گالیله، ستاره شناس ایتالیایی، در قرن هفدهم برای اولین بار زحل را از طریق تلسکوپ باستانی خود بررسی کرد. به دلیل محدودیت‌های تلسکوپش، گالیله زحل را «سیاره‌ای با گوش» توصیف کرد.

بررسی اولیه سیاره‌ها توسط دانشمندی مانند گالیله پایه و اساس توانایی امروز انسان‌ها در کاوش کیهان است. اکنون پیشرفت‌ها در فناوری و تکنیک‌های نوآورانه، اخترشناسانی مانند دکتر لوسی جونز از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان را قادر می‌سازد تا عمیق‌تر درباره معمای سیاره‌ها کاوش کنند. پژوهشگران از طریق تحقیقات و مشاهدات پیشرفته خود توانسته‌اند اسرار پیچیده حلقه‌های اطاف سیاره زحل را کشف کرده‌اند و ترکیبات شیمیایی آن‌ها و فرآیندهایی که باعث شکل گرفتن آن‌ها شده است را آشکار کرده‌اند.

یک رویداد کیهانی به زودی تصور ما نسبت به این سیاره باشکوه را تغییر خواهد داد. در فروردین و اردیبهشت ۱۴۰۴، حلقه‌های باشکوه زحل برای رصدگران بر روی زمینی نامرئی خواهند شد. این پدیده به دلیل شیب منحصر به فرد محور زحل در مقابل با زمین رخ خواهد داد.

محور زحل مانند زمین کج است. نیمی از سال در زحل، این سیاره به سمت خورشید متمایل شده و نور خورشید بالای حلقه‌های زیبای این سیاره را روشن می‌کند. نیمه دیگر سال در زحل، این سیاره به عقب متمایل می‌شود و خورشید به قطب جنوبی و پایین حلقه‌ها می‌تابد.

زحل هر سال ۲ بار به مدتی کوتاهی تابش مستقیم خورشید به حلقه‌هایش را تجربه می‌کند. این رویداد در ستاره شناسی به عنوان اعتدال شناخته می‌شود و در طی آن هر دو نیمکره شمالی و جنوبی زحل به مدت کوتاهی مقدار نور برابری دریافت می‌کنند.

خوشبختانه، ناپدید شدن حلقه‌های اطراف سیاره زحل دائمی نیست با این حال رویدادی بزرگ در دنیای ستاره شناسی محسوب می‌شود. این یک رویداد زودگذر کیهانی هر ۲۹.۵ سال تکرار می‌شود. دقیقاً مدت زمانی که زحل برای یک بار چرخیدن به دور خورشید نیاز دارد. پس از نیمه اول اردیبهشت ماه سال ۱۴۰۴، حلقه‌های زحل دوباره نمایان می‌شوند و سپس دوباره در آبان و آذر ۱۴۰۴ ناپدید خواهند شد.

انحراف محوری زحل، یعنی زاویه‌ای که محور این سیاره در مقایسه با مدارش به دور خورشید دارد، حدود ۲۷ درجه است. حلقه‌های سیاره زحل در طول گردش ۲۹.۵ ساله این سیاره به دور خورشید، به دلیل این انجراف محوری از زوایای مختلفی نور خورشید را دریافت می‌کنند و تغییر ظاهر می‌دهند. بنابراین، حلقه‌ها واقعاً ناپدید نمی‌شوند، بلکه از دید ما بر روی کره زمین پنهان می‌شوند.

ساختار حلقه‌های سیاره زحل

حلقه‌های به دور سیاره زحل عمدتاً از ذرات یخ، بقایای سنگی و غبار کیهانی تشکیل شده‌اند و منظره خیره‌کننده‌ای را برای مردم روی کره زمین به تصویر می‌کشند. درست مانند تفاوت ساختمان‌های هر شهر، ذرات یخ، بقایای سنگی و غبار کیهانی به دور سیاره زحل نیز متفاوت هستند و ظاهری جذاب به این حلقه‌ها بخشیده‌اند. حلقه‌های زحل فقط یک ساختار جامد نیستند. آن‌ها از چندین بخش مجزا تشکیل شده‌اند؛ برخی از این حلقه‌ها کم نورترین هستند و مشاهده آن‌ها سخت‌تر است. ظاهر و چیدمان این حلقه‌ها عمدتاً توسط فعل و انفعالات گرانشی قمرهای متعدد زحل شکل می‌گیرد.

برخی از این قمرها که «قمرهای چوپان» نامیده می‌شوند، در نزدیکی لبه این حلقه‌ها واقع شده‌اند و با گرانش خود ذرات جامد حلقه‌ها ثابت نگه می‌دارند و به حفظ شکل آن‌ها کمک می‌کنند. چگونگی پیدایش حلقه‌های زحل، هنوز یک موضوع داغ در میان ستاره‌شناسان باقی مانده است. نظریه‌های متفاوت زیادی وجود دارد و هر کدام جذابیت خاص خود را دارند. ستاره شناسان هنوز به دنبال کشف این معمای مهم در عالم کیهان هستند.

مأموریت کاسینی-هویگنس یک همکاری شگفت انگیز بین ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ایتالیا بود. این سفر بلندپروازانه فضایی برای کشف اسرار زیبای زحل و حلقه‌های خیره کننده آن از سال ۱۳۸۲ آغاز شد. رسیدن فضاپیما به زحل و انجام تحقیقات مورد نیاز ۱۳ سال طول کشید؛ این مأموریت نهایتاً در سال ۱۳۹۵ به پایان رسید. این مأموریت گنجینه‌ای از اطلاعات درباره زحل و سیستم پیچیده آن را برای ما به ارمغان آورد. یکی از جالب‌ترین یافته‌ها کشف شکاف‌هایی در بین حلقه‌های زحل بود. این شکاف‌ها به دلیل کشش گرانشی قمرهای زحل شکل می‌گیرند و نشان می‌دهد سیستم حلقه‌های زحل پویا و همیشه در حال تغییر است.

این مأموریت همچنین بینش عمیق‌تری از قمرهای متعدد زحل به ارمغان آورد و ترکیبات منحصر به فرد و ویژگی‌های زمینشناسی آن‌ها را آشکار کرد. به عنوان مثال، انسلادوس، یکی از قمرهای یخی زحل، دارای آبفشان‌هایی است که بخار آب و مواد آلی را به بیرون پرتاب می‌کند؛ وجود این آبفشان به احتمال وجود اقیانوس‌هایی زیرسطح این قمر اشاره می‌کند. با این حال جذابیت سیاره زحل تنها بخاطر حلقه‌های زیبای آن نیست. زحل بیش از ۱۴۵ قمر دارد که هر کدام ویژگی‌ها و اسرار منحصر به فرد خود را دارند.

به طور خلاصه، در حالی که حل‌های زحل قرار است برای مدتی کوتاه از دید ما ناپدید شوند؛ این رویداد فرصتی عالی برای مشاهده سایر اجسام آسمانی در اطراف زحل را امکان پذیر می‌کند. اگر تلسکوپ یا یک دوربین شکاری قوی دارید می‌توانید ناپدید شدن حلقه‌های سیاره زحل در سال آینده را مشاهده کنید.