الصور الفلكية: زحل

الشفق القطبي على زحل
التقطت هذه الصورة من قبل تلسكوب هبل باستخدام الضوء فوق البنفسجي عام 2004، وهي تظهر الشفق القطبي في القطب الجنوبي لكوكب زحل. وقد أظهرت الدراسة المتتابعة أن الشفق على زحل يختلف من يوم لآخر وأنه مماثل للشفق القطبي على الأرض من حيث الشكل، حيث يأخذ شكل حلقات جزئية أو كاملة حول الأقطاب المغناطيسية، ولكنه يستمر لعدة أيام مقارنة بعدة ساعات على الأرض. هذا وقد تبين أن الرياح الشمسية ربما تلعب دوراً أكبر في حدوث الشفق على زحل منه على الأرض والمشتري. [Hubble]

       

صورة مائلة لحلقات زحل

يميل كوكب زحل في هذه الصورة بحلقاته الزاهية باتجاه المركبة كاسيني التي لا تزال تدور حوله. تبدو الحلقات مرئية على الخلفية الداكنة من خلال الضوء المتبعثر منها إلى الكاميرا المحمولة على المركبة. وما يميز هذه الصورة الملتقطة في 13 نيسان 2007 من مسافة 1.8 مليون كيلومتر عن زحل هو أنها تركز على الجهة المظلمة غير المضاءة من الحلقات مع الارتفاع بزاوية 18 درجة فوق مستوي الحلقات. ويشاهد الكوكب في الجزء السفلي الأيمن من الصورة من خلال الحلقات التي تبدو شبه شفافة. [NASA]

حلقات زحل

حلقات زحل هي أحد أروع المناظر التي يمكن مشاهدتها بواسطة التلسكوب، ورغم أنها تبدو ككتلة واحدة كما في هذه الصورة، إلا أنها مؤلفة في الواقع من عدد هائل من الجسيمات الغبارية والأجرام الصخرية والجليدية، والتي يتفاوت حجمها من الذرات الصغيرة وحتى عشرات الأمتار. وهي تدور مجتمعة حول الكوكب بحيث تبدو وكأنها كتلة واحدة. ويعتقد أن هذه الحلقات قد تشكلت لدى تحطم أحد توابع زحل الصغيرة الذي كان قطره يبلغ حوالي 300 كيلومتراً. وتبلغ سماكة هذه الحلقات حوالي 15 متراً فقط.  [Cassini]

       

حلقات زحل من الجانب

نظراً لأن زحل مائل على محوره بحوالي 30 درجة ولأن دورته حول الشمس تستغرق حوالي 30 سنة فإن ميلان الحلقات كما تشاهد من الأرض يتبدل خلال دورة مدتها 30 سنة. وبذلك فإن المظهر يتبدل من الميلان الأعظمي العلوي إلى المنظر الجانبي خلال 7.5 سنة ثم إلى الميلان الأعظمي السفلي بعد 15 سنة. وتتكرر الدورة خلال السنوات الـ 15 التالية ليعود إلى الميلان الأعظمي العلوي. وتظهر هذه الصورة زحل حين تشاهد الحلقات بشكل جانبي تماماً، بل إنها قد تختفي تماماً عن النظر في هذه الفترة. [Hubble]

عاصفة على زحل

يعتبر الغلاف الجوي لزحل كثيفاً للغاية ويشهد الكثير من الظواهر العنيفة. وهو يحتوي على الهيدروجين بنسبة 88% والهليوم بنسبة 11%. وتظهر الصور وجود تيارات وعواصف حلزونية عاتية في الغلاف الجوي لزحل أكثر شدة عمقاً مما هو الحال عليه في المشتري نظراً لأنه أكثر برودة.  وتبلغ درجة الحرارة في الطبقات السطحية لزحل حوالي 176 درجة تحت الصفر. وتظهر هذه الصورة عاصفة عاتية في الطبقات السطحية من الغلاف الجوي لزحل يقارب حجمها كوكب الأرض. [Cassini]

       

حلقات زحل الكاملة خلال الكسوف

التفت المركبة كاسيني وراء زحل واختفت الشمس خلف قرص الكوكب لتظهر حلقاته شديدة الوضوح. فالحلقة الباهتة الرمادية قرب الكوكب هي الحلقة C ، وتتلوها الحلقتان العريضتان B ثم A يفصل بينهما تقسيم كاسيني ذي اللون القاتم. وبعدها تأتي الحلقة F التي تظهر كحلقة رفيعة ساطعة خارج الحلقة B مباشرة. وعلى مسافة منها تشاهد الحلقة G الرفيعة. وفي الخارج تشاهد الحلقة E الباهتة التي تلف جميع الحلقات الأخرى وتمتد حتى مدار التابع تايتان. وهناك المزيد من التقسيمات الجزئية بداخل هذه الحلقات. [Cassini]

تقسيم كاسيني

لا تدور حلقات زحل كمجموعة واحدة، وإنما تفصل بينها فراغات تقسمها إلى عدة حلقات. وتسمى هذه الحلقات بالأحرف الأجنبية من A إلى G حسب تسلسل اكتشافها أو تسميتها. وبعض هذه الحلقات خافتة لا تشاهد إلا من قرب الكوكب. ولكن يمكن بسهولة مشاهدة الحلقتين الرئيسيتين بالتلسكوبات الكبيرة من الأرض، حيث تدعى الداخلية بالحلقة B والخارجية بالحلقة A ، وتفصل بينهما منطقة واسعة داكنة اللون تدعى بتقسيم كاسيني، وذلك لأن العالم الإيطالي جيوفيانو كاسيني كان أول من وصفها. [NASA]

       

تايتان بالألوان الطبيعية

هذه صورة حقيقية لتايتان أكبر توابع زحل، وهو ثاني أكبر التوابع في المجموعة الشمسية بعد جانيميد تابع المشتري، حيث يفوق قطره 5000 كيلومتراً، وهو أيضاً أكبر من عطارد ومن قمر الأرض. ويعود هذا اللون البرتقالي لغلافه الجوي الملفت للنظر. فهذا الغلاف السميك الذي تعجز الكاميرات العادية عن اختراقه يمتلك كثافة أكبر من الغلاف الجوي للأرض بـ 60%، وهو يحتوي على الأزوت بنسبة حوالي 94% بالإضافة إلى بعض المواد العضوية الأخرى، وأهمها الميتان، التي تعطيه هذه الهالة البرتقالية المميزة. [Cassini]

زحل من الأعلى

وهذه صورة لكوكب زحل من فوق القطب الشمالي مباشرة. تلاحظ السحب في الغلاف الجوي بألوان معينة عند كل خط عرض. ويظهر الترتيب الرائع لحلقات زحل الدائرية. تظهر الحلقة A في المحيط بلون مزرق، يتلوها تقسيم كاسيني بلون أسود، ثم الحلقة B الساطعة، وتتلوها الحلقة C بلون كامد. وإذا دققت النظر فستتمكن من مشاهدة الحلقة D أيضاً، وهي حلقة باهتة ورقيقة أقرب ما يكون إلى كوكب زحل. إن زحل يلقي بظله على الحلقات في الجهة العلوية اليمنى من الصورة مما يعيق وصول ضوء الشمس إليها. [Cassini]

       

التابع ريا

يشكل ريا ثاني أكبر توابع زحل بعد تايتان، حيث يبلغ قطره حوالي 1,500 كيلومتراً. وهو جسم جليدي صخري بارد تغطيه فوهات الصدم النيزكية، وأكبرها فوهة Tirawa التي تشاهد في الأعلى وإلى الأيمن من هذه الصورة. ولا يمتلك هذا التابع مظاهر مميزة. ولكن من الجدير بالذكر أن الصور التي التقطت له مؤخراً من المركبة كاسيني قد أظهرت ما يشبه الحلقات الغبارية التي تدور حوله، وقد تكون ناجمة عن ضربة نيزكية حديثة. وبذلك يكون ريا أول التوابع التي تمتلك حلقات في المجموعة الشمسية. [Cassini]

معالم سطح تايتان

تم تركيب هذه الصورة من 16 صورة تم التقاطها من المركبة كاسيني بكاميرات خاصة تتمكن من تخترق الغلاف الجوي السميك لتايتان. وتظهر الخريطة المعالم الطبوغرافية لتايتان أكبر توابع زحل، حيث تبدو المناطق المرتفعة ساطعة ومعظمها يتألف من الجليد المائي، والذي سيكون قاسياً كالصخر في ظروف البرد القارس على سطح تايتان. أما المناطق التي تبدو قاتمة فهي أكثر انخفاضاً، والتي أظهرت الصور الأحدث أنها عبارة عن بحيرات وربما محيطات من الميتان والمواد العضوية السائلة الأخرى. [Cassini]

       

النصف الداكن لأيابيتوس

أما النصف الداكن من أيابيتوس فهو ناجم عن مواد ذات لون بني محمر قاتم مترسبة فوق القشرة الصخرية الجليدية الساطعة. ويعتقد بأن هذه المواد تتكون من السيانيد وماءات المعادن ومعادن كربونية أخرى، وهي تشكل طبقة سميكة تغطي السطح الجليدي الذي لا يكاد يظهر في النصف القاتم. وفي هذه الصورة يطالعنا مظهر آخر غريب من مظاهر أيابيتوس، ألا وهو الحافة الاستوائية الغريبة. إنها حافة مرتفعة يبلغ ارتفاعها 13 كيلومتراً وعرضها 20 كيلومتراً، وهي لم تكتشف إلا في عام 2004. [Cassini]

التابع أيابيتوس ذو النصفين

أيابيتوس واحد من توابع زحل الفريدة. إنه ثالث التوابع من حيث الحجم بعد تايتان وريا، وله ببعض الصفات التي تميزه عن جميع توابع المجموعة الشمسية. إن أكبر ألغاز أيابيتوس هو أنه مؤلف من نصفين غريبين: نصف متألق ونصف قاتم. وهذه الصورة للنصف المتألق من التابع، حيث يظهر جزء من الجزء القاتم في أيمن الصورة بحيث تفصل منطقة انتقالية بين نصفي التابع. وهذا النصف المتألق يظهر اللون الأصلي لقشرة التابع الجليدية. وهو غني بالفوهات خاصة في المناطق القريبة من القطبين. [Cassini]

       

سطح أيابيتوس عن قرب

صورة قريبة لسطح أيابيتوس تعطينا فكرة عن بنية سطحه. وتظهر الصورة انهياراً أرضياً في منطقة داكنة تعرف باسم Cassini Regio . حيث تظهر الصورة حافة ممتدة من أعلى إلى أسفل الصورة تشكل أصلاً حافة لحوض قديم يبلغ قطره حوالي 600 كيلومتر. وفي منتصف هذه الحافة تشاهد مواد الانهيار وقد تداعت  من منحدر يبلغ ارتفاعه 15 كيلومتراً. كما نلاحظ أن أنقاض الانهيار قد امتدت لمنتصف المسافة داخل فوهة مسطحة ملفتة للنظر بقطر 120 كيلومتراً موجودة بجانب حافة الحوض. [Cassini]

الحافة الاستوائية لأيابيتوس عن قرب

صورة قريبة جداً للحافة الاستوائية التقطت في عام 2007 تظهر هذه الحافة وكأنها سلسلة جبلية لا نهاية لها. وتظهر الصورة التضاريس الجبلية المختلفة التي يصل ارتفاعها حتى 13 كيلومتراً. وهذه الصورة مأخوذة في المنطقة الانتقالية بين النصف الساطع والمظلم، حيث يشاهد السطح الجليدي في بعض المناطق بارزاً من تحت المادة الداكنة السميكة التي تغطيه. كما يلاحظ غزارة الفوهات النيزكية الكبيرة والصغيرة. يرجح العلماء أن هذه الحافة قد تشكلت في بداية حياة التابع حين كان يدور حول نفسه بسرعة كبيرة. [Cassini]

       

التابع ديوني

يعتبر ديوني من توابع زحل متوسطة الحجم، حيث يبلغ قطره 1125 كيلومتراً. وسطحه صخري جليدي كغيره من التوابع. ويتميز سطح ديوني بالخطوط البيضاء الواضحة، وهي جرف جليدية بارزة فوق سطحه تظهر كسلاسل طويلة ممتدة بيضاء اللون على خلفية قاتمة. ويصل ارتفاع بعضها إلى مئات من الأمتار. أما بالنسبة للفوهات النيزكية فهي قليلة في أماكن الجرف الجليدية، ولكنها تتركز في مناطق معينة من التابع، وخاصة في الوجه المعاكس لاتجاه حركته، والذي يظهر في الجهة اليسرى من الصورة. [Cassini]

التابع تيثيس

تيثيس هو أحد توابع زحل متوسطة الحجم، حيث يبلغ قطره 1600 كيلومتراً. وهو مشابه لبقية التوابع في أنه يتألف بغالبيته من الجليد. ويتميز بسرعة دورانه حيث يتم دورة كاملة حول زحل خلال يومين فقط. ومن المظاهر المميزة لسطحه الجليدي الخندق الهائل الذي يعرف باسم Ithaca Chasma ، والذي يظهر في هذه الصورة يشق سطح التابع من الأعلى والأيمن إلى الأسفل والأيسر، حيث يبلغ عرضه حوالي 100 كيلومتراً وعمقه حوالي 5 كيلومتراً، ويمتد لمسافة 2000 كيلومتراً أي 75% من محيط التابع. [Cassini]

       

التابع إنسيلادوس اللامع

يعتبر إنسيلادوس من أشهر وأهم توابع زحل. ليس لأنه من التوابع الكبيرة، فقطره يبلغ 500 كيلومتراً فقط مقارنة بتايتان الذي يصل قطره إلى أكثر من 5000 كيلومتراً، وإنما بسبب بعض المظاهر الغريبة. وكما يشاهد في هذه الصورة فإن إنسيلادوس يتميز بقدرته الكبيرة العاكسة للضوء، حيث يستطيع أن يعكس ما يقارب 100% من الضوء الذي يسقط على سطحه، وهو بذلك يمتلك أكبر قدرة عاكسة للضوء بين جميع أجرام المجموعة الشمسية. وسطحه بشكل عام أملس وفقير بالفوهات النيزكية، ولكنه غني بالأخاديد والصدوع. [Cassini]

ديوني عن قرب

التقطت هذه الصورة القريبة من على بعد 4500 كم فوق سطح ديوني. وهي تظهر الارتفاعات والصدوع والفوهات على سطحه الصخري الجليدي. إن الارتفاعات الجليدية هي الأبرز في هذه الصورة، حيث تنجم عن حركة الصفائح التكتونية لقشرة التابع. وتلاحظ الأثلام الضيقة المتوازية التي تتجه من الجهة اليمنى العلوية إلى الجهة اليسرى السفلية للصورة، كما أن بعضها يعبر أرضية الفوهات، مما يشير إلى تشكل الفوهات قبل هذه الأثلام. وتشاهد فوهة كبيرة في المنتصف يبلغ قطرها حوالي 60 كيلومتراً. [Cassini]

       

النفثات الجليدية على إنسيلادوس

تشكل النفثات الجليدية الغامضة أحد أكبر أسرار إنسيلادوس. هذه الصورة المذهلة التي التقطت من المركبة كاسيني في عام 2005 تظهر بشكل واضح نفثات مائية تصدر عن سطح التابع. أما عن ماهيتها فإن الدراسات تشير إلى أن هذا التابع يتميز بوجود طبقات كثيفة من الجليد المائي بكميات كبيرة تحت السطح الصخري الجليدي. وهذا الجليد يذوب بتأثير الجذب الثقالي لزحل والتوابع المجاورة. وحين يجد طريقاً مناسباً فإنه يندفع عبر الصدوع المنتشرة على سطح الكوكب في نافورة كبيرة لمئات الكيلومترات. [Cassini]

سطح إنسيلادوس عن قرب

يتميز سطح إنسيلادوس بأنه أملس نسبياً، وذلك لأنه يتألف من مزيج الماء المتجمد والصخور ولقلة الفوهات النيزكية فيه، ويفسر ذلك عاكسيته العالية. بالإضافة إلى ذلك تشاهد تصدعات عملاقة تعبر سطح إنسيلادوس من جهة لأخرى، والتي يعتقد أنها تشكل تشققات في قشرته الجليدية. وتدعى هذه التصدعات أحياناً بمظهر جلد النمر. وهذا الجرم نشيط من الناحية الجيولوجية، حيث تشاهد الفوهات النيزكية على أجزاء معينة فقط من التابع، مما يشير إلى حدوث تبدلات مستمرة في الأجزاء الأخرى. [Cassini]

       

التابع هايبريون الإسفنجي

هايبريون واحد من أغرب توابع زحل شكلاً، فهو أشبه بالإسفنجة الكبيرة، ذلك أن قطره يبلغ حوالي 360 كيلومتراً فقط. ورغم أنه يتألف من الجليد المائي والصخور مثل بقية توابع زحل، إلا أنه يمتلك فوهات نيزكية عميقة ومنحدرة الجدران وذات فتحات متبارزة للخارج، كما أن قاعها مملوء بمادة غبارية قاتمة، في حين أن حوافها الجليدية لامعة. وهذا ما يعطي هايبريون مظهره الإسفنجي الغريب. ويعتقد أن هذا التابع يشكل أحد الشظايا المتشكلة في بداية عمر المجموعة الشمسية بسبب اصطدام عنيف. [Cassini]

التابع مايماس

مايماس من توابع زحل متوسطة الحجم وقطره حوالي 400 كيلومتراً. وهو أيضاً تابع صخري وجليدي، ولكن يبدو أن الجليد مسيطر فيه نظراً لكثافته المنخفضة. ولكن المظهر المميز لمايماس هو فوهة هرشل. وهي فوهة عملاقة تشغل ثلث قطر التابع يبلغ قطرها حوالي 130 كيلومتراً وعمقها حوالي 10 كيلومتراً. ولو كان هناك مثل هذه الفوهة على الأرض لبلغ قطرها حوالي 4000 كيلومتراً ولكانت مساحتها مماثلة لمساحة كندا. ويتميز مايماس بأن جاذبيته مسؤولة عن تشكل تقسيم كاسيني في حلقات زحل. [Cassini]

       

التابع إبيميتيوس

يعتبر إبيميتيوس أحد توابع زحل الصغيرة حيث يبلغ قطره 115 كيلومتراً فقط. وقد التقطت هذه الصورة له من قبل المركبة كاسيني في عام 2008. وسطح إبيميتوس مغطى بالفوهات مما يشير إلى قدمه، وقد يكون الوجه المسطح الموجود في الجزء العلوي من الصورة ناجماً عن اصطدام كبير. وجميع توابع زحل الصغيرة تكون غير منتظمة الشكل ومشابهة لحبة البطاطا نظراً لأن جاذبيتها غير كافية لجمع كامل الكتلة في جرم كروي. وكما ذكرنا سابقاً فإن هذا التابع يتبادل مداره بشكل دوري مع التابع جانوس. [Cassini]

التابع جانوس

يعتبر جانوس من توابع زحل الصغيرة حيث يبلغ قطره 190 كيلومتراً فقط. وقد التقطت هذه الصورة له من قبل المركبة كاسيني في عام 2006 خلال عبوره أمام الكوكب، حيث تظهر في الخلفية الطبقات العلوية من الغلاف الجوي. وهذا التابع مشابه لتوابع زحل الصغيرة حيث يبدو بشكل حبة البطاطا ومغطى بفوهات كبيرة. والغريب حول هذا التابع هو أنه يتشارك مداره مع التابع إبيميتيوس وبفاصل 50 كيلومتراً بينهما فقط، وهو يتبادل مداره معه مرة واحدة كل أربع سنوات حيث يصبح القمر الداخلي خارجياً. [Cassini]

       

التابع فيبي

التقطت هذه الصورة لتابع زحل فيبي من قبل المركبة كاسيني عام 2004. وفيبي تابع صغير قطره 107 كيلومتراً يلاحظ على سطحه فوهات وخطوط وطبقات مترسبة. يتوقع أن يكون فيبي، مثله مثل معظم توابع زحل الصغيرة، قد نشأ خارج المجموعة الشمسية نظراً لدورانه التراجعي حول زحل وسطحه الداكن بشكل غير عادي وكثافته المنخفضة. وكل هذا يتوافق مع فرضية أن فيبي كان جزءاً من المذنبات الجليدية في حزام كويبر وراء نبتون قبل أن يأسره زحل ويصبح تابعاً له. [Cassini]

التابع باندورا

باندورا هو أحد التوابع الصخرية الأخرى الصغيرة لزحل، حيث يبلغ قطره حوالي 114 كيلومتراً فقط، فهو مقارب لحجم إبيميتيوس. وهذه الصورة تظهر التابع بالألوان الطبيعية. وبالطبع فإن باندورا مشابه للتوابع الصغيرة الأخرى بطبيعته الصخرية المملوءة بالفوهات النيزكية. ولكن سطحه يبدو وكأنه مطلي بمادة ما مما يكسبه مظهراً أملس مقارنة بالتوابع الصغيرة الأخرى. وباندورا من الأقمار الحارسة للحلقة F ، حيث يساعد بجاذبيته على إبقاء الدقائق الغبارية ضمن هذه الحلقة في مدارها. [Cassini]

       

التابع تيليستو

التقطت هذه الصورة من قبل المركبة الفضائية كاسيني في عام 2005. وتيليستو أحد تواقع زحل الصغيرة جداً حيث يبلغ قطره 24 كيلومتراً. ويتميز هذا القمر بسطحه الأملس بشكل غير اعتيادي، ومن المحتمل أن ذلك يعود إلى أنه مغطى بمادة جليدية حبيبية ناعمة، ورغم ذلك نجد أنه يحوي على بعض الفوهات وبعض الصخور الناتئة من سطحه، ولكنها لا تعتبر شيئاً أمام بقية الأقمار ذات الكثافة الشديدة بعدد فوهاتها. وقد اكتشف تيليستو في عام 1980 من خلال دراسة الصور السابقة لكوكب زحل . [Cassini]

فيبي عن قرب

صورة أخرى لفيبي تظهر أدلة على وجود الماء المتجمد على سطحه. تلاحظ في في أعلى منتصف الصورة فوهات نيزكية حادة الحواف، وتشاهد داخلها طبقات متناوبة من المواد الداكنة والمتألقة. ويفترض العلماء بأن هذه الطبقات قد ترسبت عند تشكل الفوهة، حيث غطت المواد المقذوفة من الحفرة السطح الذي كان يحتوي على طبقة رقيقة من الترسبات الداكنة. وفيبي من أبعد التوابع عن كوكب زحل، .حيث يبعد عنه حوالي 13 مليون كيلومتراً، ولذلك فإن زحل يظهر في سماء فيبي أصغر مما نشاهد القمر بـ 30% تقريباً. [Cassini]

عودة إلى أعلى الصفحة