الامارات 7 - كوكب زحل من الداخل
يتكوّن كوكب زحل بشكل رئيسي من غازيّ الهيدروجين والهيليوم، بينما يحتوي مركزه على نواة كثيفة مكوّنة من الحديد والنيكل، تحيط بها صخور ومركّبات أخرى تصلّبت بفعل الضغط والحرارة الشديدين. وتحيط بهذه النواة طبقة من الهيدروجين المعدني السائل، تليها طبقة أخرى من الهيدروجين السائل. ورغم تشابه مركز زحل مع مركز كوكب المشتري، إلا أنه أصغر حجماً بالمقارنة. يُعدّ زحل الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي تقل كثافته عن كثافة الماء.
مكونات وتركيب كوكب زحل
يختلف كوكب زحل تمامًا عن الكواكب الصخرية الداخلية في النظام الشمسي، حيث تتغير طبقاته تدريجياً، على عكس كوكب الأرض الذي تتغير طبقاته فجأة من الغلاف الجوي الغازي إلى القشرة الصلبة ثم إلى المحيطات السائلة. ونظرًا لأن زحل يتكوّن بشكل أساسي من الغازات والسوائل، فلا يمكن الهبوط عليه، إذ لا يمتلك سطحًا صلبًا. ومع الاقتراب من مركزه، تزداد درجات الحرارة والضغط بشكل لا يمكن لأي مركبة فضائية تحمله.
يتكوّن زحل أساسًا من السوائل، وتتوزع طبقاته بالترتيب من الخارج إلى الداخل على النحو التالي:
غلاف جوي غازي
طبقة من الهيدروجين السائل
طبقة من الهيدروجين المعدني السائل
يرجع تحول الهيدروجين إلى حالته السائلة إلى الضغط الهائل داخل الكوكب، حيث يعمل الهيدروجين المعدني كموصل كهربائي مثل المعادن. ورغم أن زحل يحتوي على كميات أقل من الهيدروجين المعدني مقارنة بالمشتري، إلا أنه غني بالجليد. يتكوّن لُبّه من مواد صخرية ومعدنية، وتشير الدراسات إلى أنه تشكّل قبل باقي طبقاته، حيث تقدر كتلته بين 9 و22 ضعف كتلة الأرض، مما منحه قوة جاذبية كافية لجذب كميات كبيرة من غازي الهيدروجين والهيليوم، اللذين يشكّلان معظم كتلته.
الغلاف الجوي لكوكب زحل
يُصنّف زحل ضمن الكواكب الغازية العملاقة، ويتشابه غلافه الجوي مع غلاف المشتري، حيث يتكوّن بشكل أساسي من الهيدروجين، مع نسب أقل من الهيليوم وكميات ضئيلة من الميثان والأمونيا. كما يحتوي على غيوم مكوّنة من بلورات الأمونيا الجليدية، والتي تكون أبرد من نظيراتها في كوكب المشتري، حيث تصل درجة حرارتها إلى -240 درجة مئوية، بينما تبدأ الأمونيا بالتجمّد عند -184 درجة مئوية.
يُعدّ الغلاف الجوي لزحل من أكثر البيئات العاصفة في النظام الشمسي، حيث تصل سرعة الرياح فيه إلى 1800 كم/ساعة. وفي طبقة التروبوسفير، المسؤولة عن الظواهر الجوية، توجد ثلاث مناطق رئيسية تظهر فيها الغيوم، وتتراوح درجات الحرارة فيها بين -130 درجة مئوية و80 درجة مئوية.
تظهر قمم الغيوم المكوّنة من الأمونيا على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر تحت قمة التروبوسفير، حيث تصل درجة الحرارة إلى -250 درجة مئوية، بينما تظهر غيوم هيدرو سلفيد الأمونيوم على عمق 170 كيلومترًا تحت التروبوز، حيث تبلغ درجة الحرارة -70 درجة مئوية. وأخيرًا، تتكوّن الغيوم من بخار الماء على عمق 130 كيلومترًا، عند درجة حرارة صفر مئوية، وهي نقطة تجمّد الماء.
يتكوّن كوكب زحل بشكل رئيسي من غازيّ الهيدروجين والهيليوم، بينما يحتوي مركزه على نواة كثيفة مكوّنة من الحديد والنيكل، تحيط بها صخور ومركّبات أخرى تصلّبت بفعل الضغط والحرارة الشديدين. وتحيط بهذه النواة طبقة من الهيدروجين المعدني السائل، تليها طبقة أخرى من الهيدروجين السائل. ورغم تشابه مركز زحل مع مركز كوكب المشتري، إلا أنه أصغر حجماً بالمقارنة. يُعدّ زحل الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي تقل كثافته عن كثافة الماء.
مكونات وتركيب كوكب زحل
يختلف كوكب زحل تمامًا عن الكواكب الصخرية الداخلية في النظام الشمسي، حيث تتغير طبقاته تدريجياً، على عكس كوكب الأرض الذي تتغير طبقاته فجأة من الغلاف الجوي الغازي إلى القشرة الصلبة ثم إلى المحيطات السائلة. ونظرًا لأن زحل يتكوّن بشكل أساسي من الغازات والسوائل، فلا يمكن الهبوط عليه، إذ لا يمتلك سطحًا صلبًا. ومع الاقتراب من مركزه، تزداد درجات الحرارة والضغط بشكل لا يمكن لأي مركبة فضائية تحمله.
يتكوّن زحل أساسًا من السوائل، وتتوزع طبقاته بالترتيب من الخارج إلى الداخل على النحو التالي:
غلاف جوي غازي
طبقة من الهيدروجين السائل
طبقة من الهيدروجين المعدني السائل
يرجع تحول الهيدروجين إلى حالته السائلة إلى الضغط الهائل داخل الكوكب، حيث يعمل الهيدروجين المعدني كموصل كهربائي مثل المعادن. ورغم أن زحل يحتوي على كميات أقل من الهيدروجين المعدني مقارنة بالمشتري، إلا أنه غني بالجليد. يتكوّن لُبّه من مواد صخرية ومعدنية، وتشير الدراسات إلى أنه تشكّل قبل باقي طبقاته، حيث تقدر كتلته بين 9 و22 ضعف كتلة الأرض، مما منحه قوة جاذبية كافية لجذب كميات كبيرة من غازي الهيدروجين والهيليوم، اللذين يشكّلان معظم كتلته.
الغلاف الجوي لكوكب زحل
يُصنّف زحل ضمن الكواكب الغازية العملاقة، ويتشابه غلافه الجوي مع غلاف المشتري، حيث يتكوّن بشكل أساسي من الهيدروجين، مع نسب أقل من الهيليوم وكميات ضئيلة من الميثان والأمونيا. كما يحتوي على غيوم مكوّنة من بلورات الأمونيا الجليدية، والتي تكون أبرد من نظيراتها في كوكب المشتري، حيث تصل درجة حرارتها إلى -240 درجة مئوية، بينما تبدأ الأمونيا بالتجمّد عند -184 درجة مئوية.
يُعدّ الغلاف الجوي لزحل من أكثر البيئات العاصفة في النظام الشمسي، حيث تصل سرعة الرياح فيه إلى 1800 كم/ساعة. وفي طبقة التروبوسفير، المسؤولة عن الظواهر الجوية، توجد ثلاث مناطق رئيسية تظهر فيها الغيوم، وتتراوح درجات الحرارة فيها بين -130 درجة مئوية و80 درجة مئوية.
تظهر قمم الغيوم المكوّنة من الأمونيا على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر تحت قمة التروبوسفير، حيث تصل درجة الحرارة إلى -250 درجة مئوية، بينما تظهر غيوم هيدرو سلفيد الأمونيوم على عمق 170 كيلومترًا تحت التروبوز، حيث تبلغ درجة الحرارة -70 درجة مئوية. وأخيرًا، تتكوّن الغيوم من بخار الماء على عمق 130 كيلومترًا، عند درجة حرارة صفر مئوية، وهي نقطة تجمّد الماء.