في يونيو 2008، تم الانتهاء من برنامج العمل الأصلي للمركبة الفضائية Xsini. وبما أن المركبة الفضائية عملت بما يرضي المخططين والباحثين، فقد تقرر تمديد نشاطها لمدة عامين مع خيار لمدة عامين آخرين حتى عام 2012. وقد تم بث العديد من النتائج، بعضها مفاجئ، إلى إسرائيل. تتيح هذه المجموعة من البيانات رؤية عالمية لهذا الكوكب. المقالة الأولى في السلسلة
بعد أن استعرضنا لك في المراجعات السابقة حلقات زحل المذهلة لقد حان الوقت أيضًا لرعاية كوكب زحل في حد ذاته.
السرعة المحورية لزحل
لقد كان قياس السرعة المحورية لزحل مشكلة لسنوات عديدة لأنه مغطى بالسحب وليس من الممكن مراقبة ما يكمن تحتها. ما كان مفقودًا هو نقطة مرجعية صلبة يمكن على أساسها إجراء هذا النوع من القياس. وهذا له أهمية كبيرة لأنه يسمح لنا بمعرفة الكثير عن البنية الداخلية للنجم. وعلى الرغم من وجود تقدير بشأن السرعة المحورية لزحل، إلا أنه كان يفتقر إلى البعد الدقيق. النهج الذي تقرر استخدامه هو موجات الراديو الناتجة عن المجال المغناطيسي لكوكب زحل، ومن المعروف منذ زمن طويل أن الشحنات الكهربائية المحاصرة في هذا المجال تبعث موجات راديو بتردد 100 كيلو هرتز، وينشأ المجال المغناطيسي نفسه داخل الفضاء. الكوكب، لذا فإن التغيرات في انبعاث موجات الراديو يمكن أن تشير إلى سرعته والسرعة المحورية لكوكب زحل، وقد أثبتت هذه الطريقة نجاحها عندما تم قياس السرعة المحورية لكوكب المشتري. تم استخدام هذه التقنية عندما مرت المركبة الفضائية فوييجر بالقرب من زحل وكانت النتيجة 10 ساعات و39 دقيقة و24 ثانية. أظهر قياس آخر تم إجراؤه بعد 15 عامًا بواسطة مركبة الفضاء يوليسيس أن انبعاث الموجات الراديوية يتغير بمرور الوقت، وأظهرت الاختبارات التي أجرتها كاسيني أن السرعة المحورية لزحل هي 10 ساعات و45 دقيقة و45 ثانية. وهذا يعني أنه خلال السنوات الفاصلة بين مرورات المركبة الفضائية، تباطأت السرعة المحورية لزحل بمقدار 6 دقائق. وكان من الواضح أن ما يفعله هو التأثير على انبعاث موجات الراديو من زحل. إن التباطؤ في سرعة دوران زحل لا يبدو معقولا، والمطلوب تفسير، ووفقا لأحد التفسيرات فإن التغيرات في سرعة الرياح الشمسية تسبب تغيرات في انبعاث موجات الراديو، ووفقا لتفسير ثان، فإن الجسيمات من ينابيع إنسيلادوس الحارة تؤثر على المجال المغناطيسي عن طريق سحبها حول زحل، وأظهر فحص البيانات أن السبب الرئيسي هو الرياح الشمسية. وتبين أن هناك نمطًا يحدث بموجبه تغير دائم في انبعاث موجات الراديو القصيرة كل 25 يومًا، وهو قريب جدًا من وقت دوران الشمس حول نفسها، كل 26 يومًا، رغم أن الأمر يحتاج إلى تفسير إضافي. إلى الجواب الكامل (١).
المجال المغناطيسي ونطاقات الإشعاع
اتضح أن المجال المغناطيسي لزحل يشترك مع الشمس أكثر من الأرض. ويمكن تفسير ذلك بأن جزء من المجال المغناطيسي الذي يتحكم في انبعاث موجات الراديو قد تحرك نحو خطوط عرض أعلى في العقدين الأخيرين، وترتكز هذه الفرضية على أن المجال المغناطيسي للشمس لا يدور حول الشمس مثلها. "يحدث مع جسم صلب. تتغير مدة الدوران مع اختلاف خطوط العرض. يصدر صوت الراديو مثل نبضات القلب (2). وعلى مسافة 5 أنصاف أقطار من زحل، تم اكتشاف ظاهرة تم اكتشافها سابقًا بالقرب من الأرض وبالقرب من الأرض". كوكب المشتري. الإلكترونات التي تتحرك من زحل إلى الأمام ولذلك تسمى بالإلكترونات المضادة للكواكب، وتبين أن هذه الظاهرة تحدث عند القطبين، في مكان يكون فيه التوهج القطبي منخفض الشدة ويصطدم بخطوط المجال المغناطيسي، وهي أيضًا ذات شدة منخفضة. يبلغ عرض انتشار هذه الإلكترونات 10 درجات، مما يسمح للباحثين بوضع نقطة التكوين الدقيقة فوق القطب ضمن نطاق مسافة أقصى يبلغ 5 أنصاف أقطار زحل (3).
الغلاف المغناطيسي لزحل غير عادي في بنيته وسلوكه، ومن حيث الديناميكية فهو يشبه كوكب المشتري، وفي بعض الأماكن تشبه كيمياءه بلازما بخار الماء المحيط بالمذنبات، وقد تم تمييز 4 مناطق بلازمية تختلف عن كل منها والأخرى في تركيبها الكيميائي ولها خصائص السوائل، وللأرض منطقتان، إحداهما تستقبل البلازما من الغلاف الأيوني والأخرى تستقبلها من الرياح الشمسية، وتدور البلازما الأرضية مع الأرض حتى مسافة 24,000 ألف كيلومتر. وفي زحل تصل هذه البلازما إلى مسافة 1.6 مليون كيلومتر ويوجد ضمن هذا الفضاء تيتان ومعظم الأقمار الجليدية والحلقات. جميعها موردة للبلازما بتركيبات كيميائية مختلفة، وتبين أن زحل لديه 3 مصادر للبلازما لا تمتلكها الأرض ويوجد بينهما تفاعل كيميائي وكهرومغناطيسي، وهذا له عدة نتائج، الأقمار والحلقات مغطاة وفي كل مرة تتم إزالة خليط كيميائي مختلف وجزء من الغلاف الجوي لتيتان.
وبمساعدة الطاقة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، تتجدد البلازما باستمرار، وتضرب الفوتونات من الشمس والإلكترونات من البلازما سطح الأقمار والحلقات، وتكون شدة التأثير عالية جدًا لدرجة إطلاق الأيونات والجزيئات مثل الماء وأحياناً أيضاً النيتروجين المدفون في الجليد. وتتسارع المادة المتأينة بفعل سرعة الدوران العالية للمجال المغناطيسي لزحل بشكل دوري، وعلى مسافات كبيرة في الغلاف المغناطيسي، تتكون البلازما من أيونات الماء الممزقة من سطح الأقمار الشبيهة بتلك الموجودة في هالة المذنبات. 4).
لون الكوكب
في رصد أرضي لزحل باستخدام التلسكوب المنزلي، يظهر الكوكب باللون الأصفر. وعند النظر إليه عن قرب، أظهرت كاسيني أنه مختلف. ولون السماء أزرق. والجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي العلوي تشتت ضوء الشمس. على الرغم من أن الغلاف الجوي للكوكب زحل فالأرض وزحل مختلفان عن بعضهما البعض من حيث تركيبهما، والنتيجة واحدة. هناك ألوان أخرى ولكن اللون الأزرق هو السائد، واسم هذه الظاهرة هو تشتت رايلي، ويهيمن اللون الأزرق في نصف الكرة الشمالي، أما في نصف الكرة الجنوبي فإن اللون السائد هو اللون الأصفر، ومن الممكن أن تكون السماء في هذا النصف أكثر غيوماً. ومن ثم لونه مختلف (5). ومن الطرق التي يستخدمها الباحثون لرصد الغلاف الجوي للنجم هي المراقبة المتكررة لأماكن مختلفة وإنتاج أفلام من سلسلة من الصور الفوتوغرافية. والطريقة الأخرى هي التظليل. حيث أن طبقة السحاب العليا و فالضباب لا يسمح بإلقاء نظرة عميقة على الغلاف الجوي، وتم دمج صور الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء بطريقة تسمح بإلقاء نظرة على الداخل، وبهذه الطريقة تضيء السحب الداخلية على خلفية انبعاث الحرارة من الداخل. النجم(6).
מקורות
1. "علماء الكواكب يقتربون من دوران زحل بعيد المنال" 12.12.2007/XNUMX/XNUMX
http://www.spaceflightnow.com/news/n0712/12saturnrotation
2. "تم اكتشاف اكتشافات دوران إضاءة زحل" 20.12.2004
http://www.spaceflightnow.com/cassini/041220lighting.html
3. "كاسيني تكتشف الإلكترونات المتخلفة على زحل" 8.3.2006
http://www.saturndaily.com/reports/ Cassini_Detects_ Backward_ Electrons _On_ Saturn.html
4. "الغلاف المغناطيسي المعقد بشكل فريد لزحل" 24.2.2005/XNUMX/XNUMX
http://www.spacefkightnow.com/cassini/050224magnetosphere.html
5. فيليبس تي.-"سماء زرقاء على زحل" 23.2.2005
http://www.spacedaily.com/news/cassini-05zb.html
6. "تقنية الفانوس الصيني تساعد في تتبع السحب في كوكب زحل" 6.10.2006/XNUMX/XNUMX
http://www.saturndaily.com/reports/ Chinese_ Lantern _Technique_ Helps_ Track_ Clouds_ At_ Saturn_999.html
