زحل بعد از سیاره مشتری بزرگترین سیاره در منظومه شمسی می باشد. این سیاره دارای هفت حلقه مسطح به دور خود است. این هفت حلقه در واقع شامل تعداد زیادی حلقه های باریک که با ذرات یخی درست شده اند، می باشند. این حلقه ها زحل را به یکی از زیباترین اجرام آسمان در منظومه شمسی تبدیل کرده اند. به جز زحل، سیارات مشتری، نپتون و اورانوس نیز دارای حلقه هایی می باشند که نسبت به حلقه های زحل بسیار کم نورترند.

قطر زحل در استوا 120.540 کیلومتر، تقریبا 10 برابر قطر زمین است. این سیاره از زمین با چشم غیر مسلح قابل رویت است البته حلقه های آن دیده نمی شوند. زحل آخرین سیاره ای بود که ستاره شناسان باستان موفق به کشف آن شده بودند. این سیاره به مناسبت خدای کشاورزی رومیان، ساتورن نام گرفت.

زحل در مداری بیضی شکل به دور خورشید در حرکت است. بیشترین فاصله آن از خورشید 1.514.500.000 کیلومتر و کمترین فاصله آن 1.352.550.000 کیلومتر است. یک سال در زحل معادل 10.759 روز و یا 5/29 سال زمینی است.

زحل علاوه بر گردش انتقالی خود به دور خورشید، حول محور عمودی فرضی خود نیز در گردش است. زاویه این محور 27 درجه می باشد.

بعد از مشتری، زحل سریعترین گردش وضعی در بین سیارات دیگر منظومه شمسی را دارد. یکبار گردش این سیاره به دور خود تنها 10 ساعت و 39 دقیقه به طول می انجامد. به دلیل این حرکت گردشی سریع، قطر استوایی این سیاره 13.000 کیلومتر از قطر قطبی آن بیشتر است.

بیشتر دانشمندان معتقدند که این سیاره یک غول گازیست و هیچ سطح جامدی ندارد. به هرحال، به نظر می رسد که زحل دارای یک هسته داغ و جامد آهنیست. اطراف این هسته متراکم، هسته خارجی قرار گرفته که احتمالا ترکیبی از آمونیاک، متان و آب می باشد. یک لایه از هیدروژن به شدت فشرده پیرامون هسته خارجی وجود دارد. در بالای این لایه، منطقه ای چسبناک (شربت مانند) متشکل از هیدروژن و هلیوم جای گرفته است. هیدروژن و هلیوم در نزدیک سطح به شکل گاز در می آیند و با اتمسفر زحل که عمدتا ترکیبی از همین دوعنصر است مخلوط می شوند

.

یک لایه فشرده از ابر کل سطح زحل را پوشانده است. در تصاویر به دست آمده از این سیاره مناطق و کمربندهای رنگی قابل تشخیصند. چنین مناطقی احتمالا به خاطر تفاوت دما و ارتفاع ابرها در قسمتهای مختلف ظاهر می گردند.

گیاهان و حیوانات مقیم زمین نمی توانند در زحل دوام بیاورند. دانشمندان شک دارند که گونه زیستی در این سیاره یافت شود.

انحراف محور عمودی این سیاره منجر به اختلاف میزان تابش خورشید به قسمتهای مختلف آن و در نهایت ایجاد فصول شده است. هر فصل در این سیاره 5/7 سال طول می کشد چرا که مدت زمان یکبار گردش زحل به دور خورشید 29 برابر زمین است. دمای زحل همیشه از دمای زمین سردتر است زیرا این سیاره از خورشید دورتر است. میانگین دما در بالای ابرها 175- درجه سانتیگراد می باشد.

دما در اعماق ابرها بیشتر می شود. سیاره زحل تقریبا 5/2 برابر حرارتی که از خورشید دریافت می کند را در فضا  متساطع می نماید. بسیاری از ستاره شناسان معتقدند که این حرارت در فرایند فرو رفتن هلیوم به درون هیدروژن مایع به وجود می آید.

در بین همه سیارات منظومه شمسی، زحل کمترین چگالی را دارد. چگالی این سیاره تنها یک دهم چگالی زمین و دو سوم چگالی آب است. به همین دلیل یک تکه از این سیاره نسبت به تکه ای برابر از زمین بسیار سبکتر است و در روی آب شناور می ماند.

گرچه چگالی این سیاره بسیار کم است اما وزن آن پس از مشتری، از دیگر سیارات بیشتر است. جرم زحل 95 بار از جرم زمین بیشتر می باشد. نیروی گرانش این سیاره اندکی از گرانش زمین بیشتر است. یک جسم 100 گرمی در زمین، در زحل 107 گرم می باشد.

حلقه های زحل دور این سیاره و موازی با استوا قرار دارند. آنها هرگز با سیاره برخورد نمی کنند. با گردش زحل به دور خورشید آنها با همان زاویه ثابت و همیشگی در جای خود برقرار می مانند.

هفت حلقه زحل در حقیقت متشکل از هزاران حلقه باریک می باشند. این حلقه های باریک از بیلیونها تکه یخ ایجاد شده اند. ابعاد این تکه های یخ گاهی به اندازه یک ذره کوچکند و گاهی قطر آنها به بیش از 3 متر می رسد.

حلقه های اصلی زحل بسیار عریضند. برای مثال عرض خارجی ترین حلقه 300.000 کیلومتر می باشد. با اینحال در ابعاد فضا این حلقه ها بسیار باریک به حساب می آیند. آنقدر باریک که هنگامیکه این سیاره درست در مقابل و در راستای زمین قرار می گیرد نیز این حلقه ها قابل رویت نیستند. ضخامت آنها بین 200 تا 3000 متر است. در بین حلقه ها فضای خالی قرار گرفته و آنها را از هم جدا می نماید. عرض هر یک از این فضاهای خالی 3200 کیلومتر و یا بیشتر است. البته در برخی از این فضاهای خالی حلقه های بسیار باریکی قرار دارند.

حلقه های زحل در اوایل قرن 16 توسط ستاره شناس ایتالیایی، گالیله، کشف شدند. گالیله نتوانست با تلسکوپ کوچک خود این حلقه ها را به وضوح و به درستی رصد کند. او فکر می کرد که حلقه ها، قمر های بسیار بزرگ می باشند. در سال 1656، پس از به کارگیری یک تلسکوپ قوی تر، کریستیان هویگنس ستاره شناس آلمانی، یک حلقه باریک مسطح حول زحل را توصیف کرد. هایگنس فکر می کرد که این حلقه یک صفحه جامد از برخی مواد است. در سال 1675، دومنیکو کاسینی یک ستاره شناس آلمانی متولد فرانسه، کشف دو حلقه مجزا که با گروه هایی از اقمار کوچک شکل گرفته بودند را اعلام نمود. مشاهدات بعدی از زحل وجود تعداد بیشتر این حلقه ها را ثابت نمود. حلقه های باریکی که هفت حلقه اصلی را شکل می دهند در سال 1980 کشف شدند

 بزرگترین قمر این سیاره تیتان نام دارد. قطر این قمر 5150 کیلومتر (بزرگتر از سیاره پلوتو) است. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی است که دارای جو می باشد. اتمسفر این قمر حاوی حجم زیادی نیتروژن است.

بیشتر اقمار زحل دارای چاله های بزرگی هستند. برای مثال قمر میماس  چاله ای دارد که یک سوم قطر این قمر را پوشانده است. قمر دیگر، یاپتوس دارای یک نیمه روشن و یک نیمه تاریک است. نیمه روشن این قمر 10 برابر بیش از نیمه تاریک آن نور را باز می تاباند.

منبع: آوا استار

تکمیلی

مشتری و نپتون و اورانوس هم حلقه دارند اما حلقه کیوان از همه بهتر دیده می‌شود. به باور دانشمندان دلیل درخشانتر بودن حلقه‌های کیوان تازه تر بودن و جوانتر بودن آن هاست. آن‌ها می‌انگارند که این حلقه‌ها در پی نزدیک شدن یک ماهک (قمر) به کیوان و فروپاشی آن ماهک در اثر گرانش کیوان پدید آمده اند. حلقه‌های کیوان به ترتیبی که کشف شده‌اند با حروف الفبا نامگذاری شده اند.

ای، بی، سی، دی، ای، اف و جی A B C D E F G در میان حلقه‌ها سه شکاف وجود دارد به نام‌های انکه Encke،کیلر Keeler و مکسول Maxwell. و یک بازه بزرگ به نام شکاف کاسینی. شکاف کاسینی ۴۷۰۰ کیلومتر پهنا دارد.

اقمار زحل  

تعداد قمرهای کشف شده کیوان تا الان 62 عدد میباشد

علاوه بر حلقه ها، زحل دارای 25 قمر به قطر تقریبی 10کیلومتر و چندین قمر کوچکتر نیز می باشد. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی است که دارای جو می باشد. اتمسفر این قمر حاوی حجم زیادی نیتروژن است.

قمر هایپریون ( Hyperion ) بیشتر شبیه به یک استوانه چاق است تا یک کره.

تیتان از لحاظ بزرگی دومین قمر و یکی از سه قمری است که در منظومه شمسی دارای جو هستند. احتمال می‌رود که قسمت اعظم آن از سنگ و بقیه از یخ تشکیل شده باشد. جوی که دائما سطح تیتان را پوشانده است، حاوی نیتروژن و سایر مواد شیمیایی است.

چند قمر معروف سیاره زحل به همراه عکس آنها: 

میماس (mimas)

لاپتوس ( Iapetus )

تیتان (titan)

دیون (Dion)

انسلادوس ( Enceladus)

هایپریون ( Hyperion )

تتیس (Tethys)