درود. این مطلب، یک مطلب نجوم است که برای علاقمندان به نجوم و در کل علاقمندان به دانش نوشته شده است. مطلب امروز درمورد حلقه های زحل است. همان حلقه های زیبایی که این سیاره را احاطه کرده اند و زیبایی شگفت انگیزی را متجلی کرده اند. اما یک چیز جالب انگیز و جدید. حلقه های سیاره زحل صدایی مثل صدای زنگ یا زنگوله از خود در می آورند. شاید از تعجب چشم هایتان گرد شود. شاید هم نشود. It is your choice. اما بنظرم که باید بشود. اما چه رازی پشت حلقه های زحل نهفته است که باعث می شود صدای زنگوله از خودشان در بیاورند؟ با ما همراه باشید تا بفهمید.

حلقه های زحل مانند یک زنگوله در حال زنگ زدن هستند که این امکان را برای محققان فراهم می کند تا در اعماق این سیاره کاوش کنند.

نیروهای گرانشی امواج لرزه ای را از داخل زحل به داخل سیستم حلقه ای خود سوق می دهند، جایی که مأموریت کاسینی ناسا توانست لرزش دقیقه ای را تشخیص دهد. طبق یک مطالعه جدید، بخش بزرگی از فضای داخلی سیاره زحل از آنچه انتظار می رفت، لایه لایه تر است.

همچنین بخوانید: تو قرنطینه کف کردی؟ وقتشه با کهکشان و دنیای نجومی آشنا بشی!!! 

سیارات گازی فرآیندهای داخلی خود را در پشت لایه های نفوذ پذیر پنهان می کنند. در حالی که لایه های مختلف سیارات و اجرام سنگی مانند زمین و ماه می توانند  با مطالعه امواج لرزه ای ایجاد شده توسط زلزله مورد بررسی قرار بگیرند. غول های گازی، سطح جامدی برای اندازه گیری چنین امواج ندارند. درعوض، محققان باید روش های دیگری مانند مطالعه میدان مغناطیسی یک سیاره را به کار گیرند.

چندی بعد از انجام شدن ماموریت کاسینی ناسا به زحل در سال 2004، محققان فهمیدند که حلقه های این سیاره به طرز عجیبی در حال نوسان هستند. به جای موج های منفرد، که با تئوری موجود پیش بینی شده است، این فضاپیما دسته هایی از امواج کوچک را کشف کرد که می توان آن ها را با حضور امواج گرانشی در عمیق ترین قسمت داخلی سیاره توضیح داد.

کریستوفر مانکوویچ، محقق مؤسسه فناوری کالیفرنیا به Space.com گفت: “آنچه که در مورد امواج گرانشی واقعاً خاص است این است که صرف وجود آن ها مستلزم این است که حداقل بخشی از آن، فضای عمیق نسبتاً آرام و پایدار باشد تا نه یک جریان همرفتی.”

قبل از انجام این تحقیقات جدید، درک اساسی از سیارات غول پیکر منظومه شمسی ما نشان می دهد که فضای داخلی سیال گرم آن ها گرما را با فشار به سمت بیرون می راند. دقیقاً مانند لامپ گدازه ای. اما وجود مواد سنگین مانند یخ سنگ و آب در زیر هیدروژن سبک تر و هلیوم می تواند مانع از حرکت مایعات و ایجاد امواج گرانشی شود. در مورد زحل، این امواج می توانند باعث شوند سیاره صدایی مانند صدای زنگ یا زنگوله ایجاد کند.

همچنین بخوانید: نجوم در 2019: شگفتی های نجوم در 2019 را بدانید… 

مانکوویچ گفت: “کشف امواج گرانش داخلی در زحل از طریق زلزله شناسی حلقه اکنون یکی از بخش هایی که اثبات کمی دارد، این است که بخش قابل توجهی از فضای داخلی زحل به جای وجود جریان های همرفتی، پایدار است.”

زنگ زدن مثل یک زنگوله

در سیارات سنگی مانند زمین، آشفتگی های موجود در زیر سطح سیاره می تواند در درون سیاره و از طریق سطح آن به صورت موج حرکت کند. در نتیجه، لرزه های بزرگ را می توان صدها مایل از مرکز زمین لرزه قوی احساس کرد. سرانجام، تداخل سایر امواج می تواند الگوی موج ثابتی را در سراسر سیاره ایجاد کند.

مانکوویچ گفت: “وقتی این امواج به کل سیاره منتقل می شوند، باعث ایجاد صدای زنگ می شوند.”

مانند زنگوله، خصوصیات این موج با توجه به اندازه، شکل و ترکیب این سیاره مشخص می شود. آن ها بینش هایی در مورد سازه های بزرگ در زیر سطح، از جمله مواردی را که نمی توان به آن ها دسترسی داشت، فاش کردند.

همین روند روی زحل اتفاق می افتد. جایی که یک سیستم حلقه زیبا که از قطعات کوچک سنگ و یخ تشکیل شده است، سیاره را احاطه کرده است. بیشتر اوقات، مدارهای آن ها آرام و منظم و با برخوردهای گاه به گاه است. دانشمندان دهه ها است که می دانند که ذرات حلقه می توانند تحت تأثیر جاذبه 82 قمر این سیاره قرار بگیرند.

کاسینی به ما نشان داد که حلقه های زحل نیز در معرض لرزه های میدان گرانشی نوسانی این سیاره قرار دارند. این فضاپیما بیش از 20 موج را در سیستم حلقه زحل شناسایی و ثبت کرده است که مستقیما از قلب این سیاره می آیند. فعل و انفعالات فقط در مکان های ویژه ای در حلقه ها اتفاق می افتد. اما طبق گفته مانکوویچ نتایج می تواند چشمگیر باشد. تأثیر این اتفاق اندک است و امواج فقط تا یک کیلومتر اوج می گیرند، در حالی که حلقه ها تقریباً 180،000 مایل (300000 کیلومتر) فاصله دارند.

همچنین بخوانید: قمر دیموس؛ قضیه ی حلقه های مریخ چیست؟! 

مانکوویچ گفت: “این امواج واقعاً در مقیاس بسیار خوبی ظاهر می شوند. کاسینی با سفر به زحل، امکان مطالعه این امواج را با جزئیات کامل فراهم کرد.”

درک آنچه در قلب عمق کیوان اتفاق می افتد بسیار فرایندی سخت و زمان براست. به گفته مانکوویچ، حلقه، منطقه ای با ضخامت پایدار را تشکیل می دهد که تقریباً یک چهارم شعاع این سیاره را تشکیل می دهد.

مانکوویچ می گوید که به زودی گیفته می شود که نتایج در مورد فضای داخل سیاره چیست. اما این یک احتمال این است که فرایندی که میدان مغناطیسی سیاره را تولید می کند حتی با غول گازی همسایه ی خود، یعنی مشتری نسبت به آنچه که انتظار می رفت متفاوت تر است.

مانکوویچ گفت: “چند سال آینده جذاب خواهد بود. زیرا داده های کاسینی و نتایج منتج شده از این داده ها به زودی در کنار هم قرار می گیرند و اطلاعات جامعی به ما می دهند.”

داده های مختلف فضاپیمای کاسینی، اطلاعات مختلفی در مورد موضوعات مختلفی به ما می دهند. این نشان دهنده ی فرصتی برای همکاری همه ی ما برای کشف راز های جهان است. همانطور که داده های مختلف از موضوعات مختلف در کنار هم قرار می گیرند و تبدیل به یک موضوع جامع واحد می شوند، ما نیز باید در کنار هم قرار بگیریم و با هم همکاری کنیم تا روزی بتوانیم راز های این جهان شگفت انگیز را بفهمیم.