كوكب زحل – نبذة سريعة


د. أحمد عبد الرزاق سلمان
قسم علوم الفلك والفضاء
مدير وحدة الإعلام والمعلوماتية
يعتبر كوكب زحل سادس الكواكب ضمن المجموعة الشمسية حسب بعده عن الشمس (يأتي بعد كواكب عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، والمشتري)، وهو ثاني أكبر الكواكب من حيث الحجم (بعد المشتري). وزحل هو كوكب غازي عملاق إذ يبلغ حجمه حوالي (700 مرة) أكبر من حجم الأرض، وكتلته أكبر من كتلة الأرض بحوالي (95 مرة).
الكوكب يصنف ضمن أكثر الكواكب الخارجية للمجموعة الشمسية إثارة لاهتمام علماء الفلك، بسبب خاصية مميزة هي تغير ألوان سطح الكوكب باستمرار مع دورانه، إضافة إلى ذلك وجود عدد كبير من الأقمار التابعة له. فــإلى الآن اكتشف له اثنان وستون (62) قمراً جرى التأكد من وتحديد مداراتها حول الكوكب، منها (53) قمر تحمل أسماء معروفة. لكن معظم هذه الأقمار صغيرة إذ أن هناك (13) قمر فقط لها قطر أكبر من (50) كيلو متر. إضافة إلى ألوانه وأقماره، يحيط بكوكب زحل عدد كبير جداً من الحلقات يبلغ عددها الآلاف، مكونة من شظايا مكونة من مواد صخرية وجليد (الماء المتجمد)، يتراوح حجمها بين حجم ذرة الغبار إلى بضعة مئات من الأمتار. والبعض يصف كوكب على أنه الأجمل ضمن كواكب المجموعة الشمسية - بعد كوكب الأرض طبعا.
أسم الكوكب باللغة العربية (زُحَلْ – بضم الزاي وفتح الحاء) قد يأتي من الفعل (زَحَلَ – بفتح الزاي والحاء) وهو فعل يعني (تَبَاعَدَ) فيقال (زَحَلَ الشيءُ – بالفتح – إذا بعد ونأى). فاسمه بالعربية يشير إلى بعده وعلوه الكبيرين، ويكون معنى (زحل): ( هو الكوكب البعيد والعالي). وبالفعل فكوكب زحل هو أبعد كوكب يمكن للعين أن تراه في سماء الليل الصافية. أما اسمه باللاتينية (ساتورن Saturn) فهو اسم آلهة الزراعة عند الرومان.
زحل يعتبر أجمل كواكب المجموعة الشمسية (بعد الأرض) لأنه يغير ألوانه وألوان حلقاته مع تغير فصوله. هذا الكوكب الغازي يدور حول الشمس (سنة زحل) في 29 سنة و 5 أشهر بمقياس الزمن الأرضي، لكن مدة دورته حول نفسه (يوم زحل) هو 10 ساعات و 40 دقيقة. وله أربع فصول (مثل الأرض) لكن طول الفصل الواحد يقارب 7 سنوات. كوكب زحل يعتبر مميزا جداً في عائلة الكواكب التي تدور حول شمسنا كونه ثاني أكبر كوكب في المنظومة الشمسية (بعد المشتري)، وله 62 قمرا تدور حوله كما ذكرنا. أكبر هذه الأقمار يسمى (تيتان) وهو أيضاً ثاني أكبر قمر في المنظومة الشمسية بعد قمر المشتري (جاينميد)، وتيتان أكبر من كوكب عطارد.





صورة (1). توضح ظلال الحلقات المحيطة بكوكب زحل وهي ترتسم على القطب الشمالي للكوكب. الصورة مأخوذة باستخدام المركبة كاسيني في 22-10-2007 والرابط هو من الموقع التالي:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA09793




صورة (2). لقطة قريبة للنصف الشمالي من كوكب زحل تبين طيفا من ألوان تتراوح بين الأخضر المزرق إلى البرتقالي. قارن هذه الصورةُ مع الصورة التي تليها ولاحظ وجود لون أزرق باهت في نصف الكوكب الشمالي التي كانت موجودة قبل أشهر قليلة. ظهور اللون الأزرق على سطح الكوكب يشير إلى مناطق باردة بينما الألوان القريبة من الأصفر والأحمر تشير إلى مناطق ساخنة على سطح الكوكب. الصورة أخذت من المركبة كاسيني في 1-1-2009 . رابط الصورة من:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10578



صورة (3) وهي مأخوذة في 23-7- 2008 لزحل، وتوضح تغير مواقع ظلال الحلقات على سطح الكوكب أثناء تغير موقع الكوكب ضمن مساره حول الشمس والتي يصاحبها تغير تدريجي في ألوان الكوكب. الصورة من الرابط التالي:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA11141



صورة (4) لكوكب زحل خلال اقتراب المركبة فوياجر أخذت في 3 – 11 - 1980. يلاحظ فيها القمرين تيثايس ودايون. المثير في الصورة هو الظلال التي يرسمها القمرين وظلال الأحزمة على سطح الكوكب العملاق. من مقارنة هذه الصورةُ مع صور مركبة كاسيني أعلاه نلاحظ تغيرا كبيراً جداً في ألوان سطح الكوكب. مع موقع الصورة من:
http://solarsystem.nasa.gov/multimed...ts&IM_ID=13403



الصورة (5) (أخذت باستخدام كاميرا أشعة تحت الحمراء) وهي لعاصفة غريبة المنشأ وسداسية الأوجه تشتد فوق كامل القطب الشمالي لكوكب زحل. الصورة أخذت من المركبة فوياجر في 1980، وهي من الرابط
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA09188



صورة (6). صورة أخرى (بالألوان الطبيعية) للقطب الشمالي لكوكب زحل أخذت في 16-11-2008 يلاحظ منها أن العاصفة الغريبة الشكل هي ظاهرة طويلة العمر. الصورة من الرابط:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10553
وفي ما يلي صور أخرى حديثة أخذتها المركبة كاسيني للقطب الشمالي توضح هذه العاصفة



صورة (7) وهي صورة أخرى (بألوان مركزة غير حقيقية) تبين العاصفة نفسها، هذه الصورة نشرت على موقع وكالة ناسا الفضائية في 2013-04-29 وهي من الرابط التالي
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA14946




الصورة (8) توضح استمرار العاصفة العملاقة في القطب الشمالي لكوكب زحل إلى فترة قريبة، حيث أنها قد أخذت في 26-2-2013 من قبل كاسيني ونشرت على موقع وكالة ناسا في 20-5-2013 وهي من الرابط التالي
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA14661
العاصفة السداسية الموضحة في الصور أعلاه ثبت أنها ذات عمر طويل فأولى الصور التي دلت على هذه الظاهرة كانت في الثمانينات من القرن الماضي، واعتقد حينها أنها ظاهرة مؤقتة، لكن صور المركبة كاسيني التي وصلت مدارها حول زحل بعد أكثر من 20 سنة دلت أن هذه الزوبعة الغريبة الشكل، هي ظاهرة ذات عمر طويل. المركبة كاسيني لا تزال في مدارها حول زحل، وهي تقوم كل بضعة أشهر بالاقتراب مرة أخرى من الكوكب لترسل صورا، هي الأروع من بين كل الصور للمنظومة الشمسية. في الجدول أدناه (جدول 1) نعطي بعضا من أهم خصائص الكوكب زحل.
جدول رقم (1). معلومات وأرقام عن زحل.
الصفة التفاصيل
معدل بعده عن الشمس 1.426 مليار كيلومتر، أو ما تعادل 9.536 وحدة فلكية (أي 9.536 مرة ضعف المسافة بين الأرض والشمس، والوحدة الفلكية تعرف على أنها معدل المسافة بين الأرض والشمس وهي تقريبا 150 مليون كيلو متر).
أقرب مسافة لمساره حول الشمس (الأوج) 1.349 مليار كيلو متر وتعادل 9.023 وحدة فلكية.
أبعد مسافة لمساره عن الشمس (الحضيض) 1.503 مليار كيلومتر تعادل 10.005 وحد فلكية.
مدة دورته الكاملة حول الشمس (السنة على زحل) 10.755 ألف يوم وتكافئ 29.447 سنة.
معدل دورة الكوكب حول نفسه (اليوم على زحل) 10.656 ساعة وهو أقل من نصف طول اليوم على كوكب الأرض.
عدد المرات التي يدور بها الكوكب حول نفسه خلال مدة دورته الكاملة حول الشمس 24.223 ألف مرة (وهو عدد الأيام في سنة زحل أي المرات التي تشرق وتغيب بها الشمس عن نقطة ثابتة على خط استواء الكوكب).
معدل نصف قطر الكوكب 58.232 ألف كيلو متر وهو 9.14 مرة ضعف قطر الأرض.
حجم الكوكب 827.129 ألف تريليون كيلومتر مكعب، ما يعادل 763.594 مرة ضعف حجم الكرة الأرضية.
كتلة الكوكب 5.6 في عشرة للقوة 28 وهي تعادل 95.161 ضعف كتلة الأرض.
الكثافة الكتلية للكوكب 0.687 غرام \ سنتمتر مكعب وتعادل 0.125 من كثافة الأرض.
معدل الجاذبية على سطح الكوكب 10.4 متر \ ثانية تربيع، حوالي 1.07 مرة أكبر من معدل جاذبية الأرض.
معدل درجة الحرارة على السطح سالب 178 درجة مئوية أو 95 درجة كلفن.
المكونات الأساسية غاز الهيدروجين، غاز الهليوم.
عدد الأقمار المكتشفة 62 قــمرا




مجلة علوم الالكترونية