لماذا يكون لزحل حلقات حوله؟

click fraud protection

زحلالحلقات المدهشة تجعلها واحدة من أجمل الأشياء التي يختارها نجوم النجوم في السماء. نظام الحلقات الرائع مرئي حتى من خلال تلسكوب صغير ، ولكن ليس بقدر كبير من التفاصيل. جاءت أفضل المناظر من المركبات الفضائية ، مثل Voyagers ، ومهام Cassini. من هذه اللقاءات الحميمة ، اكتسب علماء الكواكب قدراً كبيراً من المعلومات التي تساعد على إضاءة أصل حلقات زحل وحركاتها وتطورها.

الماخذ الرئيسية

  • تصنع حلقات زحل إلى حد كبير من الجليد ، تتخللها جزيئات الغبار.
  • زحل تفتخر ستة أنظمة حلقة رئيسية ، مع الانقسامات بينهما.
  • قد تكون الحلقات قد تشكلت عندما تجول قمر صغير بالقرب من زحل وكسر إلى أجزاء ، ولكن قد تكون جزيئات من مذنبات طائشة أو كويكبات ، أيضًا.
  • ويعتقد أن الحلقات كانت صغيرة إلى حد ما ، فقط بضع مئات من ملايين سنة ، وفقا ل ناسا، يمكن أن تتبدد في المائة مليون سنة القادمة أو نحو ذلك.

من خلال التلسكوب ، تبدو حلقات زحل متينة. تمكن بعض علماء الفلك الأوائل ، مثل جان دومينيك كاسيني ، من تحديد ما يشبه "الثغرات" أو الاختراقات في الحلقات. تم تسمية أكبرها باسم عالم الفلك الشهير ، قسم كاسيني. في البداية ، اعتقد الناس أن الاستراحات كانت مناطق خالية ، لكن مشاهدات المركبة الفضائية في القرن العشرين أظهرت أنها ممتلئة بالمواد أيضًا.

instagram viewer

كم عدد حلقات هل زحل؟

هناك ستة مناطق حلقة رئيسية. أهمها الحلقات A و B و C. الآخرين ، D (الأقرب) ، E ، F ، و G أكثر خفة. توضح لهم خريطة الحلقات بالترتيب التالي ، بدءًا من سطح سطح زحل مباشرةً وتتحرك للخارج: D و C و B و Cassini Division و A و F و G و E (الأبعد). هناك أيضًا حلقة تسمى "Phoebe" وهي نفس المسافة مثل القمر فيبي. تتم تسمية الحلقات أبجديًا وفقًا للترتيب الذي تم اكتشافها به.

مخطط حلقات زحل مع التسميات.
تلتقط هذه الصورة التي صنعتها مركبة كاسيني الفضائية ما يقرب من مختلف مناطق نظام الحلقات.NASA / JPL / Space Science Institute / Wikimedia Commons / Public Domain

الحلقات واسعة ورقيقة ، وتمتد على أوسع نطاق إلى ما يصل إلى 282000 كيلومتر (175000 ميل) من الكوكب ، ولكن فقط بضع عشرات من القدمين في معظم الأماكن. هناك الآلاف من الحلقات في النظام ، تتكون كل منها من مليارات القطع من الجليد التي تدور حول الكوكب. جزيئات الحلقة مصنوعة إلى حد كبير من نقي جدا ماء جليد. معظم القطع صغيرة إلى حد ما ، ولكن بعضها بحجم الجبال أو حتى المدن الصغيرة. يمكننا رؤيتها من الأرض لأنها مشرقة وتعكس الكثير من أشعة الشمس.

الفنان تقديم جزيئات حلقة.
تصور الفنان لمواد الحلقة المتجمعة في مدار حول زحل. بعض جزيئات الحلقة كبيرة والبعض الآخر صغير.ناسا / مختبر الدفع النفاث / جامعة كولورادو / ويكيميديا ​​كومنز / المجال العام

يتم الاحتفاظ جزيئات الحلقة في مكانها عن طريق التفاعلات الجاذبية مع بعضها البعض ومع أقمار صغيرة جزءا لا يتجزأ من الحلقات. هذه "الأقمار الصناعية الراعية" ركوب القطيع على جزيئات الحلبة.

كيف حصلت على زحل حلقاتها

في حين أن العلماء عرفوا دائمًا أن زحل لديه حلقات ، إلا أنهم لا يعرفون كم من الوقت كانت موجودة في الحلقات ومتى ظهرت. هناك نوعان من النظريات الرئيسية.

ولد بهذه الطريقة ، نظرية واحدة

لسنوات عديدة ، افترض العلماء أن الكوكب وحلقاته ظهرت في وقت مبكر من تاريخ العالم النظام الشمسي. لقد اعتقدوا أن الحلقات تم إنشاؤها من المواد الموجودة: جزيئات الغبار والكويكبات الصخرية والمذنبات وصخور الجليد الكبيرة.

سادت تلك النظرية حتى استكشافات المركبات الفضائية الأولى التي قامت بها بعثات فوياجر ابتداءً من عام 1981. أظهرت الصور والبيانات تغييرات في الحلقات ، حتى على مدى فترات زمنية قصيرة. قدمت بعثة كاسيني معلومات إضافية لا يزال العلماء يقومون بتحليلها ، مما يشير إلى أن جزيئات الحلقة تضيع خلال فترات زمنية قصيرة. دليل آخر عن عمر الحلقات يأتي من تركيبة جليد الماء النقية للغاية للجزيئات. يجادل العلماء بأن هذا يعني أن الحلقات أصغر بكثير من زحل. سوف تظلم جزيئات الجليد الأقدم من الغبار بمرور الوقت. إذا كان هذا صحيحًا ، فلن تعود الحلقات التي نراها الآن إلى أصول زحل.

القمر المكسور ، النظرية الثانية

بدلاً من ذلك ، ربما يكون قد تم إنشاء نظام الحلقة الحالية عندما ابتعد قمر بحجم Mimas عن زحل قبل 200 مليون عام تقريبًا وانكسر بسبب زحل الهائل الجاذبية. ثم كانت القطع الناتجة ستسقط في مدار حول زحل ، مما يخلق الحلقات التي نراها اليوم. من المحتمل أن يكون سيناريو تفكك القمر هذا قد لعب مرات عديدة على مدى عمر الكوكب البالغ 4.5 مليار عام. الخواتم التي نراها اليوم ليست سوى أحدث مجموعة ، وفقا لهذه النظرية.

من المحتمل أيضًا أنه كان من الممكن أن يكون العالم المبكر الذي يشبه "تيتان" قد شارك في إنشاء الحلقات ، مما شكل نظامًا أكبر بكثير وأكثر ضخامة من الأنظمة التي نشاهدها اليوم.

هل كنت تعلم؟

زحل ليس الكوكب الوحيد مع الحلقات. كوكب المشتري العملاق, غامض أورانوسو نبتون بارد لديهم أيضا.

بغض النظر عن كيفية تشكلها ، تستمر حلقات زحل في التغيير بمرور الوقت ، وتكتسب مواد حيث تتجول الأجسام الصغيرة جدًا. بناء على البيانات التي تم جمعها خلال مهمة كاسينييعتقد العلماء أن الحلقات تجذب الغبار بين الكواكب ، مما يساعد على تجديد المواد المفقودة بمرور الوقت. النشاط داخل الحلقات بواسطة أقمار الراعي يسبب أيضًا تغيرات في الحلقات.

تحديد مكان المراوح.
توفر هذه المجموعة من صور كاسيني سياقًا لفهم موقع وحجم الميزات على شكل المروحة التي تمت ملاحظتها في حلقة زحل أ.NASA / JPL / Space Science Institute / Wikimedia Commons / Public Domain

مستقبل حلقات زحل

يمتلك العلماء عددًا من النظريات حول كيفية تبديد الحلقات الحالية ، ولكن يتفق معظمهم على أنها ربما لن تستمر طويلًا. لن تتشكل الحلقات الجديدة إلا إذا اقترب شيء ما من التمزق. بينما تنتشر الجسيمات الصغيرة الأخرى في الأقمار المجاورة ، وقد تنتشر إلى الفضاء وتضيع في النظام. عندما تهاجر الأقمار نفسها إلى الخارج ، ستنتشر جسيمات الحلقة التي "يقطعونها".

يمكن للجسيمات "أن تمطر" في زحل ، أو تتبدد في الفضاء. بالإضافة إلى القصف والتصادم مع النيازك يمكن أن يطرد الجسيمات من المدار. بمرور الوقت ، يمكن أن تتسبب هذه الإجراءات في فقدان الحلقات وتختفي تمامًا. تشير بيانات كاسيني إلى فكرة أن الحلقات الحالية قد يكون عمرها بضع مئات الملايين من السنين على الأكثر. قد تستمر فقط مائة مليون سنة أخرى قبل أن تتبدد إلى الفضاء أو إلى الكوكب. وهذا يعني أن حلقات زحل سريعة الزوال عند مقارنتها بالكوكب نفسه ، وأن الكوكب كان يمكن أن يكون لديه مجموعات عديدة من الحلقات حيث تتجول عوالم أصغر كثيرًا على مدى عمر زحل.

شيء واحد يتفق عليه العلماء في الوقت - يعني الوقت أشياء مختلفة طوال عمر الكوكب ، وسنكون قادرين على تقدير حلقات زحل المذهلة لعدة آلاف من السنين.

مصادر

غروسمان ، ليزا. "قد تكون حلقات زحل أقمارًا مقطعة." أخبار العلوم للطلاب ، 24 يناير 2018.

"ما هو سمك حلقات زحل؟" مكتب المرجع ، Hubblesite.

"زحل." وكالة ناسا ، 25 أبريل 2019.

Steigerwald ، بيل. "بحث ناسا يكشف أن زحل يخسر حلقاته بمعدل" أسوأ حالة سيناريو ". نانسي جونز ، ناسا ، 17 ديسمبر 2018 ، الحزام الأخضر ، ماريلاند.

instagram story viewer