زحل هو أحد أكبر الكواكب وأكثرها غموضًا في النظام الشمسي. حلقات زحل تخفي الكثير من الأسرار. منذ مائتين وخمسين عامًا ، ما فتئت البشرية تحاول الإجابة على السؤال عن سبب كونها مسطحة ونحيفة. عندما تمت الإجابة على هذا السؤال ، ظهرت العشرات من الأسئلة الجديدة. وكل إجابة جديدة تثير المزيد والمزيد من الأسئلة التي تستمر في التكاثر أثناء استكشاف النظام الشمسي.
حلقات الافتتاح
كان جاليليو أول من رأى حلقات زحل من خلال تلسكوب في عام 1610. لكنه اعتبر هذا شذوذًا للكوكب. قام بتشفير اكتشافه باستخدام الجناس الناقص اللاتيني ، والذي يبدو في الترجمة مثل: "لقد لاحظت أعلى كوكب ثلاثي." في عام 1656 ، رأى Huygens لأول مرة حلقة على زحل. كتب أن زحل محاط بحلقة مسطحة رفيعة ، وليس في أي مكان على اتصال مع الكوكب ويميل إلى مستوى مسير الشمس. قرر جيوفاني كاسيني في عام 1675 أن هذه لم تكن حلقة واحدة مستمرة. رأى حلقتين مفصولتين بفراغ. سميت هذه المساحة فيما بعد بتقسيم (أو فجوة) كاسيني.
بحث 18-19قرون
مزيد من الدراسات حول زحل لم تقرب العلماء من كشف بنية الحلقات وأسباب حدوثها. تم إضافة الألغاز للتو. لفترة طويلة كان يُفترض أن الكوكب له حلقتان صلبتان ورقيقتان. بعد أن أجرى لابلاس حسابات مع مراعاة تأثير مجال الجاذبية ، خلص عام 1787 إلى أن هناك عدة آلاف أو ملايين الحلقات. كان يعتقد أن الحلقات صلبة وتشبه أطواق الجمباز.
حدد العالم الفرنسي إي. روش الحد الأدنى للمسافة التي يمكن أن تكون الأجسام عندها تحت تأثير مجال جاذبية زحل. قرر أنه كان 2.44 نصف قطر. (في وقت لاحق تم تسميته بحد روش). أقرب من هذه المسافة ، سيتم تدمير أي أقمار صناعية صلبة أو سائلة بواسطة مجال الجاذبية. تقع حلقات زحل داخل هذا نصف القطر. الحجم الخارجي للحلقات هو 2.3 نصف قطر الكوكب. إذا كانت صلبة أو سائلة ، فإن مجال الجاذبية سوف يمزقها.
شارك جيمس كليرك ماكسويل في دراسة الهيكل المادي للحلقات. تشير النتائج التي توصل إليها إلى أن حلقات زحل قد تتكون من جزيئات صغيرة. أصبحت مواطنتنا صوفيا كوفاليفسكايا مهتمة بهذه المشكلة. لقد أثبتت أن الحلقات لا يمكن أن تكون صلبة ولا سائلة. أثناء دراسة تحولات دوبلر ، اكتشف العالمان D. Keeler و W. Campbell أن الجسيمات تتحرك في مدارات لا تتعارض مع قوانين الميكانيكا السماوية.
بحث في القرن العشرين
في الخمسينيات من القرن العشرين ، وباستخدام التحليل الطيفي ، وجد أن حلقات زحل تحتوي على الكثير منمياه مجمدة. كانت مهمة جدا. تمكنت أخيرًا من معرفة مكونات حلقات زحل. بالإضافة إلى الجليد ، تم العثور على الميثان ومركبات الكبريت والهيدروجين والأمونيا ومركبات الحديد في الحلقات. تم الحصول على معلومات استثنائية من المسابير الفضائية. طار بايونير (1979) واثنان من فويجرز (1980 و 1981) بعد زحل. في عام 1997 ، بدأت مهمة Cassini-Huygens. أرسل المسبار معلومات فريدة لم يتم تحليلها بعد. هبط المسبار Huygens على تيتان ، أكبر أقمار زحل ، وسمع الناس على الأرض أصوات عالم آخر ، ورأوا الجبال والسهول.
أسرار الخواتم
اليوم ، تم جمع الكثير من المعلومات حول حلقات زحل. ومع ذلك ، لا يزال النموذج النهائي المتسق غير موجود. هناك أسئلة تنتظر الإجابة. تم اكتشاف حلقات حول أورانوس ونبتون. لماذا يكون هذا التكوين خارج حزام الكويكبات فقط وليس على أي من الكواكب الأرضية؟ العمليات الفيزيائية التي أدت إلى تكوين الحلقات غير واضحة. كيف حدث الانضغاط ولماذا تشكلت مئات الهياكل الفردية؟ كيف لا تلتصق جزيئات الحلقات ببعضها البعض ولا تختلط؟ الحلقات لها خصائص مرآة مغناطيسية. تنعكس الموجات الكهرومغناطيسية للاستقطاب الدائري منها. يُدفع مجال مغناطيسي خارج الحلقة A ، ويلاحظ انعكاس قوي لموجات الراديو. هناك دعامات في الحلقة B تنتظر شرحها. الحلقات ذات سطوع منخفض لا يتوافق مع السطوع المحسوب. بالقرب من حلقات زحل ، تم اكتشاف غلاف جوي ، مصدره غير واضح. رأيتما يسمى بموجات الكثافة والعديد من الظواهر التي تنتظر شرحها.
الفرضيات
في عام 1986 ، تم طرح فرضية حول الموصلية الفائقة للجليد التي تشكل حلقات زحل. يعتبر الجليد بشكل عام تكوينًا معقدًا ، وقد يكون له خصائص مختلفة ، اعتمادًا على ظروف التكوين. يجعل وجود الموصلية الفائقة من الممكن إنشاء نموذج فيزيائي ثابت لحلقات زحل ، وهو ما يفسر العديد من الحالات الشاذة.
كم عدد حلقات زحل؟
لا توجد إجابة محددة لهذا السؤال أيضًا. يوجد اليوم 13 حلقة رئيسية. يتم تسميتها بأحرف الأبجدية اللاتينية: A ، B ، C ، D ، إلخ. تسمى المسافات بين الحلقات الأقسام أو الفتحات. هناك أقسام كاسيني ، فجوات هيغنز ، كويبر ، ماكسويل ، إلخ. يتراوح قطر حلقات زحل من 146 ألف كيلومتر إلى 273 ألف كيلومتر. في عام 2009 ، تم اكتشاف حلقة Phoebus ، ويفترض وجود حلقة Rhea. لم يتم تحديد أقطارها بدقة بعد.
مراقبة من الأرض
حلقات زحل ليست دائمًا مرئية من الأرض. هذا يرجع إلى حقيقة أن خط استواء زحل يميل بقوة إلى مستوى المدار حول الشمس ، وأن الحلقات تقع في مستوى خط الاستواء. تدوم السنة على زحل 29.5 سنة أرضية ، وخلال فترة الاعتدال على زحل ، تختفي حلقاته للمراقب الأرضي. ثم لمدة 7 سنوات كانت مرئية على جانب واحد. أثناء الانقلاب الشمسي على زحل ، يصلون إلى الحد الأقصى من الرؤية ، ثم ينخفضون تدريجياً ، حتى يصبحوا غير مرئيين تمامًا.
في الآونة الأخيرةعلى مدار سنوات ، كانت الفيزياء الفلكية الكوكبية تتطور بسرعة. حصل العلماء على فرصة لاستخدام بيانات المسابير بين الكواكب ، كما يقولون ، للمس عمليا الأجسام الفضائية. في السنوات القادمة يجب أن تشارك حلقات زحل أسرارها مع الإنسانية.
