سیاره زحل
قمرهای اصلی
زحل هفت قمر اصلی و بزرگ دارد که یکی از آنها حتی بزرگتر از سیاره عطارد است.
۱. تیتان(Titan)
تیتان اولین قمر کشف شده زحل است که در سال ۱۶۵۵ میلادی توسط ستاره شناس کریستیان هویگنس کشف شد. تیتان بزرگترین قمر زحل و دومین قمر بزرگ منظومه شمسی است. شعاع آن حدوداً ۲۵۷۵ کیلومتر و قطر آن ۵۱۴۹ کیلومتر است.
از نظر اندازه بزرگتر از سیاره عطارد است، اما فقط ۴۰ ٪ آن حجم دارد. تایتان ۵۰٪ بزرگتر از ماه زمین و ۸۰ ٪ حجیمتر از آن است. اگرچه تیتان دومین قمر بزرگ منظومهی شمسی، بعد از قمر سیاره مشتری، گامیناد، است، اما اولین و تنها قمر این منظومه است که میتوان ابر و جو متراکمی را بر روی آن مشاهده کرد.
دمای سطح آن در حدود ۱۷۹.۲- درجه سانتی گراد است. تایتان حدود ۱٪ زمین از خورشید نور دریافت میکند. متان موجود در اتمسفر، تأثیر گلخانهای روی سطح تایتان ایجاد میکند که بدون آن تیتان خیلی سردتر میشد.
این قمر در درجه اول از مواد یخی و صخرهای تشکیل شده است و هستهای صخرهای احاطه شده با لایههای مختلف یخ و یک لایهی زیرسطحی از مایع غنی از آمونیاک دارد. جو آن اکثراً از نیتروژن، متان و ابرهای اتان با دود ارگانیک غنی از نیتروژن تشکیل شده است. ویژگیهای آب و هوایی شامل باد و باران دارد که ویژگیهایی شبیه به زمین مانند تپهها، رودخانهها، دریاچهها، دریاها و جلگهها را ایجاد میکند.
این قمر هر ۱۵ روز و ۲۲ ساعت زمینی یکبار به دور زحل میچرخد و فقط یک طرف صورت آن به طور دائمی به سمت زحل است. هایپریون (Hyperion) قمری کوچک و با شکلی بیقاعده است که در یک مدار با تیتان قرار دارد.
تیتان دورترین جسم از زمین است که یک کاوشگر فضایی بر روی سطح آن فرود آمده است. فضاپیمای هویگنس در سال ۲۰۰۵ روی تیتان فرود آمد. از آن زمان تجزیه و تحلیل نشان میدهد که تیتان ممکن است یک محیط پر بیوتیک سرشار از ترکیبات ارگانیک پیچیده باشد. به نظر میرسد این قمر حاوی اقیانوسی در زیر پوستهی یخی آن باشد که در این اقیانوس، شرایط به طور بالقوه برای زندگی میکروبی مناسب است. این اکتشافات، تیتان را به یک مورد بسیار دقیق برای بررسی و مطالعه تبدیل میکند که ماموریتهای آیندهای برای آن برنامهریزی شدهاند.
۲. هایپریون (Hyperion)
هایپریون، اولین قمر غیر گرد است که در منظومه شمسی کشف شده است. این قمر در سال ۱۸۴۸ میلادی توسط ویلیام باند، جورج باند و ویلیام لاسل کشف شد.
شکل نامنظم آن، چرخش بیقاعده و ظاهر اسفنجی، آن را به یک مورد بسیار منحصر به فرد تبدیل کرده است. نام این قمر از خدای تیتان مراقبت و مشاهده، برادر بزرگتر کرونوس گرفته شده است. هایپریون با قطر حدود ۱۲۱.۵۷ کیلومتر به یکی از بزرگترین اجسام شناخته شده با شکل بسیار نامنظم در منظومه شمسی تبدیل شده است. اعتقاد بر این است که این قمر زمانی جزئی از جسمی بزرگتر بوده که بر اثر اتفاق بزرگی از آن جدا شده است.
این قمر نیز مانند اکثر قمرهای دیگر، چگالی کمی دارد که نشان میدهد تا حد زیادی از آب یخ و سنگ تشکیل شده است. سطح آن از دهانههای عمیق و لبه تیز پوشیده شده که ظاهری شبیه به یک اسفنج بزرگ دارد. مواد تاریکی ته هر دهانه را پر میکند. چرخش آن نیز بی قاعده و با هرج و مرج است. این چرخش به قدری مبهم است که جهت گیری آن در فضا کاملاً غیرقابل پیش بینی است. هایپریون همراه با قمرهای پلوتون نیکس و هیدرا، جزء معدود قمرهای منظومه شمسی است که به صورت بی قاعده و آشفته میچرخد.
۳. انسلادوس (Enceladus)
انسلادوس، ششمین قمر بزرگ زحل با قطری حدود ۵۰۰ کیلومتر است. این قمر در سال ۱۷۸۹ میلادی توسط ویلیام هرشل کشف شد و نام آن از یکی از بزرگترین اساطیر یونان گرفته شد. این قمر بیشتر توسط یخهای تازه و تمیز پوشانده شده است که آن را به یکی از بازتابندهترین اجسام منظومه شمسی تبدیل میکند.
دمای سطح آن در ظهر به ۳۲۴- درجه فارنهایت میرسد که این دما برای جسمی که نور جذب کند بسیار سرد است. در حال حاضر انسلادوس تنها قمر زحل است که به صورت درون زا فعال میباشد و کوچکترین جسم شناخته شده در منظومه شمسی است که امروزه از نظر زمین شناسی فعال است، به این معنی که در آن بارش برف و نزولات جوی وجود دارد.
اخیراً دادهها حاکی از وجود ترکیبات آلی در ستونهای آب مایع است که از این قمر به فضا ساطع میشود. این ترکیبات دارای نیتروژن و اکسیژن هستندکه این عناصر نقش مهمی در تولید اسیدهای آمینه و بلوکهای ساختاری پروتئینها دارند.
۴. تتیس (Tethys)
تتیس، سومین ماه بزرگ سیاره زحل است که کمترین تراکم را در میان تمام قمرهای آن دارد. این قمر که در درجه اول از آب ساخته شده است، و بخش کوچکی از سنگ را نیز داراست، در سال ۱۶۸۴ میلادی توسط جی. دی. کسینی کشف و نام آن نیز از اساطیر یونان برگرفته شد.
این قمر دارای قطری حدود ۱۰۶۰ کیلومتر و تراکم ۰.۹۸ گرم در سانتیمتر مکعب میباشد. مقدار کمی از ماده تاریک ناشناس در این قمر وجود دارد. تیتان دومین قمر درخشان سیاره زحل است و در آن سطح زیادی از گسلها وجود دارد. دهانهای معروف به ادیسه در آن قرار دارد که قطر آن ۴۰۰ کیلومتر است.
۵. دیان (Dione)
دیان دومین ماه بزرگ سیاره زحل است که در سال ۱۶۸۴ میلادی توسط جی. دی. کسینی کشف و با نامی از اساطیر یونان نامگذاری شد. دیان با قطری حدود ۱۱۲۲ کیلومتر، ۱۵مین قمر بزرگ در منظومه شمسی است.
حدود دو سوم از جرم دیان را یخ تشکیل میدهد و بقیهی هسته متراکم و احتمالاً سنگ سیلیسی است. اطلاعات بیشتر نشان میدهد که این قمر دارای یک اقیانوس آب مایع داخلی نمکی شبیه به انسلادوس است. اگرچه قسمت اعظم سطح دیان از زمینهای شکسته شده تشکیل نشده است، اما سطح این قمر نیز با شبکهی گستردهای از فرورفتگیها و خطوط باریک پوشانده شده که نشان میدهد در گذشته فعالیت تکتونیکی داشته است. این قمر حتی ممکن است در حال حاضر از نظر زمین شناسی نیز فعال باشد، اما سطح فعالیت آن به مراتب کمتر از انسلادوس است.
۶. رئا (Rhea)
نام این قمر از “مادر خدایان” در اساطیر یونان گرفته شد. رئا در سال ۱۶۷۲ میلادی توسط کسینی کشف شد. این قمر، دومین قمر بزرگ زحل و نهمین قمر بزرگ منظومه شمسی است. چگالی آن حدود ۱.۲۳۶ گرم بر سانتی متر مکعب است. این چگالی کم نشان میدهد که این قمر از ۲۵ ٪ سنگ و ۷۵ ٪ یخ ساخته شده است. درجه حرارت رئا در نور مستقیم خورشید ۱۷۴- درجه سانتیگراد و بین ۲۰۰- تا ۲۲۰- درجه سانتیگراد در سایه است.
۷. یاپتوس (Iapetus)
یاپتوس، سومین قمر بزرگ زحل، با فاصله ۳.۵ میلیون کیلومتر، دورترین فاصله در میان قمرهای بزرگ زحل، و همچنین بیشترین شیب مداری، ۴۷/۱۵ درجه سانتیگراد را از آن خود کرده است. این قمر که بخاطر سطح غیرمعمول دو رنگش معروف است، در سال ۱۶۷۱ میلادی توسط کسینی کشف و نام آن نیز از اساطیر یونان گرفته شد.
این قمر همیشه یک طرف را به سمت زحل نگه میدارد و قطری در حدود ۱۴۳۶ کیلومتر دارد. به دلیل شکل ظاهری دو رنگش، لقب به یینیانگ منظومه شمسی را از آن خود کرده است. یاپتوس از چگالی کمی برخوردار است که نشان میدهد که بیشتر از یخ و مواد سنگی تشکیل شده است. این قمر نه کروی و نه بیضی است، اما دارای خط استوا و قطبهای خرد شده است. به خوبی نمیتوان درک کرد که چگونه این خط الراس ایجاد شده است و چرا یاپتوس چنین مدار آشفتهای دارد.
حلقههای زحل
قمرهای زحل نیز در سیستم حلقهای این سیاره نقش دارند. سیستم حلقهای زحل بزرگترین و پیچیدهترین سیستم در کل منظومه شمسی است. این حلقهها از بقایای یخ و سنگ به وجود آمده از ستارههای دنباله دار، سیارکها و قمرها ساخته شدهاند. این ذرات از اندازه کوچک به اندازه گرد و غبار تا اجسام بزرگی به اندازهی خانهها یا حتی کوهها تشکیل شدهاند.
حلقههای زحل به ترتیب کشف به ۷ گروه تقسیم میشود که به ترتیب الفبای نامگذاری شده اند (D, C, B, A, F, G, E). حلقه F توسط دو قمر زحل به نامهای پرومتئوس و پاندورا نگه داشته میشود که آنها “قمرهای چوپان” نامیده میشوند. این حلقهها در مجموع، به اندازه ۴/۵ برابر زمین عرض دارند، اما ضخامت آنها تقریباً به دو سوم مایل میرسد.
زیستپذیری در زحل
از آنجا که این سیاره سطح واقعی نداردو با مایعات پر پیچ و خم پوشیده شده است، آن طور که ما میدانیم برای زندگی مفید نیست. قمرهای زحل به ترتیب تیتان و انسلادوس دارای اقیانوسهای داخلی هستند که احتمالاً میتوانند زیستپذیری داشته باشند.
آینده ای برای زحل
با آنکه چیزهای بسیاری راجع به زحل کش شده است، اما هنوز هم بسیاری از موارد را راجع به این سیاره نمیدانیم. در حال حاضر، از آنجا که قمرهای تیتان و انسلادوس، شانس بیشتری برای زندگی به نسبت زحل و دیگر قمرهای آن دارند، توجه دانشمندان بیشتر به سمت آنها سوق داده شده است.
شرایط موجود در تیتان میتواند در آیندهای بسیار دورتر مسکونیتر شود. مأموریتی به نام سنجاقک (Dragonfly) در سال ۲۰۲۶ قرار است انجام شود که متشکل از یک سفینه بدون سرنشین بزرگ است تا در جو تیتان پرواز کند. هدف از این مأموریت بررسی میزان پیشرفت شیمی پریبیوتیک این قمر است. این احتمال وجود دارد که انسلادوس نیز ممکن است با این ماموریت در معرض مشاهدات بیشتر باشد.
زحل و کیوان
منبع