کیوان نام دیگر سیاره زحل استمعرفی سیاره زحل
کیوان نام دیگر سیاره زحل، ششمین سیاره از خورشید و دومین سیاره ی بزرگ در منظومه شمسی (سامانهٔ خورشیدی) ، بعد از مشتری است. این غول گازی است که شعاع متوسط آن تقریباً ۹ برابر زمین است. فقط یک هشتم چگالی متوسط زمین را دارد. با این حال، با حجم بیشتر، سیاره زحل بیش از ۹۵ برابر گسترده تر است. زحل به نام خدای ثروت و کشاورزی رومی نامیده شده است. نماد نجومی آن (♄) است. ده قمر در اطراف زحل وجود دارد. قطر یکی از آن ها که تیتان نامیده می شود، حدود ۶۰۰۰ کیلومتر است.
از این جهت سیاره زحل، بزرگ ترين قمر در منظومه شمسی به حساب می آید. تیتان خود دارای جوی است که از متان و آمونیاک تشکیل یافته است. فضای داخلی سیاره زحل به احتمال زیاد از هسته ای از آهن و نیکل و سنگ (ترکیبات سیلیکون و اکسیژن) تشکیل شده است. این هسته توسط یک لایه عمیق از هیدروژن فلزی، یک لایه میانی از هیدروژن مایع و هلیوم مایع و در آخر یک لایه بیرونی گازی احاطه شده است. سیاره کیوان به علت کریستال های آمونیاک در فضای بالای خود دارای رنگ زرد کم رنگ است. یک روز کامل در کیوان برابر ۱۰ ساعت و ۳۹ دقیقه در زمین و یک سال آن برابر ۲۹٫۵ برابر سال زمین است. از آنجایی که مدار استوایی زحل تقریباً شبیه زمین در ۲۷ درجه است، تغییرات زاویه سیاره نسبت به خورشید شبیه به زمین است و در این سیاره نیز همان چهار فصل مشاهده می شود.
ساختار درونی سیاره زحل
سیاره ی زحل یک کره ی عمدتاً گازی است در واقع سیاره سطح جامدی مثل سیارات سنگی زمین و مریخ ندارد. ساختار درونی و جوی سیاره کیوان به سیاره ی مشتری شباهت بسیار دارد با این اختلاف که هسته ی مرکزی آن بزرگتر و لایه ی هیدروژن فلزی آن ضخامت کمتری دارد از این جهت می توان ساختار آنرا به قسمت های زیر تقسیم بندی کرد:
۱. هسته ی سنگی (سیلیکاتی) داغ مرکزی
۲. لایه ی هیدروژن فلزی
۳. لایه ی هیدروژن مولکولی که همان جو متراکم سیاره زحل است.
ویژگی های سیاره زحل
معروف ترین خصوصیت سیاره زحل حلقه آن است که بیشتر از ذرات یخ تشکیل شده و مقدار کمتری از زباله های سنگی و گرد و غبار دارد. حداقل ۸۲ قمر در مدار زحل شناخته شده اند که ۵۳ مورد از آن ها بطور رسمی نامگذاری شده است. این شامل صدها قمر در حلقه ها نمی شود. تایتان، بزرگ ترين ماه زحل و دومین سیاره در منظومه شمسی ، بزرگ تر از سیاره عطارد است، هرچند انبوه تر باشد و تنها ماه در منظومه شمسی است که دارای جو چشمگیر است.
قطر متوسط سیاره زحل ۱۲۰۵۳۶ کیلومتر و این سیاره به اندازه کافی بزرگ است که بتواند بیش از ۷۶۰ زمین را در خود جای دهد و جرم آن تقریباً ۹۵ برابر جرم زمین و چگالی آن از سیارات دیگر کم تر است.
سیاره زحل، دومین سیاره ی بزرگ در منظومه شمسی، پس از مشتری استحرکت سیاره زحل
سیاره زحل با نیم قطر اطول ۹.۵۳۹AV و دوره تناوب گردش نجومی ۲۹.۴۵۸ سال، در مداری با خروج از مرکز ۵۵۷% که با دایرِة البروج زاویه ۴۹.۲ درجه می سازد، می گردد. از روی زمین قطر زاویه ای سیاره زحل در نقطه مقابله حدود ۲۰ دقیقه است مثل مشتری، زحل دارای جو غلیظ پر از ابری است که به صورت جزئی می چرخد. از مشاهدات انتقالات دوپلری در عرض سیاره و با زمان بندی دقیق علامتهای جوی، دوره تناوب چرخش نجومی آن، در نزدیک استوایش ۱۰ ساعت و ۱۴ دقیقه و در عرضهای جفرافیایی بالا ۱۰ ساعت و ۳۸ دقیقه محاسبه شده است.
در این جا هم مجددا چرخش جزئی شبیه مشتری داریم. استوای سیاره زحل به اندازه ۲۶ درجه و ۴۵ دقیقه با صفحه مداری آن زاویه می سازد، بطوری که قطبهای سیاره کیوان در فاصله های زمانی حدود ۱۵ سال یک بار سمت زمین متمایل می شوند. چرخش سبب پخی زیاد (۹۶%) زحل می گردد، بطوریکه شعاع های قطبی و استوایی به نسبت ۱۰/۹ می باشند.
جو سیاره زحل
ساختار جو سیاره زحل با کمربندهایی که به موازات استوا امتداد دارند، شبیه مشتری است؛ اگرچه آشفتگی های این کمربندها بسیار کم تر از مشتری است (تا به حال از روی زمین فقط ۱۰ لکه مشاهده شده اند). ترکیب جو سیاره کیوان هم شباهت زیادی با جو مشتری دارد. تاکنون متان (CH4)، آمونیاک (NH3)، اتان (C2H6)، فسفین (PH3)، استیلن (C2H2)، متیل استیل (C3H4)، پروپان (C3H8) و هیدروژن مولکولی (H2) آشکار شده است.
لایه خارجی سیاره زحل دارای ۹۶٫۳٪ هیدروژن و ۳٫۲۵٪ هلیم می باشد. درصد المان های دیگر به صورت کامل مشخص نیست ولی تصور می شود درصد بسیار اندکی از آنان وجود داشته باشد. ابرهای سیاره کیوان خیلی کم رنگ تر از ابرهای مشتری بنظر می رسند. ابرهای مشتری اکثراً به رنگ زرد کمرنگ و نارنجی هستند، به این علت که دما در سیاره زحل کم تر از مشتری است، ابرهای سیاره زحل در لایه پایین تری از جو آن قرار می گیرند.
حلقه های سیاره زحل
زمانی که گالیله در سال ۹۷۹ شمسی (۱۶۰۰م)، تلسکوپش را بسوی سیاره زحل نشانه رفت، آنرا به صورت یک قرص مرکزی به همراه دو زائده در دو طرفش مشاهده کرد. او حتی گفت که سیاره کیوان یک سیستم سه تکه است، مدتی بعد از آن هم اعلام کرد این سیاره دارای دسته یا دستگیره هایی در دو طرفش هست! بعدها بود که مشخص شد این دسته ها، حلقه های زحل بوده اند. سیاره کیوان را همه از روی حلقه هایش می شناسند.
گرچه سیارات دیگر مثل مشتری، سیاره اورانوس و نپتون هم حلقه هایی دارند ولی حلقه سیاره زحل برای مشاهده کنندگان جذاب تر و قابل مشاهده تر است. حلقه های زیبای سیاره کیوان حدود ۲۷۳۲۶۶ کیلومتر وسعت دارد که بطور خیره کننده ای نازک است. در مجموع کیوان ۷ حلقه دارد که به نام حلقه های A تا G نامگذاری شده اند. حلقه های کیوان جامد نیستند و از ذرات یخ، غبار و سنگ تشکیل شده اند. این حلقه ها توسط اقمار کیوان که به دور آن در چرخش اند در جای خود حفظ می شوند. جاذبه این قمرها نیز سبب می شود که بین این حلقه ها فاصله هایی دیده شود.
تیتان، تنها قمر سیاره زحل دارای جو در منظومه ی شمسی استنیروی جاذبه در سیاره زحل
نیرو جاذبه سیاره زحل اندکی بیشتر از نیرو جاذبه زمین یعنی ۱/۰۸ برابر آن است. وزن یک شخص ۴۵ کیلوگرمی روی سیاره کیوان ۴۸/۵ کیلوگرم است.
قطب جنوب سیاره زحل
در قطب جنوب سیاره زحل هم یک ساختار چرخشی بزرگ وجود دارد. در سال ۲۰۰۶ ناسا گفت که فضاپیمای کاسینی یک طوفان بزرگ در قطب جنوب سیاره کیوان دیده است که دارای ساختاری شبیه یک چشم است. اندازه این ساختار تقریباً دارای اندازه زمین است.
۹۰ درصد حلقه های سیاره زحل آب هستند
سیاره زحل صاحب خیالی ترین سرزمین یخ زدهٔ منظومهٔ شمسی است. با فاصلهٔ زیادی که با خورشید دارد، آب موجود در حلقه های آن به یخ تبدیل می شود. سیاره کیوان یکی از چهار سیاره ای است که حلقه هایی در اطرافش دارد و سیارات گازی دیگر هم همینطورند. اگرچه باقی این سیارات تا دههٔ ۱۹۷۰ میلادی کشف نشده بودند و در همین سال ها کاوشگر هایی برای کشف آن ها فرستاده شد. حلقه های سیاره زحل نخستین حلقه هایی بود که با تلسکوپ از روی زمین دیده شدند.
گسیختگی کاسینی
در سال ۱۶۷۵ میلادی (۱۵۰۴ شمسی) جووانی دومینیکو کاسینی، ستاره شناس ایتالیایی، کشف کرد که حلقه سیاره زحل از دو حلقه تشکیل شده است و بین آن دو جدایی وجود دارد. این جدایی گیستختگی کاسینی نامیده می شود و در اثر کشش گرانشی قمر غول پیکر تیتان به وجود آمده است. مطالعات بعدی نشان داده اند که در نزدیکی سیاره زحل، بر روی هم چهار حلقه وجود دارد. داخلی ترین آن ها بسیار کم نور و تقریباً با بالای ابرها در تماس است. قطر حلقه نورانی بیرونی به ۱۴۰۰۰۰ کیلومتر می رسد.
سیاره زحل، ششمین سیاره از خورشیدمگنتوسفر
سیاره زحل یک میدان مغناطیسی ذاتی دارد که یک شکل ساده و متقارن دارد- قطبی مغناطیسی. استحکام آن در استوا- ۰.۲ گاو( ۲۰ میکروتولار)- تقریباً بیستم میدان اطراف مشتری و اندکی ضعیف تر از میدان مغناطیسی زمین است. در نتیجه، مغناطیس کره زحل بسیار کوچکتر از مشتری است.
وقتی وویجر ۲ وارد مغناطیس کره شد، فشار باد خورشیدی زیاد بود و مغناطیس تنها ۱۹ شعاع سیاره زحل را گسترش می داد، یا ۱.۱ میلیون کیلومتر (۷۱۲، ۰۰۰ مایل)، هرچند طی چند ساعت بزرگ شد و حدوداً در حدود سه باقی ماند. روزها به احتمال زیاد، میدان مغناطیسی بطور مشابه با مشتری تشکیل میشود - توسط جریاناتی در لایه فلزی- هیدروژن مایع به نام دینام فلزی- هیدروژن. این مغناطیس در دفع ذرات باد خورشیدی از خورشید کارآمد است. ماه تایتان در قسمت بیرونی مغناطیس کره زحل گردش می کند و در جو بیرونی تایتان پلاسما از ذرات یونیزه شده کمک می کند. مغناطیس کره زحل، مثل کره زمین، شفق های هسته ای تولید می کند.
میدان مغناطیسی سیاره زحل
میدان مغناطیسی سیاره زحل دارای یک گشتاور کلی برابر ۳۵/۱ گشتاور مشتری است ولی این مقدار به حد کافی قدرتمند است که یک میدان مغناطیسی سپهر مشتری گون با کمربندهای تابشی مشابه زمین ایجاد کند. گشتاور دو قطبی مغناطیسی با میل یک درجه نسبت به محور چرخش سیاره کیوان قرار می گیرد که این اندازه با انحراف مشخص محورهای مغناطیسی مشتری و زمین تفاوت آشکار دارد. مغناطیس سپهر زحل ذرات بسیار کمتری از ذرات مغناطیس سپهر مشتری را در خود جای می دهد.
سیاره ی زحل یک میدان مغناطیسی ذاتی داردقمرهای سیاره زحل
سیاره زحل دارای ۸۲ قمر شناخته شده است، ۵۳ قمر از آن ها اسامی رسمی دارند. همچنین، شواهدی از ده ها تا صدها قمر با قطر ۴۰ - ۵۰۰ متر در حلقه های سیاره زحل وجود دارد، که ماه های واقعی محسوب نمی شوند و تیتان با قطر ۵۱۵۰ کیلومتر بزرگ ترين آنهاست. چهار قمر رئا، دیونه، تتیس و یاپتوس نیز قطرهایی بین ۱۰۵۰ کیلومتر و ۱۵۳۰ کیلومتر را دارا می باشند. قمر رئا دارای یک سیستم حلقه مجزا و اتمسفر خاص است. اکثر قمرهای دیگر بسیار کوچک هستند و ۳۴ عدد از آنها دارای قطر کم تر از ۱۰ کیلومتر می باشند. ۱۴ قمر دیگر دارای قطر بین ۱۰ تا ۵۰ کیلومتر هستند. اکثر نام های قمرهای زحل از نام های تیتان ها در اسطوره های یونان باستان اقتباس شده است. اسامی بعضی از اقمار شناخته شده سیاره کیوان عبارتند از:
>> تیتان:
تیتان تنها قمر در تمامی منظومه شمسی است که دارای اتمسفر کافی برای وجود واکنش های شیمیایی می باشد. همینطور تیتان تنها قمر دارای دریاچه هیدروکربن است. بزرگترین قمر سیاره زحل، تیتان نام دارد كه حتی از سیاره عطارد و ماه زمین هم بزرگ تر است؛ در واقع آن دومین قمر بزرگ منظومه شمسی پس از گانیمد (قمر مشتری) به حساب می آید و تنها قمر سیاره کیوان است که یک کاوشگر زمینی به آن فرستاده شده است. در اتمسفر این قمر باران هایی از اتان و متان وجود دارد. تیتان، تنها قمر دارای جو در منظومه شمسی است.
>> هلن:
هلن یکی از قمر های سیاره زحل است.
>> انسلادوس:
قمری به شدت بازتابنده ی نور که به علت ساختار یخ های تشکیل دهنده ی آن میباشد. با دمای منفی ۲۰۱ درجه سلسیوس، انسلادوس قمری سرد محسوب میشود. این قمر حداقل پنج سطح زمین شناختی متفاوت دارد، یک سطح جوان جغرافیایی مربوط به کم تر از صد میلیون سال و امکان دارد که اقیانوسی از آب مایع داخلی داشته باشد. این قمر سیاره زحل نیز به آبفشان های یخی اش، معروف است.
>> رئا:
دومین ماه بزرگ سیاره زحل و نهمین ماه بزرگ سامانه خورشیدی است.
سیاره زحل را همه از روی حلقه‌هایش می‌شناسند>> فوب:
دورترین قمر سیاره زحل فوب نام دارد که در فاصله ای بیش از ۱۶ میلیون کیلومتری از این سیاره قرار گرفته است.
>> میماس:
بعضی از مردم به شوخی آن را ستاره مرگ مینامند چون دهانه کوهی که در آن قرار دارد شبیه یکی از دستگاه های استفاده شده در مجموعه فیلم “جنگ ستارگان” است. فرورفتگی ۱۴۰ کیلومتری بنام “هِرشل”، یک سوم از قمر سیاره زحل را بخود اختصاص داده است. اتفاق بزرگی که احتمال رخ دادن آن وجود داشته، وجود شکاف هایی را در طرف مخالف هرشل توجیه میکند. در واقع در سطح کوچک این قمر، فرورفتگی های دیگری وجود دارد که لقب گودترین دهانه های برخوردی در منظومه شمسی را به آن داده است.
>> پرومتئوس:
یکی از قمرهای سیاره زحل است که نام این قمر از نام "پرومته" یکی از شاهان اساطیری "کولوفون" اخذ شده است.
>> تتیس:
قمر بدون اتمسفر سیاره زحل که فرورفتگی بزرگی به نام ادیسه به اندازه ی ۴۰۰ کیلومتر ضخامت یعنی حدود دو پنجم تتیس، دارد. همینطور دارای دره ای بزرگ به اسم ایتاکا کازما با بزرگی ۱۰۰ کیلومتر، میباشد.
>> دیونه:
این قمر سیاره زحل از تنگه ها و فرورفتگی های زیادی پوشیده شده است.
>> فی بی:
در سال ۱۸۹۹ ویلیام هنری پیکرینگ قمر فیبی را کشف کرد که دارای شکل بسیار نامنظمی است و چرخش آن به دور سیاره زحل همزمان با گردش آن نیست. فیبی اولین قمری بود که دارای این خصوصیت بود و چرخش آن به دور سیاره کیوان حدود یکسال طول می کشد.
>> کالیپسو:
کالیپسو نام یکی از قمر های سیاره زحل است.
>> پاپتوس:
سومین قمر بزرگ سیاره زحل است. این قمر در سال ۱۶۷۱ بوسیلهٔ جی.دی. کاسینی کشف شد. قطر این قمر در حدود ۱۵۰۰ کیلومتر است. یک دور گردش آن به گرد سیاره کیوان (زحل) حدود ۷۹ روز طول می کشد.
>> هیپریون:
قمرهای سیاره زحل در رده قمرهای کوچک قرار می گیرند به طوریکه قطر كوچكترین قمر این سیاره (هبپرون) حدود ۴۸۰ كیلومتر است.
سیاره زحل دارای ۸۲ قمر شناخته شده است، ۵۳ قمر از آنها اسامی رسمی دارند>> اپیمدئوس:
یکی از اقمار سیاره زحل نام یکی از برادران قهرمانان اساطیری یونان "اطلس" و "پرومته" بر روی این قیر گذاشته شده است.
>> تلستو:
یکی از اقمار سیاره زحل نام اساطیری یکی از چهل و یک فرزندی که از ازدواج دختران "تتیس" و" اقیانوس"، قهرمانان اساطیری با خدا، این افرباد شبه متولد شدند، بر روی این قمر گذاشته شده است.
>> پَن:
این قمر کوچک بین فاصله “اِنک” در حلقه A سیاره زحل به دور مدار می چرخد و از این فاصله، در برابر پر شدن ِ مواد یخی موجود در حلقه، مراقبت میکند. همچنین حرکت های آن علامت هایی روی حلقه های آن در هر طرف باقی میگذارند. عکس های با فاصله ای که از آن گرفته شده، بروز می دهد که شکلی گردو مانند دارد.
>> هایپریون:
قمر هایپریون (Hyperion) سیاره زحل بیشتر شبیه به یک استوانه چاق است تا یک کره.
>> پاندورا:
یکی از هفده قمر سیاره زحل نام اساطیری "پاندور" اولین زنی که توسط "زئوس" خدای خدایان یونان باستان خلق شد، بر روی این قمر گذاشته شده است.
حلقه‌های سیاره زحل جامد نیستند و از ذرات یخ، غبار و سنگ تشکیل شدهاندگردآوری: بخش علمی سرپوش
- 12
- 3
