اعتدال در سیاره کیوان (زحل)- بر اساس مقاله Along night falls over Saturn’s rings
سمانه شاپوری
عضو فعال انجمن

منحنی استوای کیوان وزمین  و مسیر حرکت آنها به دور خورشید روی هم منطبق نیست و این دو مسیر نسبت به یکدیگر به صورت کج و زاویه دار قرار دارند.
کجی این دو مسیر در زمین سبب ایجاد فصل ها  وتعادل بهاری وپاییزی شده و درسطح آن نا ظر زمینی می تواند شاهد بالا وپایین رفتن خورشید باشد.
زحل نیزدر  وضعیتی مشابه قرار دارد بنابراین در هر چرخش به دور خورشید دو تعادل را تجربه کرده و خورشید در سطح آن طلوع وغروب  می کند.

تقریبا هر 15 سال یکبار , بمدت 4 روز تمامی مجموعه حلقه  های قابل رویت  زحل در تاریکی قرار می گیرند.
در این صورت می گویند اعتدال رخ  داده, یعنی خورشید مستقیما بر فراز منطقه استوائی زحل قرار دارد. در این زمان حلقه ها (که دقیقا دور استوای سیاره واقع شده اند ) بصورت مماس بر لبه خورشید بنظر می رسند.
وقتی استوای  سیاره  حین چرخش به دور خود  طوری حرکت کند که با مدار گردشش به دور خورشید  طلاقی  یابد  تعادل رخ داده واین طور  به نظر می رسد که  خورشید مستقیما بر فراز استوا وا قع شده است .

در حین اعتدال, نور از خورشید تحت زاویه های کم  به ذرات حلقه برخورد می کند و مکان آنها را مشخص کرده و یک تصویر سه بعدی از حلقه ها به دست می آید.
در اعتدال 11آگوست زحل, عملیاتی به وسیله CIRS(ابزار طیف سنجی در محدوده فروسرخ که در سفینه کاسینی به دور زحل از آن استفاده شد)صورت گرفت.
نکته مهم در مشاهدات حلقه زحل توسط CIRSبه غیر از تهیه عکس های جالب, فهمیدن خواص فیزیکی ذرات حلقه وسرعت چرخش آن هاست و توجه به این موضوع که آن ها  با چه سرعتی به ذخیره وتابش گرما می پردازند؟
هرچند که حلقه ها از هزاران مایل پهنا تشکیل شده اند ولی فقط دارای 1متر ضخامت هستند و بیشتر از ذرات آب و یخ تشکیل شده اند دانشمندان مذاکره خود را با توجه به منشا حلقه ها وسن آن ها ادامه دادند.

تلاش برای  درک حلقه های زحل مارا به  سمت منشامان هدایت می کند. از آن جا که می دانیم منظومه شمسی ما  در ابتدا از صفحه ای  از جنس خاک وسنگ تشکیل شده است   با فهمیدن دینامیک  صفحه ای مثل  حلقه زحل  میتوانیم بفهمیم   زمین وسیارات  دیگر در منظومه شمسی چگونه ایجاد شده اند؟


خیلی ها فکر می کنند که حلقه ها از اقمار خرد شده یا تسخیر دنباله دارها تشکیل شده اند در حالی که بعضی بر این باورند که این حلقه ها می توانند از همان گاز ها و خرده سنگ های اولیه که به منضومه شمسی ما شکل دادند تشکیل شده باشند.
در نگاه اول حلقه های زحل  به نظر پهن وآرام می آیند ولی وقتی به عکس ها یی با زوم بیشتر نگاه می کنیم می فهمیم که این طور نیست.
در واقع  ذراتی که سازنده حلقه ها هستندو در فواصل  دورتر به نظر به کوچکی گرد وغبار می آیند, تکه هایی به بزرگی کوه ها و حتی به اندازه اقمار کوچکی می باشند که به فاصله مایل ها از هم درون حلقه ها  جای گرفته اند.
به جای این که این ذرات به دور زحل چرخش منظم وآرامی داشته باشند ,انبوهی از آنها به هم می پیوندند و طوری پراکنده می شوند که حرکت موجی را پدید می آورند و این اتفاق  به دلیل  نیروی گرانشی معادل بیش از 6قمر ( اجرام سنگین  درون حلقه) رخ می دهد.


به گفته Flasar "به دلیل این که حلقه زحل بسیار وسیع  است   اگر از  لبه گازی شکل زحل به اندازه قطر آن به بیرون برویم  دورترین حلقه  نسبت به حلقه های میانی گرمای کمتری را از زحل دریافت می کند بنابراین دمای حلقه در اعتدال  با فاصله گرفتن از مرکز زحل به سمت قسمت های بیرونی پایین می آید."
گر چه تیم CIRS دریافت که حلقهA( بیرونی ترین حلقه روشن وپهن زحل)  در حین اعتدال  به اندازه ای که انتظار می رفت سرد نبوده ولی از این موضوع  برای به دست آوردن اطلاعات درمورد ساختار و تکامل  این حلقه استفاده شد.به گفته spiker:"یک احتمال این است که اثر گرانش اقمار خارج حلقه A باعث ایجاد موج, درون آن شده است."
این امواج که احتمالا نسبت به ضخامت معمولی حلقه ها قوی ترهستند,  صفحه حلقه را در بر می گیرند ومواد درون آن را جا به جا کرده و در حین اعتدال در معرض تابش خورشید قرار می دهند .
احتمالا به همین دلیل در اعتدال 11 آگوست دمای حلقه A  بیش از حد انتظار بالا بوده است .
ولی در عین حال این نظریه باید توسط مدل های کامپیوتری امتحان شود تا ببینیم آیا دماهای تهیه شده در مدل ها با آن چه توسطCIRS مشاهده شده هم خوانی دارد یا نه؟  نگاه کردن به عکس های CIRS  مثل توجه به عکس های سطح مریخ نیست که اطلاعاتی در مورد سطح آن به ما بدهد بلکه ما باید به اطلاعات  حاصل از CIRS در زمان های مختلف وتحت زوایای متفاوت تابش خورشید نگاه می کنیم تا متوجه شویم چگونه دمای حلقه ها تغییر میکنند سپس بر اساس دماهای ایجاد شده  مدل های کامپیوتری را ایجاد می کنیم.


به طور اصولی  اعتدال لحظه ای است که به نظر می رسد خورشید مستقیما بر فراز استوا قرار دارد ولی اگر بخواهیم این موضوع را از دید حلقه ها بررسی کنیم در این لحظه  شرایط  زحل به حلقه ها یک منطقه تاریک روشن و وسیع می بخشد.
در زمان اعتدال کسی که در حلقه زحل قرار دارد  مشاهده می کند که با مماس شدن  صفحه خورشید با حلقه زحل کم کم  نور خورشید محو می شود و همه جا را تاریکی فرا می گیرد تا این که بعد از حدود 4 روز
صفحه خورشیدی بالاآمده  واعتدال پایان می یابد.

منبع:سایت ناسا
Along night falls over Saturn’s rings