يكي از بارزترين نمونه آنها سحابي هليكس در صورت فلكي دلو است .

بي شك سحابي هليكس از بهترين اجرامي است كه مي توان در آسمان شب سراغ گرفت . دليل اين نامگذاري شكل مارپيچي آن است . NGC 7293 يا سحابي هليكس از درخشنده ترين و بزرگترين سحابي هاي سياره نما در آسمان است . حتي برخي افراد لز پشت جوينده تلسكوپ هاي خود توانسته اند آن را رصد كنند .

قطر زاويه اي آن در حدود 30 دقيقه يعني به اندازه قطر زاويه اي ماه است . پس قبل از رصد ميتوان فهميد كه به دنبال چه چيزي ميگرديم . به دليل زياد بودن قطر زاويه اي آن استفاده از بزرگنمايي هاي كم توصيه ميشود تا ميدان ديد بازتر باشد .

صورت فلكي دلو اين شبها هنگام غروب در ميانه آسمان است . براي يافتن آن از ستاره قدر چهارم دلتا – دلو استفاده كنيد . اين ستاره را در ميدان ديد خود قرار دهيد . حدود 3 درجه پايين تر از آن اوپسيلون دلو از قدر 5.2 قرار دارد . در پرش بعدي به سحابي هليكس ميرسيم . در 1 درجه اي غرب اوپسيلون دلو اين سحابي از قدر مجموع 7.3 ميدرخشد .

ممكن است در ابتدا چيزي جز يك گوي مه آلود چيز ديگري به نظر نيايد . اما اگر كمي دقت كنيد شايد بتوانيد شكل بيضي گون و حتي حلقه آن را تشخيص دهيد . اگر از تلسكوپ هاي 6" يا بزرگتر استفاده ميكنيد ميتوانيد ستاره مركزي آن را از قدر 13.5 ببينيد .

اين سحابي حداقل با يك وسيله رصدي به قطر 50 ميلي متر رصد ميشود كه اين به دليل كم بودن نور سطحي آن است . بنابراين براي رصد آن به آسماني تاريك و به دور از آلودگي نوري نياز خواهيد داشت . هليكس به دليل آنكه روي دايره البروج قرار دارد در هر ماه يك بار در فاصله نسبتا كم در حدود 6 درجه از ماه قرار ميگيرد . بنابراين فرصت مناسبي براي عكاسي است .

نبودن شرایط کرانی بیانیه ای است که در هر در قوانین فیزیک منعقد شده است. این چیزی است که صریحا" هر کس می خواهد آن را باور کند . اما این فرضیه است . فرضیه ی کرانه ای پیشنهاد می کند که جهان در نقطه ای همانند قطب شمال آغاز شده است ؛ اما آن نقطه نمی خواهد همانند بیگ بنگ تکینی باشد در عوض نقطه ای معمولی در فضا زمان است . بر طبق توضیحات کرانه ای جهان می خواهد از نقطه واحد در راهی مستقیم و صاف منبسط شود . چنانکه این انبساط از انرژی میدان گرانشی برای آفریدن ماده قرض می کند و کمک می گیرد . چنانکه یک اقتصاددان پیش بینی می کند که نتیجه ی همه ی این قزض گرفتن ها تورم است . خوشبختانه بدهی انرژی گرانشی تا پایان جهان پس داده نخواهد شد . سرانجام دوران تورم پایان خواهد گرفت بالاخره جهان باید صاف شود اما با اختلالات بسیار کم ؛ این اختلالات چنان کوچک و کم هستند که فقط یک قسمت در ده هزار سال مردم آن را برای خوشان بیهوده می دانند . اما در سال 1992 ماهواره کاوشگر میکروموج زمینه کیهان COBE این اختلالات در امواج میکرو موج با دقت جستجو کرد نوسانات موجود در این امواج به دقت با پیشگویی طرح کرانه ها تطابق داشته است .

سر انجام انبساط باز می ایستد و فروریختن ستاره ها و کهکشان ها در خودشان آغاز می شود . و حالا طرح کرانه ها چطور آینده را شرح می دهد ؟ این طرح به این مورد نیاز دارد که جهان در فضا متناهی باشد . بعلاوه در زمان موهومی بر این موضوع دلالت می شود که جهان سرانجام دوباره فروخواهد ریخت . هرچند زمان آن بسیار طولانی است مدت 15 میلیارد سال قبل از انبساط . حالا استیون هاوکینگ می گوید که من فهمیده ام فروریختن زمان معکوس انبساط نیست ، این انبساط با مرحله تورم آغاز خواهد شد در این حالت بیشتر از همیشه بی قاعده و متلاطم خواهد شد و رو به کوچک تر شدن می گذارد و بر بی نظمی افزوده خواهد شد . این بدان معنا است که پیکان زمان معکوس نخواهد شد . پایان این مقاله بدین صورت است که جهان همیشه وجود نخواهد داشت بلکه خود جهان و زمان هردو در بیگ بنگ در حدود 15 میلیارد سال پیش آغاز شده اند . آغاز زمان واقعی تکینی بوده است جایی که تمام قوانین فیزیک در هم شکستند . بنابراین زمان می گذرد و ما پیر می شویم و دوباره جوان نخواهیم شد زیرا زمان خیال ندارد که این امکان را به ما دهد تا در آن به عقب برگردیم .

فضا همانند سطح زمین فوتبال است ولی دو بعد بیشتر دارد . اگر به راستی فضا و زمان موهومی مانند سطح زمین هستند در آنجا هیچ تکینی در جهت زمان موهومی وجود نخواهد داشت همان جایی که قوانین فیزیک در هم شکست و به یک باره ارزش خود را از دست داد . وقتی در زمین کرانه ای وجود نداشته باشد این بدان معنا که در آن سطح قوانین فیزیک می خواهند در زمان موهومی بی همتا شرح داده شوند . اما اگر کسی بتواند و می داند که زمین در زمان موهومی شرح داده می شود می تواند در زمان واقعی نیز شرح دهد و به محاسبه بپردازد . بنابراین زمان واقعی دارای آغازی است ، در این شرایط خواسته جهان این است که سیستمی کاملا" خودار باشد . همچنین آن تمایل ندارد با هر چیزی که خارج از جهان مادی است شرح داده شود .

نبودن شرایط کرانی بیانیه ای است که در هر در قوانین فیزیک منعقد شده است. این چیزی است که صریحا" هر کس می خواهد آن را باور کند . اما این فرضیه است . فرضیه ی کرانه ای پیشنهاد می کند که جهان در نقطه ای همانند قطب شمال آغاز شده است ؛ اما آن نقطه نمی خواهد همانند بیگ بنگ تکینی باشد در عوض نقطه ای معمولی در فضا زمان است . بر طبق توضیحات کرانه ای جهان می خواهد از نقطه واحد در راهی مستقیم و صاف منبسط شود . چنانکه این انبساط از انرژی میدان گرانشی برای آفریدن ماده قرض می کند و کمک می گیرد . چنانکه یک اقتصاددان پیش بینی می کند که نتیجه ی همه ی این قزض گرفتن ها تورم است . خوشبختانه بدهی انرژی گرانشی تا پایان جهان پس داده نخواهد شد . سرانجام دوران تورم پایان خواهد گرفت بالاخره جهان باید صاف شود اما با اختلالات بسیار کم ؛ این اختلالات چنان کوچک و کم هستند که فقط یک قسمت در ده هزار سال مردم آن را برای خوشان بیهوده می دانند . اما در سال 1992 ماهواره کاوشگر میکروموج زمینه کیهان COBE این اختلالات در امواج میکرو موج با دقت جستجو کرد نوسانات موجود در این امواج به دقت با پیشگویی طرح کرانه ها تطابق داشته است .

کانون مخروط گذشته نور بر این موضوع دلالت می کند که که زمان باید آغازی می داشته است ؛ اینها در صورتی به حقیقت می پیوندند که تئوری نسبیت عام درست باشد . ولی ممکن است کسی این موضوع را توسعه دهد که آیا تئوری نسبیت عام درسته است ؟ آن شخص وقتی تمام آزمایش ها و مشاهدات را مطالعه کند مطمعنا" بر درستی این نظریه راضی خواهد شد . هر چند این تست ها فقطدر فاصله های زیاد منصفانه و خوب هستند ؛ ما می دانیم که آنها در فاصله های کوچک و کم نمی توانند درست باشند زیرا در این صورت وارد تئوری کلاسیک می شویم .

اصل عدم قطعیت مکانیک کوانتوم این موضوع را بیان می دارد که ما قادر نیستیم موقعیت و سرعت یک جسم را به طور هم زمان به طور خوب اندازه گیری کنیم در بیشتر اوقات موقعیت آن را تعیین می کنیم زیرا نسبت به اندازه سرعت جسم خطای کمتری دارد . زمانی که جهان بسیار کوچک بود با تئوریهای گرانش و کوانتوم نیاز داشت ، چیزی که نسبیت عام را با اصل عدم قطعیت ترکیب کند . بیشتر مردم امید داشتند که اثر کوانتومی تکینی و غرابت را آرام و ملایم سازد و جهان را به بالا جستن و جهش مجاز کند ، هر چند به عقیده ی استیون هاوکینگ اثر کوانتوم تکینی را رفع نمی کند و اجازه دهد که زمان به طور نامحدود و پیوسته بازگردد . اما به نظر می رسد که اثر کوانتوم بتواند بسیاری از خصیصه ها قابل اعتراض تکینی را در نسبیت کلاسیک را رفع کند .

هرچند تئوری های کلاسیک نمی توانستند نمایان شدن تکینی را محاسبه کنند زیرا تمام قوانین فیزیک در آنجا شکسته شدند و این به آن معنا خواهد بود که علو نمی تواند پیش بینی کند که جهان چطور آغازی داشته است . در عوض هر کس می تواند پژوهشی در رابطه با محیط بیرونی جهان کند . این موضوع ممکن است رهبرهای مذهبی را برای پذیرفتن بیگ بنگ و قضیه تکینی آماده کند .

از این رو به نظر می آید که تئوری کوانتوم بتواند پیش بینی که جهان چگونه آغاز شده است . تئوری کوانتوم تئوری جدیدی را در رابطه با زمان موهومی مطرح می کند ، ممکن است زمان موهومی همچون داستان های علمی تخیلی به نظر آید . کسی که موجب آن شده است دکتر هو است . اما با این وجود یک مفهوم علمی خالص است . هر کس می تواند این موضوع را تصور کند که زمان همانند خطی افقی است سمت چپ آن گذشته است و سمت راست آن آینده و در جهت عمودی نیز چیز دیگری هست که آن را زمان موهومی می خوانند . اما تا حدی زمان نیست بلکه چیزی است که آن را تجربه می کنیم و می آزمائیم . با سه جهت در فضا و یک جهت در زمان موهومی چیزی ساخته می شود که فضا – زمان اقلیدسی خوانده می شود . استیون هاوکینگ می گوید من فکر نمی کنم که هرکس بتواند تصویری از این فضای چهاربعدی و خمیده و محنی در ذهن خود ایجاد کند هر چند سخت هم نیست زیرا دوبعدش قابل مشاهده هستند مانند یک زمین فوتبال . در واقع هاوکینگ و جیمز هارتل پیشنهاد می کنند که فضا و زمان موهومی با هم هستند اما خارج از مرز و کرانه .

چطور ما می توانیم در مورد این مشاهدات صحبت کنیم که آیا ماده کافی در کانون مخروط گذشته نور وجود داشته است ؟ هر چند می توانیم شمار کهکشان را اظهار کنیم ولی نمی توانیم اندازه ی مستقیم ماده ی محتوی جهان را بیابیم . ما نمی توانیم یقین داشته باشیم که هر خط دید ما کهکشان را مشاهده می کند . بنابراین یک استدلال متفاوت را استیون هاوکینگ بر می گزیند برای نمایش اینکه در کانون مخروط گذشته نور ماده ی کافی وجود داشته است . این استدلال مبنی بر طیف میکرو موج زمینه ی کیهان است که این تشعشع با ماده در دمای یکسان در تعادل گرمایی بود است . برای دست یافتن به چنین موازنه ای تابش ماده ی پراکنده در بیشتر اوقات لازم است . برای مثال ؛ رسیدن نور خورشید به زمین که طبق معمول طیف حرارتی دارد .

در مورد جهان این امر که میکرو موج زمینه کیهان چنین طیف گرمایی کاملی داشته است نشانگر این است باید در مدت زیادی پراکنده می بوده است . از این رو جهان باید دارای ماده ی کافی باشد . در این صورت به جهتی که ما نگاه می کنیم کدر است ، زیرا میکروموج زمینه کیهان در هر جهت که ما نگاه می کنیم یکسان است ؛ علاوه براین این غیر شفافی باید راه دراز و پیوسته داشته باشد زیرا ما قادریم کهکشانهای دور و کوازار ها را مشاهده کنیم بدینسان باید ماده ی زیادی در فاصله های دور از ما وجود داشته باشد . کدری زیادی روی پهنه ی امواج رادیویی از چگالی مشخص هیروژن یونیزه می آید . سپس از این موضوع پیروی می شود که اگر ماده ی کافی برای ساختن فضای کدر وجود داشته باشد ماده ی کافی در مرکز مخروط کانون گذشته نور ما نیز وجود دارد . در این صورت هر کس می تواند تئوری استیون هاوکینگ را برای نمایش اینکه زمان آغازی داشته به کار ببندد .

اولین قضیه این موضوع را نمایش می دهد که زمان در سیاهچاله که نوعی ستاره فروریخته است به پایان می رسد . استیون هاوکینگ هم این موضوع را می گوید که بر اساس مشاهدات مبنی بر مدرک ، وجود ماده ی کافی را در جهان در دسترس است و جهان حاوی تکینی و غرابت بوده است .

شرح صحیح مشاهدات کیهانشاسی برای رسم نمودار رویداد در فضا – زمان مفید است . در این نمودار زمان جهت عمودی دارد و فضا جهت افقی . برای نمایش نمودار ما در واقع به چهار بعد نیازمندیم .

زمانی که ما جهان نگاه می کنیم ما در حال مشاهده زمان گذشته هستیم ، زیرا بایستی چیزی را ترک و فاصله بسیار زیادی را بپیماید تا به ما در زمان حال برسد. این به آن معنا است که رویدادی که مشاهده می کنیم دروغ است و در گذشته رخ داده است و ما آن را مخروط گذشته نور می خوانیم . نقطه ی مخروط در موقعیت ما در زمان حال قرار دارد . چنانکه اگر کسی بر روی نمودار زمان بازگردد مخروط زمان در فاصله های بزرگتری گسترده می شود و به فضایش افزوده می شود . هر چند اگر ماده کافی در مخروط گذشته نور وجود داشت اشعه های نور به سوی یکدیگر خمیده می شوند . این بدان معنا است که اگر کسی به گذشته بازگردد فضای مخروط گذشته زمان به ماکسیمم خواهد رسید و سپس نزول و کاهش آغاز خواهد شد . کانون مخروط گذشته نور با اثر گرانش ماده در جهان علامتی مبنی بر این هستند که که جهان درون افقش مانند زمان معکوس در سیاهچاله است . اگر این موضوع تعیین گردد که ماده کافی در کانون مخروط گذشته نور وجود دارد هرکس می تواند قضیه تکینی و غرابت را به کار ببندد برای اینکه این موضوع را نمایش دهد که زمان باید آغازی داشته باشد .

گستره تابش این تشعشع ، تعادل گرمایی در حدود 2 تا 7 درجه بالای صفر مطلق دارد . به نظر می آید که در نظریه حالت پایا توضیحی برای این تابش وجود ندارد هر چند کوشش های دیگر سعی دارند از آغاز زمان جلوگیری کنند و این اشاره بر این موضوع دارد که شاید کهکشان در گذشته ملاقاتی با هم نداشته اند . اگرچه کهکشان ها جداگانه و با سرعت های یکنواخت در حال حرکتند . آنها هم چنین دارای سرعتی اضافه و کم نیز هستند که راجع به انبساط یکنواخت است ، این سرعت را « سرعت ویژه یا خاص » می خوانند . این سرعت ممکن به طور غیرمستقیم و اصلی انبساط را هدایت کند . این موضوع در رابطه با گذشته زمان در جهان در روی نمودار و نقشه بحث می کند . سرعت ویژه بدین گونه معنا می دهد که کهکشان ها در گذشته ملاقات داشته اند . در عوض در فاز متقاعد پیشین جهان ، کهکشان ها بسوی یکدیگر حرکت می کرده اند . مفهوم سرعت جانبی این است که کهکشان ها تصادم نکرده اند در عوض حرکتی برای آغز جدایی داشته اند . بدینگونه خواسته جهان و زمان داشتن آغاز است . براستی ممکن است هر کس فرض کند که جهان دارای تناوب بوده است . در هر صورت تمایل نداشت با قانون دوم ترمودینامیک ارتباط برقرار کند و حل شود . هر کس می توانست پیش بینی کند که جهان در خور بی نظمی بیشتر در هر نوسان است . از این رو به سختی قابل مشاهده است که زمان چگونه نوساناتی در زمان نامتناهی داشته است .

این احتمال که کهکشان می خواهند هم دیگر را ترک کنند و از هم دور شوند توسط دو روسی پشتیبانی شد . آنها ادعا می کردند که تکینی تمایلی به حل معادلات میدانی نسبیت عام ندارد در حالی که هیچ تقارن دقیقی ندارند برای معادلاتی که کاملا" عمومی هستند . هرچند که ثابت شده است که ادعایشان دارای اشکال است . با شمارگان قضیه راجر پن رُز و استیون هاوکینگ این موضوع نشان داده می شود که نسبیت تکینی را پیش بینی کرده است ، هر گاه که بیشتر از مقدار محقق در ناحیه جرم عرضه شود .

هر کس میتواند این تئوری را مطرح سازد که زمان در بیگ بنگ آغاز شده است هر چند رویداد های قبل از بیگ بنگ به آسانی تعریف نمی شود ، زیرا تئوری وجود ندارد که اندازه رخداد را شرح دهد . و بدینگونه استباط می شود که جهان و زمان هر دو خودشان در بیگ بنگ آغاز شده باشند و به نظر می آید که از بیرون بر آنها اعمال نفوذ شده باشد . حال قوانین دینامیکی برای حرکت اجسام در منظومه شمسی برای پیشبینی مقیاس برگشت زمان وجود ندارد .

در گذشته چهار سال قبل از میلاد و یا کمی بیشتر تاریخی برای آغز جهان بود . این چیزی است که در کتاب پیدایش به چشم می خورد که نیاز به مداخله مستقیم خداوند دارد ، اگر جهان در این تاریخ آفریده شده باشد هم سنجی بیگ بنگ هم برای آغاز جهان نیاز به قوانین دینامیکی دارد تا جهان را به زیر سلطه خود ببرد . از این رو جهان بی واسطه است و اعمال نفوذی بر رویش از بیرون نیست . هر چند که قوانین علمی پیشگویی می کنند که جهان آغازی داشته است . با این وجود همین قوانین قادر نیستند نحوه ی آغاز شدن را شرح دهند . این امری بدیهی است و برای ما نارضایت بخش است . یکی از مراحل تغییر قانون گرانش است که تا حدی قبل از تحول زننده بود و منجر به این می شد که نمودار جدایی بین دو کهکشان به خط منحنی صفر نزدیک شود . اما واقعا" در هر زمان متناهی در گذشته متحمل نشده است . در عوض عقیده ای وجود داشته است مبنی بر اینکه کهکشانها جدا حرکت می کنند . کهکشان های جدید فرمی از ماده ای فرضی بودند که دائما" آفریده می شدند ؛ این نظریه حالت پایا بود که توسط باندای ، گولد و هویل مطرح شد . نظریه حالت پایا نظریه ای بود که پاپر آن را یک نظریه ی خوب تلقی کرد . این پیشگویی معینی بود که می توانست با آزمایشی و مشاهده نشان داده شود . متأسفانه این تئوری تحریف شده است . نخستین مشاهدات در این مورد در کمبریج انجام شد که در مورد عدد منابع رادیویی قدرتمند بود . روی هم رفته پیش بینی می شد که منابع رادیویی رصد شده وقتی ضعیف تر به نظر می رسند که فاصله بیشتری داشته باشند . از این رو پیش بینی می شد که منابع بیشماری که نورانی هستند به سوی ما گرایش دارند . هر چند نمودار تعداد منابع رادیویی نسبت به قدرتشان ، به وضوح در منابع ضعیف تر بیشتر به سمت بالا می رود و این همان چیزی است که نظریه حالت پایا پیش بینی کرده است . کوششی برای شرح تعدادشان در نمودار وجود داشت با ادعای اینکه منابع ضعیف رادیویی در کهکشان خودمان هستند . این استدلال واقعا" قدر به روبرویی با مشاهدات بیشتر نبود . و اما کشف امواج ریز موج زمینه کیهان آخرین میخ بر تابوت نظریه حالت پایا بود . این امواج در سال 1965 کشف شدند ، این تشعشع در همه ی جهات یکسان است .

قانون دوم ترمودینامیک به این گونه توضیح می دهد که بی نظمی و اختلال با زمان توسعه داده می شود و افزایش و می یابد مانند استدلال در رابطه با پیشرفت انسانی . این موضوع نشان می دهد که باید جهان آغزی می داشته است و الا جهان خواستار این بود که حالا تمام بی نظمی ها شرح داده شود و همه چیز در دمای یکسانی باشد . در بینهایت و جاودانگی جهان هر خط دید ما پایانش بروی سطح یک ستاره است . این به این معنا است که که آسمان شب تمایل دارد همچون سطح خورشید تابناک باشد . تنها راه دوری از این مشکل آنست که این علت را در نظر بگیریم که ستاره ها قبل از آفریده شدن زمان روشن نبوده اند . در جهان که ذاتا" ساکن و ایستا است در آنجا هر علت دینامیکی تمایل ندارد که در دت زمانی ستاره ها ناگهان بروافروخته شوند و روشن شوند . این گونه روشن کردن زمان باید زیر نفوذ مداخله گرانی از خارج جهان باشد . هر چند جهان اینگونه ایستا نیست بلکه در حال توسعه یافتن است . کهکشان ها حرکتی پیوسته و یکنواخت صرفنظر از یکدیگر دارند . این مفهوم که آنها با هم در جایی محصور بوده اند در گذشته وجود داشت . هرچند نقشه تفکیکی کهکشان ها تابع زمان است و همچون کارکرد آنها است . اگر شتاب ثقل وجود نداشت آنگاه خواسته نمودار ، خطی صاف بود در حدود بیست میلیارد سال پیش و خواسته اش این بود که تا تفکیک صفر پائین رود . در این شرایط جدایی دو کهکشان بزیر خمیدگی بود و در زیر خط صاف . بنابراین جدائی صفر در زمان بیست میلیارد سال پیش تمایل داشته که باشد . در این زمان « بیگ بنگ » همه ی ماده ی جهان در یک نوک کوچک بوده است که چگالی اش بی نهایت بوده است و ما آن را تکینی می گوییم . در تکینی تمام قوانین فیزیک شکسته شدند و ناگاه به زیر کشیده شدند . این بدان معنی است که حالت جهان بعد از بیگ بنگ به هر چیزی که ممکن بود قبل از بیگ بنگ رخ دهد وابسته نخواهد بود ، زیرا قوانین قوی و قطعی که بر جهان حکومت می کنند در بیگ بنگ شکسته شدند . جهان بعد از بیگ بنگ صورت مستقلانه تکامل خواهد یافت . حتی مقدار ماده می تواند باآنچه که قبل از بیگ بنگ بود متفاوت باشد چنانکه گفتیم تمام قوانین فیزیک شکسته شدند در این حالت قانون بقای ماده نیز شکسته شد ( در این مورد ) .

كمان‌های حلقه‌ای اغفال کننده نپتون:

خیلی پیش از رویارویی ویجر 2 با نپتون در آگوست سال 1989 چند رصد خیلی پیچیده از زمین دانشمندان را راهنمایی كرد كه این سیاره بوسیله‌ی ده‌ها كمان حلقه‌ای - حلقه‌های تكه تكه به جای حلقه‌های پیوسته - احاطه شده است. داستان رمز كمان‌های حلقه‌ای و اتصال‌ كننده‌ی نپتون از 1981 آغاز شد آنزمان كه مدار نپتون سیاره را در میان 3 ستاره قرار داد. در یک موردنوریكی از ستارگان بوسیله‌ی جرم مبرحمی تضعیف شد كه به نظر می رسید 176 کیلومتر قطر داشته و بطور قطع مداری به گرد نپتون داشت. این تضعیف یا انسداد نور اختفا نامیده می‌شود. از آنجایی كه این اتفاق در طرف دیگر سیاره رخ نداد نشانه آنبود که آنچه به گرد سیاره است حلقه‌های یك‌دست و پیوسته نیست. این اختفا ناشی از قمر اسرارآمیز نپتون بود بطوریكه موقت 1 N 1981 نامیده شد. اسرارآمیز آن بودكه این جرم به جای اینكه نور ستاره را همچون جسمی جامد كاملاً مسدود كند تنها نور آن را تضعیف نمود.

دوباره در طی تابستان سال 1983، 1984، 1985 اختفای ستاره‌ای مشابهی از سوی نپتون رصد شد. هر بار تنها در یك طرف سیاره. به تدریج دانشمندان باور كردند كه دلیل اینكه نور ستاره بجای قطع شدن تنها تضعیف می‌شود چنین است كه این جرم قطعه‌ی جامدی از ماده نیست اما از تجمع تعداد بسیاری جرم كوچك بصورت حلقه‌ای به گرد سیاره پدید آمده است. و از آن جایی كه این پدیده در طرف دیگر سیاره تكرار نشود حلقه‌ها غیر پیوسته و متصل هستند همچون یك كمان یا قوس. این یك كمان حلقه ای نامیده می‌شود. تا زمانیكه ویجر 2 به نپتون رسید بیش از 50 اختفای ستاره‌ای مسابه ناشی از نپتون رصد شد. این دانشمندان را به این نتیجه رساند كه ده‌ها كمان حلقه‌ای از 100 کیلومتر گرفته تا 1000 کیلومتر باید در مداری پیرامون نپتون موازی با استوای سیاره وجود داشته باشند كه ساخت آنها از موادی جامد و بسیار تاریك است كه بازتابی آنهابه اندازه‌ی زغال چوب میباشد. امكان وجود كمان‌های حلقه‌ای فریب دهنده بود زیرا پخش‌شدن 360 درجه‌ای خوشه‌ای ا زمواد حلقه‌ای با عرض 16 کیلومتری تنها 3 سال به طول می‌انجامد. چنین اتفاقی به این دلیل رخ می‌دهد كه مواد موجود درون خوشه از مواد خارجی آن سریعتر سیر می‌كنند و سرانجام می‌توانند دایره‌ی كامل اما بسیار باریكی از ماده را در گرد سیاره ایجاد كنند.

تعدادی مختصر از كمانهای حلقه‌ای خیلی جوان هستند. یكی از مكانیزم‌هایی كه می توانند در ازای عمر آن را توضیح دهد وجود قمری در آن نواحی است كه طنین گرانشی آن اختلالی برای محبوس كردن ماده چه در طول و چه در عرض برای شكل‌گیری یك كمان حلقه‌ای ایجاد می كند اگر چه این قمر 180 کیلومتر قطر داشته باشد و محورش نسبت به آن كمان‌ها كج و مایل باشد.

همانطور كه ویجر به نپتون نزدیك می شد اخترشناسان برای دیدن آنچه دوربینهای ویجر امكان داشت که از اقمار و یا كمان‌های حلقه‌‌ای ببینند شبانه روز مراقب بودند. ویجر 2 ، 64 روز قبل از نزدیك‌‌‌‌ترین ملاقات با نپتون، قمری با 300 کیاومتر پهنا و با 114000 کیاومترفاصله را یافت اما هیچ كمان حلقه‌ای رصد نشد. 34 روز بعد سه قمر دیگر به انضمام 1 N 1981 نیز كشف شد اما هنوز هیچ كمان حلقه‌ای آشكار نشده بود. شور و هیجان در 11 آگوست 1989 به اوج خود رسید زمانیكه کاوشگرتنها دو هفته و 19 میلیون کیاومتر با نپتون فاصله دتشت و با سرعت 18 کیاومتر بر ثانیه در حال سیر بود چندین كمان حلقه‌ای كه سالی از دید اخترشناسان پنهان مانده بودند برای نخستین بار در میدان دید دوربینهای آن ظاهر شدند. این دو هفته فرخنده‌ترین و پر سودترین زمان برای اخترشناسان بود كه یكی یكی 7 قمر و همه‌ی سیستم كمان‌های حلقه‌ای نپتون كشف و بوسیله‌ی دوربین‌های ویجر 2 عكاسی شد. به عنوان امتیازی اضافه یكی از اختفاها‌ی ناشی از كمانی بوسیله‌ی دو ابزار موجود در ویجر 2 مطابق با دقت رصدهای قبلی از زمین ثبت شد.

خواستگاه و طبیعت فیزیكی حلقه‌های مشتری:

سیستم حلقه‌ای مشتری برای نخستین بار در سال 1979 با سفر دو فضاپیمای ویجر 1 و 2 به نزدیكی سیاره كشف شد. علت دیده نشدن حلقه‌های مشتری تا آن زمان از زمین حال چه با رصدهای تلسكوپی (مانند حلقه‌های زحل) یا با اختفا ( همچون حلقه‌های اورانوس) این بود كه حلقه‌های مشتری غباری و در عین حال بسیار نازك ، ظریف و باریك هستند و نمی توانند براحتی نور خورشید را بازتاب كنند و نیز بوسیله‌ی رصدها هم آشكار نمی شدند و یا نور ستارگانی را كه از میان آنها می‌گذشت، جذب نمی‌كردند. اولین نگاه ویجر به سیستم حلقه‌ای مشتری آشكار كرد كه آن متشكل از حلقه‌ای خارجی و مسطح و نازك است كه حلقه‌ی اصلی نامیده می‌شود و حلقه‌ای درونی و نسبتاً ضخیم‌تر كه به سبب ساختار ابرگونه‌اش هاله نامیده شد.

یك سری از تصاویری كه كاوشگر گالیله( كه تا دسامبر سال 1995 هم در حال گردش به دور مشتری بود) تهیه كرده بود حلقه‌ی سومی را هم كه در خارج از حلقه‌ی اصلی بود آشكار كرد كه به دلیل شفافیتش بند شیطان نام گرفت. این حلقه از دو حلقه‌ی جاسازی شده در کنار هم تشكیل می‌شود. اطلاعاتی كه بوسیله‌ی فضاپیمای گالیله جمع‌آوری شد آشكار كرد كه بر خلاف قطعات بزرگ یخی كه سازنده‌ی حلقه‌های زحل هستند حلقه‌های مشتری از ذرات غبار مانند و لطیفی ساخته شده است. وجود آن‌ها وابسته به جاذبه‌ی گرانشی فوق‌العاده زیاد سیاره مشتری است كه شبیه به یك جاروب كننده‌ی عظیم تعداد بیشماری غبار و ذرات میان سیاره‌ای و دنباله‌داری را مكیده و آنها را در مسیر خورد قرار داده است. آنگاه كه به نزدیكی سطح مشتری می‌آیند اغلب به سطح چهار قمر داخلی مشتری - متیس، آدراستیا، آمالتیا و تِبه - برخورد می كنند .

سرعت این برخوردها صدها تا هزاران مایل بر ساعت برآورده شده است، و در اثر آنها مواد سطحی قمر مورد نظر به غبار رقیق و ظریف تبدیل می شود كه فوراً هزاران مایل به بالای سطح قمر پرتاب می‌گردند. یك قمر طبیعی بزرگ چون ماه ما باید جاذبه‌ی كافی برای كشیدن ذرات غبار بسوی سطح خود را داشته باشد اما این چهار قمر كوچك كه البته بزرگترین آنها آمالتیا با شعاع 86 کیلومتر است (40/1 ماه )، بسیار كوچكتر از آن هستند كه ذرات غباری خود را بازیابند. بنابراین ذرات غبار به داخل مداری به گرد مشتری خواهند رفت و همچون قمری كه آن شكل گرفته‌اند به دور سیاره می چرخند و بزودی در پیكربندی مسطح بصورت حلقه‌ای در مجاورت همان قمر مستقر می‌شوند. تصاویر جدید از فضاپیمای گالیله به وضوح هاله و حلقه‌ی اصلی را نشان می‌دهد كه در مجاورت آدراستیا و متیس شكل گرفته‌اند حال آنكه آمالتیا حلقه‌های بند شیطان را دو نیم كرده و تبه در مرز خارجی آن واقع شده است. از تصاویر متوالی هم كه بوسیله‌ی گالیله تهیه شد ذرات غباری از حلقه‌های بند شیطان براحتی می توانند دیده شوند كه بسوی آمالتیا و تبه می آیند. به گفته‌ی دانشمندان برنامه‌ریز فضاپیمای گالیله، ساختار حلقه‌ی بند شیطان كاملاً غیر منتظره بود و یكی از علمی‌ترین اكتشافات در كل پژوهشهای تصویری گالیله به محسوب می شود.

حلقه‌های پیرامون دیگر سیارات:

از میان چهار سیاره‌ی خارجی‌تر منظومه شمسی به غیر از پلوتو، تنها زحل از گذشته‌های دور بطور تزئین شده با حلقه‌هایی دیده شده بود. اگر چه یكی از حلقه‌هایی كه اخترشناسان را به هیجان و امیدواری وا می‌دارد حاصل رویارویی با رصدی شانسی است كه آنها را به كشف غیرمترقبه‌ای در آسمان راهنمایی كرد. داستان كشف حلقه‌های اورانوسی و رمز و راز كمان‌های حلقه‌ای نپتون دو نمونه هستند یكی در شب دهم مارس 1977 است زمانیكه اخترشناسی امریكایی بنام جیمز الیوت از MIT در حال تلاش برای اندازه‌گیری چگالی جو سیاره‌ی اورانوس بود البته به كمك عملی بنام رصد استتار و یا همان اختفا و به كمك تلسكوپ فروسرخی واقع در رصد‌خانه‌ی ایربرن كوئیپر ناسا. الیوت به هنگام رد شدن ستاره از لبۀ اورانوس مشاهده كرد كه ستاره چندین بار چشمك زد تا اینكه به پشت سیاره رفت و سپس از سوی دیگر اورانوس بیرون آمد. این باعث شد او این چنین استنباط كند كه تنها در صورتی چنین اتفاق می افتد كه اورانوس متناسب با همان تعداد سوسوزدن‌های ستاره بوسیله‌ی حلقه‌هایی احاطه شده باشد. در ژانویه‌ی 1986 ویجر 2 كه در حال عبور از كنار اورانوس بود استنتاج را تأیید كرد و تصاویری نیز از حلقه‌ها به زمین ارسال نمود.

طبیعت فیزیكی حلقه‌های زحل:

ده‌ها سال پس از اینكه حلقه‌های زحل بوسیله‌ی گالیله رصد شد، طبیعت حلقه‌ها یكی از موضوعات مورد بحث در محافل نجومی گردید. برخی اظهار می‌كردند كه درآن‌ها صفحاتی جامد از مواد هستند در حالیكه دیگران گمان می‌بردند آنها متشكل از میلیون‌ها ذرات كوچكی هستند كه هر یك شبیه به اقماری فرضی به گرد زحل حلقه زده‌ و در حرکتند. رقبای نظریه‌ی صفحات جامد این چنین دلیل می‌آورند كه فعالیت نیروهای كشندی بر روی یك حلقه‌ی جامد باید بسیار قوی باشد تا اینكه بتواند طی مدتی كوتاه حلقه را جدا جدا كند مگر اینكه به احتمال بعید حلقه از مقداری مواد بسیار قوی كه در زمین ناشناخته هستند، ساخته شده باشد.

طرفداران نظریه‌ی حلقه جامد پیشنهاد كردند كه در واقع حلقه از نوار- حلقه‌های بسیار باریك ساخته شده‌اند در این صورت نیروهای كشندی برای اینكه فشار كافی جهت جداسازی حلقه ایجاد كنند بسیار کوچک خواهند بود.

در سال 1675 رصدها ، خطی بسیار نازك و تاریك را در میان آن حلقه آشكار كردند که آن را به دو حلقه‌ی جدا از هم به‌نام‌های حلقه‌ی بیرونی A و حلقه‌ی درونی B تقسیم می‌كرد.

در اواسط سال 1850 اخترشناسان حلقه‌ای كوچك و جدید را در میان حلقه یB آشكار كردند كه اكنون به‌نام حلقه‌ی C شناخته می‌شود و در واقع همانی بود كه از میان صفحه‌ی زحل كمی نمایان بود. این بطور جدی اشاره می كرد كه حداقل این حلقه جامد نیست. ماهیت طبیعی حلقه‌های زحل بالاخره در سال 1857 معین شد. فیزیكدان اسكاتلندی یعنی جیمز كلارك ماكسول كه بعدها نظریه‌ی میدان مغناطیسی را ارائه كرد با استفاده از فیزیك نیوتونی نشان داد كه حلقه‌های جامد با ماهیتی به این باریكی هرگز نمی توانند پایدار باقی بمانند.

فضاپیمای پایونیر 11 اولین نگاه اجمالی انسان را برای دید تركیبی از حلقه‌های زحل با پرواز به سوی آن در سال 1979 فراهم كرد و سپسفضاپیماهای ویجر 1 و 2 نیز در دهه 80 به زحل فرستاده شدند. تصاویری كه آنها به زمین ارسال دادندحاكی از این بود كه هر سه حلقه به تعداد بسیار زیادی از حلقه‌های باریكتر تقسیم شده‌اند و همه‌ی آنها از خرده ذراتی ساخته شده‌اند كه اندازه آنها از یك دانه شن گرفته بود تا آجرها و سنگهای ساختمانی میباشند. همچنینموقعی که هر یك از فضاپیماها از پشت زحل عبور می كرد، فرصت مناسبی بود تا با استفاده از میزان تضعیف سیگنالهای رادیویی آنها، چگالی حلقه‌ها تعیین گردد. از طریق قیاس و هم‌سنجی اطلاعات فروسرخی، مرئی و فرابنفش تركیبات مواد موجود در حلقه ها تأیید شد . وجود مقدار زیادی مخلوط یخ آب بهمراه مقادیر ناچیزی آهن و گوگرد كه بی‌ثباتی در رنگ زرد مایل به قهوه‌ای در حلقه‌ها را در پی دارند كاملاً تأیید شد. ویجر 1 در طی پرواز خود پیرامون زحل، تصاویری از مقداری مواد تاریك در طول بالایی حلقه‌ی B گرفت كه قسمت فوقانی حلقه را همچون چرخ پره های موجود در یک چرخ به چند قسمت جدا كرده بود. عقیده بر این بود كه آنها دانه‌های غباری هستند كه از حلقه‌ها بیرون آمده‌اند و بوسیله‌ی ضربه‌های ناشی از شهاب‌سنگها باردار می شوند و به سبب وجود تركیبی از عوامل گرانشی و مغناطیس موقتاً بالای حلقه‌ها معلق می‌مانند. گمان می‌شود خاستگاه حلقه‌های زحل از سرگردانی شی یا اشیاء و شاید هم قمری اززحل منشاء گرفته است؛ كه صد میلیون سال پیش بسیار به سیاره نزدیك شده و به تدریج به چند تكه، تقسیم گردیده است. پس قطعات با هم برخورد كرده‌اند و در برابر یكدیگر سائیده شده و در نتیجه هر یك به قطعات كوچك و كوچكتر تقسیم شده‌اند و سرانجام همه‌ی آنها خود در نواری عریض توزیع گشته‌اند. فضاهای خالی در میان حلقه‌ها نیز بوسیله ی اقماری كه بنام اقمار چوپان هستند ایجاد شده‌اند كه در بیرون و درون حلقه‌ها جای دارند. یكی از اقمار زحل، میماس پدید‌آورنده‌ی فضایی خالی و نسبتاً عریض در میان دو حلقه‌ی A و B شده است. كاوش منظم زحل با سفر فضاپیمای كاسینی از 1 جولای 2004 دنبال شده است و انتظار می رود اطلاعات ارزنده‌ای را پیرامون سیاره، حلقه‌ها و اقمار آن و نیز سؤالات سر به مهر زحل فراهم آورد.