فضاپیمای کاسینی (Cassini) پس از سال‌ها گردش به دور سیاره زحل و بررسی قمرهای آن، سفر بی‌بازگشتی را به سمت اتمسفر زحل پیمود و آخرین مأموریتش که به «پایان بزرگ» معروف است را انجام داد. ارتباط این کاوشگر در ساعت 16:25 دقیقه جمعه به‌وقت‌تهران با زمین قطع شد.
زحل، دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی و ششمین سیاره نزدیک به خورشید، با 53 قمر تأییدشده و کمربند زیبای خود یک نمونه بسیار عجیب است. سال‌ها پیش کاسینی سفر طولانی خود به‌منظور اکتشاف زحل را آغاز نمود. این فضاپیمای 3.4 میلیارد دلاری 14.16 میلیون کیلومتر در فضا حرکت کرده تا درنهایت به مقصد خود رسیده است.
به لطف این فضاپیما، بزرگ‌ترین قمر زحل «تایتان» (Titan) و جریان گاز متان که به شکل باران بر اقیانوس‌های هیدروکربنی عظیم آن در حال فرود است را دیده‌ایم، قمر کوچک یخی «انسلادوس» (Enceladus) به همراه 101 حفره که صدها لیتر یخ و مولکول‌های هیدروژن را از بستر اقیانوس خود به بیرون پخش می‌کند را نظاره کرده‌ایم و همین اطلاعات موجب شده وجود حیات در انسلادوس محتمل باشد.
مهم‌تر از همه اینکه در طول این سال‌ها کاسینی امکان بررسی دقیق‌تر جو و مکانیسم کلی زحل را برای ما فراهم آورده است. در ادامه 9 مورد از هیجان‌انگیزترین اکتشافات مأموریت کاسینی را بررسی می‌کنیم:
فرود ماهواره هویجنس روی سطح تایتان
در سال 2005 کاسینی یک رویداد تاریخی را رقم زد؛ این سفینه، ماهواره «هویجنس» (Huygens) را به سطح «تایتان» یکی از ماه‌های زحل، ارسال کرد و این برای اولین بار بود که یک ماهواره روی قمر یک سیاره دیگر به‌قصد اندازه‌گیری دمای آن فرود می‌آمد.
اطلاعاتی که از این فرود به دست آمد، نشان داد باوجوداینکه جو این قمر مملو از بنزن است و دریاچه‌های حاوی متان در آن به‌وفور وجود دارند، ولی درواقع تایتان شباهت‌های بسیاری با زمین دارد.
دره‌های مملو از متان مایع در تایتان
تایتان در مقایسه با زمین بسیار سردتر است. سطح این قمر دمایی در حدود منفی 173 درجه سانتی‌گراد دارد. برخی از نقاط سطح آن با متان مایع پوشیده شده که مانند گدازه‌های روان، درحرکت بوده و رودها، دریاچه‌ها و حتی دریاهایی را روی سطح آن ایجاد می‌کنند.
این فرایند حرکت هیدروکربن‌ها که بسیار شبیه به حرکت آب روی زمین است «چرخه هیدرولوژیکی» نام دارد. از سوی دیگر جریان‌های متان که به سمت بالا حرکت می‌کنند، به‌صورت باران بر سطح این قمر فرود می‌آیند.
کاسینی از رادارها و تجهیزات نوری مختلفی بهره می‌برد که به لطف آن‌ها مشخص شد مکانی که دریاچه شمالی تایتان در آن قرارگرفته، بیشترین شباهت را به زمین دارد. دانشمندان پروژه کاسینی اعلام کرده‌اند که شرایط این دریاچه‌ها می‌تواند بر اساس تغییر فصلی که در تایتان رخ می‌دهد، عوض شود.
ساختارهای زنده تایتان
بسیار شبیه به ویژگی‌های زمین‌شناسی سیاره ما، بررسی‌های کاسینی نشان داده که دریاچه‌های این قمر روزی بزرگ‌تر از اندازه فعلی بوده‌اند. ولی تبخیر آن‌ها موجب پدید آمدن صفحه‌های نمکی شده است. البته فیلم‌هایی که فضاپیما ارسال کرده نشان می‌دهد که این صفحه‌های نمکی شکل، درواقع مولکول‌های ارگانیکی هستند که سطح قمر را پوشانده‌اند و برخی از این مولکول‌های پیچیده به‌صورت محلول‌هایی در متان هستند که با تابیده شدن نور خورشید چنین ساختارهای ارگانیک یا به عبارتی اجزای حیات در فضا را به وجود می‌آورند.
مشاهده هایپریون
در میان قمرهای زحل، «هایپریون» (Hyperion) یکی از منحصربه‌فردترین آن‌هاست. این قمر با پوششی از متان یا آب یخ‌زده پوشیده شده. وقتی کاسینی در سال 2005 از فراز آن عبور نمود، با تشعشعات الکترونی برخورد نمود که از سطح قمر متصاعد می‌شدند.
سطح پر گردوغبار هایپریون بسیار شبیه به ماه خودمان است. همان‌طور که می‌دانید ماه ما، همواره تحت تأثیر میدان الکترومغناطیسی زمین قرار گرفته و ازنظر الکتریکی باردار شده. هایپریون نیز به همین طریق باردار گشته و همین مسئله موجب می‌گردد گردوغبار روی سطح قمر که باردار شده‌اند، روی آن باقی‌مانده و از قمر جدا نشوند.
جریان‌های ساطع‌شده از انسلادوس
اطلاعات به‌دست‌آمده نشان داده که انسلادوس، ششمین قمر بزرگ زحل، دارای آب است. بر این اساس مشخص شده که بیش از 100 حفره در قطب جنوب آن وجود دارد که هیدروژن، بخارآب و یخ را به بیرون پرتاب می‌کند.
همچنین بر مبنای تحقیقات، سطح پوسته انسلادوس توسط یخی به قطر حدود 48 کیلومتر پوشیده شده و در بخش زیرین آن نیز حدود 10 کیلومتر آب وجود دارد. محققان همچنین احتمال می‌دهند که گرانش بسیار قوی که زحل بر انسلادوس اعمال می‌کند، موجب گرم شدن هسته داخلی این قمر می‌گردد.
موج‌های عجیب کمربند دوم
کمربند ویژه زحل شامل 7 بخش متفاوت است. هرکدام از آن‌ها از تعداد بی‌شماری تکه‌های بخارات آب یخ‌زده تشکیل شده است. این تکه‌ها به کوچکی یک قطره باران یا بزرگ‌تر از آن هستند و در شرایط مشخص می‌توانند موجب رفتارهای خاص کمربندها شوند.
نکته عجیب اینجاست که به ازای هر یک‌بار گردش قمر «جانوس» (Janus) به دور زحل، این کمربند دو بار چرخش کرده و همین موضوع یک رزونانس در مدار اطراف زحل ایجاد می‌کند که موجب مواج شدن کمربند سریع دوم می‌گردد. این اتفاق، دقیقاً مشابه حرکت کهکشان‌های چرخشی است.
ساختارهای عمودی حلقه‌های زحل
30 سال زمینی طول می‌کشد تا زحل یک‌بار به دور خورشید بچرخد و 15 سال از این مدت، سیاره در محدوده دید اخترشناسان نیست. به علت شیب نسبی سیاره نور خورشید به‌جای برخورد مستقیم با کمربندها، به لبه‌های آن‌ها برخورد می‌کند. در پی این اتفاق محققان می‌توانند تمرکز تحقیقات خود را بر ساختار عمودی کمربندها معطوف نمایند.
در سال 2009 کاسینی در یک موقعیت عالی قرار گرفت و به اخترشناسان ناسا کمک کرد که به‌واسطه زاویه دید، ترکیب جایگاه کمربندها را از طریق سایه‌ای که درحرکت از خود به‌جا می‌گذارند، بررسی نمایند.
توفان قدرتمند شمالی
مشتری تنها سیاره گازی نیست که توفان‌های عظیم در آن جریان دارد. زحل نیز مستعد توفان است ولی در این سیاره این اتفاق با تناوب تقریباً مشخص انجام می‌گیرد. در سال 2010 کاسینی با خوش‌شانسی، شروع یک توفان شمالی عظیم در زحل را رصد نمود؛ اتفاقی که ممکن است هر 10 تا 30 سال یک‌بار رخ دهد.
تنها چند ماه بعد، توفان در یک خط افقی به سرتاسر سیاره گسترش یافت و مولکول‌های سطح زحل را آن‌چنان به سمت بالا پرتاب کرد که قبل از این تابه‌حال از نزدیک مشاهده نشده بود. در پی این واقعه به‌طور موقت دمای سیاره نیز به حداکثر مقداری که تا آن زمان اندازه‌گیری شده بود افزایش پیدا کرد. سپس توفان با همان سرعتی که شروع شده بود پایان یافت و سطح زحل مجدداً به وضعیت پایدار قبلی خود بازگشت.
طوفان‌های شش‌ضلعی در قطب شمال
آیا تصور می‌کنید طوفان‌های هاروی و ایرما بسیار قدرتمند هستند؟ کافی است نگاهی به نمونه‌های قطب شمال زحل بیندازید تا نظرتان عوض شود. در این سیاره طوفان‌هایی 50 برابر قوی‌تر ازآنچه در زمین می‌بینیم اتفاق می‌افتد که جریان‌های قوی کناره‌های آن به شکل 6 ضلعی هستند. قسمت‌های صورتی نیز گردبادهایی هستند که بزرگ‌ترین آن‌ها به‌اندازه دو برابر یک طوفان رده 5 در روی زمین هستند.
