کیوان: حقایقی درباره سیاره حلقه دار

تصویر مخابره شده توسط فضاپیمای کاسینی

با سیستم حلقه های باشکوه خود، کیوان (زحل) خیره کننده ترین سیاره در دستگاه خورشیدی ماست. ششمین سیاره نسبت به خورشید و دومین سیاره از نظر بزرگی پس از مشتری است.

گرچه کیوان به علت حلقه های خود شهرت دارد، سایر سیاره های غول آسا شامل مشتری، اورانوس و نپتون نیز دارای سیستمی از حلقه ها هستند. اما کیوان به علت نوارهای زرد و طلایی در عرض خود و نیز اینکه بیشتر از هر سیاره دیگری در دستگاه خورشیدی قمر به دور آن می گردند موقعیت ممتازی دارد. برخی از اقمار آن بهترین مکان برای جستجوی حیات فرازمینی هستند.

کیوان نام خود را از چه می گیرد؟

کیوان از زمان باستان براس انسانها شناخته شده بود. دورترین سیاره از زمین است که با چشم غیرمسلح در آسمان شب دیده می شود و نام آن از خدای یونان برای ثروت و کشاورزی، یعنی ساترن (Saturn) گرفته شده است. یونانیان آن را کرونوس و هندی ها آن را سانی می نامیدند. در عربی زحل و در فارسی کیوان نام دارد.

کیوان از چه ساخته شده است؟

اتمسفر کیوان از96 درصد هیدروژن و 4 درصد هلیوم ساخته شده و مقادیر اندکی نیز آب، متان و آمونیاک در آن یافت می شود. شعاع آن 58232 کیلومتر، یعنی نه برابر کره زمین است. سیاره کیوان دارای یک هسته چگال ساخته شده از فلزاتی مانند آهن و نیکل است که توسط پوسته سنگی احاطه شده و دور آن نیز هیدروژن مایع تحت دما و فشار بالا قرار دارد. پژوهش های اخیر نشان داده اند که هسته کیوان مانند زمین در حالت جامد نیست بلکه یک سوپ متشکل از سنگ، یخ و مایعات فلزی است که گردش آن بر کشش گرانشی سیاره تاثیر گذاشته و به نوبه خود بر ساختار حلقه های غول آسای آن تاثیر می گذارد.

لایه های بیرونی کیوان از گازهای آشوبناکی ساخته شده اند که بیشتر آنها را هیدروژن و هلیوم تشکیل می دهد و مقادیر کمی آب، آمونیاک و متان نیز در آنها یافت می شود. چگالی متوسط آن از هر سیاره دیگری در دستگاه خورشیدی کمتر است به طوری که اگر بر اقیانوس عظیمی آب قرار گیرد شناور باقی می ماند!

بادها در اتمسفر فوقانی کیوان بسیار نیرومندتر از گردبادهای زمینی هستندو به سرعت غیر قابل باور 1755 کیلومتر بر ساعت در مناطق استوایی می رسند. ابرهای سیاره در رنگهای مختلفی از قهوه ای، زرد و خاکستری ظاهر می شوند و یک نظام طوفانی عجیب و رازآمیز شش وجهی شکل را در قطب شمال سیاره می سازند.

ستونهای رعد و برق که گمان میرود 10 هزار بار قوی تر از موارد مشابه در سطح زمین هستند در کیوان دیده می شوند. به علت سرعت دوران زیاد این سیاره، در دو قطب خود بطور مشهودی تخت شده است.

فاصله کیوان از خورشید

کیوان بطور متوسط 1.4 میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد و سال آن حدود 29.4 برابر سال زمینی است. نور خورشید 80 دقیقه طول می کشد تا به کیوان برسد.

طول روز آن تنها 10.7 ساعت است. زاویه محور آن نسبت به مدار دوران به دور خورشید تمایل 26.74 درجه ای دارد که به زاویه تمایل 2.5 درجه زمین نزدیک است. بنابراین کیوان فصل هایی مشابه کره زمین را تجربه می کند.

اکتشاف کیوان توسط انسان

تاکنون چهار فضاپیما از کیوان بازدید کرده اند. پایونیر 11 در 5 آوریل 1973 به فضا پرتاب شد و در یکم سپتامبر 1979 از کنار این غول حلقه دار گذشت. ویاجر 1 در 1980 از کنر سیاره گذشت و ویاجر 2 نیز در 1981 به سیاره رسیده و تقریبا 16000 تصویر از این سیاره و اقمار آن به زمین مخابره کرد. این دو کاوشگر سه قمر جدید کشف کرده و درباره میدان مغناطیسی و اتمسفر سیاره داده هایی گرد آوردند. ویاجر 2 پس از ملاقات بزرگترین قمر کیوان یعنی تیتان، به سمت بالای صفحه مداری سیاره حرکت کرده و تصویری از بالا از سیاره و حلقه های آن مخابره کرد.

ژرف ترین مطالعه از کیوان توسط پروژه مشترک ناسا و سازمان فضایی اروپا به نام کاسینی – هویگنس انجام شد که در 2004 به سیاره رسید. کاوشگر هویگنس در 2005 روی تیتان نشست و تصاویر شگفتی از دریاها، کانالهای رودخانه ای و کوههای تیتان در هنگام فرود مخابره کرد. کاسینی تا 15 سپتامبر 2017 در مدار زحل باقی ماند و سپس به درون اتمسفر سیاره فروغلطید.

اقمار مشتری

کیوان بیش از هر سیاره دیگری قمر دارد: حدود 53 قمر تایید شده و 29 عدد دیگر که در فهرست تایید هستند و مجموع اقمار انها را به 82 تا می رسانند. بزرگترین قمر آن یعنی تیتان پس از گانیمید برجیس (مشتری) بزرگترین قمر دستگاه خورشیدی و بزرگتر از سیاره تیر است. تیتان دنیای شگفت آوری است که در اتمسفر چگالی از نیتروژن و هیدروکربنها پیچیده شده است. این دوغاب مه زردرنگی می سازد که در دمای منفی 180 درجه سلسیوس پایین می آید و در زیر آن عوارض جغرافیایی باورنکردنی مانند دریاچه، دریا و رودخانه های متان و اتان می توان یافت.

حلقه های کیوان چگونه شکل گرفته اند؟

دانشمندان بر این باورند که حلقه های زیبای کیوان که از قطعات یخزده سنگ و غبار ساخته شده اند زمانی شکل گرفته اند که سیارکها، ستارگان دنباله دار و قطعات اقمر کیوان تحت نیروی گرانش عظیم سیاره متلاشی شده اند. قطعات موجود در این حلقه ها از اندازه کوههایی غول پیکر تا ذرات غبار را شامل می شوند.

حلقه های کیوان تا فاصله 282000 کیلومتری از سطح سیاره بسط یافته اند و بطور متوسط تنها حدود 10 متر ضخامت دارند. بین دو حلقه اول 4700 کیلومتر فاصله وجود دارد. ماده بطور پیوسته از حلقه ها بر سطح کیوان می بارد بطوری که تخمین زده می شود تا 100 میلیون سال بعد این حلقه ها بکلی ناپدید شوند.

منبع:

https://www.livescience.com/facts-about-saturn

در این باره ببینید:

کشف راز 14 ساله درباره منبع آب سیاره کیوان

تصویر زمین از اعماق فضا