زحل هو الكوكب السادس في النظام الشمسي بترتيب المسافة من الشمس وثاني أكبر كوكب من حيث الحجم والكتلة بعد كوكب المشتري ، والذي يشبهه كوكبًا غازيًا عملاقًا. يبلغ متوسط نصف قطرها 58232 كم حوالي تسعة أضعاف ونصف قطر الأرض ، وتبلغ كتلتها 568.46 × 1024 كجم أكبر بـ 95 مرة. يدور في المتوسط حوالي 1.4 مليار كيلومتر من الشمس (9.5 وحدة فلكية) ، فترة دورانه أقل بقليل من 30 عامًا بينما تقدر فترة دورانه بـ 10 ساعات و 33 دقيقة. أشهر ما يميز الكوكب هو نظامه الدائري البارز.
تتكون بشكل أساسي من جزيئات الجليد والغبار ، وقد رصدها غاليليو لأول مرة في عام 1610 وكان من الممكن أن تكون قد تشكلت قبل أقل من 100 مليون سنة. بالإضافة إلى ذلك ، فهو الكوكب الذي يحتوي على أكبر عدد من الأقمار الصناعية الطبيعية مع 82 قمرًا مؤكدًا ومئات الأقمار الصناعية الصغيرة في موكبه. أكبر أقماره ، تيتان ، هو أيضًا ثاني أكبر قمر في النظام الشمسي – قطره أكبر من قطر كوكب عطارد – وهو القمر الوحيد المعروف الذي يحتوي على غلاف جوي كبير. يصدر قمر رائع آخر ، إنسيلادوس ، ينابيع جليدية قوية ويُعتقد أنه موطن محتمل للحياة الميكروبية.
جدول المحتويات
صخريات كوكب زحل
ويتكون الجزء الداخلي من زحل على الأرجح من نواة صخرية من السيليكات والحديد محاطة بطبقات مكونة من 96% من حجم الهيدروجين الذي يكون على التوالي معدني ثم سائل ثم غازي ، ومختلط مع الهيليوم. على هذا النحو ، فإنه ليس لديه سطح صلب وهو الكوكب مع أدنى متوسط كثافة عند 0.69 غ/سم3-70 ٪ من كثافة المياه. ينشأ تيار كهربائي في طبقة الهيدروجين المعدنية عن غلافه المغناطيسي ، وهو ثاني أكبر تيار في المجموعة الشمسية ولكنه أصغر بكثير من تيار المشتري.
إقرأ أيضا:بعض النصائح لجعل عملك مرئيًا على FACEBOOKغلاف زحل الجوي هو عموما مملة ويفتقر إلى التباين ، على الرغم من السمات طويلة الأمد قد تظهر كسداسي في قطبه الشمالي. الرياح على زحل يمكن أن تصل إلى 1800 كم/ساعة ، وهو ثاني أسرع في النظام الشمسي بعد نبتون. وقد تم استكشافها من قبل أربع مركبات فضائية: الرواد 11 ، فوياجر 1 2 ثم كاسيني هويجنز (سميت على اسم اثنين من علماء الفلك الذين تقدموا إلى حد كبير في معرفة نظام زحل في القرن السابع عشر).
الكواكب الاخرى
ويمكن ملاحظته بالعين المجردة في سماء الليل بفضل متوسط قدره الظاهري البالغ 0.46 – على الرغم من أن سطوعه أقل من سطوع الكواكب الأخرى – فقد كان معروفا منذ ما قبل التاريخ وكان الكوكب الأبعد من الشمس المعروف لفترة طويلة. كما ألهمت ملاحظته الأساطير وتحمل اسم إله الزراعة الروماني زحل (كرونوس في الأساطير اليونانية) ، وهو رمزه الفلكي الذي يمثل منجلية الإله.
إن زحل لديه شكل بلوري من الثورة: فالكوكب يتدفق عند القطبين وينتفخ عند خط الاستواء ، نتيجة لدورانه السريع على نفسه وتكوينه الداخلي شديد السوائل. حسب الاتفاقية ، يتم تعريف سطح الكوكب على أنه المكان الذي يكون فيه الضغط الجوي مساويا 1 بار (100,000 باسكال)
إقرأ أيضا:مضادات الهيستامين الطبيعيةويستخدم كنقطة مرجعية للألديس2,3. ويختلف شعاعه الاستوائي والقطبي بنسبة 10 ٪ تقريبًا مع 60,268 كيلومتر مقابل 54,364 كيلومتر ، مما يؤدي إلى متوسط نصف قطر الحجم من 58,232 كيلومتر – 9.5 مرة أكبر من نصف قطر الأرض 2.4. ويصل هذا إلى سقوط 0.098 ، أكبر الكواكب العملاقة – والكواكب في النظام الشمسي بشكل عام.
اكبر كوكب على الارض
زحل هو ثاني أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ، مع كتلة أصغر 3.3 مرة من المشتري ، ولكن 5.5 مرة أكبر من نبتون و 6.5 مرة أكبر من Uranus6. يمثل المشتري وزحل على التوالي 318 مرة و95 مرة من الكتلة الأرضية ، يمتلك الكوكبان 92 ٪ من الكتلة الكوكبية الكلية System6 الشمسي.
إن جاذبية السطح على طول خط الاستواء ، 8.96 م/ق 2 ، تساوي 90% من الجاذبية على سطح خط الاستواء الأرضي (2). ومع ذلك ، فإن سرعة الإطلاق عند خط الاستواء هي 35.5 كم/ث ، أي أعلى بثلاث مرات تقريبا من Terre2.
زحل هو الكوكب الأقل كثافة في النظام الشمسي عند 0.69 غ/سم3 ، أو حوالي 70 ٪ من كثافة الماء 2.4. في الواقع ، على الرغم من أن نواة زحل أكثر كثافة بكثير من الماء ، إلا أن متوسط الكثافة ينخفض بسبب غلافها الجوي الكبير (7). ولتوضيح ذلك ، يُقترح أحيانا أنه إذا كان هناك محيط كبير بما فيه الكفاية لاحتوائه ، فإنه يطفو 4.7.8. في الواقع ، من الواضح أنه من المستحيل أن يكون هناك كوكب ذو محيط عميق بما فيه الكفاية – سيكون بحجم الشمس وبالتالي ليس مستقرا – ولن يتم الحفاظ على تماسك زحل لأنه غازي ، وسوف تتدفق نواة كثافته جدا وفقا لذلك.
إقرأ أيضا:أفضل القصص المشهورة التي يمكن قرائتها لطفلكتصنيف كوكب زحل
يُصنف زحل على أنه عملاق غازي لأنه يتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. وهكذا ، تشير نماذج الكواكب القياسية إلى أن الجزء الداخلي من زحل يشبه كوكب المشتري ، مع قلب صخري محاط بالهيدروجين والهيليوم بالإضافة إلى آثار مواد متطايرة – تسمى أيضًا “الجليد” 4،12. يُقال إن اللب الصخري مشابه في تكوينه للأرض ، ويتكون من السيليكات والحديد ، ولكنه أكثر كثافة. تشير التقديرات من مجال الجاذبية للكوكب والنماذج الجيوفيزيائية للكواكب الغازية إلى أن النواة يجب أن يكون لها كتلة تتراوح من 9 إلى 22 ضعف كتلة الأرض 14 ، 15 ، وأن يصل قطرها إلى حوالي 25000 كيلومتر.
هذا محاط بطبقة أكثر سمكًا من الهيدروجين المعدني السائل ، تليها طبقة سائلة من الهيدروجين الجزيئي والهيليوم والتي تتحول تدريجياً إلى غاز مع زيادة الارتفاع. تمتد الطبقة الخارجية لأكثر من 1000 كم وتتكون من الغاز. أيضًا ، معظم كتلة زحل ليست في الطور الغازي لأن الهيدروجين يصبح سائلاً عندما تكون الكثافة أكبر من 0.01 جم / سم 3 ، ويتم الوصول إلى هذا الحد عند سطح الكرة المقابلة لـ 99.9٪ من كتلة زحل.
كتلة كوكب الزحل
يتمتع زحل بدرجة حرارة داخلية عالية جدًا ، تصل إلى 12000 كلفن (11.727 درجة مئوية) في قلبه ، ومثل كوكب المشتري . يشع طاقة في الفضاء أكثر مما يتلقاه من الشمس – حوالي 1.78 مرة. يتم توليد الطاقة .الحرارية لكوكب المشتري بواسطة آلية كلفن-هيلمهولتز لضغط الجاذبية البطيء ، لكن هذه العملية وحدها ليست كافية لتفسير إنتاج حرارة زحل لأنها أقل ضخامة.
آلية بديلة أو إضافية هي توليد الحرارة بواسطة “مطر” قطرات الهيليوم في أعماق زحل. عندما تنزل القطرات عبر الهيدروجين الأقل كثافة ، فإن العملية ستطلق بالتالي حرارة .احتكاكية وتترك طبقات زحل الخارجية مستنفدة من الهيليوم. قد تتراكم هذه القطرات الهابطة .في غلاف. الهيليوم المحيط بالنواة. يقترح. أن زخات الماس تحدث داخل زحل ، تمامًا كما هو الحال داخل كوكب المشتري وعمالقة الجليد أورانوس ونبتون. ومع ذلك ، نظرًا لبعده عن الشمس ، تنخفض درجة حرارة زحل بسرعة حتى تصل إلى 134 كلفن (-139 درجة مئوية) عند 1 بار ثم 84 كلفن (-189 درجة مئوية) عند 0.1 بار 2 ، للحصول على درجة حرارة فعالة 95 كلفن (-178) درجة مئوية) .
الغلاف الجوي للزحل
التركيبة عن قرب على هذا الكوكب. هناك ظلال من البرتقالي والأبيض في العصابات. تم التقاط هياكل السحب بواسطة مسبار كاسيني في أغسطس 2005 على بعد حوالي 500000 كيلومتر من الكوكب. يتكون الغلاف الجوي العلوي لزحل من 96.3٪ هيدروجين و 3.25٪ هيليوم من حيث الحجم 2. هذه النسبة من الهليوم أقل بكثير من وفرة هذا العنصر في الشمس. كمية العناصر الأثقل من الهليوم (تسمى المعدنية) غير معروفة بدقة ، ولكن من المفترض أن تتوافق النسب مع الوفرة البدائية الناتجة عن تكوين النظام الشمسي ؛ تقدر الكتلة الإجمالية لهذه العناصر بـ 19 إلى 31 مرة من كتلة الأرض ، ويقع جزء مهم في منطقة قلب زحل.
تم الكشف أيضًا عن آثار الميثان CH4 والإيثان C2H6 والأمونيا NH3 والأسيتيلين C2H2 والفوسفين PH3. تسبب الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس تحللًا ضوئيًا .للميثان في الغلاف الجوي .العلوي ، مما يؤدي إلى إنتاج الهيدروكربونات ، ويتم نقل المنتجات الناتجة .إلى الأسفل عن طريق دوامات الاضطراب والانتشار. يتم تعديل هذه الدورة الكيميائية الضوئية بواسطة الدورة الموسمية لزحل.
غرار الكواكب
على غرار كوكب المشتري ، يتم تنظيم الغلاف الجوي. لزحل في نطاقات متوازية ، على الرغم من أن هذه النطاقات أقل تباينًا وأوسع نطاقًا بالقرب من خط الاستواء. تحدث هذه النطاقات بسبب .وجود الميثان في الغلاف الجوي للكواكب ، فكلما زاد قتامة كلما زاد التركيز. تمت ملاحظة نظام سحابة. زحل .لأول مرة فقط خلال .مهمات فوييجر في الثمانينيات ، ومنذ ذلك الحين ، تقدمت التلسكوبات الأرضية وجعلت من الممكن متابعة تطور الغلاف. الجوي لزحل. وهكذا ، فإن السمات الشائعة .على كوكب المشتري ،
مثل العواصف الرعدية البيضاوية طويلة العمر ، توجد على زحل. علاوة على ذلك ، فإن التسمية المستخدمة لوصف هذه النطاقات هي نفسها الموجودة في كوكب المشتري. في عام 1990 ، لاحظ تلسكوب هابل الفضائي سحابة سحابة بيضاء كبيرة جدًا بالقرب من خط استواء زحل لم تكن موجودة عند مرور مجسات فوييجر ، وفي عام 1994 لوحظت عاصفة أخرى أصغر. يختلف تكوين سحب زحل مع زيادة العمق والضغط. في أعلى المناطق ، حيث تتراوح درجات الحرارة بين 100 كلفن (-173 درجة مئوية)
دراجات الحرارة
و 160 كلفن (-113 درجة مئوية) والضغط بين 0.5 و 2 بار ، تتكون السحب من بلورات الأمونيا. تم العثور على جليد الماء H2O بين 2.5 و 9 بار في درجات. حرارة من 185 كلفن (−88 درجة مئوية) إلى 270 كلفن (3 درجة مئوية) 33. تتداخل هذه السحب مع السحب الجليدية .من هيدرو كبريتيد الأمونيوم NH4SH تتراوح من 3 إلى 6 بار ، مع درجات .حرارة من 190 كلفن (-83 درجة مئوية). إلى 235 كلفن (-38 درجة مئوية). أخيرًا ، تحتوي الطبقات السفلية ، حيث يتراوح .الضغط .بين 10 و 20 بارًا. ودرجات الحرارة من 270 كلفن (3 درجة مئوية) إلى 330 كلفن (57 درجة مئوية) ، على منطقة من قطرات الماء مع الأمونيا .(الأمونيا في محلول مائي). في الصور التي أرسلها مسبار كاسيني في عام 2007 ، يظهر الغلاف الجوي لنصف الكرة .الشمالي باللون الأزرق ، على غرار. كوكب أورانوس. من المحتمل أن يكون سبب .هذا اللون هو تشتت رايلي.
العواصف يمكن رؤية عاصفة بيضاء كبيرة في نصف الكرة الشمالي من زحل ، حول خط عرض +60 درجة. بقعة بيضاء كبيرة التقطتها كاسيني في فبراير 201137. رياح زحل هي ثاني أسرع رياح .بين كواكب المجموعة الشمسية ، بعد نبتون 38. تشير. بيانات فوييجر إلى رياح شرقية تصل .سرعتها إلى 500 م / ث (1800 كم / س) 39.40. العاصفة التي تمت ملاحظتها في عام 1990 هي مثال على البقعة البيضاء العظيمة ، وهي ظاهرة فريدة من نوعها ولكنها قصيرة العمر. تحدث مرة واحدة كل سنة زحل ،
الانقلابات الكوكبية
أو كل 30 سنة أرضية ، في وقت الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الشمالي. لوحظت بقع بيضاء كبيرة سابقًا في أعوام 1876 و 1903 و 1933 و 1960 42. وقد رصدت كاسيني آخر بقعة .بيضاء كبيرة في عامي 2010 و 2011. 43. إن إطلاق كميات كبيرة من المياه بشكل د.وري ، تشير هذه العواصف إلى أن الغلاف الجوي السفلي لزحل يحتوي على كمية من الماء أكثر من ذلك. من كوكب المشتري 43.
