سیاره زحل که با نام کیوان هم شناخته می‌شود، یکی از زیباترین و شناخته‌شده‌ترین سیارات در منظومه شمسی ماست. این سیاره به خاطر حلقه‌های درخشان و چشمگیری که دارد، معروف است.
زحل یک غول گازی است، یعنی سطح جامدی مانند زمین ندارد و بیشتر از گازهایی مانند هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. این سیاره پس از مشتری، دومین سیاره بزرگ در منظومه شمسی ما محسوب می‌شود.
**مشخصات کلی:**
* فاصله از خورشید: بسیار دور (حدود ۱.۴ میلیارد کیلومتر)
* قطر: حدود ۹ برابر قطر زمین
* طول یک سال: برابر با ۲۹.۵ سال زمینی (یعنی هر بار چرخش زحل به دور خورشید، ۲۹.۵ سال طول می‌کشد)
* طول یک روز: تنها حدود ۱۰.۷ ساعت (یعنی هر روز در زحل بسیار کوتاه‌تر از زمین است)
**حلقه‌های شگفت‌انگیز:**
مهم‌ترین ویژگی زحل، حلقه‌های پهناور و زیبای آن است. این حلقه‌ها از تکه‌های یخ و سنگ و غبار تشکیل شده‌اند که در اندازه‌های بسیار کوچک تا چندین متر هستند. این تکه‌ها مانند یک قمر کوچک به دور زحل می‌چرخند و حلقه‌های درخشانی را تشکیل می‌دهند که حتی با تلسکوپ‌های کوچک هم از روی زمین قابل دیدن هستند.
**قمرهای متعدد:**
زحل خانواده بزرگی از قمرها دارد. تاکنون ده‌ها قمر برای این سیاره کشف شده است. بزرگترین قمر آن، تیتان نام دارد که حتی از سیاره عطارد نیز بزرگتر است و جوی غلیظ دارد. برخی از این قمرها به شکل‌گیری و حفظ حلقه‌ها کمک می‌کنند.
**ساختار و جو:**
زحل یک سیاره بسیار سبک است. اگر اقیانوس بسیار بزرگی وجود داشت، این سیاره مانند یک توپ چوب پنبه روی آب شناور می‌ماند! جو آن پر از ابرهای رنگارنگ و طوفان‌های عظیم است، اما مشهورترین ویژگی ظاهری آن، یک الگوی شش‌ضلعی عجیب در قطب شمال آن است که دانشمندان هنوز در حال مطالعه آن هستند.
در نتیجه، زحل با حلقه‌های خیره‌کننده، قمرهای فراوان و ویژگی‌های منحصر به فردش، یکی از جذاب‌ترین اجرام آسمانی برای رصد و مطالعه است.
آشنایی با سیاره کیوان یا زحل
سیاره زحل که به آن کیوان هم می‌گویند، ششمین سیاره در منظومه شمسی ماست و پس از مشتری، بزرگترین سیاره محسوب می‌شود. در ادامه می‌خواهیم بیشتر با این دنیای شگفت‌انگیز آشنا شویم.
زحل یک غول گازی بسیار بزرگ است، اما با وجود حجم عظیمش، جرم آن فقط ۹۵ برابر زمین است. چگالی این سیاره بسیار کم است و حتی از آب هم کمتر برآورد شده است. مدت زمان یک روز کامل در کیوان، تقریباً ۱۰ ساعت و ۳۹ دقیقه زمینی است و یک سال آن برابر است با ۲۹٫۵ سال زمینی.
مدار گردش زحل به دور خورشید، مانند زمین کج است و به همین دلیل، در این سیاره هم چهار فصل مختلف تجربه می‌شود. ساختار زحل هم مانند مشتری، بیشتر از گاز تشکیل شده که بخش عمده آن هیدروژن است. علاوه بر هیدروژن، مقدار کمی هلیوم و متان نیز در ترکیب گازهای آن وجود دارد.
اگر به آسمان شب نگاه کنید، می‌توانید زحل را به عنوان یک جرم نسبتاً درخشان ببینید. آنچه آسمان این سیاره را چشمنواز می‌کند، حلقه‌های درخشان دور آن و همچنین قمرهای متعددش است. به دلیل چرخش سریع زحل به دور خود، قطب‌های آن کمی پخ و تخت شده‌اند و برای همین شکل سیاره کاملاً کروی نیست. زحل از نظر ظاهری و ساختاری بسیار به مشتری شباهت دارد، با این تفاوت که حلقه‌های تماشایی و خیره‌کننده‌ای آن را احاطه کرده‌اند.
ویژگی‌های فیزیکی سیاره زحل
سیاره کیوان از سیاره مشتری کوچک‌تر است. جرم آن نیز کمتر از مشتی بوده و تقریباً ۹۵ برابر سیاره زمین برآورد می‌شود. از نظر حجم و جرم، کیوان سومین جرم بزرگ در منظومه شمسی به شمار می‌رود. این سیاره در دسته غول‌های گازی قرار دارد، زیرا سطح آن عمدتاً از گاز تشکیل شده است؛ هرچند که ممکن است در مرکز آن یک هسته جامد وجود داشته باشد.
کیوان کمترین چگالی متوسط را در بین تمام سیارات منظومه شمسی دارد. جالب است بدانید که اگر بتوانید این سیاره را در یک اقیانوس بسیار بزرگ بیندازید، مانند یک توپ روی آب شناور می‌ماند! همچنین شکل این سیاره کاملاً کروی نیست؛ به طوری که شعاع آن در نواحی استوایی حدود ۱۰٪ بیشتر از شعاع آن در قطب‌ها است. این اعداد به ترتیب ۶۰٬۲۶۸ کیلومتر و ۵۴٬۳۶۴ کیلومتر اندازه‌گیری شده‌اند.
به نظر می‌رسد ترکیب درونی زحل شبیه به ترکیب سیاره مشتری باشد. بر اساس محاسبات نظری، حدود ۷۴٪ آن از هیدروژن، ۲۴٪ از هلیوم و ۲٪ از عناصر سنگین‌تر تشکیل شده است. این ترکیب بسیار شبیه به مواد تشکیل‌دهنده خورشید است. احتمالاً کیوان یک هسته سنگی و کوچک دارد که قطری حدود ۲۰ هزار کیلومتر و جرمی معادل ۲۰ برابر جرم زمین (Mφ) دارد.
قمرهای زحل
سیاره زحل در مجموع ۱۵۰ ماه دارد که از این تعداد، نام ۵۳ تای آن‌ها به طور رسمی ثبت شده است. بزرگترین این ماه‌ها تیتان نام دارد که پهنای آن به ۵۱۵۰ کیلومتر می‌رسد. چهار ماه دیگر به نام‌های رئا، دیونه، تتیس و یاپتوس نیز داریم که اندازه‌ی آن‌ها بین ۱۰۵۰ تا ۱۵۳۰ کیلومتر است.
ماه رئا دارای حلقه‌های مخصوص به خود و یک جو خاص است. بیشتر ماه‌های دیگر زحل بسیار کوچک هستند؛ ۳۴ تای آن‌ها کمتر از ۱۰ کیلومتر قطر دارند و ۱۴ ماه دیگر نیز اندازه‌ای بین ۱۰ تا ۵۰ کیلومتر دارند.
بیشتر نام این ماه‌ها از اسطوره‌های تیتان‌ها در یونان باستان گرفته شده‌اند. تیتان تنها ماه در کل منظومه شمسی است که هوای کافی برای انجام واکنش‌های شیمیایی دارد. همچنین، تنها جایی غیر از زمین است که دریاچه‌هایی از هیدروکربن در آن پیدا شده است.
در ششم ژوئن سال ۲۰۱۳، دانشمندان موادی در لایه‌های بالایی هوای تیتان کشف کردند که می‌توانند از اجزای اولیه برای پیدایش حیات باشند. سپس در آوریل ۲۰۱۴، پژوهشگران ناسا گزارش دادند که به نظر می‌رسد یک ماه جدید در حال ساخته شدن در حلقه A زحل است.
یک پدیده جالب بین دو ماه جانوس و اپیمتئوس رخ می‌دهد. این دو ماه در مسیری بسیار شبیه به هم به دور زحل می‌چرخند و هر چهار سال یکبار به هم نزدیک می‌شوند. هنگام نزدیک شدن، نیروی کشش بین آن‌ها باعث می‌شود جای مدارشان با هم عوض شود.
میماس که یکی از کوچک‌ترین ماه‌های زحل است، در سال ۱۷۸۹ توسط ویلیام هرشل پیدا شد. این ماه کوچک و پر از گودال که به “ستاره مرگ” معروف است، یکی از بزرگترین گودال‌های برخوردی به پهنای ۱۳۰ کیلومتر را روی خود دارد. دلیل به وجود آمدن چنین پدیده‌ای این است که میماس از یک طرف آنقدر سنگین است که نیروی جاذبه‌اش آن را به شکل کروی درمی‌آورد، و از طرف دیگر آنقدر سبک است که اجازه می‌دهد چنین گودال‌های بزرگی روی سطحش باقی بمانند.
حلقه های زحل
حلقه‌های سیاره زحل در فاصله حدود ۱۱ هزار کیلومتری از سطح آن قرار گرفته‌اند. این حلقه‌ها از قطعات یخ، سنگ و ذرات غبار تشکیل شده‌اند که اندازه برخی از آن‌ها به کوچکی یک ذره‌ی ریز و برخی دیگر به بزرگی یک خانه است. حلقه‌های زحل بسیار پهن هستند، اما در عین حال فوق‌العاده نازک و تخت می‌باشند.
عرض این حلقه‌ها به ۲۸۰ هزار کیلومتر می‌رسد، در حالی که ضخامت آن‌ها تنها حدود یک کیلومتر است. به همین دلیل، وقتی از سطح زمین و از زاویه پهلو به زحل نگاه کنیم، حلقه‌ها مانند یک خط نازک به نظر می‌رسند و تقریباً دیده نمی‌شوند. جالب است بدانید که پهنای بعضی از این حلقه‌ها تقریباً به اندازه فاصله بین زمین و ماه است.
سیارات مشتری، نپتون و اورانوس نیز حلقه دارند، اما حلقه‌های زحل از همه واضح‌تر و قابل مشاهده‌تر هستند. دانشمندان معتقدند که دلیل درخشندگی بیشتر این حلقه‌ها، جوان‌تر بودن آن‌هاست. آن‌ها گمان می‌کنند که این حلقه‌ها در نتیجه نزدیک شدن یک قمر به زحل و متلاشی شدن آن به دلیل نیروی گرانش شدید این سیاره، به وجود آمده‌اند.
حلقه‌های زحل بر اساس ترتیب کشف، با حروف الفبای لاتین نامگذاری شده‌اند: A، B، C، D، E، F و G. بین این حلقه‌ها، سه فاصله یا شکاف وجود دارد به نام‌های انکه، کیلر و مکسول، و نیز یک فاصله بزرگتر به نام شکاف کاسینی.
اولین کسی که به این حلقه اسرارآمیز دور زحل توجه کرد و آن را کشف نمود، گالیله بود. او در سال ۱۶۱۰ متوجه آن شد و در ابتدا فکر می‌کرد که این حلقه جامد و یکپارچه است. اما امروزه ثابت شده که این حلقه از قطعات سنگی و تکه‌های یخ تشکیل شده که برخی از آن‌ها به اندازه یک خودروی معمولی هستند. ترکیب نیروی جاذبه زحل و قمرهای آن باعث شده که این قطعات به شکل حلقه‌های باریک و زیبا به دور سیاره حفظ شوند و تقریباً ثابت به نظر برسند.
شگفتی های زحل
زحل، بعد از مشتری، دومین سیاره بزرگ و بسیار زیبا در منظومه شمسی است. این سیاره هفت حلقه مسطح دارد که دور آن می‌چرخند. در واقع، این حلقه‌ها از تعداد زیادی حلقه‌های باریک تشکیل شده‌اند که بیشتر از ذرات یخ ساخته شده‌اند.
همین حلقه‌ها باعث شده‌اند زحل یکی از دیدنی‌ترین سیارات آسمان باشد. علاوه بر زحل، سیارات مشتری، نپتون و اورانوس هم حلقه دارند، اما حلقه‌های آن‌ها بسیار کمنورتر از حلقه‌های زحل است.
سیاره زحل بیشتر از گاز تشکیل شده و مقدار زیادی هلیوم در آن وجود دارد. به همین دلیل، انسان نمی‌تواند روی سطح آن بایستد، همان‌طور که روی زمین ایستاده است.
حلقه‌های زحل بسیار بزرگ اما در عین حال نازک هستند. جالب است بدانید که اگر حلقه‌های اصلی زحل را بین زمین و ماه پهن کنیم، به راحتی در این فاصله جای می‌گیرند، اما ضخامت آن‌ها حتی به یک کیلومتر هم نمی‌رسد.
تنها حلقه‌هایی که با تلسکوپ‌های معمولی از زمین دیده می‌شوند، متعلق به زحل هستند.
زحل ۵۳ قمر دارد که نامگذاری شده‌اند و ۱۶ قمر احتمالی دیگر نیز دارد که هنوز تأیید نشده‌اند.
نخستین فضاپیمایی که به زحل سفر کرد، پایونیر ۱۱ نام داشت. این فضاپیما در سال ۱۹۷۳ به فضا پرتاب شد و در سال ۱۹۷۹ به زحل رسید.
یک روز در زمین ۲۴ ساعت است، اما یک روز کامل در زحل فقط ۱۰ ساعت و ۳۹ دقیقه طول می‌کشد.
زحل با سرعت ۹۹۷۷ کیلومتر بر ساعت به دور خود می‌چرخد. این سرعت بالا باعث شده است قسمت استوای سیاره برآمده و قطب‌های آن پَخ شود. به همین دلیل، زحل را مسطح‌ترین سیاره منظومه شمسی می‌دانند.
تیتان، بزرگترین قمر زحل، تنها قمری است که جو قابل توجهی دارد. ضخامت جو تیتان ۵۹۵ کیلومتر است؛ یعنی حدود ده برابر ضخیم‌تر از جو کره زمین.
از آنجا که زحل از زمین بسیار دورتر از خورشید قرار گرفته، هر بار چرخش آن به دور خورشید، معادل ۳۰ سال زمینی طول می‌کشد.
تاکنون تنها چهار فضاپیما از زحل بازدید کرده‌اند: پایونیر ۱۱ در سال ۱۹۷۹، وویجر ۱ در سال ۱۹۸۰، وویجر ۲ در سال ۱۹۸۱ و کاسینی در سال ۲۰۰۴. فضاپیمای کاسینی حتی وارد مدار زحل شد و از حلقه‌ها و قمرهای آن عکس‌های شگفت‌انگیزی گرفت.