اسرار ارباب حلقه‌ها؛ سفری به اعماق سیاره کیوان و قمرهای شگفت‌انگیز آن

عصر ایران - بعد از زمین و مریخ، متمایزترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی، سیاره‌ کیوان (زحل) است و این تمایز دلیلی جز حلقه‌های بی‌نظیر و درخشنده‌ی دور آن ندارد. اما موارد بسیاری هستند که در مورد این سیاره برای ما ناشناخته مانده‌اند. حلقه‌های دور کیوان در واقع قطره‌ای از دریای بیکران شگفتی‌ها و موارد عجیب این سیاره هستند.

از ابتدای سال ۲۰۰۴ میلادی، فضاپیمای کاسینی ناسا، کیوان و قمرهای آن را به خوبی زیر نظر داشته و عکس‌های دقیقی ارسال کرده است. مأموریت اصلی این فضاپیما حل معماهای اسرارآمیزی است که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

۱. حلقه‌ها چگونه دور کیوان تشکیل شده‌اند؟

با این‌که دیگر سیاره‌های گازی منظومه‌ی شمسی مانند مشتری، اورانوس و نپتون نیز حلقه‌هایی اطراف خود دارند، اما هیچ‌یک از آن‌ حلقه‌ها به اندازه‌ی حلقه‌های کیوان غلیظ و چشم‌گیر نیستند.

ساختار و ابعاد حلقه‌ها

این حلقه‌ها که از اجزای یخی تشکیل شده‌اند، از فاصله‌ی ۶,۵۰۰ کیلومتری سطح کیوان آغاز شده و تا فاصله‌ی ۱۲۱,۰۰۰ کیلومتری در فضا ادامه می‌یابند. البته در میان این حلقه‌ها فواصلی نیز دیده می‌شود که در اثر وجود قمرها و یا جاذبه‌ی سایر اجرام آسمانی به‌وجود آمده‌اند.

معمای سن و منشأ حلقه‌ها

در مورد عمر این حلقه‌ها دو نظریه وجود دارد: یا حدود ۱۰۰ میلیون سال عمر دارند و یا ۴ میلیارد سال قبل هم‌زمان با تشکیل خودِ سیاره به‌وجود آمده‌اند. کارولین پورکو، مدیر آزمایشگاه مرکزی عکس‌برداری کاسینی می‌گوید:

«ما نمی‌دانیم این حلقه‌ها چگونه به‌وجود آمده و چقدر عمر می‌کنند.»

دانشمندان معتقدند منشأ این حلقه‌ها می‌تواند از دو محل باشد:

• قمرهایی که در اثر جاذبه‌ی کیوان یا برخورد اجرام آسمانی از هم پاشیده‌اند.

• آوار و مواد باقیمانده‌ای که هنگام تشکیل سیاره به‌وجود آمده‌اند.

به گفته پورکو، کیوان نزدیک‌ترین نقطه‌ای است که می‌توانیم در مورد تشکیل حلقه‌ها تحقیق کنیم، چرا که ساختارهایی مشابه اما میلیاردها برابر بزرگ‌تر در کهکشان‌های حلزونی سراسر جهان وجود دارد.

۲. طوفان‌های عظیم و فصلی کیوان

در مقایسه با دیگر سیاره‌های گازی، کیوان اتمسفری با ابرهای به رنگ بژ دارد که محل وقوع طوفان‌های سهمگینی است. منجمان از حدود ۱۸۰ سال قبل، شاهد وقوع یکی از این طوفان‌ها در هر ۳۰ سال بوده‌اند (معادل یک سالِ کیوانی).

نکته عجیب اینجاست که آخرین طوفان به جای سال ۲۰۲۰، در سال ۲۰۱۱ میلادی رخ داد که فرضیه فصلی بودن دقیق آن‌ها را به چالش کشید. منبع قدرت این طوفان‌ها همچنان ناشناخته است اما اطلاعات ارزشمندی درباره تفاوت عملکرد اتمسفر کیوان در برابر زمین در اختیار ما قرار می‌دهند.

۳. شش‌رأسی اسرارآمیز (Hexagon)

در اوایل سال ۱۹۸۰ میلادی، فضاپیمای وویاگر متوجه یک ابر شش‌گوشه در قطب شمالی کیوان شد. این ابرها به قدری بزرگ هستند که می‌توان ۴ کره به بزرگی زمین را در آن‌ها جای داد!

محققان با شبیه‌سازی چرخش آب در مخازن بزرگ، معتقدند این پدیده یک رفتار نادر در مکانیک سیالات بر روی یک بدنه‌ی دوار است، اما پایداری و عمر طولانی این ساختار هندسی همچنان دانشمندان را گیج کرده است.

۴. دنیای عجیب تایتان؛ آینه‌ای از زمین اولیه

یکی از بزرگترین دستاوردهای مأموریت کاسینی، بررسی دقیق بزرگترین قمر کیوان یعنی تایتان بود. تایتان تنها قمر در منظومه شمسی است که اتمسفری غلیظ دارد و مانند زمین، چرخه مایعات در سطح آن جریان دارد. اما نکته اسرارآمیز اینجاست که به دلیل سرمای بسیار زیاد، در تایتان به جای آب، متان و اتان مایع به شکل باران می‌بارد و رودخانه‌ها و دریاچه‌های عظیمی را تشکیل می‌دهد. کارولین پورکو و تیم کاسینی با فرستادن کاوشگر هویگنس به سطح این قمر، متوجه شدند که تایتان شباهت عجیبی به زمین در میلیاردها سال پیش دارد و می‌تواند کلید درک چگونگی آغاز حیات باشد.

۵. انسلادوس؛ اقیانوسی پنهان در دل یخ

کاسینی در یکی از هیجان‌انگیزترین لحظات مأموریت خود، فواره‌های یخی عظیمی را مشاهده کرد که از قطب جنوب قمر کوچک انسلادوس به فضا پرتاب می‌شدند. این کشف ثابت کرد که زیر پوسته یخی و منجمد این قمر، یک اقیانوس آب گرم با فعالیت‌های شیمیایی وجود دارد. دانشمندان اکنون معتقدند که انسلادوس تمام مواد لازم برای شکل‌گیری حیات (آب مایع، گرما و مواد آلی) را داراست. جالب اینجاست که بخشی از ذرات یخی که حلقه‌های کیوان را می‌سازند، مستقیماً از همین فواره‌های انسلادوس تأمین می‌شوند که این نشان‌دهنده پیوند ناگسستنی بین سیاره و قمرهای آن است.

۶. معمای تعیین طول روز در کیوان

مشخص‌کردن طول روز در سیاره‌های گازی بسیار دشوار است. در سال ۲۰۰۴، اندازه‌گیری‌های کاسینی طول روز را ۶ دقیقه بیشتر از داده‌های وویاگر نشان داد! این اختلاف ثابت کرد که میدان مغناطیسی کیوان با چرخش خودِ سیاره هماهنگ نیست.

در نهایت، طول روز در کیوان معادل ۱۰ ساعت و ۳۲ دقیقه و ۳۵ ثانیه محاسبه شد. با این حال، حتی ۱۳ ثانیه خطا در این محاسبه می‌تواند کل تقویم سالانه کیوان را به هم بریزد.

پس‌انداز خواب چیست؟

بیشتر بخوانید:

فاصله زمین تا زحل چقدر است؟ برای یک سفر طولانی به سیاره زحل آماده شوید(+عکس)

تماشاخانه

ببینید آتش‌سوزی‌های صنعتی و تجاری در ایران / طی یک ماه بیش از ۳ آتش‌سوزی / نشت گاز ، سهل‌انگاری یا عمدی؟

ببینید یکی از جنایتکارترین آدم‌های دنیا چه سرنوشتی داشت / سلطان تونل‌ها و مخفیگاه‌های زیرزمینی چگونه عجیب‌ترین فرار دنیا از زندان را انجام داد

فیلم های دیگر