اعتدنا دائمًا بوصف كوكب زُحل بأنه أجمل كواكب المجموعة الشمسية؛ وذلك بسبب حلقاته الضخمة والساحرة، ولكن هل تساءلنا يومًا عن ماهية هذه الحلقات أو متى تكونت؟ هذا ما سوف يناقشه مقالنا.
تُوصَف حلقات زُحل بأنها حلقات أيقونية ساحرة، فهي تشكل هالة عملاقة ومميزة من الغاز، فوفقًا لتحليل البيانات الجديدة التي أرسلتها المركبة كاسيني «Cassini» إن هذه الحلقات قد تشكلت منذ وقت بعيد، أي ما يقارب من 100:10 مليون سنة أي منذ عصور الديناصورات وتواجدهم على كوكبنا.
إن النتائج التي نُشِرَت على الإنترنت في 17 يناير هي أفضل إجابة حتى الآن لسؤال قد طُرِحَ قديمًا حول علم النظام الشمسي، هذه الاستنتاجات تمّ جمعها بعد اقتراب المركبة من الحلقات في نهاية مهمتها في عام 2017. و قد تشكّل هذا الكوكب من حوالي 4.5 مليار سنة أي في السنوات الأولى من تكون النظام الشمسي، هناك أدلة على تكوّن هذه الحلقات حديثًا إلى حد ما وتعلقت بالكوكب، و لكن السؤال هو إلى متى ستظل هذه الحلقات مرتبطة بالكوكب؟
لمعرفة عمر الحلقات، كان على العلماء أن يقيسوا شيئًا آخر ككتلة الحلقات أو كمية المواد التي يحملونها، أجرى الباحثون قياسات الاستشعار عن بُعد من كلا المركبتين «Cassini» و«Voyager» التابعين لناسا في أوائل الثمانينات، ثم جاءت بيانات كاسيني غير المسبوقة والمقربة من مداراتها النهائية، وبما أن المركبة الفضائية كانت تنفذ من الوقود، فقد أجرت 22 عملية غطس بين الكوكب والحلقات.
سمحت عمليات الغطس تلك للمركبة الفضائية بأن تعمل بمثابة مسبار يسقط في حقل جاذبية زُحل، حيث يمكنه اختراق سحابة الكوكب وحلقاته، ما إن يعرف العلماء مقدار الجاذبية التي كانت تتعرض لها المركبة، يمكنهم تحديد حجم الكوكب ومدى ضخامة حلقاته.
يقول لوتشانيو إيس «Luciano Iess» عضو فريق علوم راديو كاسيني والمؤلف الرئيسي من جامعة سابينزا «Sapienza»:”فقط، باقتراب المركبة من كوكب زُحل حيث استطعنا جمع ملاحظات وقياسات لاكتشافات جديدة، حققت كاسيني هدفًا أساسيًا من مهمتها وهو ليس فقط تحديد كتلة الحلقات، ولكن استخدام تلك المعلومات لعمل نماذج والتحسين منها، وتحديد عمر تلك الحلقات”.
اعتمد إيس في بحثه على ربط ما توصّل إليه العلماء سابقًا فيما يتعلق بكتلة الحلقات وعمرها، إذ يُشير انخفاض الكتلة إلى عمر أصغر، فالحلقات المشرقة معظمها حلقات جليدية ربما تُلَوّث بسبب حطام الكواكب بعد فترة طويلة.
يُعرف الغلاف الجوي لزُحل بأنه استوائي يدور حول الكوكب بسرعة أكبر من طبقاته الداخلية، تخيل مجموعة من الاسطوانات المتداخلة تدور بسرعات مختلفة، وتتحرك الطبقات في اتجاه الكوكب في تزامن وتدور معًا.
جو كوكب المشتري يتصرف مثل هذا أيضًا، لكن الاكتشافات الجديدة تظهر أن طبقات زُحل تتناوب في تزامن عميق حوالي 5600 ميل (9000 كيلومتر) وهذا أعمق بثلاث مرات من نفس الظاهرة في كوكب المشتري. وهو عمق يساوي 15 بالمائة من نصف قطر زُحل بأكمله!
انتهت مهمة كاسيني عام 2017، عندما انخفض الوقود وانزلقت عمدًا في جو زُحل لحماية أقمار الكوكب، كانت كاسيني مشروع تعاوني لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية.
كتابة: سارة محمد
مراجعة: زهراء صابر
تحرير: زينب أحمد
تصميم: نهى عبد المحسن
