ملاحظات من الأرض عن كوكب زحل

كيف كان اكتشاف كوكب زحل قديماً؟

حتى في ظل أفضل ظروف عرض تلسكوبية ممكنة من سطح الأرض لا يمكن حل السمات على زحل التي تقل عن بضعة آلاف من الكيلومترات، وبالتالي فإن التفاصيل الكبيرة المعروضة في الحلقات والغلاف الجوي لم تكن معروفة إلى حد كبير قبل عمليات رصد المركبات الفضائية.

كما أن فجوة (Encke) في الحلقة (A) التي أبلغ عنها عالم الفلك الألماني يوهان فرانز إنكي عام 1837، كانت تعتبر مشكوكاً فيها لأكثر من قرن حتى تم تأكيدها في عام 1978 من قبل عالم الفلك الأمريكي هارولد ريتسيما، الذي استخدم قياسات كسوف للقمر إيابيتوس الحلقات لتحسين الدقة الأرضية العادية.

معلومات مهمة من الأرض عن كوكب زحل:

تعتمد الأبحاث الحديثة حول زحل من جوار الأرض على مجموعة متنوعة من التقنيات التلسكوبية الخاصة، وفيما يلي مجموعة من هذه المعلومات الخاصة في كوكب زحل:

• أسفر التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء للحلقات والغلاف الجوي والأقمار عن معلومات مهمة حول تكوينها وتوازنها الحراري.

• يتم الحصول على الاستبانة المكانية للحلقات وهياكل الغلاف الجوي على مقياس الكيلومترات من خلال مراقبة الضوء القادم من النجوم الساطعة التي تمر خلف الكوكب كما تُرى من الأرض.

• حدث مثل هذا المثال في عام 1989 عندما قام كل من زحل وتيتان بإخفاء النجم الساطع 28 القوس، مما سمح لعلماء الفلك بمراقبة الهياكل الحلقية والغلاف الجوي على مستوى من التفاصيل لم نشهده منذ لقاءات فوييجر.

• تمت ملاحظة ظهور البقعة البيضاء العظيمة في الغلاف الجوي لكوكب زحل عام 1990 بنجاح ليس فقط باستخدام التلسكوبات السطحية، ولكن أيضاً باستخدام تلسكوب هابل الفضائي فوق التأثير المشوه للغلاف الجوي للأرض.

• في عام 1995 عندما مرت الأرض عبر المستوى الحلقي سمحت هندسة العرض من الحافة بتحديد مباشر لسمك الحلقة وقياس دقيق لمعدل سرعة محور دوران زحل.

استكشاف المركبات الفضائية لكوكب زحل:

• كانت أول مركبة فضائية تزور زحل هي (US Pioneer 11) واحدة من زوج من المجسات التي تم إطلاقها في أوائل السبعينيات إلى كوكب المشتري، على الرغم من أن إعادة الاستهداف لم تكن جزءاً من الهدف الأصلي، إلا أن علماء البعثة استفادوا من لقاء بايونير 11 الوثيق مع مجال جاذبية المشتري لتغيير مسار المركبة الفضائية وإرسالها إلى رحلة طيران ناجحة من زحل.

• في عام 1979 مر بايونير 11 عبر طائرة زحل الحلقية على مسافة 38000 كيلومتر فقط (24000 ميل) من الحلقة (A) وحلقت في حدود 21000 كيلومتر (13000 ميل) من الغلاف الجوي.

• وتم إطلاق المركبة الفضائية التوأم التي تلت ذلك  فويجرز 1 و2 في البداية باتجاه المشتري في عام 1977، حيث كانت تحمل معدات تصوير أكثر تفصيلاً وتم تصميمها بشكل مخصص للرحلات الجوية متعددة الكواكب ولإنجاز أهداف علمية محددة في كل وجهة.

• مثل بايونير 11 استخدم فويجرز 1 و2 كتلة المشتري في مناورات مساعدة الجاذبية لإعادة توجيه مساراتهم إلى زحل، والتي واجهوها في عامي 1980 و1981 على التوالي، وقد أعادت المركبة الفضائية معاً عشرات الآلاف من صور زحل وحلقاته وأقماره.

• تم إطلاق المركبة الفضائية (Cassini Huygens) في عام 1997 كمشروع مشترك لوكالات الفضاء في الولايات المتحدة وأوروبا وإيطاليا، وهذه المركبة قد اتبعت مساراً معقداً يتضمن تحليقات جوية بمساعدة الجاذبية لكوكب الزهرة (مرتين) والأرض والمشتري، والتي أوصلتها إلى نظام زحل في منتصف عام 2004.

كانت المركبة بين الكواكب التي تزن ما يقرب من ستة أطنان مترية عند تحميلها بالوقود الدافع واحدة من أكبر وأغلى المركبات وأكثرها تعقيداً في ذلك الوقت، وهي تتألف من مركبة مدارية من زحل كاسيني، والتي درست الكوكب والحلقات والأقمار ومسبار (Huygens) الذي نزل بالمظلة عبر الغلاف الجوي لتيتان إلى سطح صلب في أوائل عام 2005.

لمدة ثلاث ساعات تقريباً أثناء هبوطه ومن على سطح الأرض، قام مسبار (Huygens) بنقل القياسات والصور إلى كاسيني تلك التي نقلتها إلى العلماء (علماء الفلك) على الأرض، وقد استمرت مهمة كاسيني حتى عام 2017، من بين الاكتشافات المهمة التي حققتها البحيرات السائلة على تيتان والسخانات المائية الجليدية في القطب الجنوبي لإنسيلادوس.

مع اقتراب المركبة الفضائية من نهاية مهمتها قامت بعدة ممرات قريبة جداً من كوكب زحل وقياس المجالات المغناطيسية والجاذبية ودخلت في النهاية في مسار أغرقها في الغلاف الجوي لزحل، ومن المهم معرفة أنه ضمن تدمير كاسيني لن يتاح الفرصة للمركبة المدارية بأن تلوث البيئات على تيتان وإنسيلادوس التي قد تدعم الحياة.

العالم الفلكي الذي اكتشف القمر الثامن لكوكب زحل:

ويليام كرانش بوند عالم الفلك الأمريكي الذي قام مع ابنه جورج باكتشف فيليبس بوند هايبريون القمر الصناعي الثامن لكوكب زحل، وحلقة داخلية تسمى (Ring C) أو حلقة الكريب، كما التقطوا بعضاً من أولى الصور التي يمكن التعرف عليها للأجرام السماوية.

تلقى بوند تعليماً ذاتياً إلى حد كبير وكان صانع ساعات مهتماً بعلم الفلك بعد مراقبة كسوف الشمس عام 1806، قام ببناء مرصد منزلي كان أحد أفضل المرصدات في الولايات المتحدة في ذلك الوقت، كما اكتشف بوند بشكل مستقل العديد من المذنبات واعترافاً بجهوده تم تعيينه أول مراقب فلكي في كلية هارفارد في عام 1839.