چندین مزیت متمایز نسبت به سایر کاوشگرها داشت. دو مزیت اصلی آن این است که سریع ترین و پیشرفته ترین موتور را دارد و در مسیری کوتاه به سمت زحل در مسیر خود به سمت پلوتون پرتاب شد.

مراحل تحقیق

تصویر پانوراما از زحل که در 19 جولای 2013 توسط فضاپیمای کاسینی گرفته شده است. در حلقه تخلیه شده در سمت چپ، نقطه سفید انسلادوس است. زمین در زیر و سمت راست مرکز تصویر قابل مشاهده است.

در سال 1979، اولین فضاپیما به این سیاره غول پیکر رسید.

پایونیر-11

Pioneer 11 که در سال 1973 ساخته شد، در کنار مشتری پرواز کرد و از گرانش سیاره برای تغییر مسیر و حرکت به سمت زحل استفاده کرد. او در 1 سپتامبر 1979 با عبور از 22000 کیلومتری بالای لایه ابری سیاره وارد شد. برای اولین بار در تاریخ، او مطالعات نزدیکی از زحل انجام داد و عکس های نزدیک از این سیاره را مخابره کرد و حلقه ای ناشناخته را کشف کرد.

ویجر 1

کاوشگر وویجر 1 ناسا فضاپیمای بعدی بود که در 12 نوامبر 1980 از این سیاره بازدید کرد. او 124000 کیلومتر از لایه ابری سیاره پرواز کرد و جریانی از عکس های واقعا گرانبها را به زمین فرستاد. آنها تصمیم گرفتند وویجر 1 را برای پرواز به دور ماهواره تیتان بفرستند و برادر دوقلوی خود وویجر 2 را به سیارات غول پیکر دیگر بفرستند. در نتیجه، معلوم شد که اگرچه این دستگاه اطلاعات علمی زیادی را منتقل می کند، اما سطح تیتان را نمی بیند، زیرا نسبت به نور مرئی مات است. بنابراین، در واقع کشتی به نفع بزرگترین ماهواره که دانشمندان امید زیادی به آن داشتند، اما در نهایت یک توپ نارنجی را دیدند، بدون هیچ جزئیاتی قربانی شد.

ویجر 2

مدت کوتاهی پس از پرواز وویجر 1، وویجر 2 به منظومه زحل پرواز کرد و برنامه تقریباً یکسانی را انجام داد. در 26 آگوست 1981 به این سیاره رسید. او علاوه بر چرخش به دور این سیاره در فاصله 100800 کیلومتری، نزدیک به انسلادوس، تتیس، هایپریون، یاپتوس، فیبه و تعدادی قمر دیگر پرواز کرد. وویجر 2 با دریافت شتاب گرانشی از سیاره به سمت اورانوس (پرواز موفق در سال 1986) و نپتون (پرواز موفقیت آمیز در سال 1989) حرکت کرد و پس از آن به سفر خود به سمت مرزهای منظومه شمسی ادامه داد.

کاسینی-هویگنز

نمایی از زحل از کاسینی

کاوشگر کاسینی-هویگنس ناسا که در سال 2004 به این سیاره رسید، توانست واقعاً سیاره را از مداری دائمی مطالعه کند. این فضاپیما به عنوان بخشی از ماموریت خود، کاوشگر هویگنس را به سطح تیتان رساند.

10 تصویر برتر از کاسینی

کاسینی اکنون ماموریت اصلی خود را به پایان رسانده است و سال هاست که به مطالعه منظومه زحل و قمرهای آن ادامه داده است. از اکتشافات او می توان به کشف آبفشان در انسلادوس، دریاها و دریاچه های هیدروکربن روی تیتان، حلقه ها و ماهواره های جدید و همچنین داده ها و عکس هایی از سطح تیتان اشاره کرد. دانشمندان قصد دارند به دلیل کاهش بودجه ناسا برای اکتشاف سیاره، به ماموریت کاسینی در سال 2017 پایان دهند.

ماموریت های آینده

ماموریت بعدی سیستم تیتان زحل (TSSM) را نباید تا سال 2020 انتظار داشت، بلکه باید خیلی دیرتر انتظار داشت. با استفاده از مانورهای گرانشی در نزدیکی زمین و زهره، این دستگاه می‌تواند تقریباً در سال 2029 به زحل برسد.

یک برنامه پروازی چهار ساله در نظر گرفته شده است که در آن 2 سال برای مطالعه خود سیاره، 2 ماه برای مطالعه سطح تیتان که فرودگر در آن مشارکت خواهد داشت و 20 ماه برای مطالعه ماهواره از مدار. روسیه نیز ممکن است در این پروژه واقعاً بزرگ شرکت کند. مشارکت آینده آژانس فدرال Roscosmos در حال حاضر مورد بحث است. در حالی که انجام این ماموریت فاصله زیادی دارد، اما ما هنوز این فرصت را داریم که از تصاویر خارق العاده کاسینی لذت ببریم، تصاویری که او مرتباً آنها را مخابره می کند و همه فقط چند روز پس از ارسال آنها به زمین به آنها دسترسی دارند. در کاوش در زحل موفق باشید!

پاسخ به رایج ترین سوالات

1. سیاره زحل به نام چه کسی نامگذاری شد؟ به افتخار خدای باروری رومی.
2. کیوان کیوان کشف شد؟ از زمان های قدیم شناخته شده است و نمی توان تعیین کرد که چه کسی برای اولین بار تشخیص داد که این یک سیاره است.
3. فاصله زحل تا خورشید چقدر است؟ میانگین فاصله از خورشید 1.43 میلیارد کیلومتر یا 9.58 AU است.
4. چگونه آن را در آسمان پیدا کنیم؟ بهتر است از نقشه های جستجو و نرم افزارهای تخصصی مانند Stellarium استفاده کنید.
5. مختصات سایت چیست؟ از آنجایی که این یک سیاره است، مختصات آن تغییر می کند، می توانید در منابع تخصصی نجومی، زودگذر زحل را بیابید.