كوكب زحل من الشمس. البيانات الفلكية زحل. المدار والدوران
هذه المقالة تقرير أو تقرير عن زحل ، والتي ميزة من هذا الكوكب من النظام الشمسي: البيانات الفلكية الأساسية ، وهيكل الغلاف الجوي واللب ، وصف الحلقات والأقمار الصناعية.
بيانات زحل الفلكية
المسافة القصوى من الشمس (aphelion) 1.513 مليار كم (10.116 من الاتحاد الأفريقي)
المسافة الدنيا من الشمس (الحضيض) 1.354 مليار كم (9.048 AU)
قطر عند خط الاستواء 120 540 كم
متوسط درجة حرارة الغلاف الجوي العلوي -180 درجة مئوية
فترة الثورة حول الشمس 29،458 سنة الأرض
فترة الدوران حول المحور 10 س 34 دقيقة 13 ثانية
عدد الحلقات 8
عدد الأقمار الصناعية 62
السدم الكواكب هي كائنات قصيرة العمر ، سديم ساتيرن ستستمر عشرات الآلاف من السنين. يتدفق تدريجيا ويبرد إلى درجة أنه يصبح غير محسوس تماما بالنسبة لنا. النجم المركزي ، الذي سيصبح تدريجيا قزم أبيض ، سيستمر بالبرودة.
زحل ، حاكم الآلهة ، كان له نفس المصير في التقليد الروماني مثل الإله اليوناني كرونوس ، الذي اندمج معه زحل. تقول الأساطير الإغريقية أن كرونوس شاركت مصير جبابرة ، وفي وقت لاحق فقط عفا عن دييم وأصبح حاكمًا للجزر المباركة حيث عاش الأبطال. في رأي الرومان ، هرب ساتورنوس إلى الوظيفة المنتصرة في منظر طبيعي محاط بالجبال ، التي سماها لازيوس. حكم الملك الأسطوري يانوس الريف ، الذي جعل زحل شريكه في الحكم. خلال عصر زحل ، كان عصر العصر الذهبي في إيطاليا.
وصف الكوكب
هذا الكوكب - وهو عبارة عن كرة ذهبية باهتة محاطة بخاتم أنحف - حصل على اسمها من اسم إله المحاصيل الروماني ، والد جوبيتر. في المركز السادس في المجموعة الشمسية وثاني أكبرها ، يدور زحل حول نجمنا على مسافة متوسطة تبلغ 1.4 مليار كيلومتر ، والمسافة من النجم هي ضعف المسافة إلى المشتري. إن محتوى هذا الجسم السماوي ، مثل المشتري وأورانوس ونبتون ، له متوسط كثافة صغير (0.69 جم / سم 3) ، حيث أنه يتكون أساسًا من الغازات. ومع ذلك ، فإن كوكب زحل ، المرتبط بالكواكب العملاقة ، يبلغ حوالي 95 مرة أكثر من الأرض.
يحمي زحل كل الطبيعة ، وقد تعلمت البشرية زراعة أشجار الفاكهة والكروم. لقد كان ذلك أسعد وقت للبشرية ، وتأمل الإنسانية في الأمل في العودة إلى هذه الأوقات السعيدة. كانت سعادة الناس في ذلك الوقت تذكرنا بـ Saturnalia ، الذي تم الاحتفال به لعدة أيام في ديسمبر ، عندما كانت هناك حرية ومساواة بين السادة والعبيد. زحل كان عنده هيكل عند سفح الكابيتول؛ كان المعبد أيضًا أرشيفًا للدولة وسجلاً نقديًا. القصة تقول أن ساتورنوس ولد في صورة فحل مع أوكانوفنا فيليرا ، قرون حيرون الحكيمة.
نظرًا للمسافة الكبيرة من مركز النظام الشمسي ، فإن مداريته (أي سنة Saturnian) طويلة جدًا وتبلغ مساحتها حوالي 29.5 أرضية. في هذه الحالة ، يحدث دوران زحل حول محوره أسرع بكثير من دوران الأرض: يومًا ما يستمر هنا 10 ساعات و 34 دقيقة فقط. إن سرعة السحب فوق المنطقة الاستوائية من الكوكب تجعلها تحقق ثورة كاملة أسرع بـ 26 دقيقة من الغيوم في خطوط العرض الأعلى. السبب في ذلك هو قوة هائلة (حوالي 500 م / ث) تهب الرياح في الغلاف الجوي العلوي.
تاريخ الكشف ، التنبؤ الجسم
في وقت لاحق ، كان زحل إلها ، يرمز للوقت. منذ العصور القديمة ، كان كوكب زحل من بين الجثث السبع التي لوحظت في سماء الليل. زحل هو ثاني أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ، وبفضل حلقاته ، يعتبر أحد أجمل الأشياء في الكون. قبل رحلة "فوياجر 1" في النصف الثاني من القرن. كان الكوكب الوحيد المعروف الذي يمكن أن يتباهى بنظام الحلقات.
اليوم ، يمكن اعتبار كوكب زحل بمثابة تخفيض هيكلي للنظام الشمسي. زحل هي واحدة من الكواكب العظيمة ، تشبه كوكب المشتري. هذا هو الجسم الغازي أساسا ، يتكون أساسا من الهيدروجين بأقل كثافة في جميع أنحاء النظام الشمسي. بالنسبة إلى زحل ، من الملاحظ جدًا أن تنسي نفسك في القطبين الناتج عن الدوران السريع. إن ميل محور الدوران بالنسبة للمدار له أهمية كبيرة في رؤية حلقة زحل.
الجو واللب
ويكتنف زحل طبقة غاز كثيفة مليئة بالغيوم. أساس غلافه الجوي هو الهليوم والهيدروجين. تتكون الغيوم بشكل أساسي من بلورات الماء والأمونيا. تماما مثل أقرب الجيران في النظام الشمسي ، المشتري ، هناك مناطق معينة في طبقات الغلاف الجوي المرئية من هذا الكوكب الملونة في كل من النغمات الداكنة والأخف وزنا (ما يسمى الأحزمة والمناطق ، على التوالي) ؛ يمكن تمييزها بوضوح ، على الرغم من أنها أقل تباينًا من تلك الموجودة في المشتري. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا اضطرابات جوية مستقرة نسبيًا - على سبيل المثال ، البقعة البيضاء العظيمة ، التي كانت موجودة منذ عدة أشهر ثم أعيدت بعد ثلاثة عقود. كان يسمى تشكيل كبير الحجم بيضاوي الشكل على شكل الأرض يقع بالقرب من القطب الشمالي بقعة بيج براون.
بالنظر إلى زحل في طيف الأشعة تحت الحمراء ، يمكننا أن نميز بشكل أوضح هيكل الغلاف الجوي. تظهر لنا ألوان مختلفة الارتفاعات المختلفة وتكوين بلورات الأمونيا. يوضح الشكل كيف أن الحلقات تكسر الظل على النصف العلوي من زحل. في الصورة نرى أيضا القمر زحل تيثيس في الزاوية اليمنى العليا ، وذهب ديون أدناه.
الرؤية في السماء ، والتي يمكننا ملاحظتها ، ما هي الظواهر التي يمكن أن نلاحظها
في سماء الليل ، لا يمكن رؤية الكوكب إلا بعينيه ، إذا لم يكن قريبًا من الشمس. في التلسكوب ، يبدو الكوكب قرصاً مصفراً ومسطوحاً مع خطوط داكنة موازية لخط الاستواء. زحل أقل سطوعًا بكثير من المشتري. يمكنك أن ترى خطوطًا بظلال من البقع الصفراء والبنيّة والبنيّة نادرًا تتلاشى بعد بضعة أيام أو أسابيع. ومع ذلك ، فإن النظام الدائري من زحل لا يزال أكبر اعتزاز.
الكرة غير المنتظمة التي يبلغ قطرها حوالي 120.5 ألف كم (يكون غلاف كوكب الأرض شديد الحساسية للتسطيح في القطبين ، بما أن الدوران السريع يساهم في بثه إلى مناطق استوائية) يتكون من عدة طبقات. من المفترض أن يتم إخفاء طبقتين على الأقل من الهيدروجين السائل في أعماقها ، وأحدها ، الذي يتكون من ما يسمى الهيدروجين المعدني ، يمكنه إجراء الكهرباء.
تعتمد رؤية ومظهر خاتم زحل على موقع الكوكب في مدار حول الشمس. بما أن طائرة الحلقة تميل إلى مستوى مدار الشمس ، فإننا ننظر من الأرض بالتناوب إلى الجانب الشمالي أو الجنوبي من الحلقة. من "الإغلاق" الظاهر إلى الافتتاح الأكبر ، سيكون دائماً حوالي 7 ، 5 سنوات.
وقت إغلاق الحلقة هو نافذة مراقبة جيدة لعلماء الفلك لاكتشاف أقمار زحل الجديدة. ضعيف ، كما لو أن الحلقة C الشفافة ، والتي تسمى أيضًا بالكريب ، يمكن رؤيتها فقط من خلال التلسكوبات الكبيرة. يتم ملاحظة حلقات أخرى أو بنيتها الجميلة من خلال المسابير الفضائية. زحل هو الصيف عندما يكون عرضة للشمس ، وبالتالي فإن الشمس تتوافق مع حلقات زحل ، وتسقط الأشعة على السطح في زاوية أصغر من الشتاء. هذان الموسمان يتناوبان على زحل كل 15 سنة.
جوهر زحل هو كرة ضخمة تتكون على ما يبدو من الحجارة والجليد. وفقا لافتراضات العلماء ، يتجاوز حجمها جوهر المشتري (حوالي 30 ألف كيلومتر): دليل غير مباشر على هذا هو الحركة الأكثر نشاطا من الكتل الجوية من القطبين إلى خط الاستواء.
خواتم
وبما أن محور الكوكب هو أكثر بكثير من 63 درجة مائلًا إلى مدار المدار ، فإن لدى علماء الفلك الأرض فرصة ممتازة لمراقبة هذه التشكيلات المدهشة في الخطة. ويعتقد أن أول من شاهدهم غاليليو غاليلي (1564-1642) في 1610 ، ولكن بسبب النقص في التلسكوب ، كانوا يعتبرون سلسلة من الأقمار الصناعية. بعد نصف قرن فقط ، تمكن العالم الهولندي هويجنز من اكتشاف أن هذه الحلقة تحيط بالكوكب ولا تتلامس معه في أي مكان.
هذان هما الهلالان ، اللذين يفصلان عن زحل - مثلما هو الحال دائما - مثلثين داكنين إلى حد ما. ويرافق أيضا الطريق إلى فتح حلقات زحل من خلال لحظات خاصة. لم يأتي غاليليو غاليليو ولا بيار غاسندي إلى مفاصل التفاخر بزحل. يوهان هيلفيلوس ينشر دورية هذه الظاهرة ، لكنه لا يزال يعتبر الحلقة. في ذلك الوقت ، على أية حال ، راقب عالم الفلك الهولندي كريستيان هيغنز بانتظام زحل بمنظار تلسكوب يبلغ ارتفاعه 12 قدمًا مكبّلًا حوالي خمسين مرة. أثبت Kovalevsky أن الحلقات لا يمكن أن تكون صلبة ، ولكنها تتكون من العديد من الجسيمات.
نظرًا للحركة المدارية لحركة زحل ، تتحول الحلقات ببطء إلينا بطريقة أو بأخرى ؛ كل 15 سنة ، تقع إلينا حافة ، ومن ثم لا يمكن رؤيتها حتى في التلسكوبات الأقوى. في البداية ، كان يعتقد أنه منحدر ضخم ، ولكن الدراسات الحديثة أثبتت عدم صحة هذه النظرية. على وجه الخصوص ، شهدت المعلومات الواردة من المركبة الفضائية من سلسلة بايونير وفوياجر في 1970-1980: زحل محاط بما يصل إلى سبع حلقات ، وهيكل كل معقدة للغاية. الحلقة الثامنة - حلقة فيبي - التي يبلغ قطرها أكثر من 13 مليون كيلومتر ، تم اكتشافها في عام 2009. هناك أيضا افتراض حول وجود نظام عصابة في أحد أقمار زحل - ري.
Keeler ، تثبت أن حلقات الخارجي تدور ببطء أكثر من الداخلية. هذا لن يكون ممكنا إذا كانت الخاتم جسد صلب صلب. إن معهد كاسيني للأبحاث التابع لإدارة الطيران والفضاء الوطنية في الولايات المتحدة مرتبط مرة أخرى بالأرض بعد قفزه الناجح عبر الفجوة بين كوكب زحل وحلقاته.
دخلت المركبة الفضائية الفضاء غير المكتشف بين زحل وحلقاتها يوم الأربعاء. وبعد ذلك بيوم ، بدأت في نقل معلومات حول أول رحلة طيران بين اثنتين وعشرين رحلة منتظمة بين حلقات زحل. يوم الخميس ، أرسلت أول صور إلى الأرض. شاهدها في الفيديو أعلاه.
على ما يبدو ، فإن الحلقات هي بقايا سحابة ما قبل الكواكب ، والتي أدت إلى جميع الهيئات في النظام الشمسي ، وتتكون من صغيرة - من 1 ملم إلى عدة أمتار - جزيئات الغبار المغطاة بالجليد. بمتوسط سمك يتراوح من 10 إلى 10 كم ، يبلغ قطرها 270 ألف كم. يدعى ثلاثة ألمع A و B و C ؛ على النقيض من الحلقات D و E و F و G ، التي هي أضيق وأضيق ، فإنها يمكن تمييزها من الأرض حتى مع تلسكوب ضعيف. وينقسم الحلقتان A و B إلى ما يسمى الكراك كاسيني (بعد اسم عالم الفلك الإيطالي الذي عاش في القرن السابع عشر والثامن عشر) ؛ يسمى "rip" مماثل في جسم الحلقة A بشقن Enke. بالإضافة إلى ذلك ، في بداية عام 2004 ، اكتشفت محطة أوتوماتيكية كاسيني أن زحل كان لديه حزام إشعاع داخل الحلقات ، والذي كان مفاجأة كاملة للعلماء.
يستغرق نقل المعلومات بين المسبار والأرض أكثر من ساعة ، ويجب أن تغطي خلالها التقارير مسافة 1.4 مليار كيلومتر. ومن المقرر رحلة أخرى ذهابا وإيابا بين الحلقات في مايو. أولئك الذين كانوا في مدار حول زحل وصلوا سنة.
بدأت دراسات زحل في يناير من العام المقبل مع وصول Huygens على سطح تيتان. على الرغم من عمر قصير ، أرسل الجهاز الكثير من المعرفة العلمية إلى الأرض. تشمل إنجازات كاسيني ، من بين أمور أخرى ، معلومات مهمة عن تيتان ، ونتائج زحل ، ووجود مياه إنسيلادوس ، حيث تُحترم جميع الظروف المعيشية تقريبًا.
الأقمار الصناعية
بالإضافة إلى المليارات من الأقمار الصغيرة التي تشكل الحلقات ، يحتوي ساتورن أيضًا على عدد كبير من الأقمار الصناعية - 62. حجمها وشكلها مختلفان جدًا: هناك أشياء مثل Yapet و Ree (يبلغ قطرها المتوسط 1436 و 1،528 كم على التوالي) ، وهناك سواتل صغيرة ، مثل أطلس (حوالي 32 كم) وتليستو (24 كم). وبفضل المعدات الحديثة ، أصبح من الممكن في السنوات الأخيرة فتح العديد من الأقمار الصناعية ، أصغرها بمعايير الفضاء ، التي يقل قطرها عن 10 كيلومترات.
زحل هو الكوكب السادس في المجموعة الشمسية. مهمة Cassini-Huygens هي اكتشاف أسرار هذا الكوكب الجميل. زحل ، أحد عمالقة الغاز الأربعة ، هو الكوكب السادس في المجموعة الشمسية. لطالما أثارت حلقاته الرائعة وأعداده الكثيرة اهتمامًا كبيرًا وأثارت فضول العلماء.
زحل هو الكوكب الوحيد في نظامنا الذي يطفو على سطح الماء. هذه ليست الميزة المدهشة الوحيدة للعملاق. لاحظ في العصور القديمة ، واضح للعيان نظرا لانعكاس ضوء الشمس العالي ، كان دائما معجب المراقبين.
أكبر قمر صناعي ساتيرن هو تيتان ، وقطرها هو 5،150 كم ، وفي النظام الشمسي بكامله أقل من ساتل جوبيتر جانيميد فقط. تيتان هو واحد من أكثر الأقمار الصناعية إثارة للاهتمام من زحل: يعتقد أن العمليات التي تحدث في الغلاف الجوي (85 ٪ النيتروجين ، وحوالي 12 ٪ من الأرجون و 3 ٪ الميثان) هي مماثلة لتلك المليارات من السنين الماضية يمكن العثور عليها على الأرض الشباب. في 14 يناير 2005 ، تم إطلاق مسبار Huygens على هذا الكوكب ، والذي نقل الكثير من المعلومات العلمية القيمة.
خصوصا مع أقمارهم والمستكشفين حلقة مثيرة. لاحظ أولا الحلبة - قال إن الكوكب لديه "مثل الأذن". في النهاية ، قرر أن هذه هي أقمار الكوكب التي تظهر على جانبي الكوكب. اكتشف أيضا أكبر قمر تيتان ، زحل. أكد رنين الملاحظات الفلكي آخر جان دومينيك كاسيني. وأشار إلى أنها تتكون من جسيمات صخرية صغيرة. كما اكتشف أقمار أخرى - Japet ، Raou ، Tethys ، و Dion.
من الظواهر الأخرى التي درسها العلماء هي الغلاف المغنطيسي الكبير وجو زحل. إنها الرياح ، إلى جانب درجة الحرارة المرتفعة للجزء الداخلي من الكوكب ، التي تسبب الأحزمة الذهبية التي نراها في غلافها الجوي. بحث تيتان هو أيضا من المستغرب. وهو أيضًا فضول في النظام الشمسي - لأن القمر الواحد يتمتع بجو كثيف يمكن فيه للسحب والأمطار أن تتساقط.
إن الفترات المدارية وقطاعات نصف قطرها المدارية في كل مجموعة من المجموعات الثلاث من سواتل زحل - تيثيس وتليستو وكاليبسو وديون وهيلين ويانوس وإبيميتيوس - هي نفسها. هناك حقائق أخرى مثيرة للاهتمام: على سبيل المثال ، صدع Enke الكراك داخل الحلقة A يرجع إلى القمر الصناعي Pan ، الذي يقع مداره في نفس المستوى ، وأطلستا Atlas و Prometheus ، اللتان تقعان بين مدارات F في الحلقة F ، لا تسمح لمكوناته حصلوا على لقب "أقمار الراعي").
كل هذه "عناصر الألغاز من زحل" أجبرت الباحثين على أن يقرروا النظر في هذا الجزء من الكون بمزيد من التفصيل. إن فكرة إرسال مسبار لدراسة نظام زحل قد وجدت لسنوات عديدة ، وكان مشروع كاسيني-هيغينز ، الذي يعتبر أكثر مهمة طموحة في البحث على كوكب الأرض حتى الآن ، مصممًا للإجابة على هذه الأسئلة. يرتبط الاسم بالباحثين الذين وضعوا الأسس لعمليات رصد الغازات للعملاق.
يبلغ طوله 9 أمتار وعرضه 4 أمتار ويزن يوم التصوير حوالي 6 أطنان. تم تجهيز المسبار بثلاثة هوائيات: الجزء الرئيسي هو 4 أمتار في القطر واثنين من الهوائيات المساعدة الأصغر. يبلغ الحد الأقصى لسرعة نقل البيانات 250 كيلوبت في الثانية. يتم ضمان التواصل مع كاسيني ، على وجه الخصوص ، من قبل أخصائي العلاج الإشعاعي. من كاليفورنيا وأستراليا وإسبانيا ، بينما تتطلب البيانات التي يرسلها المسبار من 68 إلى 84 دقيقة للوصول إلى الأرض. الطاقة الكهربائية المولدة من الجهاز العلمي وجميع أجهزة الفحص تولد ثلاثة عناصر كهربائية حرارية نظائرية.
بالإضافة إلى زحل ، تمتلك الكواكب الأخرى في النظام الشمسي أيضًا حلقات: جوبيتر وأورانوس ونبتون.
وزارة التعليم والعلوم من روسيا الاتحادية
مؤسسة تعليمية دولة
التعليم المهني العالي
نحن نعلم أن هذا هو فقط في القطبين ، ويضيف. اختبار الهبوط Huygens - رؤية الفنان. محلول ملحي. اليوم ، لا يزال مدار كاسيني عالًا. يعالج باستمرار البيانات التي تم جمعها خلال رحلة إلى مدار زحل. استمروا في جمع المعلومات وتوفيرها لمراكز الأبحاث على الأرض. ويعمل أكثر من 250 عالمًا من جميع أنحاء العالم على البيانات التي يرسلها المسبار يوميًا.
اليوم ، بعد ما يقرب من 10 سنوات من العمل في Cassino ، تحسنت معرفتنا بنظام Saturn بشكل ملحوظ. عندما بدأت هذه المهمة ، كنا نعرف فقط عن أقمار الـ18 العملاقة للغاز. خلال الرحلة التي استمرت سبع سنوات لنظام زحل ، ساعد المسبار في العثور على آخر ، مما زاد عدد الأقمار الصناعية المعروفة لهذا الكوكب إلى 35 ، والتي تم تسميتها بالفعل. في وقت لاحق ، 20 أخرى لم تعرف بعد. هذه مفاجأة مدهشة أخرى جلبتها لنا Cassini-Huygens. كما تم اكتشاف خصائص الأقمار نفسها - على سبيل المثال ، نوافير الماء على القمر إنسيلادوس ، والتي تقدم واحدة من حلقات زحل بالماء والجليد.
"جامعة ولاية باشاكير PEDAGOGICAL
بعد أن أكمل M. AKMULLY "
الكوكب السات
/ ملخص على علم الفلك /
وامتثلت:.
FMF ، دورة 4 ، 45 غرامًا
فحص: Planovsky V.V.
مقدمة ........................................................ 3
معلومات عامة ............................................ 4
معلمات للكوكب ................................................
الهيكل الداخلي ....................................
الغلاف الجوي ........................................................ 7
"السداسي العملاق" ............................ .......... 9
خصائص الفضاء .................................................
الغلاف المغناطيسي .........
أورورا .............................................................. 12
وهج الأشعة تحت الحمراء من زحل .. .................................................. 12
نظام حلقة زحل ................................ 13
اكتشاف البنية الدقيقة للحلقات ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
أقمار زحل ... ... ... ... ...
تاريخ الاكتشافات .................................. ......................... 21
الملحق ……………………………………………………………………………………………
الأدب ............................................
مقدمة
في الأساطير القديمة ، كان زحل هو الأب الإلهي للمشتري. زحل كان إله الزمان والمصير. كما هو معروف ، ذهب المشتري في مظهره الأسطوري أبعد من الأب. في النظام الشمسي ، يتم تعيين زحل أيضا دور ثان بين الكواكب. زحل هو الثاني في الكتلة والحجم. ومع ذلك ، فمن وراء العديد والعديد من أجسام الفضاء القريب من الطاقة الشمسية في الكثافة.
زحل ، غير الراغب في تحمل تأخر المشتري ، حصل على عدد كبير من الأقمار الصناعية ، والأهم من ذلك ، حلقة رائعة ، بفضلها يتحدى الكوكب السادس المركز الأول في ترشيح روعة. كثير من الكتب الفلكية على أغلفةهم تفضل أن يكون لها زحل ، وليس كوكب المشتري.
يمكن أن يصل زحل إلى حجم نجمي سلبي خلال فترة معارضة هذا الكوكب. في الأدوات الصغيرة ، من السهل رؤية القرص والحلقة ، إذا كانت على الأقل تدور قليلاً نحو الأرض. الحلبة بسبب حركة الكوكب في المدار تغير اتجاهها فيما يتعلق بالأرض. عندما تعبر طائرة الحلقة الأرض ، لا يمكن مشاهدتها حتى في التلسكوبات المتوسطة: فهي رقيقة جدًا. بعد ذلك ، يتحول الحلبة أكثر فأكثر نحونا ، وبذلك يصبح كوكب زحل أكثر إشراقا وأكثر إشراقا في كل مواجهة لاحقة. في السنة الأولى من الألفية الثالثة تقريبًا في يوم المواجهة يوم 3 ديسمبر ، سيتجه زحل إلى شدة -0.45. هذا العام سوف تتكشف الحلقات إلى الأرض قدر الإمكان. ليس من الصعب للغاية ملاحظة تيتان - أكبر قمر من كوكب الأرض ، وله قوته بحوالي 8.5 درجة. بسبب التباين المنخفض ، من الصعب رؤية غيوم زحل أكثر من خطوط السحب على كوكب المشتري. لكن من السهل ملاحظة انضغاط الكوكب في القطبين ، والذي يصل إلى 1:10.
زار زحل 3 مركبات فضائية. نفس AMC زار سابقا المشتري: "بايونير 11" وكلاهما "Voyager"
معلومات عامة
من المحتمل أن يكون كوكب زحل هو أجمل كوكب ، إذا نظرت إليه من خلال تلسكوب أو درست صوراً للمتزوجين. لا يمكن الخلط بين حلقات زحل الرائعة وبين أي كائنات أخرى في النظام الشمسي.
كان الكوكب معروفًا منذ العصور القديمة. الحد الأقصى لمقدار زحل هو + 0.7 م. هذا الكوكب هو واحد من ألمع الأجسام في سماءنا المرصعة بالنجوم. خلق ضوءها الأبيض الخافت مجدًا سيئًا لكوكب الأرض: كانت الولادة تحت علامة زحل منذ العصور القديمة تعتبر فألًا سيئًا.
يمكن رؤية حلقات زحل من الأرض من خلال تلسكوب صغير. وهي تتألف من آلاف وآلاف من الأجزاء الصلبة الصغيرة من الحجارة والجليد التي تدور حول الكوكب.
فترة الدوران حول المحور - يوم فلكي - هي 10 ساعات و 14 دقيقة (عند خطوط العرض حتى 30 درجة). بما أن زحل ليس كرة صلبة ، ولكنه يتكون من الغاز والسائل ، فإن أجزاءه الاستوائية تدور أسرع من المناطق القطبية: في القطبين ، تحدث ثورة واحدة حوالي 26 دقيقة أبطأ. متوسط فترة الثورة حول المحور هي 10 ساعات و 40 دقيقة.
يتمتع زحل بميزة مثيرة للاهتمام: إنه الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي تقل كثافته عن كثافة الماء (700 كجم لكل متر مكعب). إذا كان من الممكن إنشاء محيط ضخم ، سيكون بإمكان زحل السباحة فيه!
من حيث تركيبته وتكوينه الداخلي ، فإن كوكب زحل يشبه المشتري بشدة. على وجه الخصوص ، توجد النقطة الحمراء أيضًا على زحل في المنطقة الاستوائية ، على الرغم من أنها أصغر من كوكب المشتري.
يتكون ثلثا زحل من الهيدروجين. على عمق يساوي تقريباً R / 2 ، أي نصف نصف قطر الكوكب ، يمر الهيدروجين عند ضغط حوالي 300 GPa إلى الطور المعدني. كلما زاد العمق أكثر ، بدءاً من R / 3 ، تزداد نسبة مركبات الهيدروجين والأكسدة. في مركز الكوكب (في منطقة النواة) تبلغ درجة الحرارة حوالي 20،000 ك.
إن أي شخص رصد الكواكب من خلال تلسكوب يعرف أن هناك القليل من التفاصيل على سطح زحل ، أي على الحد الأعلى من غلافه السحابي ، وأن تباينها مع الخلفية المحيطة ليست كبيرة. يختلف كوكب زحل عن المشتري ، حيث توجد العديد من التفاصيل المتناقضة في شكل خطوط مظلمة وخفيفة ، وموجات ، وعقيدات ، مما يشير إلى وجود نشاط مهم في غلافه الجوي.
السؤال الذي يطرح نفسه هو ما إذا كان النشاط الجوي لزحل (على سبيل المثال ، سرعة الرياح) أقل من نشاط كوكب المشتري ، أو أن تفاصيل غلافه السحابي تكون أقل وضوحًا من الأرض نظرًا لمسافة أكبر (حوالي 1.5 مليار كيلومتر) وإضاءة أشعة الشمس السيئة. (ما يقرب من 3.5 مرة أضعف من إضاءة المشتري)؟
تمكن المسافرون من التقاط صور لغطاء ساتر من كوكب زحل ، والذي يظهر بوضوح صورة الدوران في الغلاف الجوي: عشرات الأحزمة السحابية تمتد على طول أوجه الشبه ، فضلا عن الدوامات الفردية. تم العثور على تماثيل للموضع الأحمر العظيم للمشتري ، على وجه الخصوص ، وإن كان بحجم أصغر. وقد ثبت أن سرعات الرياح على كوكب زحل أعلى منها على المشتري: 480 م / ث عند خط الاستواء ، أو 1700 كم / ساعة. عدد أحزمة السحابية أكبر منه على المشتري ، وتصل إلى خطوط العرض الأعلى. وهكذا ، تُظهر صور الغيوم تفرد جو زحل ، وهو أكثر نشاطًا من كوكب المشتري.
تحدث ظاهرة الأرصاد الجوية على كوكب زحل عند درجة حرارة أقل مما هي عليه في الغلاف الجوي للأرض. ونظرًا لأن زحل يبعد عن الشمس بمقدار 9.5 مرات عن الأرض ، فإنه يحصل على حرارة أقل بنسبة 9.5 إلى 90 مرة. درجة حرارة الكوكب في الجزء العلوي من الغطاء السحابي ، حيث يكون الضغط 0.1 atm ، هو فقط 85 K ، أو -188 C. ومن المثير للاهتمام أنه بسبب التدفئة مع أحد الشمس حتى لا يمكن الحصول على درجة الحرارة. يظهر الحساب: في أعماق زحل يوجد مصدر حراري خاص به ، حيث أن التدفق منه أكبر بمقدار 2.5 مرة من ذلك من الشمس. مجموع هاتين الدفقين يعطي درجة الحرارة الملحوظة للكوكب.
فحصت المركبة الفضائية بالتفصيل التركيب الكيميائي لجو كوكب زحل. في الأساس يتكون من ما يقرب من 89 ٪ من الهيدروجين. الهيليوم في المرتبة الثانية (حوالي 11٪ بالوزن). يفسر نقص الهليوم على زحل بفصل الجاذبية للهليوم والهيدروجين في أحشاء الكوكب: فالهيليوم ، الذي هو أثقل ، يستقر تدريجيا إلى أعماق كبيرة (والتي ، بالمناسبة ، تطلق بعض الطاقة التي "تسخن" زحل). توجد غازات أخرى في الغلاف الجوي - مثل الميثان والأمونيا والإيثان والأسيتيلين والفوسفين - بكميات صغيرة. ويكون الميثان عند درجة حرارة منخفضة (حوالي -188 درجة مئوية) في الحالة السائلة بالتنقيط بشكل رئيسي. تشكل غطاء سحابة زحل.
أما بالنسبة إلى التباين البسيط للتفاصيل الظاهرة في جو زحل ، كما ذكر أعلاه ، فإن أسباب هذه الظاهرة لم تتضح بعد. وقد اقترح أن تباين ضعف ضباب أصغر الجزيئات الصلبة يعلق في الغلاف الجوي. لكن ملاحظات Voyager-2 تدحض ذلك: فقد بقيت الخطوط المظلمة على سطح الكوكب حادة وواضحة على حافة قرص زحل ، في حين أنه لو كان هناك دخان ، لكانت قد سحبت إلى الحواف بسبب العدد الكبير من الجسيمات الموجودة أمامها. ساعدت البيانات التي تم الحصول عليها من Voyager-1 في تحديد نصف قطر كوكب زحل الاستوائي بدقة كبيرة. في الجزء العلوي من الغطاء السحابي ، يبلغ نصف قطر الاستوائي 60،330 كم. أو 9.46 مرة على الأرض. كما تم تحديد فترة مدار زحل حول المحور: إنها تحدث ثورة واحدة في 10 ساعات و 39.4 دقيقة - أسرع بـ2.25 مرة من الأرض. أدى هذا التناوب السريع إلى حقيقة أن ضغط زحل أكبر بكثير من الأرض. يبلغ نصف قطر زحل الاستوائي 10٪ أكثر من القطبية.
1.1. معلمات PLANET
إن المدار الإهليجي لساتان يحتوي على انحراف لا يقل عن 0.0556 ونصف قطر متوسط قدره 9،539 AU. (1427 مليون كم). الحد الأقصى والحد الأدنى للمسافات من الشمس ما يقرب من 10 و 9 الاتحاد الافريقي. المسافات من الأرض تختلف من 1.2 إلى 1.6 مليار كم. يبلغ ميل مدار الكوكب إلى مستوى مسير الشمس 2 ° 29.4 ". وتبلغ الزاوية بين طائرتي خط الاستواء والمدار 26 ° 44". زحل يتحرك في مداره بمتوسط سرعة 2.64 كم / ثانية. فترة الثورة حول الشمس هي 29.46 سنة الأرض.
لا يحتوي هذا الكوكب على سطح صلبة صلبة ، حيث تتعثّر الملاحظات البصرية بسبب غموض الغلاف الجوي. بالنسبة للقطر الاستوائي والقطبي ، تؤخذ قيم 60.27 ألف كم و 53.5 ألف كم. متوسط قطر زحل هو 9.1 مرة أكبر من الأرض. في سماء الأرض ، يبدو كوكب زحل وكأنه نجم أصفر ، ويتراوح سطوعه من صفر إلى الحجم الأول. تبلغ كتلة زحل 5.6850 ∙ 1026 كجم ، أي 95.1 ضعف كتلة الأرض. في حين أن متوسط كثافة زحل ، أي ما يعادل 0.68 جم / سم 3 ، يكاد يكون أقل من كثافة الأرض. تسارع السقوط الحر على سطح زحل عند خط الاستواء هو 9.06 م / ث 2.
لا يدور سطح زحل (طبقة السحب) ، مثل المشتري ، ككل. يتم التعامل مع المناطق الاستوائية في جو زحل مع فترة 10 ساعات و 14 دقيقة من وقت الأرض ، وعلى خطوط العرض المعتدلة هذه الفترة هي 26 دقيقة أطول.
1.2. البنية الداخلية
من حيث تركيبته وتكوينه الداخلي ، فإن كوكب زحل يشبه المشتري بشدة.
في أعماق جو زحل ، يزداد الضغط ودرجة الحرارة ، وينتقل الهيدروجين تدريجياً إلى حالة سائلة. هناك حدود واضحة تفصل الهيدروجين الغازي عن السائل ، على ما يبدو ، غير موجودة. يجب أن يبدو مثل الغليان المستمر لمحيط الهيدروجين العالمي. على عمق حوالي 30 ألف كم يصبح الهيدروجين ميتاليك (ويصل الضغط إلى حوالي 3 ملايين غلاف جوي). توجد البروتونات والإلكترونات فيها بشكل منفصل وهي موصل جيد للكهرباء. تولد التيارات الكهربائية القوية التي تنشأ في طبقة من الهيدروجين المعدني مجال مغناطيسي من زحل (أقل قوة بكثير من كوكب المشتري).
على عمق يساوي تقريباً R / 2 ، أي نصف نصف قطر الكوكب ، يمر الهيدروجين عند ضغط حوالي 300 GPa إلى الطور المعدني. كلما زاد العمق أكثر ، بدءاً من R / 3 ، تزداد نسبة مركبات الهيدروجين والأكسدة. يوجد في وسط الكوكب كتلة كبيرة (تصل إلى 20 كتلة أرضية) من الحجر والحديد ، وربما ... الجليد (في المنطقة الأساسية) تبلغ درجة الحرارة حوالي 20،000 ك.
أين يمكن الحصول على الجليد في وسط زحل ، حيث تبلغ درجة الحرارة حوالي 20 ألف درجة؟ بعد كل شيء ، فإن شكل الكريستال المعروف بالماء - الثلج العادي - يذوب بالفعل عند درجة حرارة 0 درجة مئوية تحت الضغط الجوي العادي. كما أن الأشكال المتبلرة من الأمونيا والميثان وثاني أكسيد الكربون ، والتي يطلق عليها العلماء أيضًا الجليد ، تكون أكثر "لطفًا". على سبيل المثال ، يدخل ثاني أكسيد الكربون الصلب (الثلج الجاف المستخدم في العديد من المعارض المتنوعة) في الظروف العادية على الفور إلى حالة غازية ، متجاوزًا المرحلة السائلة.
لكن نفس المادة يمكن أن تشكل شبكات بلورية مختلفة. على وجه الخصوص ، يعرف العلم تعديلات الكريستال للمياه التي تختلف عن بعضها البعض لا تقل عن الفرن الأسود ، من الألماس المطابق كيميائياً لها. على سبيل المثال ، ما يسمى الجليد السابع لديه كثافة ما يقرب من ضعف كثافة الجليد العادي ، وعند ضغوط عالية يمكن تسخينه إلى عدة مئات من الدرجات! لذلك ، ليس من المستغرب أن الجليد موجود في وسط زحل عند ضغط الملايين من الغلاف الجوي ؛ في هذه الحالة ، خليط من بلورات الماء والميثان والأمونيا.
ATMOSPHERE
زحل الأصفر الفاتح يبدو أكثر تواضعا من جاره - جوبيتر البرتقال. ليس لديها غطاء سحابة ملونة ، على الرغم من أن هيكل الغلاف الجوي هو نفسه تقريبا. الغلاف الجوي العلوي من زحل هو 93 ٪ من الهيدروجين (من حيث الحجم) و 7 ٪ من الهليوم. هناك شوائب من الميثان وبخار الماء والأمونيا وبعض الغازات الأخرى. إن سحب الأمونيا في الجزء العلوي من الغلاف الجوي أكثر قوة من الغيوم الجوفي ، مما يجعلها غير ملونة ومخططة.
وفقا ل Voyagers ، أقوى الرياح في النظام الشمسي تهب على زحل ، وقد سجلت المركبات سرعات الهواء من 500 م / ث. تهب الرياح بشكل رئيسي في الاتجاه الشرقي (في اتجاه الدوران المحوري). يضعف قوتهم مع المسافة من خط الاستواء. عند الانتقال بعيدًا عن خط الاستواء ، تظهر أيضًا التيارات الجوية الغربية. يشير عدد من البيانات إلى أن الرياح غير محدودة بطبقة السحب العليا ، يجب أن تنتشر إلى الداخل لمسافة لا تقل عن ألفي كيلومتر. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت قياسات Voyager-2 أن الرياح في نصف الكرة الجنوبي والشمالي متناظرة حول خط الاستواء. هناك افتراض بأن التدفقات المتماثلة مرتبطة بطريقة ما بطبقة من الغلاف الجوي المرئي.
نصف الكرة الجنوبي من زحل. "إعصار التنين" ، هو واضح بشكل واضح في هذه الصورة التي تم الحصول عليها في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء (الألوان في الشكل مصطنعة). وبتحقيق النتائج التي توصل إليها كاسيني ، وجد العلماء أن "إعصار التنين" هو سبب تفشي الغموض في الراديو. ربما نشهد عاصفة رعدية عملاقة على كوكب زحل عندما تنشأ ضوضاء لاسلكية من تصريفات الجهد العالي في البرق.
على الرغم من أن رقعات الدوامات الجوية على زحل تكون أقل من حيث الحجم بالنسبة إلى كوكب المشتري الكبير الأحمر ، لكن هناك أيضًا عواصف كبيرة ، مرئية حتى من الأرض.
الصور المرسلة من قبل AMS Voyager-1 وجدت عدة عشرات من الأحزمة والمناطق ، بالإضافة إلى تشكيلات سحابة حمراء مختلفة: عدة مئات من البقع الضوئية التي يبلغ قطرها 2000-3000 كم ، وتكوينات بيضاوية بنية اللون ~ 10.000 كم واسعة وتكوين سحابة بيضاوية حمراء (بقعة) في 55 درجة يو. ث. يبلغ طول البقعة الحمراء على كوكب زحل 11000 كم ، وهو حول حجم التكوينات البيضاوية البيضاء على كوكب المشتري. البقعة الحمراء على كوكب زحل مستقرة نسبيا. إنها محاطة بحلقة داكنة. ويعتقد أنها قد تمثل "قمة" لخلية الحمل الحراري. نعتقد أن العصابات في جو زحل بسبب تغيرات درجة الحرارة. يصل عدد النطاقات إلى عدة عشرات ، أي أكثر بكثير مما لوحظ من الأرض ، وأكثر مما وجد في جو المشتري. توقع العلماء أن يجدوا ظروفًا على زحل مشابهة لتلك الموجودة على كوكب المشتري ، حيث أنه في ظواهر الأرصاد الجوية لكلا الكواكب ، فإن العامل المهيمن هو التسخين بسبب مصدر الحرارة الداخلي ، بدلا من امتصاص الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، كانت أجواء زحل والمشتري مختلفة للغاية. على سبيل المثال ، على كوكب المشتري ، يتم تسجيل أعلى سرعات الرياح على طول حدود العصابات ، وعلى زحل - على طول الجزء الأوسط من العصابات ، في حين أن حدود العصابات والمناطق تكاد تكون غائبة. في مناطق ومناطق الغلاف الجوي للمشتري ، تتناوب المجاري الغربية والشرقية ، التي تفصلها مناطق القص. في المقابل ، اكتشفت على كوكب زحل التيار الغربي في نطاق واسع جدا من 40 درجة مئوية. ث. تصل إلى 40 درجة ث. ووفقًا لإحدى الفرضيات ، فإن الرياح ناتجة عن الزيادة الدورية وخفض غيوم الأمونيا الكبيرة. المنطقة القطبية الجنوبية من زحل خفيفة نسبيا. تم العثور على قبعة داكنة في المنطقة القطبية الشمالية. ربما يشير ذلك إلى التغيرات الموسمية التي لم تكن متوقعة على زحل. يظهر أحد ملامح درجة الحرارة التي تم الحصول عليها لنصف الكرة الشمالي من كوكب زحل أن البقع الداكنة تقابل درجة حرارة عالية نسبيا ، ومناطق ضوئية كبيرة - أقل إلى حد ما.
تم الحصول على معلومات جديدة عن سحابة من الهيدروجين المحايد المحيط بزحل في نفس المستوى الذي تكمن فيه حلقات الكوكب وتتحول أقمارها الصناعية. في السابق ، افترض العلماء أن هذه السحابة الحلقية تقع على طول مدار تيتان ، ومصدرها الغلاف الجوي لتيتان ، حيث ينفصل الميثان مع إطلاق الهيدروجين. ومع ذلك ، فقد أظهر مقياس الطيف فوق البنفسجي AMS "Voyager-1" أن السحابة لا تقع على مدار مدار تيتان ، ولكنها تمتد من مسافة 1.5 مليون كيلومتر من زحل (أبعد قليلاً من مدار تيتان) إلى مسافة 480 ألف كم منها (منطقة المدار Rei ). الكتلة الكلية للسحابة هي 25000 طن ، وهو ما يتوافق مع النظريات الموجودة. الكثافة هي 10 ذرات فقط في 1 سم 3.
في جو من كوكب زحل في بعض الأحيان تظهر تشكيلات مستدامة ، وهي أعاصير قوية للغاية. لوحظت كائنات مماثلة على كواكب الغاز الأخرى في النظام الشمسي. يظهر "البيضة البيضاء البيضاء" العملاقة على كوكب زحل مرة واحدة في 30 سنة ، وهي المرة الأخيرة التي لوحظت فيها في عام 1990 (تتشكل الأعاصير الصغيرة في كثير من الأحيان).
غير مفهومة تماما اليوم هو ظاهرة الغلاف الجوي مثل زحل باسم "السداسي العملاق". إنه تشكيل ثابت في شكل مسدس منتظم يبلغ قطره 25 ألف كيلومتر ، والذي يحيط بالقطب الشمالي لزحل.
تم العثور على التصريف قوية البرق ، الشفق ، والأشعة فوق البنفسجية من الهيدروجين في الغلاف الجوي.
2.1. "GIANT HEXAGON"
مسدس عملاق - حتى الآن ، عدم وجود تفسير صارم لظاهرة الغلاف الجوي على كوكب زحل. وهو مسدس منتظم هندسي يبلغ قطره 25 ألف كيلومتر ، ويقع في القطب الشمالي لزحل. يبدو أن السداسي هو زوبعة غير عادية إلى حد ما. تمتد الجدران المستقيمة من الدوامة في الغلاف الجوي لمسافة تصل إلى 100 كم. عند دراسة الدوامة في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، توجد مناطق ضوئية ، وهي فجوات عملاقة في نظام السحابة ، والتي تمتد لمسافة 75 كم على الأقل. في عمق الغلاف الجوي.
وللمرة الأولى ، شوهد هذا الهيكل في عدد من الصور المرسلة بواسطة Voyager-1 و Voyager-2. نظرًا لأن الكائن لم يدخل أبدًا في الإطار تمامًا وبسبب ضعف جودة الصور ، لم تكن هناك دراسة جادة للسداسي.
ظهرت مصلحة حقيقية في السداسي العملاق بعد نقل صوره بواسطة جهاز كاسيني. حقيقة أن الكائن مرئى مرة أخرى بعد بعثة فوياجر ، التي حدثت منذ أكثر من ربع قرن ، يشير إلى أن السداسي هو تشكيل جوي مستقر إلى حد ما.
الشتاء القطبي وزاوية مشاهدة جيدة أعطت الخبراء الفرصة للنظر في البنية العميقة للعرافة.
من المفترض أن السداسي لا يرتبط بالنشاط الشفقى للكوكب أو انبعاث الراديو الخاص به ، على الرغم من حقيقة أن الهيكل يقع داخل البيضاوي الشفقى.
في الوقت نفسه ، يدور الجسم ، وفقا لكاسيني ، بشكل متزامن مع دوران الطبقات العميقة لجو زحل ، وربما ، بشكل متزامن مع أجزائه الداخلية. إذا كان المسدس ثابتًا بالنسبة إلى الطبقات العميقة من زحل (على النقيض من الطبقات العليا الملحوظة في الغلاف الجوي عند خطوط العرض السفلى) ، فيمكن استخدامه بمثابة دعم لتحديد السرعة الحقيقية لدوران زحل.
الآن وجهة النظر الرئيسية حول طبيعة الظاهرة هي النموذج ، والتي بموجبها يمثل السداسي العملاق نوعًا من الموجة المستقرة المحيطة بالقطب.
3. خصائص الفضاء
عند التحليق حول زحل ، اكتشفت AMS "Voyager-1" ظاهرات ، على ما يبدو ، هي اندفاعات مكثفة من البث اللاسلكي في منطقة الكوكب. وقعت الانفجارات في جميع أنحاء نطاق الترددات المسجلة ، وربما ، تأتي من حلقات الكوكب. وفقا لافتراضات أخرى ، يمكن أن يكون سبب الرشقات الصواعق في الغلاف الجوي للكوكب. سجلت أجهزة AMC زيادة في التيار الكهربي تبلغ 106 أضعاف ما كان يمكن أن يتسبب في وميض البرق البعيد في الغلاف الجوي للأرض.
سجل مطياف فوق بنفسجي شذرات في المنطقة القطبية الجنوبية من كوكب زحل ، تغطي مساحة تزيد على 8000 كيلومتر في الطول وقابلة للمقارنة في تلك الموجودة على الأرض.
3.1. المغنطيسي
وإلى أن وصلت المركبة الفضائية الأولى إلى زحل ، لم تكن هناك أي بيانات رصدية في مجالها المغناطيسي على الإطلاق ، ولكن من رصدات علم الفلك الراديوي الأرضية التي اتبعتها ، فالمشترى يمتلك حقل مغناطيسي قوي. ويتجلى ذلك في الانبعاثات الراديوية غير الحرارية على موجات ديسيميتر ، التي تبين أن مصدرها أكبر من القرص المرئي للكوكب ، وهو يمتد على طول خط الاستواء في كوكب المشتري بشكل متناظر فيما يتعلق بالقرص. هذه الهندسة ، بالإضافة إلى استقطاب الإشعاع ، أشارت إلى أن الإشعاع المرصود هو bremsstrahlung المغناطيسي ومصدره هو إلكترونات تم التقاطها بواسطة المجال المغناطيسي للمشتري والأحزمة الإشعاعية التي تسكنه ، على غرار الأحزمة الإشعاعية للأرض. وأكدت الرحلات إلى Jupiter هذه النتائج.
بما أن زحل يشبه كثيراً المشتري في خواصه الفيزيائية ، فقد اقترح الفلكيون أن له مجال مغناطيسي ملحوظ. ويعزى عدم وجود إشعاع مغناطيسي مرئي زحل من الأرض إلى تأثير الحلقات.
تم تأكيد هذه المقترحات. عندما وصل بايونير -11 إلى زحل ، تم تسجيل أجهزته في التكوينات الفضائية القريبة من كوكب الأرض النموذجية لكوكب مع مجال مغناطيسي واضح: موجة الصدمة الرأسية ، وحدود الغلاف المغناطيسي (magnetopause) ، والأحزمة الإشعاعية. على العموم ، يتشابه الغلاف المغنطيسي لكوكب زحل مع الأرض الأرضية ، ولكنه ، بطبيعة الحال ، أكبر من حيث الحجم. ويكون نصف القطر الخارجي للغلاف المغناطيسي لكوكب زحل عند نقطة عباد الشمس هو 23 رأسًا استوائيًا للكوكب ، وتبلغ المسافة إلى موجة الصدمة 26 شعاعًا.
أحزمة زحل الإشعاعية واسعة لدرجة أنها لا تغطي الحلقات فحسب ، بل أيضا مدارات بعض الأقمار الصناعية الداخلية للكوكب.
كما هو متوقع ، في الجزء الداخلي من الأحزمة الإشعاعية ، التي "تنفصل" عن طريق حلقات زحل ، يكون تركيز الجسيمات المشحونة أقل بكثير. إن السبب في ذلك سهل الفهم ، إذا تذكرنا أنه في الأحزمة الإشعاعية تتأرجح الجسيمات تقريباً في الاتجاه الفردي ، في كل مرة تعبر خط الاستواء. ولكن عند زحل في مستوي حلقات خط الاستواء: فهي تمتص كل الجسيمات التي تميل إلى المرور عبرها. ونتيجة لذلك ، فإن الجزء الداخلي من الأحزمة الإشعاعية ، التي في غياب الحلقات سيكون المصدر الأكثر كثافة للانبعاثات الراديوية في نظام زحل ، يتم إضعافه. ومع ذلك ، فإن Voyager-1 ، الذي يقترب من زحل ، لا يزال يكتشف انبعاث الراديو غير الحراري من أحزمة الإشعاع.
يتم إنشاء الحقل المغناطيسي لزحل بواسطة التيارات الكهربائية في أحشاء الكوكب ، - على ما يبدو ، في طبقة تحت تأثير الضغوط الضخمة ، يمر الهيدروجين إلى حالة معدنية. عندما تدور هذه الطبقة ، يدور الحقل المغنطيسي بتلك السرعة الزاوية.
بسبب اللزوجة العالية لمحتوى الجسيمات الداخلية للكوكب ، فإنها تدور جميعها في نفس الفترة. وبالتالي ، فإن فترة دوران المجال المغناطيسي هي في نفس الوقت فترة دوران معظم كتلة زحل (باستثناء الغلاف الجوي ، الذي لا يدور مثل جسم صلب).
3.2. الاقطاب القطبية
تحدث الشفقان في زحل بسبب تدفق الطاقة العالية من الشمس ، التي تغطي الكوكب. لا يمكن رؤية شفق زحل إلا في ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، ولا يساعد خلقه على رؤيته من الأرض.
هذه صورة لأورورا زحل مأخوذة في الأشعة فوق البنفسجية بواسطة مطياف ثنائي الأبعاد (STIS) للتلسكوب الفضائي. المسافة إلى زحل هي 1.3 مليار كم. والشفق القطبي لديه شكل ستارة حلقية تحيط بكل من القطبين المغناطيسيين للكوكب. يرتفع الستار أكثر من نصف ألف كيلومتر فوق سطح السحب من زحل.
يشبه أورورا زحل كوكب الأرض ، حيث ترتبط كل منهما بجزيئات الريح الشمسية ، التي يتم التقاطها من خلال المجال المغناطيسي للكوكب كمصيدة ثم تتحرك على طول خطوط القوة من القطب إلى القطب هناك - إلى الخلف. في الشفق فوق البنفسجي يتميز بشكل أفضل على خلفية الكوكب بسبب وهج الهيدروجين القوي.
بدأت دراسة شفق زحل منذ أكثر من 20 عاما: "بايونير 11" اكتشف زيادة في سطوع زحل عند القطبين في الأشعة فوق البنفسجية البعيدة في عام 1979. أعطى فويازراديرز 1 و 2 الماضي زحل في أوائل 1980s وصفا عاما للشفق. تم قياس هذا الجهاز لأول مرة عن طريق الحقل المغناطيسي لزحل ، والذي تبين أنه قوي جدًا.
3.3. حدائق باطنة SATURNA
تشتهر العملاق الغازي كوكب زحل ، المعروف بنظامه اللامع من الحلقات والعديد من الأقمار الصناعية ، بشكل غريب وغير مألوف في هذه الصورة المقدمة في الألوان الاصطناعية التي التقطتها مركبة كاسيني الفضائية. في الواقع ، في هذه الصورة المركبة ، التي تم الحصول عليها باستخدام مطياف لرسم الخرائط البصرية والأشعة تحت الحمراء (مطياف رسم الخرائط بالأشعة تحت الحمراء والبصرية - VIMS) ، لا يمكن تمييز الحلقات الشهيرة تقريبًا. هم مرئية من الحافة و
مركز الصورة. التباين الأكثر إثارة في الصورة هو على طول المنهي ، أو حدود النهار والليل. الأشكال الزرقاء والخضراء على اليمين (في جانب اليوم) هي أشعة الشمس المرئية التي تنعكس من قمم السحب في زحل. لكن على اليسار (على الجانب الليلي) لا يوجد ضوء الشمس ، وفي الإشعاع تحت الأحمر للأجزاء الداخلية الدافئة للكوكب ، على غرار ضوء فانوس صيني ، يمكنك رؤية الصور الظلية لتفاصيل الطبقات العميقة لسحب زحل. ويظهر التوهج الحراري بالأشعة تحت الحمراء أيضًا في ظلال الحلقات ، وهي خطوط عريضة تعبر النصف الشمالي من زحل.
4. نظام حلقة الساتورنا
هناك ثلاث حلقات مرئية بوضوح من الأرض من خلال تلسكوب: الحلقة الخارجية للسطوع المتوسط A ؛ الحلقة الوسطى ، ألمع الحلقة B والحلقة الداخلية شبه الشفافة الباهتة C ، والتي يطلق عليها أحيانًا crepe. الحلقات أكثر بياضا من قرص زحل المصفر. وهي تقع في مستوى خط استواء الكوكب وهي نحيفة للغاية: مع عرض إجمالي في الاتجاه الشعاعي يبلغ حوالي 60 ألف كم. هم أقل من 3 كيلومترات سميكة. ومن خلال التحليل الطيفي ، تم العثور على أن الحلقات تدور بشكل مختلف عن الجسم الصلب ، ومع المسافة من زحل ، تقل السرعة. علاوة على ذلك ، فإن كل نقطة من الحلقات لها السرعة التي يكون بها القمر الصناعي على هذه المسافة ، تتحرك بحرية حول زحل في مدار دائري. من هنا يتضح أن حلقات زحل هي في الأساس تراكم ضخم للجسيمات الصلبة الصغيرة التي تدور بشكل مستقل حول الكوكب. أحجام الجسيمات صغيرة جدا بحيث لا تكون مرئية ، ليس فقط في التلسكوبات الأرضية ، ولكن أيضا من المركبة الفضائية.
سمة مميزة لهيكل الحلقات - الفجوات الحلقيّة الداكنة (التقسيم) ، حيث تكون المادة صغيرة جدا. وتفصل أكبرها (3500 كم) عن الحلقة B من الحلقة A وتسمى "فرقة كاسيني" تكريما للفلكي الذي رآها لأول مرة في عام 1675. مع ظروف جوية جيدة بشكل استثنائي يمكن رؤية مثل هذه الانقسامات من الأرض على عشرة. طبيعتها ، على ما يبدو ، الرنين. وهكذا ، فإن تقسيم كاسيني هو منطقة من المدارات التي تكون فيها فترة ثورة كل جسيم حول زحل هي بالضبط نصف حجم أكبر قمر صناعي رئيسي من زحل ، ميماس. بسبب هذه الصدفة ، ميماس ، مع جاذبيتها ، لأنها تهز الجسيمات تتحرك داخل الانقسام ، وفي النهاية يرمي بها. وأظهرت كاميرات Voyagers على متن الطائرة أن حلقات ساتيرن قريبة المدى تشبه سجل الفونوغراف: فهي ، كما كانت ، توضع في آلاف الجنيهات الضيقة الفردية مع الفجوات الداكنة بينهما. هناك العديد من أنواع البروغينات التي يستحيل معها تفسيرها بأصداء مع فترات مدارات أقمار زحل.
بالإضافة إلى الحلقات A و B و C ، اكتشف Voyagers أربعة آخرين: D ، E ، F ، و G. جميعهم متناثرون جدًا وبالتالي عديمون. لا يمكن رؤية الحلقتين D و E من الأرض تحت ظروف مواتية بشكل خاص ؛ الحلقات F و G تم العثور عليها لأول مرة. يرجع ترتيب تعيين الحلقات إلى أسباب تاريخية ، لذلك لا يتطابق مع الترتيب الأبجدي. إذا قمنا بترتيب الحلقات أثناء انتقالها من زحل ، فإننا نحصل على سلسلة: D ، C ، B ، A ، F ، G ، E. كان الطوق F محل اهتمام خاص ومناقشة كبيرة ، وللأسف ، لم يكن الحكم النهائي على هذا الكائن ممكناً بعد ، لأن ملاحظات المسافرين لا تتفق مع بعضها البعض. وأظهرت الكاميرات المحمولة جوا Voyager-1 أن الحلقة F تتكون من عدة جسيمات ذات عرض إجمالي يبلغ 60 كيلومتر ، اثنان منهم متشابكان مع بعضها البعض ، مثل سلسلة. لبعض الوقت ، ساد الرأي أن اثنين من الأقمار الصغرية المكتشفة حديثاً يتحركان مباشرة بالقرب من الحلقة F هما المسؤولان عن هذا التكوين غير العادي - أحدهما من الحافة الداخلية ، والآخر في السطح الخارجي (أبطأ قليلاً من الأول ، لأنه أبعد من زحل). إن جاذبية هذه السواتل لا تسمح للجسيمات المتطرفة أن تذهب بعيداً عن وسطها ، أي أن الأقمار الصناعية ، كما كانت ، "ترعى" الجسيمات ، التي يطلق عليها "الرعاة". فهي ، كما تظهر في الحسابات ، تتسبب في حركة الجسيمات على طول خط متموج ، مما يخلق تشابكا بين مكونات الحلقة. لكن Voyager 2 ، التي مرت بالقرب من زحل بعد تسعة أشهر ، لم تجد أي تشويه أو أي شكل آخر من أشكال التشويه في الحلقة F - على وجه الخصوص ، و
الأبجدية الإنجليزية مع النسخ
اختيار أفضل مزيج للأطفال الضعفاء والمبتسرين
بيانات زحل الفلكية