در حال ویرایش زحل
هشدار: شما وارد نشده‌اید. نشانی آی‌پی شما برای عموم قابل مشاهده خواهد بود اگر هر تغییری ایجاد کنید. اگر وارد شوید یا یک حساب کاربری بسازید، ویرایش‌هایتان به نام کاربری‌تان نسبت داده خواهد شد، همراه با مزایای دیگر.
این ویرایش را می‌توان خنثی کرد.
لطفاً تفاوت زیر را بررسی کنید تا تأیید کنید که این چیزی است که می‌خواهید انجام دهید، سپس تغییرات زیر را ذخیره کنید تا خنثی‌سازی ویرایش را به پایان ببرید.
| نسخهٔ فعلی | متن شما | ||
| سطر ۱۴۴: | سطر ۱۴۴: | ||
ماموریتهای عبور از کنار زحل که با پایونیر2،ویجر1 و ویجر 2 انجام گرفت،اطلاعات سرشاری در اختیار ما گذاشت که تحلیل آنها مستلزم سالها وقت است. در اینجا ، به اجمال نگاهی خواهیم داشت به برخی اکتشافات محسور کننده ای که این کاوشگر ها عمل آورده اند .ابتدا بهتر است آنچه را پیش از ارسال کاوشگر ها به فضا میدانسته ایم ،بررسی کنیم .این دانسته ها واقعیت هایی اند که هنوز هم برای رصد هایی که شما به عمل میاورید مناسب است. زحل به علت حلقه ی آشکاری که دارد زیباترین سیارات است.گردش زحل در مدار خود تقریبا سی سال طول میکشد: یعنی،حرکت ظاهری زحل از میان برج های دایره البروج بسیار کند است. با کمک تلسکوپ های آماتوری سال های بسیاری طول میکشد تا کجی محور چرخش زحل (تقریبا 27درجه) معلوم شود؛ زیرا طی یک دوره تقریبا 14ساله ما سمت بالای حلقه های آن را می بینیم، سپس در حدود یک سال به نظر می رسد که این حلقه ها "لبه –نما" شده اند وبعد از آن منظره ای از زیر حلقه ها می بینیم. در سال 1966 وبار دیگر در سال 1980 حلقه ها به صورت لبه-نما دیده شدند، که با تلسکوپ های معمولی دیده نمی شدند ، زیرا بسیار نازکند (ضخامت آن ها حدود 50 متر است).اما این حلقه ها ساختار عمودی دارند که در آن بعضی ذرات موجود در بعضی نواحی از سطح متوسط بالا می آیند و در نواحی دیگر زیر سطح متوسط می روند؛ به طوری که عمق آن ها به 1Km می رسد. | ماموریتهای عبور از کنار زحل که با پایونیر2،ویجر1 و ویجر 2 انجام گرفت،اطلاعات سرشاری در اختیار ما گذاشت که تحلیل آنها مستلزم سالها وقت است. در اینجا ، به اجمال نگاهی خواهیم داشت به برخی اکتشافات محسور کننده ای که این کاوشگر ها عمل آورده اند .ابتدا بهتر است آنچه را پیش از ارسال کاوشگر ها به فضا میدانسته ایم ،بررسی کنیم .این دانسته ها واقعیت هایی اند که هنوز هم برای رصد هایی که شما به عمل میاورید مناسب است. زحل به علت حلقه ی آشکاری که دارد زیباترین سیارات است.گردش زحل در مدار خود تقریبا سی سال طول میکشد: یعنی،حرکت ظاهری زحل از میان برج های دایره البروج بسیار کند است. با کمک تلسکوپ های آماتوری سال های بسیاری طول میکشد تا کجی محور چرخش زحل (تقریبا 27درجه) معلوم شود؛ زیرا طی یک دوره تقریبا 14ساله ما سمت بالای حلقه های آن را می بینیم، سپس در حدود یک سال به نظر می رسد که این حلقه ها "لبه –نما" شده اند وبعد از آن منظره ای از زیر حلقه ها می بینیم. در سال 1966 وبار دیگر در سال 1980 حلقه ها به صورت لبه-نما دیده شدند، که با تلسکوپ های معمولی دیده نمی شدند ، زیرا بسیار نازکند (ضخامت آن ها حدود 50 متر است).اما این حلقه ها ساختار عمودی دارند که در آن بعضی ذرات موجود در بعضی نواحی از سطح متوسط بالا می آیند و در نواحی دیگر زیر سطح متوسط می روند؛ به طوری که عمق آن ها به 1Km می رسد. | ||
| − | حلقه های زحل از دید ناظر زمینی چگونه به نظر می رسند؟ حلقه بیرونی خاکستری،حلقه میانی درخشان و حلقه درونی{به نام حلقه(crepe)} تاریک است. حتی با یک تلسکوپ کوچک "شکاف" میان حلقه های خاکستری و درخشان را | + | حلقه های زحل از دید ناظر زمینی چگونه به نظر می رسند؟ حلقه بیرونی خاکستری،حلقه میانی درخشان و حلقه درونی{به نام حلقه(crepe)} تاریک است. حتی با یک تلسکوپ کوچک "شکاف" میان حلقه های خاکستری و درخشان را میتوانید ببینید. این شکاف که بخش کاسینی (cassimi) نامیده می شود ، ناحیه ای است که می پنداشتند در آن ذراتی وجود ندارد. |
محاسباتی که برای تعیین چگالی متوسط این سیاره به عمل آمده ، نشان می دهد که زحل در کل منظومه شمسی دارای " کمترین" چگالی است(0.7g/cm<sup>3</sup> ). جسمی با این چگالی روی سطح آب شناور می ماند .این چگالی کم حاکی از آن است که این سیاره عمدتا از مواد گازی و مایع ترکیب یافته و ساختار ابری نواری آن مؤید این نکته است. وجود نوار های افقی همراه با پهن شدگی در این سیاره گازی بستگی کامل به مدت چرخش بسیار سریع آن دارد، که اندکی بیش از 10 ساعت است. قطر زحل از یک قطب تا قطب دیگر 12000Km کمتر از قطر استوایی آن است. | محاسباتی که برای تعیین چگالی متوسط این سیاره به عمل آمده ، نشان می دهد که زحل در کل منظومه شمسی دارای " کمترین" چگالی است(0.7g/cm<sup>3</sup> ). جسمی با این چگالی روی سطح آب شناور می ماند .این چگالی کم حاکی از آن است که این سیاره عمدتا از مواد گازی و مایع ترکیب یافته و ساختار ابری نواری آن مؤید این نکته است. وجود نوار های افقی همراه با پهن شدگی در این سیاره گازی بستگی کامل به مدت چرخش بسیار سریع آن دارد، که اندکی بیش از 10 ساعت است. قطر زحل از یک قطب تا قطب دیگر 12000Km کمتر از قطر استوایی آن است. | ||
| سطر ۱۵۰: | سطر ۱۵۰: | ||
در سال 1972 با ارسال پرتو های راداری دورترین فاصله ی حلقه ها زحل ثبت شد . بازده سیگنالهای رادیویی 60 درصد بود ،که نشان می داد ذرات به وجود آورنده حلقه ها فقط دانه های برف مانندی نیستند ،بلکه اجرامی پوشیده از یخ اند با ابعادی چشمگیر ، که ابعاد آن ها از مرتبه چندسانتی متر تا چند متر است. زمانی معلوم شده بود که حلقه ها، آن طور که در یک تلسکوپ به نظر می رسند، یک قرص جامد نیستند،بلکه ذرات بیشماری اند که زمان گردش مداری آنها بنا بر فاصله شان از این سیاره، فرق می کند. این زمان برای ذرات موجود در حلقه کرپ به طور متوسط در حدود 4 ساعت است در حالی که برای ذرات موجود در حلقه خاکستری بیرونی در حدود 14 ساعت طول می کشد تا یک مدار را به طور کامل طی کنند.این زمان ها نه تنها با قوانین کپلر پیش بینی شده بود ،بلکه با جابجایی دوپلر در خطوط طیفی آن ها نیز تایید شده است. این بدان معنی نیست که ذرات مدارهای ثابتی دارند .امروزه،به نظر ما،تک تک ذرات حلقه بر اثر نیروهای گرانشی و الکترومغناطیسی اطراف آن ها با هم برخورد میکنند و آشفته می شوند؛ در این صورت حلقه های زحل همواره در حال تغییرند. | در سال 1972 با ارسال پرتو های راداری دورترین فاصله ی حلقه ها زحل ثبت شد . بازده سیگنالهای رادیویی 60 درصد بود ،که نشان می داد ذرات به وجود آورنده حلقه ها فقط دانه های برف مانندی نیستند ،بلکه اجرامی پوشیده از یخ اند با ابعادی چشمگیر ، که ابعاد آن ها از مرتبه چندسانتی متر تا چند متر است. زمانی معلوم شده بود که حلقه ها، آن طور که در یک تلسکوپ به نظر می رسند، یک قرص جامد نیستند،بلکه ذرات بیشماری اند که زمان گردش مداری آنها بنا بر فاصله شان از این سیاره، فرق می کند. این زمان برای ذرات موجود در حلقه کرپ به طور متوسط در حدود 4 ساعت است در حالی که برای ذرات موجود در حلقه خاکستری بیرونی در حدود 14 ساعت طول می کشد تا یک مدار را به طور کامل طی کنند.این زمان ها نه تنها با قوانین کپلر پیش بینی شده بود ،بلکه با جابجایی دوپلر در خطوط طیفی آن ها نیز تایید شده است. این بدان معنی نیست که ذرات مدارهای ثابتی دارند .امروزه،به نظر ما،تک تک ذرات حلقه بر اثر نیروهای گرانشی و الکترومغناطیسی اطراف آن ها با هم برخورد میکنند و آشفته می شوند؛ در این صورت حلقه های زحل همواره در حال تغییرند. | ||
| − | اخترشناسان معتقدند که غیر ممکن است جرمی به اندازه جرم ماه، در نزدیکی زحل، یعنی محدوده حلقه ها وجود داشته باشد. زیرا هر طرف این جسم که به سیاره نزدیک تر باشد نسبت به طرف دیگر آن که از سیاره دورتر است، نیروی گرانشی بسیار قوی تری وارد می آید. ما در فصل 4 آثار کشندی را که ماه بر سطح زمین ایجاد می‌کند ،بررسی کردیم .نیرو های کشندی یا سبب از هم گسیختن جرم می شوند یا از تشکیل ان ، در نخستین وهله ، جلوگیری میکنند. فاصله ای را که در آن جرم بزرگی | + | اخترشناسان معتقدند که غیر ممکن است جرمی به اندازه جرم ماه، در نزدیکی زحل، یعنی محدوده حلقه ها وجود داشته باشد. زیرا هر طرف این جسم که به سیاره نزدیک تر باشد نسبت به طرف دیگر آن که از سیاره دورتر است، نیروی گرانشی بسیار قوی تری وارد می آید. ما در فصل 4 آثار کشندی را که ماه بر سطح زمین ایجاد می‌کند ،بررسی کردیم .نیرو های کشندی یا سبب از هم گسیختن جرم می شوند یا از تشکیل ان ، در نخستین وهله ، جلوگیری میکنند. فاصله ای را که در آن جرم بزرگی نمیتواند وجود داشته باشد، حد روشه(roche limit) می نامند.لبه خارجی حلقه خاکستری احتمالا مطابق با این حد است، از این رو تنها اجرام کوچک در داخل این فاصله ممکن است وجود داشته باشند.<ref name="multiple4">کتاب نجوم دینامیکی / نوشته رابرت تی دیکسون / ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref> |
== قمر های زحل == | == قمر های زحل == | ||
| − | در اوایل این قرن مشخص شده بود که 9 قمر به دور زحل میگردند. تنها یکی از آن ها از لحاظ اندازه در مرتبه ی اقمار گالیله ای مشتری قرار میگیرد. این قمر که تایتان(Titan) نامیده می شود،دومین قمر بزرگ منظومه شمسی به شمار می آید و جرم آن به قدر کافی زیاد است که | + | در اوایل این قرن مشخص شده بود که 9 قمر به دور زحل میگردند. تنها یکی از آن ها از لحاظ اندازه در مرتبه ی اقمار گالیله ای مشتری قرار میگیرد. این قمر که تایتان(Titan) نامیده می شود،دومین قمر بزرگ منظومه شمسی به شمار می آید و جرم آن به قدر کافی زیاد است که میتواند جو داشته باشد . دورترین قمر زحل فیبی (phoebe) است. این قمر در مدار رجعی بسیار موربی در فاصله ی تقریبا 13 میلیون کیلومتری از زحل سیر می‌کند. گمان ما این است که فیبی یکی از اقمار اصلی زحل نبوده، بلکه بعدا به دام آن افتاده است. ضریب بازتاب کم آن(5 درصد) خبر از سطحی جز یخ ، احتمالا نوعی سیارک سنگی می دهد. |
وقتی پایونیر 11(1979)، ویجر 1(1980) و ویجر 2(1981) در گستره نزدیک به بررسی دقیق زحل پرداختند .هر کاوشگر شگفتیهایی خاص خود را ارائه کرد. میدان مغناطیسی زحل از لحاظ انرژی کلی اش، بعد از مشتری در مقام دوم قرار دارد. اما در سطح این سیاره مقادیر میدان مغناطسی تنها در همان حدود شدت میدان روی سطح زمین است.قطبیت آن نیز مخالف زمین ماست، یعنی قطب شمال میدان مغناطیسی آن به اصطلاح ما در نیمکره جنوبی است .همچنین محور میدان مغناطیسی زحل ،برخلاف زمین و مشتری،تقریبا به طور کامل بر محور چرخش آن منطبق است.بعضی از نظریه های مربوط به چگونگی ایجاد میدان مغناطیسی در یک سیاره به این گمان رسیده است که اختلاف میان این دو محور امری اساسی است. نمونه ای که زحل ارائه می دهد ، ظاهرا در جهت انکار این نظریه است.مدل درونی زحل که با این عبور از نزدیک معلوم شده، شامل هسته ای صخره ای است که چندان بزرگتر از زمین نیست.زحل مانند مشتری در حدود سه برابر انرژی گرمایی که از خورشید دریافت می کند، بیرون می تاباند که احتمالا ناشی از انقباض مدام این سیاره باشد. | وقتی پایونیر 11(1979)، ویجر 1(1980) و ویجر 2(1981) در گستره نزدیک به بررسی دقیق زحل پرداختند .هر کاوشگر شگفتیهایی خاص خود را ارائه کرد. میدان مغناطیسی زحل از لحاظ انرژی کلی اش، بعد از مشتری در مقام دوم قرار دارد. اما در سطح این سیاره مقادیر میدان مغناطسی تنها در همان حدود شدت میدان روی سطح زمین است.قطبیت آن نیز مخالف زمین ماست، یعنی قطب شمال میدان مغناطیسی آن به اصطلاح ما در نیمکره جنوبی است .همچنین محور میدان مغناطیسی زحل ،برخلاف زمین و مشتری،تقریبا به طور کامل بر محور چرخش آن منطبق است.بعضی از نظریه های مربوط به چگونگی ایجاد میدان مغناطیسی در یک سیاره به این گمان رسیده است که اختلاف میان این دو محور امری اساسی است. نمونه ای که زحل ارائه می دهد ، ظاهرا در جهت انکار این نظریه است.مدل درونی زحل که با این عبور از نزدیک معلوم شده، شامل هسته ای صخره ای است که چندان بزرگتر از زمین نیست.زحل مانند مشتری در حدود سه برابر انرژی گرمایی که از خورشید دریافت می کند، بیرون می تاباند که احتمالا ناشی از انقباض مدام این سیاره باشد. | ||
| سطر ۱۷۲: | سطر ۱۷۲: | ||
دیون، با قطر 1100Km، چهارمین قمر بزرگ زحل است.عوارض بارز سطحی دیون شامل دهانه های پهن بزرگ و یک دره بزرگ گسل شده است.این امر غریبی نیست که روی یک قمر معین به سوی ستاره مادر باشد، اما در مورد دیون سمتی از آن که پیوسته در مدارش می ماند ، درخشانتر و پر دهانه تر از سمت پشتی آن است .چگالی این قمر 1.4g/cm<sup>3</sup> است. از این چگالی نسبتا زیاد برمی‌آید که این قمر نسبت به قمر هایی که چگالی کمتری دارند ار ماده سنگی بیشتری ترکیب یافته است. پوسته ی این قمر احتمالا از یخ تشکیل شده است. | دیون، با قطر 1100Km، چهارمین قمر بزرگ زحل است.عوارض بارز سطحی دیون شامل دهانه های پهن بزرگ و یک دره بزرگ گسل شده است.این امر غریبی نیست که روی یک قمر معین به سوی ستاره مادر باشد، اما در مورد دیون سمتی از آن که پیوسته در مدارش می ماند ، درخشانتر و پر دهانه تر از سمت پشتی آن است .چگالی این قمر 1.4g/cm<sup>3</sup> است. از این چگالی نسبتا زیاد برمی‌آید که این قمر نسبت به قمر هایی که چگالی کمتری دارند ار ماده سنگی بیشتری ترکیب یافته است. پوسته ی این قمر احتمالا از یخ تشکیل شده است. | ||
| − | مدتها تصور می شد که بخش کاسینی ، یعنی فاصله ظاهرا تهی میان حلقه های Aو B بر اثر گرانش یک یا چند قمر زحل ایجاد شده است.اخترشناسان استدلال می کنند که اگر مدت گردش ذره معینی در مدارهای حلقه های زحل دقیقا نصف مدت گردش قمر معینی در مدارش باشد، آن ذره دستخوش بیشترین کشش گرانشی زحل در همانجا در مدارش می شود ؛از این رو اثر تجمعی این وضع موجب می شود که ذره مکان خود خارج شود و یک جای خالی در حلقه ها باقی گذارد.این پدیده را اصل تشدید می نامند. ذرات نزدیک به درون بخش کاسینی در نصف زمان لازم برای گردش قمر می ماس،در مدار خود می گردند.رابطه مشابهی را می‌توان برای ذراتی که مدت گردش آنها 1.3، 1.4 یا 1.5 مدت گردش یک قمر معین است، به دست آورد.ولی ما فقط به اعتبار هفده قمر و چند رابطه کسری ساده | + | مدتها تصور می شد که بخش کاسینی ، یعنی فاصله ظاهرا تهی میان حلقه های Aو B بر اثر گرانش یک یا چند قمر زحل ایجاد شده است.اخترشناسان استدلال می کنند که اگر مدت گردش ذره معینی در مدارهای حلقه های زحل دقیقا نصف مدت گردش قمر معینی در مدارش باشد، آن ذره دستخوش بیشترین کشش گرانشی زحل در همانجا در مدارش می شود ؛از این رو اثر تجمعی این وضع موجب می شود که ذره مکان خود خارج شود و یک جای خالی در حلقه ها باقی گذارد.این پدیده را اصل تشدید می نامند. ذرات نزدیک به درون بخش کاسینی در نصف زمان لازم برای گردش قمر می ماس،در مدار خود می گردند.رابطه مشابهی را می‌توان برای ذراتی که مدت گردش آنها 1.3، 1.4 یا 1.5 مدت گردش یک قمر معین است، به دست آورد.ولی ما فقط به اعتبار هفده قمر و چند رابطه کسری ساده نمیتوانیم وجود فواصل میان حلقه های نازکی را که تعدادآنها به بیشتر از هزار می رسد،توضیح دهیم. دانشمندان با گمان نوعی توضیح دیگر، در جستجوی قمر کوچکی بر آمده اند که در هریک از فواصل قرار گرفته باشد و ذرات را جاروب کند، اما هرگز چنین قمری یافت نشد. شاید این حلقه های فرعی اشغال شده، امواج چگال گذرایی باشند که با زمان تغییر می کنند. امروزه ما حلقه های زحل را با دید جدیدی می بینیم ، از جمله آن که احتمالا عمر ساختار فعلی آن ها بیش از چند میلیون سال نباشد.<ref name="multiple4">کتاب نجوم دینامیکی / نوشته رابرت تی دیکسون / ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref> |
== تاریخچه رصد زحل == | == تاریخچه رصد زحل == | ||
