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토성 고리의 기본 정보
1826 년, 독일계 러시아 천문학자 스트루위는 외부 링을 A 링으로, 내부 링은 B 링으로 명명했다. 1850 년, 미국 천문학자 W.C. Bond 는 B 링보다 토성에 더 가까운 어두컴컴한 현기증이 있다고 주장했다. 이 어두운 고리는 C 링, C 링, B 링에는 뚜렷한 경계가 없다.
태양계의 어느 곳에서도 토성 고리와 같은 것은 없다. 혹은 어떤 기기로도 토성 고리와 같은 고리를 볼 수 없다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 태양계명언) 물론, 우리는 목성 주위에 얇은 물질 후광이 있다는 것을 알고 있습니다. 목성이나 토성과 같은 기체 거대한 행성들 근처에는 파편으로 이루어진 후광이 있을 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 하지만 목성의 후광을 기준으로 하면, 이 고리들은 가련하고 하찮으며, 토성의 고리는 웅장하고 감동적이다. 지구에서 볼 때 토성 고리 시스템의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 269,700 킬로미터 (65,438+067,600 마일) 까지 뻗어 있어 지구 폭의 265,438+0 배에 해당하며 실제로는 목성 폭의 거의 두 배이다. 토성 고리는 도대체 무엇입니까? J.D. 카시니는 그것들이 쇠고리처럼 매끄러운 고체 고리라고 생각한다. 하지만 1785 년에 라플라스 (나중에 성운 가설이 제기됨) 는 고리의 각 부분이 토성 중심과의 거리가 다르기 때문에 토성 중력장에 대한 매력도 다르다고 지적했다. 이 중력의 차이 (즉, 내가 앞서 언급한 조수 효과) 는 고리를 잡아당길 것이다. 라플라스는 고리가 지구의 먼 곳에서 고체처럼 보일 정도로 촘촘하게 배열된 일련의 얇은 고리로 이루어져 있다고 생각한다.
하지만 1855 년에 맥스웰 (나중에 광대역 전자기 복사의 존재를 예언함) 은 이런 주장도 완벽하지 않다고 제안했다. 후광이 조석 효과에 의해 깨지지 않는 유일한 이유는 고리가 상대적으로 작은 운석 입자들로 이루어져 있기 때문이다. 이 입자들은 토성 주위의 분포로 인해 지구로부터의 거리에서 단단한 고리처럼 느껴지기 때문이다. 맥스웰의 가설은 옳았고, 아무도 의문을 제기하지 않았다.
프랑스 천문학자 로지는 다른 방법으로 조수 효과를 연구했다. 그는 어떤 고체 천체도 그보다 훨씬 큰 다른 천체에 접근할 때 강력한 조석 작용을 받아 결국 조각으로 찢긴다는 것을 증명했다. 이 작은 천체는 찢긴 거리를 로히 한계라고 하는데, 보통 대형 천체의 적도 반경의 2.44 배이다. 따라서 토성의 로히 한계는 적도 반경 60,000 킬로미터의 2.44 배, 즉146400km, A 링의 가장 바깥쪽 가장자리에서 토성 중심까지의 거리는136500km (84800 마일) 이므로 전체 고리는 목성 고리도 로히 한계 내에 있다. ) 을 참조하십시오
분명히 토성 고리는 결코 위성에 모일 수 없는 조각 (로히의 한계보다 위성에 모이는 조각보다 더 많은 조각-분명히 그렇다) 이거나 어떤 이유로 토성에 너무 가까운 위성에 남아 있는 조각이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 토성명언) 두 경우 모두 남아 있는 작은 천체들이다. 영향을 받는 천체가 작을수록 조수 효과도 작아진다. 파편이 충분히 작은 후에, 두 개의 작은 천체가 가끔 충돌하지 않는 한, 계속 깨지지 않을 것이다. 토성 고리에 있는 모든 물질을 하나의 천체로 합치면 우리 달보다 약간 큰 구가 될 것으로 추산된다.
그러므로 이 아름다운 토성 고리는 그 특별한 의미를 가지고 있습니다. 즉, 변함없는 사랑입니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 사랑명언) 사랑하는 두 사람은 토성 고리의 증거 아래 영원할 것이라고 한다. 1609 년 이탈리아의 유명한 천문학자 갈릴레오가 처음으로 망원경으로 별을 관찰한 이후 새로운 발견이 잇따르고 있다. 7 월에 그는 망원경을 토성에 겨누었다. 이 확대율이 30 배에 불과한 불완전한 망원경에서 갈릴레오는 토성 양쪽의 이상한 부속물을 보았다. 사실 그가 관찰한 것은 토성 양쪽의 후광이다. 그러나 갈릴레오는 이것을 깨닫지 못했습니다. 그는 이전에 목성의 네 개의 큰 위성을 발견했기 때문에 토성 양쪽에 두 개의 위성 등 작은 천체가 있다고 생각한다. 그러나 상황이 목성의 위성만큼 밝지 않기 때문에 갈릴레오는 이 발견을 직접 발표하지 않았다. 어떤 과학자라도 자신이 중요한 발견을 할 것이라고 느낄 때, 두 가지 감정에 의해 지배되는 경우가 많다. 한편으로는 빨리 발표하기를 희망하고, 다른 사람이 먼저 올라갈까 봐, 다른 한편으로는 자신이 큰 잘못을 저질렀을까 봐, 경솔하게 발표하기를 원하지 않는다는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 과학명언) 갈릴레오 시대에 학자들은 종종 글자 거꾸로 불리는 암호 기록 방법을 사용하여 그들의 발견을 간략하게 기록하는데, 발견자 본인 외에는 해독할 수 있는 사람이 거의 없었다. 발견자가 일정 기간 후에 이 발명을 확인했을 때, 그는 이미 쓴 천서를 번역하여 발견의 우선권을 유지했다.
갈릴레오는 이런 방법으로 토성을 관찰했다. 당시 그의 기록은 39 개의 라틴 알파벳이 무질서하게 배열된 일련의 기호였으며, 그 진정한 의미는 관측이 가장 높은 삼중행성이었다. 여기서 가장 높은 것은 토성을 가리킨다. 왜냐하면 토성은 당시 태양에서 가장 먼 행성이었기 때문이다. 1659 년 네덜란드 과학자 호이겐스는 갈릴레오가 토성의 몸을 떠나는 후광을 관찰했다는 것을 확인했다. 하지만 갈릴레오와 마찬가지로, 그는 이니셜이 거꾸로 된 암호 기록법을 사용했지만, 형식은 약간 달랐으며, 총 62 개의 라틴 문자를 사용하는 몇 개의 부호를 사용하였다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언) 3 년 후, 그가 자신의 결론이 정확하다는 것을 확신하자, 그는 이 일련의 부호의 의미는 토성 주위에 얇고 평평한 고리가 있고, 그 어떤 부분도 토성과 접촉하지 않으며, 고리의 평면은 황도 평면과 비스듬히 교차한다는 것을 선포했다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
호이겐스 이후, 사람들은 토성 고리의 성격을 정확히 이해하는 데 오랜 시간이 걸렸다. 처음 200 년 동안 토성 고리는 고체 물질로 구성된 하나 이상의 평평한 원반으로 여겨졌다. 1856 년 영국 물리학자 맥스웰은 먼저 이 고리가 완전한 고체 원반이 아니라 토성 주위를 돌고 있는 작은 위성들로 구성된 물질 시스템이라는 것을 이론적으로 증명했다. 40 년 후, 미국 천문학자 키러는 관측을 통해 토성 고리의 여러 부분의 자전 속도가 토성 중심으로부터의 거리가 증가함에 따라 줄어들고 케플러 운동의 법칙에 부합하는 것으로 밝혀졌다. 강체가 회전하는 경우 거리가 늘어나면 회전 속도가 증가합니다. 이렇게 하면 고리가 무수한 크기의 블록임을 반박할 수 없이 독립 궤도로 토성 주위를 돌면서 결국 토성 고리의 본질을 밝혀냈다. 사실, 먼 별들이 고리 뒤에서 지나갈 때 별빛은 많이 약해지지 않았습니다. 이것은 또한 그것이 전체가 아니라 희소하게 분포된 분리 물질 덩어리라는 것을 보여 줍니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언) 링을 구성하는 작은 위성은 대부분 직경 4~30 센티미터의 얼음으로 알려져 있으며, 총 질량은 토성 질량의 약 백만 분의 1 이다. 고리가 매우 추워서 탐지된 온도가-200 C 까지 낮다. 지상 및 공간 관측에 따르면 토성 고리계의 주체에는 A, B, C, D, E, F, G 7 개의 고리가 포함되어 있으며 링 사이의 일부 어두운 영역을 링이라고 합니다. 고리 번호의 순서는 토성 천체와의 거리가 아니라 발견한 순서에 의해 결정됩니다. 링 솔기는 보통 발견자의 이름을 따서 명명된다. 입자 밀도가 상대적으로 작은 영역입니다. 가장 안쪽 고리는 d 링으로 내부가 토성 표면에 거의 닿아 폭이 약 12000 km 이고 c 링의 내부 가장자리로부터 1200 km 너비의 그린 솔기가 있습니다. C 링은 어둡고 약 19000 km 입니다. C 링 밖은 넓고 밝은 B 링으로, C 링으로부터 넓은 1800 km, 폭이 약 25,000km 인 프랑스 솔기로 두 지구를 나란히 배출할 수 있다. 그리고 밖은 a 링이고, 밝기는 b 링, 폭 약 15500 km 에 버금갑니다. A 링과 B 링 사이에는 폭이 5000 킬로미터에 달하는 카시니 고리 사이로 유명한 천문학자 카시니가 1675 년에 발견되었다. 카시니 솔기는 영구적인 고리 솔기이고, 또 다른 영구 고리 솔기는 폭이 876km 에 불과한 A 고리에 새겨진 고리 솔기이다. (윌리엄 셰익스피어, 카시니, 카시니, 카시니, 카시니, 카시니, 카시니) 다른 링 솔기는 불완전하고 일시적입니다. A 링은 F, G, E 순으로 바깥쪽으로 진행됩니다. 여기서 F 링은 매우 좁고 폭은 30km 에 불과하며, 폭이 약 3600km 인 A 링과의 틈새는 선봉으로 명명됩니다. F 링과 G 링은 모두 우주선에 의해 발견되었다. E 링의 상황은 비교적 복잡하며, 물질 분포는 폭이 8 만 킬로미터가 넘는 구조로 토성 표면에서 20 만 킬로미터까지 뻗어 있다.
토성 고리 시스템의 총 폭은 20 만 킬로미터를 초과하지만 최대 두께는 150 미터를 초과하지 않습니다. 정말 종이처럼 얇다! 그것이 우리를 향해서 사라지는 것도 놀라운 일이 아닙니다. 이것은 한때 갈릴레오가 자신의 발견을 의심하게 만들었습니다! 후광의 기원은 여전히 결론이 나지 않는다. 가장 인기 있는 관점 중 하나는 위성이 토성에 너무 가까이 다가갈 때 토성의 조수력에 의해 와해되어 오늘의 후광이 형성된다는 것이다.
거대한 후광이 토성을 태양계에서 매우 아름다운 행성으로 만들었다. 토성 고리는 실제로 여러 부분으로 나눌 수 있다. 가장 밝고 넓은 고리는 고리 A 와 고리 B 이고, 어두운 고리는 고리 C .. 고리 각 부분 사이에 뚜렷한 균열이 있고, A 링과 B 링 사이의 카시니 균열은 가장 큰 균열로 조반니 카시니가 1657 년에 발견한 것이다.
A 링의 은크솔기는 JohannEncke 1837 에 의해 발견되었습니다. 우주선의 탐지를 통해 사람들은 더 넓은 고리가 실제로 많은 좁은 작은 고리로 이루어져 있다는 것을 알게 되었습니다. 후광이 형성된 원인은 아직 분명하지 않다. 혜성과 소행성이 더 큰 엔셀라두스와 충돌하여 생긴 파편으로 이루어져 있을 것으로 추정된다.
후광에는 지름이 몇 센티미터에서 몇 미터까지 되는 얼음과 눈덩이로 구성된 많은 물이 들어 있을 수 있습니다. F 링과 같은 일부 고리의 구조는 인근 위성의 당기에 미묘한 변화를 일으켰다. 여행자' 호가 보낸 한 사진에서 과학자들은 토성의 넓은 B 링에 방사형 그림자가 있는 것을 발견했지만 이후' 여행자' 호가 촬영한 다른 사진에서는 이를 발견하지 못했다.
이 현상은 어떤 때는 후광의 정전기가 우주에 떠 있는 먼지를 흡착하여 생긴 것으로 추정된다.
외국 언론에 따르면 수백 년 동안 세계 각지의 천문학자들은 토성 고리의 구조를 연구하고 찾아내려고 노력해 왔다. 동시에, 이 연륜의 원인은 더욱 신비롭다. 그러나 카시니호 탐사선이 반환한 최신 관측 자료는 마침내 토성 고리의' 생명과정' 을 밝혀냈다. 이들은 모두 수억 년 전 토성의 위성으로 분해되어 막대 구조로 진화했다.
그 옛날 위성들은 이미 부피가 비교적 평균적인 작은 석두, 먼지, 기체로 진화했다. 천문학자들이 지적한 바와 같이, 이 진화 과정은 적어도 토성 -G 링의 한 고리에서 검증될 수 있다.
연구 과정에서 과학자들은 토성 고리 밖에 있는 G 고리도 엔셀라두스의 영향을 받는다는 것을 발견했다. 미국 항공우주국 (NASA) 의 전문가들은 토성의 G 링이 1979 년까지 토성을 비행하는 선봉선 탐사선에 의해 발견되지 않았다고 지적했다. 다른 고리에서 멀리 떨어져 있기 때문이다. 당시 과학자들은 즉시 이 고리가 타이탄과 이렇게 가깝지만 먼지 구름으로 분해되지 않은 이유에 대해 의문을 제기했다. (타이탄의 지름은 400 킬로미터이고, G 고리로부터의 거리는 약 15000 킬로미터이다.)
카시니호가 얻은 최신 자료에 따라 과학자들은 마침내 이 수수께끼에 대한 답을 제시할 수 있게 되었다. 그 이유는 G 링 내부에 밝은 호형 구조가 있기 때문이다. NASA 전문가들은 이 호가 직경 수십 미터의 큰 바위로 이루어져 있다고 생각한다. 상대적으로 큰 이 암석들은 운석의 끊임없는 폭격 아래 점차 고리의 일부로 분해되었다. (윌리엄 셰익스피어, 운석, 운석, 운석, 운석, 운석, 운석, 운석)
그러나 G 링의 모든' 큰' 천체를 하나로 합칠 수 있다면 새로운 위성이 형성된다. 미국 항공우주국은 이 위성이 존재했다고 생각한다.
미국 항공우주국 엠스 연구센터의 제프 쿠즈는 "토성의 G 고리에 위성이 하나 있다" 고 말했다. 하지만 언제 해체되어 얼음과 자갈로 이루어진 후광으로 변했는지는 알 수 없다. 이제 우리는 이 전 위성의 잔해들이 어떻게 토성 주위를 움직이는지 분명히 볼 수 있다. "
G 링의 그 큰 천체들은 타이탄에서 온 미약한 중력을 받고 있다. 카시니호는 이 중력의 존재를 분명히 기록했다.
하지만 과학자들은 또한 G 링과 엔셀라두스 사이에 중력 상호 작용이 있어 이른바' * * * 진동 효과' 를 발생시켰다고 지적했다. G 링의 이런 대천체들은 끊임없이 분해되어 전체 궤도에 골고루 분산되어 있는 것으로 추정된다. 한편, 이 천체들이 사라지면서 엔셀라두스의 중력이 줄어들어 토성의 궤도에서 멀어질 가능성이 있다.
지난 6 월 7 일 미국 항공우주국은 워싱턴에서 허블우주망원경이 1996 부터 2000 년까지 촬영한 토성 사진을 선보였다. 이 사진 그룹 (왼쪽에서 오른쪽 위까지) 은 추분에서 겨울까지 토성 북반구의 다양한 모양의 후광을 보여준다. 토성의 적도는 궤도와 27 도의 경사를 형성하는데, 이는 지구의 23 도 각도와 매우 비슷하다. 토성 고리는 10 미터 두께로 약간 빨갛다. 유기물과 얼음으로 이루어져 있기 때문이다. 천문학자들은 이 사진 그룹을 연구하고 있으며 토성 고리의 색상과 밝기의 세부 사항을 분석하고 있다.
토성 주위의 고리는 암석 더미이다. 지구가 3 위를 차지하기 때문에 태양계의 운석 더미는 화성과 목성 사이 또는 해왕성 밖의 공간에 모두 태양의 영향으로 둘러싸여 있기 때문이다. 토성과 목성은 그들을 끌어들이는 중력이 매우 강하기 때문에 지구는 멀리 떨어져 있을 뿐만 아니라 토성과 목성만큼 큰 질량도 없기 때문에 지구는 존재할 수 없다.