وفي نهاية الأسبوع، سيصل مسبار هويجنز إلى تيتان، أحد أقمار زحل. سيكون أحد أعظم إنجازات الجنس البشري وأبعد ما وصل إليه وهبط جسم مرسل من الأرض. ييجال فات إيل يستعرض النجم وأقماره وحلقاته وجميع الأحداث الخاصة في إسرائيل المخطط لها للهبوط *
ييجال فات إيل، الجمعية الفلكية الإسرائيلية
وسيصل مسبار هويجنز يوم الجمعة إلى قمر زحل تيتان ويهبط على سطحه. سيكون من أعظم إنجازات الجنس البشري وأبعد جسم وصل وهبط (إذا لم تكن هناك أعطال) جسم يرسل من الأرض. يعد كوكب زحل من أجمل المعالم التي يمكن رؤيتها من خلال مراقبة السماء من خلال عدسة التلسكوب.
تتم مقارنة حلقاته بكوكب Hod Vader وبفضلها فهو معروف لكل واحد منا. انطلق هيغنز إلى تيتان منذ ما يزيد قليلاً عن أسبوعين، عندما انفصل عن المركبة الفضائية الأم كاسيني، التي تدور الآن حول زحل وأقماره. انطلقت كاسيني نفسها في الرحلة الطويلة منذ حوالي 7 سنوات، إلى الكوكب الذي يبعد حوالي مليار ونصف كيلومتر عن الشمس، وهي مسافة أكبر 10 مرات من مسافة الأرض من الشمس.
مراقبة زحل
يُرى كوكب زحل الآن في أفضل حالاته، فهو ضمن مجموعة من التوائم، إلى الجنوب قليلاً من النجمين كاستور وبولوكس، اللذين أعطيا المجموعة اسمها. في هذه الأيام، يُرى زحل والتوأم في أوجها (فوق الرأس) قرب منتصف الليل. وفي ساعات المساء الأولى تظهر النجوم الثلاثة إلى الشرق من السمت عاليا فوق الأفق الغربي وإلى يمينها (جنوبا) مجموعة أوريون التي تظهر على شكل مستطيل ممدود تتوسطه النجوم الثلاثة حزام الصيد، والذي يُعرف أيضًا في إسرائيل باسم - سهم الشمال.
زحل هو أقصى جنوب النجوم الثلاثة - بولوكس يقع في مركز الثلاثي وكاستور هو النجم الشمالي. يعد كاستور نفسه نجمًا مثيرًا للاهتمام يمكن ملاحظته باستخدام تلسكوب عالي الجودة: فهو يظهر للعين كنجم واحد، ولكن من خلال عدسة التلسكوب سيظهر كنجمين، متشابهين في السطوع، قريبين جدًا بحيث لا يمكن رؤيته إلا من خلال تلسكوب عالي الجودة. مع التكبير العالي يمكن فصلها.
في الواقع، كاستور هو نظام 6 نجوم. كل زوج من الأزواج الموصوفة أدناه هو نظام من نجمين، قريبان جدًا بحيث لا يمكن فصلهما بالتلسكوب. زوج آخر، أكثر بعدًا، يحيط بالزوج الرئيسي.
أجمل كوكب
زحل هو أجمل كوكب في النظام الشمسي وأحد الأجرام السماوية الأكثر شعبية. حلقاتها التي يمكن رؤيتها بوضوح حتى في أصغر تلسكوب للهواة، تم اكتشافها بالفعل من قبل هيغنز في منتصف القرن السابع عشر، ومن الممكن أن يكون جاليليو جاليلي قد لاحظ الحلقات أيضًا، لكنه لم يفهم معناها واعتقد أنها كانت كذلك. اثنين من أقمار زحل. حصل نفس Huygens على شرف كبير لأن المسبار الذي سيهبط على تيتان يحمل اسمه.
زحل، مثل المشتري، كوكب عملاق، يتكون معظمه بالكامل من الهيدروجين والهيليوم. وفي مركز كوكب زحل، من المحتمل أن يكون هناك نواة من الحديد والصخور، والتي تقدر كتلتها بما لا يقل عن 10 كتلة الأرض. حول القلب توجد منطقة من الهيدروجين المعدني. وتمتد منطقة الهيدروجين المعدني، المتكونة بسبب الضغط الكبير، إلى نصف قطر كوكب زحل.
ومن بعدها يبدأ الغلاف الجوي للكوكب، الذي تتميز حافته العليا بلونها البرتقالي، على أشرطةه الأفقية من السحب، والتي يصعب تمييزها، على عكس الأنظمة السحابية الموجودة على سطح المشتري. يبلغ قطر زحل 9.5 مرة أكبر من قطر الأرض - 120,500 كم.
كوكب مزدحم
على الرغم من الاختلاف الكبير في الحجم بين زحل والأرض، فإن كتلة زحل أكبر بـ 95 مرة فقط من كتلة الأرض. والسبب هو أن متوسط كثافة زحل منخفض يساوي 0.69 جرام لكل متر مكعب، أي أقل من كثافة الماء! وهذا يعني أنه إذا وجدنا محيطًا كبيرًا بدرجة كافية، فإن زحل سيطفو على سطحه.
تبلغ مسافة زحل عن الشمس 9.54 وحدة فلكية، ويكمل دورة واحدة كل 29.46 سنة، ويتحرك بسرعة 9.64 كم في الثانية. ولذلك، فإن حركة زحل بالنسبة للأبراج بطيئة جدًا - حيث يبقى زحل في المتوسط في كل برج لمدة عامين تقريبًا. الفترة الزمنية بين معارضتين لزحل هي 378 يومًا.
حلقات زحل
إن الظاهرة الأكثر لفتًا للانتباه في زحل هي الحلقات بالطبع. تمت ملاحظة النظام الحلقي منذ اختراع التلسكوب، ولكن حتى مرور مركبتي فوييجر الفضائيتين فوييجر 1 وفوييجر 2 بالقرب من زحل في عامي 1980 و1981، كان يُعتقد أن الحلقات تتكون من 5 حلقات كبيرة، واحدة بداخلها. الأخرى. يميل نظام حلقات زحل بزاوية قدرها 26.73 درجة، بالنسبة لمستوى مدار زحل حول الشمس.
ونتيجة لذلك، مرة واحدة كل 15 عامًا تقريبًا (مرتين في كل دورة يدور فيها زحل حول الشمس)، عندما تمر الأرض عبر مستوى الحلقات، تدير الحلقات جانبها الضيق نحو الأرض (كانت آخر مرة في فبراير 1996 و المرة القادمة ستكون في 4 سبتمبر 2009). ثم تختفي الحلقات تمامًا، مما يدل على أن أوفين صغير جدًا.
وبالفعل، فمن خلال القياسات التي أجرتها مركبة فوييجر الفضائية، تبين أن سمك الحلقات يبلغ 1 كيلومتر على الأكثر، وأنها تحتوي على كتل صغيرة من الجليد، يتراوح حجمها من الحجارة الصغيرة إلى بضع مئات من الأمتار على الأكثر. هناك حقيقة أخرى مثيرة للاهتمام اكتشفتها مركبة فوييجر الفضائية وهي أن الحلقات تتكون من آلاف الحلقات وليس 5 فقط. آلاف المسافات بين الحلقات ناتجة عن اضطرابات أقمار زحل، وأهمها أقمار ميمز.
نظرة على الأقمار
ثاني أكبر قمر في المجموعة الشمسية (بعد جانيميد) والوحيد، باستثناء تريتون، وهو قمر نبتون، الذي له غلاف جوي خاص به. اكتشف هيغنز تيتان في عام 1655، وهو أول قمر لكوكب زحل يتم ملاحظته من خلال التلسكوب.
ويبلغ قطره 5,150 كيلومتراً (بدون الغلاف الجوي) ويبعد عن زحل مسافة متوسطة مليون و221 ألف كيلومتر. المسافة الكبيرة بين تيتان وزحل وسطوعه العالي تجعل من الممكن مراقبته حتى باستخدام منظار ميداني صغير. يُكمل تيتان دورة واحدة حول زحل مرة كل 15.96 يومًا.
يشبه تكوين تيتان تركيب أكبر قمرين لكوكب المشتري، كاليستو وجانيميد. يشير متوسط كثافته، 1.88 جرام لكل متر مكعب، إلى أن معظم تيتان عبارة عن جليد وصخور سيليكات. كما أن الغلاف الجوي لتيتان مثير للإعجاب على نطاق عالمي: فالضغط الجوي على سطح تيتان يساوي 1600 مليبار - أي 1.6 ضعف الضغط الجوي على سطح الأرض.
الضغط الجوي
وهذا الضغط الجوي أكبر بالنسبة لكتلة تيتان، وهي أصغر من كتلة الأرض بـ 30 مرة، وينتج عن تكوين الغلاف الجوي الذي يحتوي بشكل رئيسي على النيتروجين الجزيئي وجزيئات ثقيلة من ذرات الكربون والهيدروجين. كما يحتوي الغلاف الجوي على كميات صغيرة من غاز الأرجون النبيل. كما أن انخفاض درجة حرارة الغلاف الجوي، والتي تصل إلى -176 درجة مئوية فقط، هو المسؤول أيضًا عن ارتفاع الضغط الجوي.
يصل ارتفاع الغلاف الجوي لتيتان إلى 400 كيلومتر؛ وفي طبقاته العليا، على ارتفاع 230 كيلومتراً فوق سطح الأرض، يصبح لونه أزرق: وعلى هذا الارتفاع وفوقه توجد طبقة من الضباب، تشتت أشعة الشمس، ولونها أزرق. تم تصوير الضباب جيدًا بواسطة المركبة الفضائية Voyager 1 عندما كانت على بعد 434 كيلومتر من تيتان.
العودة إلى سيد الخواتم ناسا
تحت هذا الارتفاع، يتحول لون الغلاف الجوي إلى اللون البرتقالي، وهو اللون الذي يمنح تيتان لونه المميز. بسبب الغلاف الجوي السميك، لا يمكننا معرفة تضاريس تيتان. ومن المحتمل أنه على ارتفاع 20-30 كم توجد سحب الميثان التي تمطر غاز الميثان على سطح الأرض الذي من المحتمل أن يكون مغطى ببحيرات الميثان السائل.
مدار تيتان محاط بأنبوب من الهيدروجين يمتد إلى مدار القمر الداخلي - ريا. يتكون الأنبوب من جزيئات تحتوي على الهيدروجين الموجودة في الغلاف الجوي العلوي لتيتان، والتي تتكسر بسبب الإشعاع الشمسي. يهرب الهيدروجين الخفيف من تيتان، ويستمر في الدوران حول زحل في مدار تيتان. توجد ظاهرة مماثلة حول مدار آيو حول كوكب المشتري.
* ييجال فات إيل هو مدير منتدى علم الفلك على موقع واي نت. وأغلب المادة مأخوذة من كتابه: "الدليل إلى معرفة السماوات" الصادر عن تلسكوبات كوزموس.
ستهبط مركبة فضائية غير مأهولة على قمر عالم آخر
بواسطة تمارا تروبمان
وسيهبط "هويجنز" على تيتان، وهو أكبر أقمار كوكب زحل؛ قد يحمل تيتان أدلة تفسر بداية الحياة على الأرض
من المتوقع أن تهبط مركبة فضائية غير مأهولة غدا (الجمعة) على قمر تيتان، أكبر أقمار كوكب زحل. وستكون هذه هي المرة الأولى التي تهبط فيها مركبة فضائية على قمر عالم آخر. تسمى المركبة الفضائية "Huygens" وتبدو وكأنها طبق طائر بحجم السيارة.
لقد اجتذب تيتان، الذي سمي على اسم العمالقة في الأساطير اليونانية، فضول العلماء لفترة طويلة. وهو أكبر من كوكبي عطارد وبلوتو؛ وهو القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي له غلاف جوي؛ ومن الممكن أن نخزن فيه أدلة تفسر بداية الحياة على الأرض.
و"هيجنز" هي مهمة مشتركة بين وكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) ووكالة الفضاء الأمريكية (ناسا)، وأعضاؤها باحثون من 20 دولة مختلفة، بما في ذلك إسرائيل. البروفيسور أكيفا بار نون، الكيميائي وباحث الفضاء من جامعة تل أبيب، هو عضو في الفريق العلمي للبعثة إلى تيتان، ويعتزم محاولة فك رموز الغلاف الجوي لتيتان. البرد الشديد على تيتان - 143 درجة مئوية تحت الصفر - لا يسمح بوجود حياة، لكن لو كان أكثر دفئا، لربما توجه غلافه الجوي كأول عالم، غير الأرض، لديه إمكانية الحياة.
البروفيسور عكيفا بار نون، من قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب في جامعة تل أبيب، هو عضو في الفريق العلمي للمركبة الفضائية كاسيني-هويجنز التابعة لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA). تدور هذه المركبة الفضائية الآن حول كوكب زحل وقد قامت بفحص قمرها -تيتان- عن بعد، وهو القمر الوحيد الذي له غلاف جوي في النظام الشمسي.
المجموعة البحثية للبروفيسور كان بار نون يدرس الغلاف الجوي لتيتان لمدة 30 عامًا. وتنبأت باكتشاف غاز البروبان، الذي تم العثور عليه بالفعل في الغلاف الجوي بواسطة مركبة الفضاء فوييجر التابعة لناسا. وهي الآن تتنبأ بالتركيب الكيميائي للضباب الذي سيتم اختباره عندما يمر هيغنز عبر الغلاف الجوي.
نتيجة تجريبية جديدة، تم قياسها من قبل طالب الدكتوراه رونين جاكوبي، هي احتجاز الغازات النبيلة مثل الأرجون والكريبتون والزينون في الضباب المتكون في الغلاف الجوي لتيتان. يفسر هذا الالتقاط، بالإضافة إلى ترسب الضباب من الغلاف الجوي إلى أرض تيتان، وجود كميات صفرية من الأرجون والكريبتون والزينون في الغلاف الجوي لتيتان، كما تم العثور عليها في مرور المركبة الفضائية كاسيني-هويجنز بالقرب من تيتان.
البروفيسور سيكون بار نون حاضرا في دارمشتات، ألمانيا، في 14 يناير 2005، عندما يهبط هويجنز على سطح تيتان.
حتى لو بقي "Huygens" على قيد الحياة لبضع دقائق، فهذا "سبب للاحتفال"
منذ سبع سنوات، بدأت رحلة "هويجنز". وانطلقت على متن المركبة الفضائية "كاسيني"، ووصلت إلى مسافة قريبة من زحل. وفي 25 ديسمبر 2004، انفصلت "هويجنز" عن "كاسيني" وأبحرت باتجاه القمر تيتان. غدًا في تمام الساعة 12:13 ظهرًا (بتوقيت إسرائيل) سيحاول "هويجنز" اختراق الغلاف الجوي لتيتان.
مهمتها ليست بسيطة: يجب أن تهبط في عالم أجنبي، دون معرفة نوع الأرض التي ستواجهها (فوهة، جرف، سطح جليدي، بحيرة أو بحر)، وجمع البيانات التي سيتم إرسالها إلى الأرض. وقال جوناثان لونين، أستاذ علوم الكواكب في جامعة أريزونا وعضو فريق "هويجنز" العلمي، في بيان نشرته وكالة ناسا: "لا نعرف على أي شيء ستهبط المركبة الفضائية، أي شيء تقريبا يمكن أن يحدث". ممكن."
سوف يقوم Huygens بجمع عينات الهواء من الغلاف الجوي. ستقوم أجهزة الاستشعار بقياس درجة الحرارة والأرض والضغط والرياح والمجالات الكهرومغناطيسية - في الغلاف الجوي وفي موقع الهبوط. سوف يستمع الميكروفون للرعد والأصوات الأخرى. وهكذا، ولأول مرة، يمكننا أن نعرف كيف يبدو العالم الآخر. وسيتم نقل المعلومات التي جمعها "هويجنز" إلى المركبة الفضائية "كاسيني"، وسيتم نقلها عبر نفس الراديو إلى العلماء على الأرض.
ويأمل قادة المهمة أن يتمكن "هويجنز" من البقاء على قيد الحياة لمدة 30 دقيقة على الأقل من لحظة هبوطه، قبل أن ينطفئ بسبب البرد القارس ومخاطر تيتان المجهولة. وقال قادة المهمة: "حتى بضع دقائق من جمع البيانات ستكون سببًا للحفلة".
