أسرار عظيمة خلف كوكب زحل
إن كوكب زحل أشهر كوكب فى المجموعة الشمسية
والكوكب ( 6 ) من حيث القرب من الشمس وآخر الكواكب ( 5 ) التى يمكن رؤيتها بالعين
المجردة من سماء الأرض ولقد مر بمسافات قريبة منه على مدار السنين أشهر الرحلات
الفضائية والذى قام بدراسته أشهر وأهم مهمة فى تاريخ البشرية رحلة مسبار ( كاسينى
/ هايجنز ) الكوكب ( 2 ) من الكواكب الخارجية للمجموعة الشمسية وثانى أضخم كوكب فى
المجموعة الشمسية بعد المشترى فزحل كتلته ( 95 مرة ) من كتلة الأرض ورغم كتلته
الهائلة إلا أنه أخف من الماء فزحل ليس كوكب عادى يمتلك حلقات فهو كوكب ملىء
بالأعاجيب حيث أن ( كاسينى ) التقطت ( 450000 صورة ) عن طريق الغوص فى طبقات زحل
المليئة بالغازات ومعرفة تكوينه وقوته وأقماره وغلافه المغناطيسى ومداره حول الشمس
.
حيث أن العملاق الغازى ( زحل ) يدور حول
الشمس كباقى الكواكب وعلى مسافة ( مليار و 400 مليون كم ) كمتوسط أو من 9 : 10 مرات
ضعف المسافة بين الأرض والشمس وبسرعة ( 10 كم / ث ) ويدور حول الشمس ورغم
سرعته الهائلة إلا أن السنة على زحل = ( 30 سنة أرضية ) بمعنى أن زحل يقوم بعمل
دورة واحدة حول الشمس كل ( 30 سنة أرضية ) أما بالنسبة لليوم على زحل مختلف
باختلاف المكان الذى توجد فيه فعند خط الاستواء الزحلى أو أحد القطبين الشمالى
والجنوبى لزحل يستمر طول اليوم لمدة ( 10 ساعات و 14 دقيقة ) فى أى مكان آخر على
زحل يستمر اليوم ( 10 ساعات و 30 دقيقة ) والسبب يرجع إلى أن زحل كوكب غازى أو
كوكب ليس صلب حيث أن دوران زحل ليس بنفس السرعة فى كل مكان ومتوسط نصف قطر زحل يصل
ل ( 58.232 كم ) ( 9 أضعاف ) نصف قطر الأرض حيث أن المقصود بنصف القطر كمتوسط لأن
نصف القطر الاستوائى ونصف القطر القطبى مختلفين بنسبة ( 10 % ) ( 60.200 كم ) عند
خط الاستواء مقارنة ب 54.800 كم عند القطبين الشمالى والجنوبى لزحل ورغم ضخامة زحل
فإن كثافته قليلة جدا فمتوسط الكثافة لزحل 0.687 جم / سم مكعب
وهذا يعادل ثمن كثافة الأرض التى تصل إلى (
5.51 جم / سم مكعب ) وبسبب حجم زحل الكبير فكتلته تزيد عن ( 95 مرة ) من كتلة
الأرض وكثافة زحل المنخفضة تجعل زحل أخف فى الوزن لكل سم مكعب عن كثافة الأرض فى
كل سم مكعب وكوكب زحل الكوكب الوحيد فى النظام الشمسى الأقل كثافة من المياه وأقل
ب ( 30 % ) فكوكب زحل يتكون من ( 96 % ) هيدروجين والهيدروجين أخف العناصر فمتوسط
الكثافة لا يوضح الصورة الكاملة لشكل زحل حيث يصنف زحل على أنه عملاق غازى لأن
المرئى من زحل مجرد غاز فزحل لا يحتوى على أى سطح صخرى بمعنى عند الغوص تحت طبقات
سحبه الغازية لن نجد أى سطح يمكن السير عليه ومن المؤكد أن زحل ليس غازى على طول
الطريق بمعنى أن حالات المادة فيه تختلف كلما تم التعمق داخل زحل وهذا يرجع بسبب
كتلته الكبيرة فكلما يتم التعمق داخل زحل كل ما يزيد الضغط الجوى حيث يكون الضغط
كبير جدا جدا لدرجة أن الهيدروجين يتوقف على التصرف كغاز حيث يتصرف الهيدروجين فى
زحل كسائل نتيجة الضغط الهائل تحت أعماق زحل بمعنى أنه لو تم التعمق أكثر فى كوكب
زحل حيث توجد منطقة شبيهة يالسوائل ولو تم التعمق أكثر داخل زحل فاحتمال بنسبة
كبيرة حيث سنجد طبقة من الهيدروجين المعدنى لدرجة أن الضغط يكون هائل جدا
والهيدروجين يبدأ فى التصرف كمعدن فمن الممكن ان يوجد نواة معدنية أو صخرية حيث
توجد أسئلة كيف يحدث ذلك ؟ أو كيف للغاز أن يتحول من غاز إلى سائل إلى صلب ؟ كل
ذلك يحدث بمنطقية على المستوى الذرى فعندما تكون المادة فى حالتها الغازية تتميز
جزيئاتها بالحركة العشوائية والسريعة والمسافات الكبيرة الفاصلة بينها بمعنى أن كل
بين ذرة وأخرى توجد مسافة كبيرة فاصلة حيث أن المسافة كبيرة لتجعل المادة تتصرف
كغاز مما يعنى أن قوى التجاذب بين الجزيئات ضعيفة جدا ولما تكون المادة فى حالتها
السائلة تكون جزيئاتها قريبة لبعضها مقارنة بالغاز وحركتها بحرية تكون أقل وقوى
التجاذب بين جزيئاتها أقوى مما هى عليه فى صورتها الغازية وبزيادة فى قوة الضغط
الناتجة بسبب قوة الجاذبية لزحل فكمية المادة المتراكمة فوق بعضها بتغير من صورة
المادة مما هى عليه بمعنى عند تزويد الضغط على الغاز حيث يتم تقريب الجزيئات من
بعضها حيث تزيد قوى التجاذب بين الجزيئات حيث يكون من الصعب عليها الحركة بحرية
وفى هذه الحالة لو تم الاستمرار فى زيادة الضغط فتصل الجزيئات لنقطة تكون فيها
قوية لتكوين روابط أقوى وتكون فيها الجزيئات فى صورة صلبة أو مرتبة فى شكل شبكة
منتظمة وتكون قوى التجاذب بينها قوية جدا وبهذه الطريقة تتحول المادة من حالتها لحالات
أخرى حيث أن بسبب قوة الضغط الذى يكون فى
قلب الأجسام الهائلة وليس فقط الكواكب فدرجة الحرارة تكون فى أعماق زحل عالية جدا
جدا لدرجة أن الحرارة فى قلب زحل تصل إلى ( 11700 درجة م ) وهذا ضعف سخونة سطح
الشمس يعنى أسخن من درجة حرارة الشس مرتين فعلى غلاف زحل الجوى أنماط من مخططة
مشابهة للغلاف الجوى لكوكب المشترى ولو تم التزويد فى الرؤية لما يتم مراقبة صور
زحل الصور الملتقطة من قبل المركبات الفضائية كصور ( كاسينى ) لكوكب زحل وحلقاته
وأقماره حيث تظهر بوضوح هذه الأنماط وفى ظل وجود هذه الأنماط فإن التقزح أقل فوضوية
كثيرا من المشترى وتظهر أوسع كثيرا بالقرب من خط الاستواء الزحلى لكن من حيث اللون
فكوكب زحل يعرف بالكوكب الأصفر أو الكوكب الزهرى فما هو السبب فى اللون ؟ حيث أن
السبب موجود فى بلورات الأمونيا فى الغلاف الجوى العلوى لزحل عندما تتفاعل أشعة
الشمس والأشعة فوق البنفسجية مع بلورات الأمونيا وتنتج معها اللون الأصفر أو الذى
يميل للبنى حيث إن بلورات الأمونيا مكثفة بكميات كبيرة فى الغلاف الجوى العلوى
لزحل وهذه الطبقة تكون مرشحة للضوء مما يشتت الضوء فى جميع الاتجاهات وتعكس اللون
الأصفر فى صورته الرائعة حيث أن الجزيئات التى تنتج اللون الأصفر هى الأكثر تشتت
للضوء والتى تصل للأرض حيث أن غلاف زحل قد يبدو هادىء إلا أنه نشط جدا وتعتبر
الرياح على زحل ثانى أثر على الكواكب فى المجموعة الشمسية لدرجة أنه يمكن أن تصل
سرعتها إلى ( 1800 كم / س ) فزحل عليه كميات كبيرة من العواصف والرياح الشديدة حيث
تظهر بعض العواصف على زحل وعاصفة معينة استمرت أقل من سنة .
ففى سنة ( 2011 ) حيث أن كل ( 30 سنة أرضية )
ينتج زحل شىء مشابه للمشترى ( البقع البيضاء العظيمة ) وهى ظاهرة فريدة من نوعها
وفى المقابل قصيرة فى العمر وتحدث مرة كل سنة زحلية أو ( 30 سنة أرضية ) حيث تم
رصد عدد قليل من
( البقع البيضاء العظيمة ) على مدار ( 30 سنة
) فلا يمكن رؤيته إلا من خلال تلسكوب ( هابل الفضائى ) بسبب عدم وجود مسابير فى
مدارها حول زحل أوسع منها فمهمة ( كاسينى ) الأخيرة المركبة الفضائية التى كانت
مخصصة لدراسة زحل وحلقاته وأقماره التى كانت معرضة بشكل مباشر عن كل شىء على زحل
وزحل لا يمتلك عواصف نادرة وقليلة فزحل به عدد من العواصف الصغيرة والتى تنتج
البرق من خلالها لدرجة أن مهمة ( كاسينى ) تمكنت من اكتشاف أصوات الرعد لزحل وحيث
أن الصوت قد يبدو ضعيف إلا أن الصوت فى الواقع موجات راديوية والذى يتم إنتاجها من
البرق بمعنى أنه يتم تحويل الموجات الراديوية لصوت مسموع ففى أعماق زحل فى وجود
جزيئات الغازات تكون موصلة ممتازة للأصوات تحت غلاف زحل الجوى وفى الواقع البرق
على زحل أقوى ( 1000 مرة ) من الموجود على الأرض حيث أن العواصف والأعاصير على زحل
ففى أقطاب كوكب زحل ( الشمالى والجنوبى ) نجد أن لكل قطب له عاصفة عملاقة دائمة
حيث لاحظت ( كاسينى ) عاصفة شبيهة بالاعصار والاعصار محصور فى القطب الجنوبى لزحل
وكان له أعين وجدار للأعين كالأعاصير التى على الأرض وكان محدد بوضوح ولم يسبق
رؤية غيوم على أى كوكب آخر غير الأرض فالحلقة للعاصفة تشبه جدار عين الأعاصير لكن
هذه المرة أكبر بكثير والهواء الصافى فى المركز كباقى مراكز الأعاصير فى حين أن
زحل يكون مقيد بالقطب فى حين أن الأعاصير على الأرض تنجرف للأرض أما بالنسبة للقطب
الشمالى لزحل فيكون غريبا جدا حيث أن القطب الشمالى لزحل يحتوى على عاصفة مستمرة
بشكل سداسى حيث أنها تدور مع كوكب زحل وليس مع الغلاف الجوى لزحل ويصل طول الجوانب
المستقيمة للسداسى القطبى ( 13800 كم ) مما يجعلها أكبر من قطر الأرض فوجود إعصار
على زحل غريب جدا أو لماذا يوجد الاعصار بشكل معين ؟ حيث أن الإجابة غير معروفة على
وجه اليقين فمحتمل يكون بسبب فرق السرعة أو مقاومات اللزوجة التى تكون فى طبقات
الغلاف الجوى المختلفة أو بين نطاقات الغلاف الجوى وهذا يحدث فى حدود أو شروط
معينة ؟ ومن المفترض أنها تتحقق لتشكل الأشكال المضلعة ففى تجربة معملية تم التوصل
إلى أنه من الممكن أن تتشكل الأشكال المضلعة فى خزان دائرى من السائل والذى يتم فى
تحريكه الغازات فتبدأ تدور بسرعات مختلفة فتظهر فى مركزها أو بالقرب من الحد
الخارجى فعن طريق وجود الشكل السداسى كاعصار على قطب زحل الشمالى حيث أنه فى اتجاه
مركز الشكل السداسى نجد جدار عين أخرى فزحل بالرغم من أنه ليس قويا كالمشترى إلا
أن له مجال مغاطيسى قوى ومن المحتمل أن يتم انتاجه من طبقة الهيدروجين المعدنى
والغلاف المغناطيسى هائل جدا لكى يمتد لمسافة كبيرة من زحل وقوى لدرجة أنه يستطيع
مقاومة الرياح الشمسية كما هو الحال مع الكواكب الأخرى التى لها أغلفة مغناطيسية فزحل
يمتلك شفق قطبى ويعتمد موقعه وسطوعه بشكل كبير على ضغط الرياح الشمسية ويكون قريب
من القطبين ( الشمالى والجنوبى ) لزحل عندما يزيد الضغط للرياح الشمسية ويكون
الشفق القطبى أكثر سطوعا وتنتج العملية نفسها التى على الأرض الشفق القطبى على زحل
بحيث أن تتدفق الإلكترونات من الرياح الشمسية على طول خطوط المجال المغناطيسى
الموجبة للغلاف الجوى العلوى لزحل حيث تصطدم بالذرات والجزيئات وتثيرها لطافات أعلى
وتطلق الذرات والجزيئات الطاقة المضافة عن طريق إشعاع الضوء بألوان وأطوال موجية
مختلفة وعلى الأرض يأتى الضوء من ذرات الأكسجين والنيتروجين أما على زحل فتكون
ناتجة عن الهيدروجين .
حلقات زحل :
إن الحلقات هى من أبرز معالم زحل فزحل يتمتع
بنظام حلقى يتكون من ( 10 حلقات ) رئيسية وكل حلقة لها وصف خاص بها حيث تسمى حلقات
زحل بشكل أساسى بالحروف الأبجدية الانجليزية حيث أن الحلقات ( 5 ) الأولى من حيث
قربهم من زحل
الحلقة ( D ) غالبا ما
تكون باهتة جدا أما الحلقة ( B – C ) هما ألمع وأوسع الحلقات
والحلقة ( A
) وهى الأخيرة من الحلقات الكبيرة وغالبا ما تكون حلقات ساطعة حتى الحلقة ( F ) وتمتد
الحلقات ما بين ( 66000 كم : 140000 كم ) فوق مركز زحل ويتكون معظمها من جليد مائى
مع كميات صغيرة من الغبار والصخور وبالنظر لحلقات زحل بالأشعة فوق البنفسجية لجزء
من الحلقات الأكثر سطوعا فسنجد جليد أكبر باتجاه الجزء الخارجى من الحلقات مقارنة
بالجزء الداخلى فمن المحتمل أنها تكون مكونة من جزيئات ترابية وربما أصغر مما هو
موجود فى الحلقات الجليدية حيث أن ( الاحتجاب الراديوى ) ويمكن من خلالها الحكم
على حجم الجزيئات الفردية ويستخدم اللون لتمثيل معلومات حول أحجام جسيمات الحلقة
وبناء على التأثيرات المقاسة ل
( 3 ) إشارات راديوية حيث تظهر ظلال اللون
الأحمر المناطق التى يزيد قطر الجسيمات فيها عن ( 5 سم ) واللون الأخضر الجسيمات
الأصغر من ( 5 سم ) والأزرق الجسيمات التى يقل حجمها عن ( 1 سم ) وبشكل عام يعتقد
أن الجسيمات الموجودة فى الحلقات لا يزيد حجمها عن ( 10 م ) ومعظمها مجهرية الحجم ويعتقد
أن الحلقات الرئيسية لزحل يتراوح سمكها بين
( 100 م : 1 كم ) وعن طريق تكبير الهيكل تظهر
نتوءات وأبراج يصل ارتفاعها كيلومترات وفعليا تم الكشف عن وجودها من خلال ظلالها
وفى مشهد آخر تحصل تذبذبات بين الحلقتين فى صورة دائمة ويعتقد أن السبب يرجع خلف
وجود قمرين وتوجد أقمار بين حلقات زحل والفراغ فى بعض الأحيان يصل إلى ( 200 كم ) .
أما بالنسبة للحلقة ( F ) غالبا ما
تكون متزعزعة والسبب يرجع لوجود قمر ما بينها ( قمر بروميثيوس ) ( القمر الراعى )
لدرجة أن ( قمر بروميثيوس ) يسبب تموجات غريبة فى الحلقة ( F ) أثناء
دورانه مرة واحدة خلال مداره حول زحل والتى تصل إلى ( 15 س ) فعرض قمر ( بروميثيوس
) يصل إلى ( 100 كم ) وجاذبية القمر قوية لأنها تسحب شريط من المادة خارج المنطقة
الأساسية للحلقة ( F ) وهذا الذى يسبب التموجات
والتى تحدث فى الحلقات بعد الحلقة ( F ) توجد
الحلقة
( Janus – Epim
Ring
) بعدها توجد الحلقة ( G ) وبعدها الحلقة ( Pallene
Ring
) والحلقة شبه الأخيرة الحلقة ( E ) والحلقة ( E ) تتكون
بطريقة مدهشة جدا فى مشهد مذهل تظهر الحلقة ( E ) فالحلقة (
E
) لا تظهر إلا فى مسافات قريبة من كوكب زحل حيث تظهر الحلقة ( E ) بوضوح لما
تكون خلف كوكب زحل أو من الجانب المظلم لزحل حيث توجد حلقة مكتشفة حديثا لزحل حلقة
( فى بى ) الحلقة الأخيرة لزحل فالحلقة ( فى بى ) ضخمة جدا تمتد لأبعد من زحل
بكثير جدا كبيرة جدا لدرجة أن لو كثافتها هائلة بنفس مادة الحلقات الأكثر سطوعا
كان زمانها مرئية من سماء الأرض أو بقطرها الظاهر يكون بحجم قمرين كاملين غالبا
تكون تشكلت من قمر ( فى بى ) والذى يصل طوله ( 200 كم ) ويعتقد أن الحلقة ( فى بى
) هى المسؤولة عن تساقط الغبار على قمر ( ايابيتوس ) القمر الخارجى المنتظم لزحل
لأنه يحتوى على مزيج غريب من الألوان فالغبار الناتج من حلقة ( فى بى ) يتساقط على
القمر ( ايابيتوس ) لكن نظرا لأن القمر ( ايابيتوس ) مغلق مديا حيث أن جانب واحد
من القمر ( ايابيتوس ) يواجه زحل ويتعرض لحلقة ( فى بى ) وهذا معناه أن القمر (
ايابيتوس ) له وجهان مختلفان فالحلقة ( A ) والحلقة (
D
) على عكس الحلقات الصخرية والجليدية ويعتقد أن السبب هو قمر ( انسلادوس ) فهو
أغرب قمر لزحل فالمياه تتدفق منه للفضاء فى صورة نافورات هائلة جدا والنافورات
بمجرد ما تصل لخارج القمر ( انسلادوس ) تبدأ فى التجمد ومع دوران القمر ( انسلادوس
) حول زحل تهرب فى الفضاء ومدار ( انسلادوس ) المنتظم حول زحل يتشكل خلفه حلقة حول
زحل حيث أن زحل يمتلك ( 82 قمر ) ( تيتان / انسلادوس / ريا / ميماس / ايابيتوس /
بروميثيوس ) فقمر تيتان أكبر أقمار زحل وثانى أكبر قمر فى المجموعة الشمسية بعد
القمر ( جانيميد ) التابع للمشترى فقمر ( تيتان ) غريب جدا ويتميز بغلاف جوى كثيف
من النيتروجين والميثان مما يجعله الجرم الفضائى الوحيد بخلاف الأرض الذى يحتوى
على سوائل مستقرة على سطحه لكن من ( الميثان / الايثان ) فقمر ( تيتان ) أكبر من
كوكب ( عطارد ) أما بالنسبة ( لانسلادوس ) فهو عالم من الجليد النشط وصاحب لقب (
القمر الأكثر بياضا فى النظام الشمسى ) .
( ميماس ) أو نجمة الموت قمر صغير ويشتهر
بصاحب الفوهات التصادمية الضخمة ( ريا ) ثانى أكبر أقمار زحل و ايابيتوس القمر ذو
الوجهين وأقمار أخرى ( دايون / هابيرون ) من مختلف الأشكال والأحجام حيث أن (
كاسينى / هايجنز ) ورغم أنها فاقت التوقعات لدرجة أنها التقطت أكثر من ( 450000
صورة ) لنظام زحل وعملت مئات الدورات حول زحل فى 13 سنة إلا أن زحل ما زال عالم
غامض .
أسامه ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف
4 / 11 / 2024
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق