스피처 우주 망원경은이 고리 세계에서 가장 크고 먼 밴드 인 토성 주위에서 거대한 고리를 spi 다. 이 반지는 얼마나 큰가요? 샬럿 츠빌 버지니아 대학 (University of Virginia)의 연구 천문학 자 앤 버 비서 (Anne Verbiscer)는“스피처와 같은 적외선 눈이 있다면 지구에서 보름달처럼 보름달처럼 보일 것”이라고 말했다. 엄청나게 크다! 그 물질의 대부분은 행성으로부터 약 600 만 킬로미터 (370 만 마일) 떨어져 시작하여 대략 1,200 만 킬로미터 (770 만 마일)까지 바깥쪽으로 뻗어 있습니다. 10 억 개의 지구가이 고리가 차지하는 공간의 양에 맞을 수 있습니다.
그렇다면 왜이 거대한 구조가 이전에 감지되지 않았습니까?
“매우 희미합니다. Verbiscer는 Space Magazine에 말했다. “반지 안에 서 있었다면 알지도 못할 것입니다. 1 입방 킬로미터의 공간에는 10-20 개의 입자 만 있습니다. 입자는 안개 입자와 거의 같은 크기이지만 매우 퍼져 있습니다. 우리는이 작은 입자들이 방출하는 열 방출을보고 있습니다. 우리는 Spitzer로 관찰 한 결과에 반사 된 햇빛을 전혀 보지 않습니다. 이것이 Spitzer가 이러한 먼지 구조를 찾아내는 데 사용할 수있는 완벽한 도구입니다. 이 링은 스피처가 관찰 한 다른 별 주변의 디스크를 파편시키는 것과 완전히 유사합니다.”
연구팀은이 고리를 우연히 발견 한 것이 아닙니다. 그들은 그것을 찾고 있었다. 이 팀에는 Verbiscer, 메릴랜드 대학교의 Douglas Hamilton, College Park 및 버지니아 대학교의 Michael Skrutskie (샬럿 츠빌)가 포함됩니다. 그들은 다중 대역 이미징 광도계라고하는 Spitzer의 장파장 적외선 카메라를 사용했으며, 2009 년 2 월 Spitzer가 5 월에 냉각수를 다 써서“따뜻한”미션을 시작하기 전에 관찰을 수행했습니다.
Verbiscer는“300 년 이상 사람들은 토성의 달 이아페투스 (1671 년 Giovanni Cassini에 의해 발견 된)의 출현과 달의 한쪽이 밝고 다른 쪽이 왜 어두운지를 설명하려고 노력해 왔습니다. “지난 35 년 동안 또 다른 달인 피비는 두 달 사이에 연관성이 있기 때문에 가능한 설명으로 등장했습니다. 피비 자체는 매우 어둡고 Iapetus의 주요 반구의 어두운 물질의 알베도 또는 밝기와 일치합니다. Phoebe는 역행 궤도를 가지고 있으며 Iapetus는 프로급 궤도에 있습니다. 따라서 입자가 피비에서 발사되어 토성쪽으로 나선 모양을하면이 반구에서 이페 투스를 때릴 것입니다.”
Verbiscer는 동적으로 Iapetus의 어두운면에 대한이 설명에 대해 이야기하고 모델화를 시도했다고 말했습니다. 그러나 아무도 그 지역의 먼지를 찾기 위해 스피처를 사용할 생각은 없었습니다. “그래서 우리의 아이디어였습니다.”라고 그녀는 말했습니다. "제안의 제목은‘새로운 토성 고리’였습니다. 우리는 피비와 같은 궤도에있는 먼지 구조를 확실히 찾고있었습니다. 그것이 바로 우리가 보는 것입니다."
Verbiscer는 Cassini 우주선, 특히 이미징 카메라가 적외선에서만 나타나기 때문에이 링을 보는 것이 매우 어려울 것이라고 말했다. 또한 Cassini는이 반지 안에 있으며 토성의 다른 반지를 살펴 봐야합니다. "이 반지는 너무 크지 만 너무 희미하여 언제보고 있었는지, 그렇지 않았는지 알기가 어려울 것입니다."
이 반지의 수직 높이와 궤도 경사는 하늘의 피비 궤도와 완벽하게 일치합니다. “토성 주위를지나면서 피비가 나타나는 곳을 꾸미려면 반지가 정확히 일치한다고 Verbiscer는 말했습니다. “테이블 위에서 1/4 회전하는 것을 생각하십시오. 반지의 수직 팁은 동일하며 피비의 궤도는 같은 유형의 일을합니다.”
Phoebe 자체의 먼지 입자 또는 Phoebe가 일부 입자를 해당 구성으로 "셰퍼 링"하는지 여부에 대해 과학자들은 확실한 증거는 없지만 대부분의 먼지 입자는 Phoebe에서 비롯된 것입니다. Verbiscer는“우리는이를 확실하게 확인할 수는 없지만 Phoebe에서 온 것이라 제안합니다. "이 재료들은 모두 피비에서 직경 1km 정도의 분화구를 발굴했을 때 얻을 수있는 것입니다."
피비는 200km에 걸쳐 크레이트 처리되었으므로 1km 분화구는 너무 크지 않습니다. Verbiscer는“그래서 피비의 특정 분화구를보고 반지를 만들었다 고 말할 수는 없습니다. "여러 가지 작은 충돌로 인한 것일 수 있으며 링은 계속해서 피비에 부딪히는 미세한 운석과 미세한 운석에서 공급되며이 링에 재료를 발사하여 피비 표면의 먼지와 재료를 피비와 같은 궤도에 넣습니다."
그러나 이아페투스의 주요 반구의 색에 대해서는 여전히 미스터리가 남아 있습니다.
두 달은 구성에서 자주 비교되었으며, 근적외선에서는 흡수 특성을 공유합니다. 그러나 자외선에서는 스펙트럼도 일치하지 않습니다. Verbiscer는“색상, Iapetus에서는 어두운 색이 Phoebe에 비해 조금 더 붉게 보이므로 약간의 색상 불일치가 있습니다. “Phoebe 믹스에서 시작된 입자가 Iapetus의 모든 것과 혼합되어 색상 차이를 설명 할 수 있습니다. 스펙트럼 믹싱 모델을 사용하여 원시 Iapetus 재료를 만들고 Phoebe의 재료와 혼합하여 어떻게 든 붉어 지는지 살펴볼 수 있습니다.”
링 자체가 너무 희미하여 링을 구성하는 재료를 결정하고 측정하기에는 너무 희미하지만 재료는 얼음이 포함 된 Pheobe 크레이트 표면의 상단 표면에서 나온 것으로 가정합니다. 2004 년부터 달의 Cassini 클로즈업은 밝은 분화구를 보여 얼음이 지표면에 가깝다는 것을 암시합니다.
스피처는 약 80 켈빈 (화씨 316도) 인 시원한 먼지의 빛을 감지 할 수있었습니다. 시원한 물체는 적외선 또는 열 복사로 빛납니다. 예를 들어, 아이스크림 컵조차도 적외선으로 타 오르고 있습니다. Verbiscer는“환자의 시원한 먼지의 빛에 초점을 두어 스피처를 쉽게 찾을 수있었습니다.
팀의 논문은 오늘의 Nature 호에 실립니다. 온라인 버전은 여기에서 구할 수 있습니다.
리드 이미지 캡션 : 새로운 토성 링의 아티스트 컨셉. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC) 인셋 크레딧 (Saturn, Phoebe 및 Iapetus)은 NASA / JPL / SSI입니다. 이미지 제공 : Anne Verbiscer
출처 : Anne Verbiscer와의 인터뷰
