زحل: تفاوت بین نسخه‌ها

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو
(مشخصات)
جز (جایگزینی متن - 'میتوان' به 'می‌توان')
 
(۱۱ نسخه‌ٔ میانی ویرایش شده توسط ۲ کاربر نشان داده نشده)
سطر ۱: سطر ۱:
[[رده: علوم سیاره‌ای]]
 
[[رده: منظومه شمسی]]
 
[[رده: سیاره]]
 
 
{{تکمیلی}}
 
{{تکمیلی}}
[[پرونده:Saturn_(planet)_large.jpg|تصویر به دست آمده از عکس‌های ارسالی [[وویجر]] ۲ از زحل |thumbnail|left]]
 
 
 
[[File:Saturn from Cassini Orbiter (2007-01-19).jpg|thumb|حلقه های زحل ، تصویر به دست آمده از فضا پیمای کاسینی]]
 
  
 +
<br/><br/>
  
 +
== مشخصات ==
  
== مشخصات ==
+
{| border="1" align="left" cellspacing="0" cellpadding="2" style="width: 260px;"
 +
|-
 +
| colspan="2" style="text-align: center; background-color: rgb(255, 255, 153);" | <span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;"><span style="font-size:medium;"><font class="Apple-style-span">'''زحل'''</font></span></span>
 +
|-
 +
| colspan="2" style="text-align: center; background-color: rgb(0, 0, 0); " | [[File:Saturn-cassini-March-27-2004.jpg|center|300x240px|null|alt=null]]<span style="color:#ffffff;"><font class="Apple-style-span" face="arial, helvetica, sans-serif" size="2"><span class="Apple-style-span" style="font-size: 10px;">عکسی که مشاهده میکنید توسط فضاپیما کاسینی و در رنگ طبیعی </span></font></span><font class="Apple-style-span" face="arial, helvetica, sans-serif" size="2"><span class="Apple-style-span" style="font-size: 10px;">[[زحل|زحل]]</span></font><span style="color:#ffffff;"><font class="Apple-style-span" face="arial, helvetica, sans-serif" size="2"><span class="Apple-style-span" style="font-size: 10px;"> گرفته شده است.</span></font></span>
 +
|-
 +
| colspan="2" style="background-color: rgb(255, 255, 153); text-align: center;" | <font class="Apple-style-span" face="arial, helvetica, sans-serif" size="4"><span class="Apple-style-span" style="font-size: 14px;">'''ویژگی های مداری '''</span></font>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D8%A7%D9%88%D8%AC|اوج]]</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">km 1,513,325,783</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D8%AD%D8%B6%DB%8C%D8%B6|حضیض]]</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">1,353,572,956 km</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">نیم قطر بزرگ</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">1,433,449,370 km</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">خروج از مدار</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.055723219</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D8%AF%D9%88%D8%B1%D9%87%20%D8%AA%D9%86%D8%A7%D9%88%D8%A8|دوره تناوب]] [[%D9%85%D8%AF%D8%A7%D8%B1|مداری]]</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">10 759.22 روز </span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">سرعت مداری متوسط</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">9.69 کیلومتر بر ثانیه</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D8%A2%D9%86%D9%88%D9%85%D8%A7%D9%84%DB%8C%20%D9%85%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B7|آنومالی متوسط]]</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">320.346 750°</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">زاویه انحراف (نسبت به[[%D8%AF%D8%A7%DB%8C%D8%B1%D8%A9%20%D8%A7%D9%84%D8%A8%D8%B1%D9%88%D8%AC|دایرة البروج]])</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">2.485 240°</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">تعداد قمر </span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">62 </span>
 +
|-
 +
| colspan="2" style="text-align: center; background-color: rgb(255, 255, 153);" | '''<span style="font-size:larger;"><span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">ویژگی های ساختاری </span></span>'''<br/>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">شعاع استوایی</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">9.4492 برابر شعاع استوایی زمین</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">شعاع قطبی </span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">8.5521 برابر شعاع قطبی زمین</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D9%85%D8%B3%D8%A7%D8%AD%D8%AA|مساحت]] سطحی </span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">83.703 برابر مساحت سطحی زمین</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D8%AD%D8%AC%D9%85|حجم]]</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">763.59 برابر حجم زمین</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%DA%86%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C|چگالی]] متوسط</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.687g/cm<sup style="line-height: 1em;">3</sup> </span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">[[%D8%A2%D9%84%D8%A8%D8%AF%D9%88|آلبدو]](نسبت بازتاب)</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.342(بوند)</span>
 +
|-
 +
| colspan="2" style="text-align: center; background-color: rgb(255, 255, 153);" | '''<span style="font-size:larger;"><span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">گاز های پیرامون سیاره</span></span>'''<br/>
 +
|-
 +
| style="background-color: rgb(255, 255, 153);" | <span style="font-size:larger;"><span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">'''نام عنصر '''</span></span><br/>
 +
| style="background-color: rgb(255, 255, 153);" | <span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;"><span style="font-size:larger;">'''درصد '''</span></span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">هیدروژن</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">96%~</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">هلیوم </span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">3%~</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">متان</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.4%~</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">آمونیاک</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.01%~</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">هیدروژن دوترید</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.01%~</span>
 +
|-
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">اتان</span>
 +
| style="text-align: center;" | <span style="font-size:smaller;">0.0007%</span>
 +
|}
  
 
نیم‏محور بزرگ: ۱٬۴۲۶٬۶۶۶٬۴۲۲ کیلومتر (۹٫۵۳۶۶۷۵۹۴ AU)
 
نیم‏محور بزرگ: ۱٬۴۲۶٬۶۶۶٬۴۲۲ کیلومتر (۹٫۵۳۶۶۷۵۹۴ AU)
سطر ۷۰: سطر ۱۴۲:
 
== زحل ==
 
== زحل ==
  
ماموريتهاي عبور از کنار زحل که با پايونير2،ويجر1 و ويجر 2 انجام گرفت،اطلاعات سرشاري در اختيار ما گذاشت که تحليل آنها مستلزم سالها وقت است. در اينجا ، به اجمال نگاهي خواهيم داشت به برخي اکتشافات محسور کننده اي که اين کاوشگر ها عمل آورده اند .ابتدا بهتر است آنچه را پيش از ارسال کاوشگر ها به فضا ميدانسته ايم ،بررسي کنيم .اين دانسته ها واقعيت هايي اند که هنوز هم براي رصد هايي که شما به عمل مياوريد مناسب است. زحل به علت حلقه ي آشکاري که دارد زيباترين سيارات است.گردش زحل در مدار خود تقريبا سي سال طول ميکشد: يعني،حرکت ظاهري زحل از ميان برج هاي دايره البروج بسيار کند است. با کمک تلسکوپ هاي آماتوري سال هاي بسياري طول ميکشد تا کجي محور چرخش زحل (تقريبا 27درجه) معلوم شود؛ زيرا طي يک دوره تقريبا 14ساله ما سمت بالاي حلقه هاي آن را مي بينيم، سپس در حدود يک سال به نظر مي رسد که اين حلقه ها "لبه –نما" شده اند وبعد از آن منظره اي از زير حلقه ها مي بينيم. در سال 1966 وبار ديگر در سال 1980 حلقه ها به صورت لبه-نما ديده شدند، که با تلسکوپ هاي معمولي ديده نمي شدند ، زيرا بسيار نازکند (ضخامت آن ها حدود 50 متر است).اما اين حلقه ها ساختار عمودي دارند که در آن بعضي ذرات موجود در بعضي نواحي از سطح متوسط بالا مي آيند و در نواحي ديگر زير سطح متوسط مي روند؛ به طوري که عمق آن ها به 1Km مي 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 هاي زحل از ديد ناظر زميني چگونه به نظر مي رسند؟ حلقه بيروني خاکستري،حلقه مياني درخشان و حلقه دروني{به نام حلقه(crepe)} تاريک است. حتي با يک تلسکوپ کوچک "شکاف" ميان حلقه هاي خاکستري و درخشان را ميتوانيد ببينيد. اين شکاف که بخش کاسيني (cassimi) ناميده مي شود ، ناحيه اي است که مي پنداشتند در آن ذراتي وجود ندارد.
+
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.
  
محاسباتي که براي تعيين چگالي متوسط اين سياره به عمل آمده ، نشان مي دهد که زحل در کل منظومه شمسي داراي " کمترين" چگالي است(0.7g/cm<sup>3</sup> ). جسمي با اين چگالي روي سطح آب شناور مي ماند .اين چگالي کم حاکي از آن است که اين سياره عمدتا از مواد گازي و مايع ترکيب يافته و ساختار ابري نواري آن مؤيد اين نکته است. وجود نوار هاي افقي همراه با پهن شدگي در اين سياره گازي بستگي کامل به مدت چرخش بسيار سريع آن دارد، که اندکي بيش از 10 ساعت است. قطر زحل از يک قطب تا قطب ديگر 12000Km کمتر از قطر استوايي 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.
  
در سال 1972 با ارسال پرتو هاي راداري دورترين فاصله ي حلقه ها زحل ثبت شد . بازده سيگنالهاي راديويي 60 درصد بود ،که نشان مي داد ذرات به وجود آورنده حلقه ها فقط دانه هاي برف مانندي نيستند ،بلکه اجرامي پوشيده از يخ اند با ابعادي چشمگير ، که ابعاد آن ها از مرتبه چندسانتي متر تا چند متر است. زماني معلوم شده بود که حلقه ها، آن طور که در يک تلسکوپ به نظر مي رسند، يک قرص جامد نيستند،بلکه ذرات بيشماري اند که زمان گردش مداري آنها بنا بر فاصله شان از اين سياره، فرق مي کند. اين زمان براي ذرات موجود در حلقه کرپ به طور متوسط در حدود 4 ساعت است در حالي که براي ذرات موجود در حلقه خاکستري بيروني در حدود 14 ساعت طول مي کشد تا يک مدار را به طور کامل طي کنند.اين زمان ها نه تنها با قوانين کپلر پيش بيني شده بود ،بلکه با جابجايي دوپلر در خطوط طيفي آن ها نيز تاييد شده است. اين بدان معني نيست که ذرات مدارهاي ثابتي دارند .امروزه،به نظر ما،تک تک ذرات حلقه بر اثر نيروهاي گرانشي و الکترومغناطيسي اطراف آن ها با هم برخورد ميکنند و آشفته مي شوند؛ در اين صورت حلقه هاي زحل همواره در حال تغييرند.
+
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 غير ممکن است جرمي به اندازه جرم ماه، در نزديکي زحل، يعني محدوده حلقه ها وجود داشته باشد. زيرا هر طرف اين جسم که به سياره نزديک تر باشد نسبت به طرف ديگر آن که از سياره دورتر است، نيروي گرانشي بسيار قوي تري وارد مي آيد. ما در فصل 4 آثار کشندي را که ماه بر سطح زمين ايجاد ميکند ،بررسي کرديم .نيرو هاي کشندي يا سبب از هم گسيختن جرم مي شوند يا از تشکيل ان ، در نخستين وهله ، جلوگيري ميکنند. فاصله اي را که در آن جرم بزرگي نميتواند وجود داشته باشد، حد روشه(roche limit) مي نامند.لبه خارجي حلقه خاکستري احتمالا مطابق با اين حد است، از اين رو تنها اجرام کوچک در داخل اين فاصله ممکن است وجود داشته باشند.<ref name="multiple4">کتاب نجوم دینامیکی / نوشته رابرت تی دیکسون / ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>
+
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 اوايل اين قرن مشخص شده بود که 9 قمر به دور زحل ميگردند. تنها يکي از آن ها از لحاظ اندازه در مرتبه ي اقمار گاليله اي مشتري قرار ميگيرد. اين قمر که تايتان(Titan) ناميده مي شود،دومين قمر بزرگ منظومه شمسي به شمار مي آيد و جرم آن به قدر کافي زياد است که ميتواند جو داشته باشد . دورترين قمر زحل فيبي (phoebe) است. اين قمر در مدار رجعي بسيار موربي در فاصله ي تقريبا 13 ميليون کيلومتري از زحل سير ميکند. گمان ما اين است که فيبي يکي از اقمار اصلي زحل نبوده، بلکه بعدا به دام آن افتاده است. ضريب بازتاب کم آن(5 درصد) خبر از سطحي جز يخ ، احتمالا نوعي سيارک سنگي مي دهد.
+
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.
  
وقتي پايونير 11(1979)، ويجر 1(1980) و ويجر 2(1981) در گستره نزديک به بررسي دقيق زحل پرداختند .هر کاوشگر شگفتيهايي خاص خود را ارائه کرد. ميدان مغناطيسي زحل از لحاظ انرژي کلي اش، بعد از مشتري در مقام دوم قرار دارد. اما در سطح اين سياره مقادير ميدان مغناطسي تنها در همان حدود شدت ميدان روي سطح زمين است.قطبيت آن نيز مخالف زمين ماست، يعني قطب شمال ميدان مغناطيسي آن به اصطلاح ما در نيمکره جنوبي است .همچنين محور ميدان مغناطيسي زحل ،برخلاف زمين و مشتري،تقريبا به طور کامل بر محور چرخش آن منطبق است.بعضي از نظريه هاي مربوط به چگونگي ايجاد ميدان مغناطيسي در يک سياره به اين گمان رسيده است که اختلاف ميان اين دو محور امري اساسي است. نمونه اي که زحل ارائه مي دهد ، ظاهرا در جهت انکار اين نظريه است.مدل دروني زحل که با اين عبور از نزديک معلوم شده، شامل هسته اي صخره اي است که چندان بزرگتر از زمين نيست.زحل مانند مشتري در حدود سه برابر انرژي گرمايي که از خورشيد دريافت مي کند، بيرون مي تاباند که احتمالا ناشي از انقباض مدام اين سياره 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.
  
ويجر2 توانست ساختار نواري جو فوقاني زحل را بهتر از هر کاوشگر ديگر پيش از آن ببيند ، زيرا غباري که غالبا اين سياره را مي پوشاند به طور غير منتظره اي محو شده بود .جريان هاي فوراني مشاهده شد که تا حدود 1600Km/hr با سرعت چرخش کلي اين سياره تفاوت داشت .اين باد ها ، در مقايسه با جو مشتري، نزديکتر به هم تا نواحي قطبي ادامه مي يافت. پوشش ابري زحل برخلاف مشتري تفاوتهاي رنگي زيادي نشان نمي دهد. مشاهدات سمت تاريک اين سياره شفقهاي قطبي درخشاني را در نواحي قطبي آشکار کرده است.
+
ویجر2 توانست ساختار نواری جو فوقانی زحل را بهتر از هر کاوشگر دیگر پیش از آن ببیند ، زیرا غباری که غالبا این سیاره را می پوشاند به طور غیر منتظره ای محو شده بود .جریان های فورانی مشاهده شد که تا حدود 1600Km/hr با سرعت چرخش کلی این سیاره تفاوت داشت .این باد ها ، در مقایسه با جو مشتری، نزدیکتر به هم تا نواحی قطبی ادامه می یافت. پوشش ابری زحل برخلاف مشتری تفاوتهای رنگی زیادی نشان نمی دهد. مشاهدات سمت تاریک این سیاره شفقهای قطبی درخشانی را در نواحی قطبی آشکار کرده است.
  
شايد غير مترقبه ترين مشاهدات بر حلقه هاي زحل متمرکز شده باشند .جزئيات اين حلقه ها با عبور از هر حلقه به حلقه ديگر بهتر معلوم ميشود ، به طوري که تعداد زير بخشهاي اين حلقه ها از هزار هم تجاوز ميکند .سه حلقه قابل رويت از زمين ،يعني حلقه هاي درخشان، خاکستري و کرپ به صورت کلي آن ها تاييد و به ترتيب با نماد هاي A,B,C وFکاملا تاييد شد و فقط اين حلقه ها تعداد بسياري حلقه اي فرعي را نشان مي دهند. همچنين ثابت شد که کاسيني خالي نيست ،بلکه با حلقه هاي کوچک متعددي از ماده پر شده است. در واقع وقتي پايونير2 از سمت مخالف خورشيد ناظر حلقه ها بود ، بخش کاسيني درخشان و B که معمولا درخشنده ترين حلقه هاست ، تاريک به نظر مي رسيد.واقعيت کاملا پيش بيني نشده اين بود که حلقه F در تصوير حاصل از ويجر 1 به صورت رشته هاي گيس باف نمايان شد .همچنين به نظر مي رسيد درآنجا پره هايي (spokes) است که به سوي خارج (تا بالاي راس) حلقه ي B امتداد يافته است. امروزه نظر اخترشناسان اين است که غبار نازکي از سطح اين  حلقه بر اثر ميدان مغناطيسي زحل بالا مي رود و به خارج آن راه مي يابد. يک "پره" معين به مدت يک ساعت باقي مي ماند. براي شکل گيس باف حلقه F توضيحي داده نشده و دوربينهاي ويجر 2 چنين شکلي را ثبت نکرده اند.
+
شاید غیر مترقبه ترین مشاهدات بر حلقه های زحل متمرکز شده باشند .جزئیات این حلقه ها با عبور از هر حلقه به حلقه دیگر بهتر معلوم می‌شود ، به طوری که تعداد زیر بخشهای این حلقه ها از هزار هم تجاوز می‌کند .سه حلقه قابل رویت از زمین ،یعنی حلقه های درخشان، خاکستری و کرپ به صورت کلی آن ها تایید و به ترتیب با نماد های A,B,C وFکاملا تایید شد و فقط این حلقه ها تعداد بسیاری حلقه ای فرعی را نشان می دهند. همچنین ثابت شد که کاسینی خالی نیست ،بلکه با حلقه های کوچک متعددی از ماده پر شده است. در واقع وقتی پایونیر2 از سمت مخالف خورشید ناظر حلقه ها بود ، بخش کاسینی درخشان و B که معمولا درخشنده ترین حلقه هاست ، تاریک به نظر می رسید.واقعیت کاملا پیش بینی نشده این بود که حلقه F در تصویر حاصل از ویجر 1 به صورت رشته های گیس باف نمایان شد .همچنین به نظر می رسید درآنجا پره هایی (spokes) است که به سوی خارج (تا بالای راس) حلقه ی B امتداد یافته است. امروزه نظر اخترشناسان این است که غبار نازکی از سطح این حلقه بر اثر میدان مغناطیسی زحل بالا می رود و به خارج آن راه می یابد. یک "پره" معین به مدت یک ساعت باقی می ماند. برای شکل گیس باف حلقه F توضیحی داده نشده و دوربینهای ویجر 2 چنین شکلی را ثبت نکرده اند.
  
از سال 1979 به بعد چند قمر جديد از زحل کشف شد. در لبه بيروني حلقهA که شايد لبه ي ان حلقه را به طور واضح مشخص ميکند، قمري است که با نماد1980S28 معرفي شده است. در دو طرف حلقه F دو قمر 1980S27 و 1980S26 يافت مي شود که آن ها را اقمار نگاهبان ناميده اند. در وراي حلقه احتمالي G دو قمر مي گردند که مدار مشترکي را اشغال کرده اند. اين قمرهاي هم- مدار با نماد هاي 1980S3 و 1980S1 معرفي شوند و يکي از آن ها ممکن است دهمين قمر مشکوک زحل باشد که در سال 1996( به نام يانوس )گزارش شده است. چگونه دو قمر مي توانند بدون تصادم در يک مدار حرکت کنند؟ وقتي قمر سريعتر دروني به قمر کند تر بيروني نزديک مي شود. دوقمر بر اثر جاذبه گرانشي ، انر‍‍ژي و اندازه ي حرکت زاويه اي مبادله مي کنند. قمر دروني با کسب اندازه ي حرکت زاويه اي به مداري بالاتر مي رود، اما در نتيجه اين عمل حرکت آن کندتر مي شود. قمر بيروني با از دست دادن اندازه حرکت زاويه اي به مدار پايين تر مي رود اما در اين ضمن سرعتش افزايش مي يابد .به عبارت دقيقتر ، اين دو قمر از يک مدار عبور نمي کنند، بلکه نقششان را عوض مي کنند. مي توان گفت در اين مدارهاي جديد 1S مي شود S3 وبرعکس.
+
از سال 1979 به بعد چند قمر جدید از زحل کشف شد. در لبه بیرونی حلقهA که شاید لبه ی ان حلقه را به طور واضح مشخص می‌کند، قمری است که با نماد1980S28 معرفی شده است. در دو طرف حلقه F دو قمر 1980S27 و 1980S26 یافت می شود که آن ها را اقمار نگاهبان نامیده اند. در ورای حلقه احتمالی G دو قمر می گردند که مدار مشترکی را اشغال کرده اند. این قمرهای هم- مدار با نماد های 1980S3 و 1980S1 معرفی شوند و یکی از آن ها ممکن است دهمین قمر مشکوک زحل باشد که در سال 1996( به نام یانوس )گزارش شده است. چگونه دو قمر می‌توانند بدون تصادم در یک مدار حرکت کنند؟ وقتی قمر سریعتر درونی به قمر کند تر بیرونی نزدیک می شود. دوقمر بر اثر جاذبه گرانشی ، انر‍‍ژی و اندازه ی حرکت زاویه ای مبادله می کنند. قمر درونی با کسب اندازه ی حرکت زاویه ای به مداری بالاتر می رود، اما در نتیجه این عمل حرکت آن کندتر می شود. قمر بیرونی با از دست دادن اندازه حرکت زاویه ای به مدار پایین تر می رود اما در این ضمن سرعتش افزایش می یابد .به عبارت دقیقتر ، این دو قمر از یک مدار عبور نمی کنند، بلکه نقششان را عوض می کنند. می‌توان گفت در این مدارهای جدید 1S می شود S3 وبرعکس.
  
دومين مجموعه اقمار هم-مدار مرکب از يک قمر قبلا شناخته شده به نام ديون (Dione) و جفت نويافته آن ، ديون B ، است که با نماد 1980S6 معرفي مي شود. دوقمر ديگر با نمادهاي 1980S25 و 1980S13 در يک آرايش سه مداري با تتيس (Tethys) پيوند خورده اند، يکي در موضع 60 درجه پيش از تتيس و ديگري در موضع 60 درجه پس از تتيس،آن را دنبال مي کنند .اين مواضع شبيه مواضع سيارکهاي تروجان (Trojan) نسبت به سياره مشتري آرايشهاي پايدارند .چهار قمر ديگر در تصاوير حاصل از ويجر به طور غير قطعي مشخص شده اند ، ولي ما به معرفي 17 قمر معرفي شده بسنده ميکنيم.
+
دومین مجموعه اقمار هم-مدار مرکب از یک قمر قبلا شناخته شده به نام دیون (Dione) و جفت نویافته آن ، دیون B ، است که با نماد 1980S6 معرفی می شود. دوقمر دیگر با نمادهای 1980S25 و 1980S13 در یک آرایش سه مداری با تتیس (Tethys) پیوند خورده اند، یکی در موضع 60 درجه پیش از تتیس و دیگری در موضع 60 درجه پس از تتیس،آن را دنبال می کنند .این مواضع شبیه مواضع سیارکهای تروجان (Trojan) نسبت به سیاره مشتری آرایشهای پایدارند .چهار قمر دیگر در تصاویر حاصل از ویجر به طور غیر قطعی مشخص شده اند ، ولی ما به معرفی 17 قمر معرفی شده بسنده میکنیم.
  
اخترشناسان مخصوصا مجذوب بزرگترين قمر زحل ،يعني تايتان بوده اند ، زيرا هم به قدر کافي پر جرم و هم سرد است که مي تواند جو خود را حفظ کند .اما ترکيب درصدي جو اين قمر بيشتر جلب توجه مي کند، چون احتمالا شامل عناصري است مانند هيدروژن، اکسي‍ژن ،کربن و نيتروژن که موجودات زنده مربوط مي شود. اين عناصر را ويجر با عبور از نزديکي اين قمر يافته است ، اما دانشمندان وقتي شگفت زده شدند که پي بردند جز تشکيل دهنده ي عمده ي اين  جو نيتروژن است و متان فقط به مقدار ناچيزي در آن وجود دارد. مولکولهايي مانند متان (CH4) استيلن(C2H2سيانوژن (C2N2)، اتان (C2H6) وپروپان (C3H8) همگي در جو تايتان يافت مي شوند. اين مولکولها مي توانند در سنتز کردن امينواسيدها که اجزاي مولکولهاي آلي پيچيده تري اند ، نقش مهمي داشته باشند. جو تايتان متراکمتر از جو زمين و دماي سطح آن 180- درجه است. بعضي ناظران به اين فکر رسيده اند که مي بايد مولکولهاي آلي پيش زيستي روي سطح تايتان "باريده" باشد و شايد هم نشانه هايي از حيات در آنجا آشکار باشد .اما همين مولکولهاي پيچيده ابرهاي نارنجي رنگي به عمق 250Km به وجود مي آورند که همواره با لايه اي از مه و غبار با عمق بيشتر ، سطح تايتان را پنهان مي کنند و مانع تاييد آثار احتمالي حيات در آن مي شوند.
+
اخترشناسان مخصوصا مجذوب بزرگترین قمر زحل ،یعنی تایتان بوده اند ، زیرا هم به قدر کافی پر جرم و هم سرد است که می‌تواند جو خود را حفظ کند .اما ترکیب درصدی جو این قمر بیشتر جلب توجه می کند، چون احتمالا شامل عناصری است مانند هیدروژن، اکسی‍ژن ،کربن و نیتروژن که موجودات زنده مربوط می شود. این عناصر را ویجر با عبور از نزدیکی این قمر یافته است ، اما دانشمندان وقتی شگفت زده شدند که پی بردند جز تشکیل دهنده ی عمده ی این جو نیتروژن است و متان فقط به مقدار ناچیزی در آن وجود دارد. مولکولهایی مانند متان (CH<sub>4</sub>) استیلن(C<sub>2</sub>H<sub>2</sub>سیانوژن (C<sub>2</sub>N<sub>2</sub>)، اتان (C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>) وپروپان (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>) همگی در جو تایتان یافت می شوند. این مولکولها می‌توانند در سنتز کردن امینواسیدها که اجزای مولکولهای آلی پیچیده تری اند ، نقش مهمی داشته باشند. جو تایتان متراکمتر از جو زمین و دمای سطح آن 180- درجه است. بعضی ناظران به این فکر رسیده اند که می باید مولکولهای آلی پیش زیستی روی سطح تایتان "باریده" باشد و شاید هم نشانه هایی از حیات در آنجا آشکار باشد .اما همین مولکولهای پیچیده ابرهای نارنجی رنگی به عمق 250Km به وجود می آورند که همواره با لایه ای از مه و غبار با عمق بیشتر ، سطح تایتان را پنهان می کنند و مانع تایید آثار احتمالی حیات در آن می شوند.
  
قمرهاي بزرگتر زحل به صورت کراتي مشخص مي شوند که عمدتا از يخ و 20 تا25 درصد سنگ ترکيب يافته اند(چگالي آنها بين 1.1 و 1.9 است). بسياري از آنها شواهدي از برخوردهاي اجرام کوچک بسيار زياد و نوعي فعاليت دروني را نشان مي دهند. نه تنها کل سطح مي ماس(Mimas) دهانه دار است، بلکه داغ يک دهانه بزرگ در آن يافت مي شود که در نوع خود با هر دهانه بزرگ ديگري در منظومه شمسي برابري مي کند.قطر اين دهانه km138،عمق آن km10 وقله مرکزي آن در رديف کوه هاي بزرگ روي زمين است .عمر اين دهانه را چند ميليارد سال مي دانند.
+
قمرهای بزرگتر زحل به صورت کراتی مشخص می شوند که عمدتا از یخ و 20 تا25 درصد سنگ ترکیب یافته اند(چگالی آنها بین 1.1 و 1.9 است). بسیاری از آنها شواهدی از برخوردهای اجرام کوچک بسیار زیاد و نوعی فعالیت درونی را نشان می دهند. نه تنها کل سطح می ماس(Mimas) دهانه دار است، بلکه داغ یک دهانه بزرگ در آن یافت می شود که در نوع خود با هر دهانه بزرگ دیگری در منظومه شمسی برابری می کند.قطر این دهانه km138،عمق آن km10 وقله مرکزی آن در ردیف کوه های بزرگ روی زمین است .عمر این دهانه را چند میلیارد سال می دانند. برعکس می ماس، انسلادوس(Enceladus) شواهدی از فعالیتهای تازه را نشان می دهد که سطح بسیار گوناگونی پدیدآورده است. به نظر می رسد که بخشهای صافتر آن مناطق دهانه دار اولیه ای بوده اند که مجددا تسطیح شده اند .الگوهای به شکل جریان یک مایع و سطح چین وچروک دار آن حاکی از یک حالت مستمر فعالیت زمین شناختی است؛ حالتی بسیار نزدیک به گوشته ای از مایع در زیر پوسته ای نازک ، با یک منبع ناشناخته گرمایی.
برعکس مي ماس، انسلادوس(Enceladus) شواهدي از فعاليتهاي تازه را نشان مي دهد که سطح بسيار گوناگوني پديدآورده است. به نظر مي رسد که بخشهاي  صافتر آن مناطق دهانه دار اوليه اي بوده اند که مجددا تسطيح شده اند .الگوهاي به شکل جريان يک مايع و سطح چين وچروک دار آن حاکي از يک حالت مستمر فعاليت زمين شناختي است؛ حالتي بسيار نزديک به گوشته اي از مايع در زير پوسته اي نازک ، با يک منبع ناشناخته گرمايي.
 
  
ديون، با قطر 1100Km، چهارمين قمر بزرگ زحل است.عوارض بارز سطحي ديون شامل دهانه هاي پهن بزرگ و يک دره بزرگ گسل شده است.اين امر غريبي نيست که روي يک قمر معين به سوي ستاره مادر باشد، اما در مورد ديون سمتي از آن که پيوسته در مدارش مي ماند ، درخشانتر و پر دهانه تر از سمت پشتي آن است .چگالي اين قمر g/cm^31.4 است. از اين چگالي نسبتا زياد برمي‌آيد که اين قمر نسبت به قمر هايي که چگالي کمتري دارند ار ماده سنگي بيشتري ترکيب يافته است. پوسته ي اين قمر احتمالا از يخ تشکيل 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 مي شد که بخش کاسيني ، يعني فاصله ظاهرا تهي ميان حلقه هاي Aو B بر اثر گرانش يک يا چند قمر زحل ايجاد شده است.اخترشناسان استدلال مي کنند که اگر مدت گردش ذره معيني در مدارهاي حلقه هاي زحل دقيقا نصف مدت گردش قمر معيني در مدارش باشد، آن ذره دستخوش بيشترين کشش گرانشي زحل در همانجا در مدارش مي شود ؛از اين رو اثر تجمعي اين وضع موجب مي شود که ذره مکان خود خارج شود و يک جاي خالي در حلقه ها باقي گذارد.اين پديده را اصل تشديد مي نامند. ذرات نزديک به درون بخش کاسيني در نصف زمان لازم براي گردش قمر مي ماس،در مدار خود مي گردند.رابطه مشابهي را مي توان براي ذراتي که مدت گردش آنها 1.3، 1.4 يا 1.5 مدت گردش يک قمر معين است، به دست آورد.ولي ما فقط به اعتبار هفده قمر و چند رابطه کسري ساده نميتوانيم وجود فواصل ميان حلقه هاي  نازکي را که تعدادآنها به بيشتر از هزار مي رسد،توضيح دهيم. دانشمندان با گمان نوعي توضيح ديگر، در جستجوي قمر کوچکي بر آمده اند که در هريک از فواصل قرار گرفته باشد و ذرات را جاروب کند، اما هرگز چنين قمري يافت نشد. شايد اين حلقه هاي فرعي اشغال شده، امواج چگال گذرايي باشند که با زمان تغيير مي کنند. امروزه ما حلقه هاي زحل را با ديد جديدي مي بينيم ، از جمله آن که احتمالا عمر ساختار فعلي آن ها بيش از چند ميليون سال نباشد.<ref name="multiple4">کتاب نجوم دینامیکی / نوشته رابرت تی دیکسون / ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>
+
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 ==
  
 +
[[%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C%D9%84%D9%87|گالیله]] اولین کسی بود که با تلسکوپ خود در سال 1610 زحل را رصد کرد و کمی هم بهت­زده شد. او سیاره را اینگونه توصیف نمود: «گوش دارد و از سه جسم کنار هم با زاویه­ای ثابت، که وسطی حدود سه برابر دوتای دیگر است، تشکیل شده است.» او وقتی بیشتر حیرت­زده شد که دو سال بعد ملاحظه نمود دو جسم خارجی محو شده­اند. او با تعجب از خود پرسید: «آیا زحل بچه­هایش را بلعیده است؟» و زمانی که در سال 1613 دوباره ظاهر شدند بیشتر سردرگم شد. در سال 1655، کریستین هویگنس (Christiaan Huygens) با تلسکوپی بسیار بهتر به رصد زحل پرداخت و اظهار داشت که زحل با یک سیستم حلقوی احاطه شده است. او نوشت: «زحل با یک حلقۀ نازک و مسطح، بدون تماس در هیچ نقطه­ای، احاطه شده است، و نسبت به دایرﺓالبروج مایل است.»
  
==تاریخچه رصد زحل==
+
کلید سردرگمی گالیله در توضیح هویگنس نهفته است؛ سیستم حلقوی، به­دلیل کجی محور زحل، نسبت به دایره البروج مایل است. تصور کنید که قطب شمال زحل در نقطه­ای از مدارش به سمت خورشید کج شده باشد. ما، روی زمین نزدیک به خورشید، بیشتر نیم­کرۀ شمالی و حلقه­ها را در بازترین حالت خود خواهیم دید. درست کمتر از 15 سال بعد زحل در نقطۀ مقابل مدار خود قرار دارد، در حالیکه حالا قطب جنوب آن به سمت [[%D8%AE%D9%88%D8%B1%D8%B4%DB%8C%D8%AF|خورشید]] کج شده است. بدین ­ترتیب نیم­کرۀ جنوبی را بهتر می­بینیم و حلقه­ها نیز کاملاً گسترده هستند. در بین راه، وسط این دو حد، حلقه­ها را در حالی که لبۀ آنها به سمت ما است می­بینیم و درست همانگونه که گالیله مشاهده کرد، به نظر می­رسد که حلقه­ها ناپدید شده­اند. بنابراین زمین، در هر دور گردش زحل، دوبار در صفحۀ حلقه­های آن قرار می­گیرد؛ تقریباً هر 15 سال یک­بار.<ref name="multiple2">کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی/ ایان موریسون/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی [http://www.gshahali.ir/]</ref>
  
[[گالیله]] اولین کسی بود که با تلسکوپ خود در سال 1610 زحل را رصد کرد و کمی هم بهت­زده شد. او سیاره را اینگونه توصیف نمود: «گوش دارد و از سه جسم کنار هم با زاویه­ای ثابت، که وسطی حدود سه برابر دوتای دیگر است، تشکیل شده است.» او وقتی بیشتر حیرت­زده شد که دو سال بعد ملاحظه نمود دو جسم خارجی محو شده­اند. او با تعجب از خود پرسید: «آیا زحل بچه­هایش را بلعیده است؟» و زمانی که در سال 1613 دوباره ظاهر شدند بیشتر سردرگم شد. در سال 1655، کریستین [[هویگنس]] (Christiaan Huygens) با تلسکوپی بسیار بهتر به رصد زحل پرداخت و اظهار داشت که زحل با یک سیستم حلقوی احاطه شده است. او نوشت: «زحل با یک حلقۀ نازک و مسطح، بدون تماس در هیچ نقطه­ای، احاطه شده است، و نسبت به دایرﺓالبروج مایل است.»
+
== منابع ==
  
کلید سردرگمی گالیله در توضیح هویگنس نهفته است؛ سیستم حلقوی، به­دلیل کجی محور زحل، نسبت به [[دایرةالبروج]] مایل است. تصور کنید که قطب شمال زحل در نقطه­ای از مدارش به سمت خورشید کج شده باشد. ما، روی زمین نزدیک به خورشید، بیشتر نیم­کرۀ شمالی و حلقه­ها را در بازترین حالت خود خواهیم دید. درست کمتر از 15 سال بعد زحل در نقطۀ مقابل مدار خود قرار دارد، در حالیکه حالا قطب جنوب آن به سمت [[خورشید]] کج شده است. بدین ­ترتیب نیم­کرۀ جنوبی را بهتر می­بینیم و حلقه­ها نیز کاملاً گسترده هستند. در بین راه، وسط این دو حد، حلقه­ها را در حالی که لبۀ آنها به سمت ما است می­بینیم و درست همانگونه که گالیله مشاهده کرد، به نظر می­رسد که حلقه­ها ناپدید شده­اند. بنابراین زمین، در هر دور گردش زحل، دوبار در صفحۀ حلقه­های آن قرار می­گیرد؛ تقریباً هر 15 سال یک­بار.<ref name="multiple2">کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی/ ایان موریسون/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی [http://www.gshahali.ir/]</ref>
+
<references /><br/><br/><br/><br/>
  
== منابع ==
+
[[Category:علوم سیاره‌ای|علوم_سیاره‌ای]]<br/>[[Category:منظومه شمسی|منظومه_شمسی]]<br/>[[Category:سیاره]]
<references />
 

نسخهٔ کنونی تا ‏۱۶ مارس ۲۰۱۴، ساعت ۱۷:۴۳

این نوشتار خرد توسط مؤلف آن تکمیل می‌شود . لطفا شکیبا باشید . 




مشخصات[ویرایش]

زحل
عکسی که مشاهده میکنید توسط فضاپیما کاسینی و در رنگ طبیعی زحل گرفته شده است.
ویژگی های مداری
اوج km 1,513,325,783
حضیض 1,353,572,956 km
نیم قطر بزرگ 1,433,449,370 km
خروج از مدار 0.055723219
دوره تناوب مداری 10 759.22 روز
سرعت مداری متوسط 9.69 کیلومتر بر ثانیه
آنومالی متوسط 320.346 750°
زاویه انحراف (نسبت بهدایرة البروج) 2.485 240°
تعداد قمر 62
ویژگی های ساختاری
شعاع استوایی 9.4492 برابر شعاع استوایی زمین
شعاع قطبی 8.5521 برابر شعاع قطبی زمین
مساحت سطحی 83.703 برابر مساحت سطحی زمین
حجم 763.59 برابر حجم زمین
چگالی متوسط 0.687g/cm3
آلبدو(نسبت بازتاب) 0.342(بوند)
گاز های پیرامون سیاره
نام عنصر
درصد
هیدروژن 96%~
هلیوم 3%~
متان 0.4%~
آمونیاک 0.01%~
هیدروژن دوترید 0.01%~
اتان 0.0007%

نیم‏محور بزرگ: ۱٬۴۲۶٬۶۶۶٬۴۲۲ کیلومتر (۹٫۵۳۶۶۷۵۹۴ AU)

خروج از مرکز: ۰٫۰۵۳۸۶۱۷۹

آنومالی متوسط: ۳۲۰٫۳۴۶۷۵۰°

زاویه انحراف: ۲٫۴۸۵۲۴۰°

طول گره صعودی: ۱۱۳٫۶۴۲۸۱۱°

اوج: ۱٬۵۰۳٬۵۰۹٬۲۲۹ کیلومتر (۱۰٫۰۵ AU)

حضیض: ۱٬۳۴۹٬۸۲۳٬۶۱۵ کیلومتر (۹٫۰۲۳ AU)

تناوب مداری: ۱۰٬۷۵۵٫۷ روز زمین (۲۹٫۴۴۷۴۹۸ سال زمین)

قمرها: ۶۲ قمر تایید شده

متوسط شعاع: ۶ ± ۵۸۲۳۲ کیلومتر (۹٫۱۴ برابر زمین)

شعاع استوایی: ۴ ± ۶۰۲۶۸ کیلومتر (۹٫۴۵۵ برابر زمین)

شعاع قطبی: ۱۰ ± ۵۴۳۶۴ کیلومتر (۸٫۵۵۲ برابر زمین)

پخی قطبین: ۰٫۰۰۰۱۸ ± ۰.۰۹۷۹۶

مساحت سطح: ۴۲٬۶۱۲٬۱۳۳٬۲۸۵ کیلومتر مربع (۸۳٫۵۴۳ برابر زمین)

حجم: ۸۲۷٬۱۲۹٬۹۱۵٬۱۵۰٬۸۹۷ کیلومتر مکعب (۷۶۳٫۵۹۴ برابر زمین)

جرم: ۱۰۲۶ × ۵٫۶۸۳۱۹ کیلوگرم (۹۵٫۱۶۱ برابر زمین)

متوسط چگالی: ۰٫۶۸۷ g/cm3

گرانش سطحی: ۱۰٫۴۴ متر بر مجذور ثانیه (۱٫۰۶۵ برابر g)

سرعت فرار: ۱۲۹٬۹۲۴ km/h

چرخش: ۱۰٫۵۷ ساعت (۱۰ ساعت و ۳۴ دقیقه)

سرعت چرخش در استوا: ۹٫۸۷ کیلومتر بر ثانیه (۳۵٬۵۰۰ km/h)

انحراف محوری: ۲۶٫۷۳°

بعد قطب شمال: ۲س ۴۲د ۲۱ث (۴۰٫۵۸۹°)

میل قطب شمال: ۸۳٫۵۳۸°

دمای سطح در فشار ۱ جو 0.1 bar: حداقل ۱۳۴ K | حداکثر ۸۴ K

قدر ظاهری: +۱٫۴۷ تا −۰٫۲۴

قطر زاویه‌ای(بدون درنظرگرفتن حلقه‌ها): ۱۴٫۵"–۲۰٫۱"


زحل[ویرایش]

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 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/cm3 ). 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.

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 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[ویرایش]

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.

ویجر2 توانست ساختار نواری جو فوقانی زحل را بهتر از هر کاوشگر دیگر پیش از آن ببیند ، زیرا غباری که غالبا این سیاره را می پوشاند به طور غیر منتظره ای محو شده بود .جریان های فورانی مشاهده شد که تا حدود 1600Km/hr با سرعت چرخش کلی این سیاره تفاوت داشت .این باد ها ، در مقایسه با جو مشتری، نزدیکتر به هم تا نواحی قطبی ادامه می یافت. پوشش ابری زحل برخلاف مشتری تفاوتهای رنگی زیادی نشان نمی دهد. مشاهدات سمت تاریک این سیاره شفقهای قطبی درخشانی را در نواحی قطبی آشکار کرده است.

شاید غیر مترقبه ترین مشاهدات بر حلقه های زحل متمرکز شده باشند .جزئیات این حلقه ها با عبور از هر حلقه به حلقه دیگر بهتر معلوم می‌شود ، به طوری که تعداد زیر بخشهای این حلقه ها از هزار هم تجاوز می‌کند .سه حلقه قابل رویت از زمین ،یعنی حلقه های درخشان، خاکستری و کرپ به صورت کلی آن ها تایید و به ترتیب با نماد های A,B,C وFکاملا تایید شد و فقط این حلقه ها تعداد بسیاری حلقه ای فرعی را نشان می دهند. همچنین ثابت شد که کاسینی خالی نیست ،بلکه با حلقه های کوچک متعددی از ماده پر شده است. در واقع وقتی پایونیر2 از سمت مخالف خورشید ناظر حلقه ها بود ، بخش کاسینی درخشان و B که معمولا درخشنده ترین حلقه هاست ، تاریک به نظر می رسید.واقعیت کاملا پیش بینی نشده این بود که حلقه F در تصویر حاصل از ویجر 1 به صورت رشته های گیس باف نمایان شد .همچنین به نظر می رسید درآنجا پره هایی (spokes) است که به سوی خارج (تا بالای راس) حلقه ی B امتداد یافته است. امروزه نظر اخترشناسان این است که غبار نازکی از سطح این حلقه بر اثر میدان مغناطیسی زحل بالا می رود و به خارج آن راه می یابد. یک "پره" معین به مدت یک ساعت باقی می ماند. برای شکل گیس باف حلقه F توضیحی داده نشده و دوربینهای ویجر 2 چنین شکلی را ثبت نکرده اند.

از سال 1979 به بعد چند قمر جدید از زحل کشف شد. در لبه بیرونی حلقهA که شاید لبه ی ان حلقه را به طور واضح مشخص می‌کند، قمری است که با نماد1980S28 معرفی شده است. در دو طرف حلقه F دو قمر 1980S27 و 1980S26 یافت می شود که آن ها را اقمار نگاهبان نامیده اند. در ورای حلقه احتمالی G دو قمر می گردند که مدار مشترکی را اشغال کرده اند. این قمرهای هم- مدار با نماد های 1980S3 و 1980S1 معرفی شوند و یکی از آن ها ممکن است دهمین قمر مشکوک زحل باشد که در سال 1996( به نام یانوس )گزارش شده است. چگونه دو قمر می‌توانند بدون تصادم در یک مدار حرکت کنند؟ وقتی قمر سریعتر درونی به قمر کند تر بیرونی نزدیک می شود. دوقمر بر اثر جاذبه گرانشی ، انر‍‍ژی و اندازه ی حرکت زاویه ای مبادله می کنند. قمر درونی با کسب اندازه ی حرکت زاویه ای به مداری بالاتر می رود، اما در نتیجه این عمل حرکت آن کندتر می شود. قمر بیرونی با از دست دادن اندازه حرکت زاویه ای به مدار پایین تر می رود اما در این ضمن سرعتش افزایش می یابد .به عبارت دقیقتر ، این دو قمر از یک مدار عبور نمی کنند، بلکه نقششان را عوض می کنند. می‌توان گفت در این مدارهای جدید 1S می شود S3 وبرعکس.

دومین مجموعه اقمار هم-مدار مرکب از یک قمر قبلا شناخته شده به نام دیون (Dione) و جفت نویافته آن ، دیون B ، است که با نماد 1980S6 معرفی می شود. دوقمر دیگر با نمادهای 1980S25 و 1980S13 در یک آرایش سه مداری با تتیس (Tethys) پیوند خورده اند، یکی در موضع 60 درجه پیش از تتیس و دیگری در موضع 60 درجه پس از تتیس،آن را دنبال می کنند .این مواضع شبیه مواضع سیارکهای تروجان (Trojan) نسبت به سیاره مشتری آرایشهای پایدارند .چهار قمر دیگر در تصاویر حاصل از ویجر به طور غیر قطعی مشخص شده اند ، ولی ما به معرفی 17 قمر معرفی شده بسنده میکنیم.

اخترشناسان مخصوصا مجذوب بزرگترین قمر زحل ،یعنی تایتان بوده اند ، زیرا هم به قدر کافی پر جرم و هم سرد است که می‌تواند جو خود را حفظ کند .اما ترکیب درصدی جو این قمر بیشتر جلب توجه می کند، چون احتمالا شامل عناصری است مانند هیدروژن، اکسی‍ژن ،کربن و نیتروژن که موجودات زنده مربوط می شود. این عناصر را ویجر با عبور از نزدیکی این قمر یافته است ، اما دانشمندان وقتی شگفت زده شدند که پی بردند جز تشکیل دهنده ی عمده ی این جو نیتروژن است و متان فقط به مقدار ناچیزی در آن وجود دارد. مولکولهایی مانند متان (CH4) استیلن(C2H2)، سیانوژن (C2N2)، اتان (C2H6) وپروپان (C3H8) همگی در جو تایتان یافت می شوند. این مولکولها می‌توانند در سنتز کردن امینواسیدها که اجزای مولکولهای آلی پیچیده تری اند ، نقش مهمی داشته باشند. جو تایتان متراکمتر از جو زمین و دمای سطح آن 180- درجه است. بعضی ناظران به این فکر رسیده اند که می باید مولکولهای آلی پیش زیستی روی سطح تایتان "باریده" باشد و شاید هم نشانه هایی از حیات در آنجا آشکار باشد .اما همین مولکولهای پیچیده ابرهای نارنجی رنگی به عمق 250Km به وجود می آورند که همواره با لایه ای از مه و غبار با عمق بیشتر ، سطح تایتان را پنهان می کنند و مانع تایید آثار احتمالی حیات در آن می شوند.

قمرهای بزرگتر زحل به صورت کراتی مشخص می شوند که عمدتا از یخ و 20 تا25 درصد سنگ ترکیب یافته اند(چگالی آنها بین 1.1 و 1.9 است). بسیاری از آنها شواهدی از برخوردهای اجرام کوچک بسیار زیاد و نوعی فعالیت درونی را نشان می دهند. نه تنها کل سطح می ماس(Mimas) دهانه دار است، بلکه داغ یک دهانه بزرگ در آن یافت می شود که در نوع خود با هر دهانه بزرگ دیگری در منظومه شمسی برابری می کند.قطر این دهانه km138،عمق آن km10 وقله مرکزی آن در ردیف کوه های بزرگ روی زمین است .عمر این دهانه را چند میلیارد سال می دانند. برعکس می ماس، انسلادوس(Enceladus) شواهدی از فعالیتهای تازه را نشان می دهد که سطح بسیار گوناگونی پدیدآورده است. به نظر می رسد که بخشهای صافتر آن مناطق دهانه دار اولیه ای بوده اند که مجددا تسطیح شده اند .الگوهای به شکل جریان یک مایع و سطح چین وچروک دار آن حاکی از یک حالت مستمر فعالیت زمین شناختی است؛ حالتی بسیار نزدیک به گوشته ای از مایع در زیر پوسته ای نازک ، با یک منبع ناشناخته گرمایی.

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/cm3 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 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[ویرایش]

گالیله اولین کسی بود که با تلسکوپ خود در سال 1610 زحل را رصد کرد و کمی هم بهت­زده شد. او سیاره را اینگونه توصیف نمود: «گوش دارد و از سه جسم کنار هم با زاویه­ای ثابت، که وسطی حدود سه برابر دوتای دیگر است، تشکیل شده است.» او وقتی بیشتر حیرت­زده شد که دو سال بعد ملاحظه نمود دو جسم خارجی محو شده­اند. او با تعجب از خود پرسید: «آیا زحل بچه­هایش را بلعیده است؟» و زمانی که در سال 1613 دوباره ظاهر شدند بیشتر سردرگم شد. در سال 1655، کریستین هویگنس (Christiaan Huygens) با تلسکوپی بسیار بهتر به رصد زحل پرداخت و اظهار داشت که زحل با یک سیستم حلقوی احاطه شده است. او نوشت: «زحل با یک حلقۀ نازک و مسطح، بدون تماس در هیچ نقطه­ای، احاطه شده است، و نسبت به دایرﺓالبروج مایل است.»

کلید سردرگمی گالیله در توضیح هویگنس نهفته است؛ سیستم حلقوی، به­دلیل کجی محور زحل، نسبت به دایره البروج مایل است. تصور کنید که قطب شمال زحل در نقطه­ای از مدارش به سمت خورشید کج شده باشد. ما، روی زمین نزدیک به خورشید، بیشتر نیم­کرۀ شمالی و حلقه­ها را در بازترین حالت خود خواهیم دید. درست کمتر از 15 سال بعد زحل در نقطۀ مقابل مدار خود قرار دارد، در حالیکه حالا قطب جنوب آن به سمت خورشید کج شده است. بدین ­ترتیب نیم­کرۀ جنوبی را بهتر می­بینیم و حلقه­ها نیز کاملاً گسترده هستند. در بین راه، وسط این دو حد، حلقه­ها را در حالی که لبۀ آنها به سمت ما است می­بینیم و درست همانگونه که گالیله مشاهده کرد، به نظر می­رسد که حلقه­ها ناپدید شده­اند. بنابراین زمین، در هر دور گردش زحل، دوبار در صفحۀ حلقه­های آن قرار می­گیرد؛ تقریباً هر 15 سال یک­بار.<ref name="multiple2">کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی/ ایان موریسون/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی [۱]</ref>

منابع[ویرایش]

<references />