Zuhal

Zuhal (pinjaman Arab: زُحل, rumi: zuhalcode: ar is deprecated ) merupakan planet yang keenam dari Matahari dan planet kedua terbesar di dalam Sistem Suria selepas Musytari. Zuhal, bersama-sama dengan Musytari, Uranus dan Neptun, diklasifikasikan sebagai sebuah planet gergasi gas.

Zuhal
زحل

Zuhal, seperti dilihat oleh Voyager 2
Designasi
Adjektif	Saturnian
Ciri-ciri orbit
Epok J2000
Afelion	1,503,983,449 km 10.053 508 40 AU 934,534,231 batu
Perihelion	1,349,467,375 km 9.020 632 24 AU 838,522,163 batu
Paksi semimajor	1,426,725,413 km 9.537 070 32 AU 886,528,196 batu
Kesipian	0.054 150 60
Tempoh orbit	10,832.327 hari 29.657 296 tahun
Tempoh qamari	378.10 hari
Kelajuan purata orbit	9.639 km/s
Min anomali	320.346 750°
Kecondongan	2.485 240° ke ekliptik 5.51° ke khatulistiwa Matahari 0.93° ke satah tak berubah
Longitud nod menaik	113.71532811 04°
Argumen perihelion	336.013 862°
Satelit	56 (disahkan)
Ciri-ciri fizikal
Jejari khatulistiwa	60,268 ± 4 km (9.4492 kali Bumi)
Jejari kutub	54,364 km (8.5521 kali Bumi)
Perataan	0.097 96
Luas permukaan	4.27×1010 km² (83.703 kali Bumi)
Isi padu	8.27×1014 km³ (763 kali Bumi)
Jisim	5.6846×1026 kg (95.152 kali Bumi)
Min ketumpatan	0.6873 g/cm³ (kurang tumpat daripada air)
Graviti permukaan khatulistiwa	8.96 m/s2 (0.914 g)
Halaju lepas	35.49 km/s
Tempoh putaran ikut bintang	0.449 375 hari (10 jam 47 minit 6 saat)
Halaju putaran khatulistiwa	9.87 km/s = 35,500 km/j (di khatulistiwa)
Kecondongan paksi	26.73°
Jarak hamal kutub utara	40.59° (2 jam 42 minit 21 saat)
Keserongan kutub utara	83.54°
Albedo	0.47
Suhu min purata max • Permukaan 82 K 143 K N/A • Atas awan 93 K
Atmosfera
Tekanan atmosfera	140 kPa
Komposisi	>93% Hidrogen >5% Helium 0.2% Metana 0.1% Wap air 0.01% Ammonia 0.0005% Etana 0.0001% Fosfina
sunting Lihat pendokumenan templat ini

Terdapat juga lingkaran asteroid yang kebanyakannya mengelilingi matahari di antara orbit planet Marikh dan Musytari. Disebabkan oleh putaran, garis pusat pada garis khatulistiwa adalah terpanjang bagi setiap planet dan bintang.

Zuhal mempunyai satu sistem gelang atau cecincin yang utama terdiri kebanyakannya dari air batu dengan sejumlah kecil serpihan batuan dan debu. Sebanyak enam puluh bulan-bulan mengorbit planet berkenaan. Salah satu bulan ini, Titan merupakan bulan Zuhal yang terbesar (selepas Ganymede) yang diukur lebih besar dari planet Utarid serta merupakan satu-satunya bulan dalam Sistem Suria yang mempunyai atmosfera sendiri.

Ciri fizikal

Perbandingan kasar saiz Zuhal dan Bumi

Disebabkan kombinasi terhadap ketumpatannya yang rendah, putarannya yang pantas dan keadaan berbentuk cecair, Zuhal merupakan satu sfera yang agak lonjong; iaitu, ia mempunyai sedikit leper di bahagian kutub-kutub dan mengempar di bahagian khatulistiwa. Jejari khatulistiwa dan kutub berbeza sebanyak 10%—60 268 km melawan 54 364 km.Planet-planet gas yang lain juga berkeadaan sedemikian, tetapi agak kurang.

Bahagian dalaman

Bahagian dalam Zuhal menyerupai Musytari, dengan teras berbatu, diselitupi lapisan cecair hidrogen logam (metallic hydrogen), dan lapisan hidrogen molekul di atasnya. Terdapat juga sedikit kesan pelbagai ais. Zuhal mempunyai bahagian teras yang panas, mencecah 12000 K ditengah terasnya, dan ia membebaskan lebih banyak tenaga ke angkasa berbanding yang diterimanya daripada Matahari. Kebanyakan tenaga lebih dihasilkan melalui mekanisma Kelvin-Helmholtz (pemampatan graviti perlahan), tetapi ini sahaja tidak mencukupi bagi menjelaskan penghasilan haba Zuhal. Mekanisma tambahan yang diutarakan dengan mana Zuhal mampu menghasilkan sebahagian haba adalah "hujan" titisan helium jauh di dalam Zuhal, titisan helium membebaskan haba melalui geseran semasa ia jatuh melalui hidrogen yang lebih ringan.

Pembebasan haba Zuhal, titik panas jelas di bahagian bawah imej betul-betul di kutub selatan Zuhal.

Atmosphera Zuhal menunjukkan pola berbelang menyerupai Musytari, tetapi belang Zuhal adalah lebih pudar dan ia juga lebih lebar di bahagian ekuator. Awan Zuhal tidak dapat dilihat sehinggalah lintasan (flybys) Voyager. Semenjak itu, bagaimanapun, teleskop di bumi telah meningkat sehingga pencerapan biasa mampu dilakukan. Zuhal menunjukkan bentuk bujur yang lama dan ciri-ciri lain yang biasa di Musytari; pada tahun 1990 teleskop Angkasa Hubble mencerap awan putih gergasi berhampiran ekuator Zuhal yang tidak kelihatan semasa pertembungan dengan Voyager dan pada tahun 1994 ribut lain yang lebih kecil dikesan. Pakar kaji bintang menggunakan penimej infra menunjukkan bahawa Zuhal mempunyai pusaran kutub panas, dan satu-satunya planet dalam sistem suria yang diketahui bersifat sedemikian.

Ciri putaran

Oleh kerana Zuhal tidak berputar pada paksinya pada kadar sekata, dua tempoh putaran telah digunakan baginya, sama seperti kes Musytari: Sistem I mempunyai tempoh 10 jam 14 minit 00 saat (844.3°/d) dan merangkumi Zon Ekuatorial, yang menjulur dari hujung utara Ekuatorial Selatan sehingga hujung selatan Ekuatorial Utara. Semua latitude lain Zuhal telah diberikan tempoh putaran 10 jam 39 minit 24 saat (810.76°/d), yang merupakan Sistem II. Sistem III, diasaskan pada pancaran radio dari planet, mempunyai tempoh 10 jam 39 minit 22.4 saat (810.8°/d); kerana ia amat hampir kepada nilai Sistem II, ia telah digantikan secara menyeluruh.

Apabila menghampiri Zuhal pada tahun 2004, kapal angkasa Cassini mendapati bahawa putaran radio Zuhal telah meningkat sedikit, kepada anggaran 10 jam 45 minit 45 saat (± 36 s). [1] Punca sebenar perubahan tersebut tidak diketahui.

Gelang Zuhal

Rencana utama: Gelang Zuhal

Zuhal kemungkinannya paling dikenali disebabkan gelang atau cecincin planetnya, yang menjadikannya sebagai salah satu objek dapat dilihat yang paling menakjubkan dalam sistem suria.

Imej Teleskop Angkasa Hubble, diambil pada Oktober 1996 menunjukkan gelang Zuhal dari jarak sejajar

Sejarah

Gelang itu pertama sekali dilihat oleh Galileo Galilei pada tahun 1610 dengan teleskopnya, tetapi beliau tidak dapat memastikannya. Beliau kemudian menulis kepada pembesar (Granduca) Toscana bahawa "Zuhal tidak bersendirian tetapi terdiri daripada tiga, yang hampir bersentuhan dan tidak bergerak berbanding sesama sendiri. Jasad-jasad ini tersusun dalam garis setentang dengan zodiak, dan yang di tengah [Zuhal] adalah tiga kali saiz yang lurus [penjuru gelang]". Beliau juga menggambarkan Zuhal sebagai mempunyai "telinga." Pada tahun 1612 sudut gelang menghadap tepat pada bumi dan gelang kelihatannya hilang, dan kemudian pada 1613 ia muncul kembali, mengelirukan lagi Galileo.

Persoalan gelang itu tidak dapat diselesaikan sehingga 1655 oleh Christian Huygens, yang menggunakan teleskop yang lebih berkuasa berbanding dengan yang ada pada Galileo pada masanya.

Pada tahun 1675 Giovanni Domenico Cassini menentukan bahawa gelang Zuhal sebenarnya terdiri daripada pelbagai gelang lebih kecil dengan ruang antara mereka; ruang terbesar dinamakan Pembahagi Cassini (Cassini Division).

Ciri fizikal gelang

Gelang tersebut boleh dilihat dengan menggunakan teleskop moden berkuasa serdahana atau dengan teropong berkuasa tinggi. Ia menjulur 6,630 km hingga 120,700 km atas khstulistiwa Zuhal, dan terdiri daripada batu silika, oksida besi, dan ketulan air batu bersaiz kumin sehingga kereta kecil. Terdapat dua teori mengenai asal cicin Zuhal. Teori pertama diusulkan oleh Édouard Roche pada abad ke 19, adalah gelang tersebut merupakan bekas bulan Zuhal yang orbitnya reput sehingga ia cukup dekat sehingga berkecai akibat kuasa pasang surut (lihat had Roche). Variasi teori ini adalah bulan tersebut berkecai akibat hentaman komet atau asteroid. Teori kedua adalah cicin tersebut bukanlan dari bulan Zuhal, tetapi bahan lebihan nebula asal yang membentuk Zuhal. Teori ini tidak diterima masa kini disebabkan gelang Zuhal dianggap tidak stabil merentasi jutaan tahun, dan dengan itu dianggap baru terbentuk.

Sementara ruang terluas di gelang, seperti Renggang Cassini (Cassini division) dan Renggang Encke, boleh dilihat dari Bumi, Voyager mendapati gelang tersebut mempunyai struktur seni yang terdiri dari "beribu" renggangan kecil dan gelang (ringlets). Struktur ini dipercayai terbentuk akibat tarikan graviti bulan-bulan Zuhal melalui pelbagai cara. Sesetengah ruang terhasil akibat laluan bulan kecil seperti Pan, dan banyak lagi ruang yang belum dijumpai, sementara sesetengah gelang kecil dikekalkan oleh medan graviti satelit penggembala kecil seperti Prometheus dan Pandora. Ruangan lain terbentuk akibat "getaran" antara tempoh orbit zarah direnggang dengan bulan yang lebih besar yang terletak lebih jauh; Mimas mengekalkan renggangan Cassini melalui cara ini. Malah lebih berstruktur dalam gelang sebenarnya terdiri dari gelombang berputar yang dihasilkan oleh ganguan graviti bulan secara berkala.

Jejari gelang

Jejari dalam gelang B, imej oleh Voyager 2 pada tahun 1981.

Sehingga 1980, struktur gelang dijelaskan sepenuhnya sebagai tindakan kuasa graviti. Kapal angkasa Voyager menjumpai ciri-ciri jejari gelap (dark radial) dalam gelang B, dikenali sebagai paksi, yang tidak dapat dijelaskan melalui cara ini, disebabkan ketegaran mereka dan pusingan mengelilingi gelang yang tidak selari dengan mekanik orbit. Ia dianggap bahawa mereka berkait dengan interaksi eletromagnet, kerana ia berputar hampir sejajar dengan magnetosfera Zuhal. Bagaimanapun, mekanisma sebenar paksi (spokes) tersebut masih belum diketahui.

Pada Februari 2005, kapal angkasa Cassini tidak dapat menjejak sebarang paksi dalam gelang meskipun mempunyai perkakasan pengimej berkualiti lebih tinggi berbanding yang dilengkapkan pada dua-dua kuar Voyager' sebelumnya. Hal ini mewujudkan berkemungkinan bahawa paksi muncul dan ghaib secara bermusim.

Pengamatan

Sifatnya yang agak sukar dilihat dengam mata kasar kerana jaraknya sehingga dianggap sebagai "bintang siarah" paling jauh diketahui para ahli falak Arab. Oleh itu, planet ini diberi nama bahasa Arab "Zuḥal" (زُحلcode: ar is deprecated ) daripada akar kata kerja زَحَلَ‎ zaḥala yang bermaksud "menjauhi", "terlepas" atau "tergelincir" (moved, slipped away from); nama ini turut dipinjamkan kepada bahasa Melayu.

Dalam Dunia Barat pula lebih mengaitkannya ia dengan seberapa dewa-dewa tertentu: masyarakat Rom Purba mengaitkan ia dengan dewa pertanian mereka Saturnus - nama bahasa Latin ini dipinjamkan terus dalam baku Melayu dipakai Indonesia serta juga diterapkan dalam nama bahasa Inggerisnya "Saturn". Dewa Saturnus juga setaraf dewa Kronos yang sama peranannya dalam kepercayaan masyarakat Yunani purba sehingga turut diberi nama sedemikian dalam bahasa Yunani Moden. Simbol yang dipakai untuk mewakilinya adalah bentuk ringkas sabit atas sebab ini (Unicode: ♄).

Penjelajahan moden

Lintasan Pioneer 11

Zuhal dilawati pertama kali oleh Pioneer 11 pada tahun 1979. Ia melintasi sekitar 20,000 km dari atas awan planet. Imej resolusi rendah planet dan beberapa bulannya diambil. Bagaimanapun, resolusinya tidak cukup bagus untuk memastikan ciri-cirinya. Kapal angkasa itu juga mengkaji gelang; antara jumpaan lain adalah gelang-F nipis dan fakta bahawa ruang gelap antara gelang menjadi terang apabila dilihat kearah Matahari, ataupun dalam kata lain, ia mempunyai jisim dan bukannya vakum semata. Kapal angkasa Pioneer 11 juga mengukur suhu Titan. [2] Diarkibkan 2006-01-30 di Wayback Machine

Lintasan Voyager

Pada November, 1980, kuar Voyager 1 melawat sistem Zuhal. Ia menghantar balik imej planet, gelang, dan satelit revolusi tinggi yang pertama. Ciri-ciri permukaan pelbagai bulan dilihat buat pertama kali. Voyager 1 melaksanakan lintasan hampir dengan bulan Titan telah menambah pengetahuan kita mengenai atmosphere bulan. Bagaimanapun, ia juga membuktikan bahawa atmosphere Titan tidak dapat ditembusi gelombang cahaya penglihatan, oleh itu dengan itu permukaan Titan tidak dapat dilihat. Lintasan ini juga menukar haluan kapal angkasa keluar daripada dataran planet dalam sistem suria.

Hampir setahun kemudian, pada Ogos 1981, Voyager 2 menyambung kajian mengenai sistem Zuhal. Lebih banyak gambar dekat bulan Zuhal dihasilkan, termasuk juga bukti pertukaran pada atmosphere dan gelang. Malangnya, ketika lintasan lalu, kamera kuar terlekat dan sebahagian penggambaran yang dirancang gagal. Graviti Zuhal digunakan bagi mengarah haluan kapal angkasa kearah (Uranus).

Kuar itu menjumpai dan mengesahkan beberapa satelit baru mengelilingi berhampiran atau antara gelang planet. Ia juga menjumpai renggangan Mawxell dan Keeler yang kecil.

Pengorbit Cassini

Zuhal dalam warna aslinya, dilihat dari Cassini

Pada 1 Julai 2004, kapal angkasa Cassini-Huygens melaksanakan pergerakan Selitan Orbit Zuhal - SOI (Saturn Orbit Insertion) dan memasuki orbit mengelilingi Zuhal. Sebelum SOI Cassini telah mengkaji sistem tersebut dengan teliti. Pada Jun 2004, ia telah melaksanakan lintasan hampir dengan Phoebe menghantar balik imej dan data beresolusi tinggi. Pengorbit (orbiter) menyempurnakan dua lintasan Titan sebelum membebaskan kuar Huygens pada 25 Disember 2004. Huygens mendarat pada permukaan Titan pada 14 Januari 2005 dan menghantar banyak maklumat semasa melalui atmosphera dan selepas pendaratan. Sehingga 2005, Cassini sedang melaksanakan lintasan berterusan melalui Titan dan satelit beku. Misi utama berakhir pada 2008 apabila kapal angkasa telah menamatkan 74 orbit mengelilingi planet.

Untuk maklumat dan berita terkini, lihat Laman Cassini Diarkibkan 2006-04-28 di Wayback Machine.

Bulan-bulan Zuhal

Rencana utama: Satelit semulajadi Zuhal

Zuhal mempunyai sejumlah besar bulan yang mana 49 telah disahkan, 34 telah diberikan nama. Jumlah sebanar tidak mungkin dapat dipastikan kerana kesemua serpihan air batu yang terdapat dalam gelang Zuhal adalah secara teknikalnya merupakan bulan, dan ia sukar untuk memastikan antara partikal besar atau bulan kecil. Bulan Zuhal yang paling jelas adalah Titan, satu-satunya bulan dalam sistem suria yang mempunyai atmosphera tebal.

Akibat kuasa pasang surut Zuhal, bulan-bulan tersebut tidak terletak pada posisi yang sama semenjak pembentukan mereka.

Untuk garis waktu tarikh jumpaan, lihat Garis waktu satelit semulajadi.

Pemandangan terbaik Zuhal

Pertentangan Zuhal: 2001-2029

Sementara ia menjadi sasaran menyeronokkan untuk ditontoni pada kebanyakan masa ia boleh dilihat di langit, Zuhal dan gelangnya boleh dilihat dalam pemandangan terbaik apabila planet berkenaan pada atau berdekatan dengan pertentangan (satu konfigurasi planet semasa ia berada pada pemanjangan (elongation) sebanyak 180° dan oleh itu ia nampak bertentangan dengan matahari di langit.) Dalam keadaan bertentangan pada Januari 13 2005, Zuhal nampak di dalam keadaan paling terang sehinggalah pada tahun 2031, kebanyakan disebabkan orientasi gelang yang banyak membantu relatif kepada bumi.

Saturn nampak pada mata kasar sebagai satu bintang kekuningan yang sangat terang, biasanya di antara magnitud +1 dan 0 dan mengambil masa sekurang-kurang mengambil masa 29 dan satu tahun setengah untuk melengkapkan litar satu ecliptik terhadap buruj zodiak. Alat bantu optik(satu pasangan binokular atau satu teleskop) pembesaran sekurang-kurangnya 20X adalah diperlukan untuk menyelesaikan gelang Zuhal bagi kebanyakan orang.

Jarak Zuhal di dalam Sistem Suria

Jarak purata planet dengan matahari dalam sistem suria adalah seperti berikut:

     57.9 juta kilometer ke Utarid

   108.2 juta kilometer ke Zuhrah

   149.6 juta kilometer ke Bumi

   227.9 juta kilometer ke Marikh

   778.3 juta kilometer ke Musytari

2,871.0 juta kilometer ke Uranus

4,497.0 juta kilometer ke Neptun

5,913.5 juta kilometer ke Pluto.