토성의 달 이아페투스와 그 이상한“rindge”. 이미지 크레디트 : NASA / JPL / SSI. 클릭하면 확대됩니다.
토성보다 관측자에게 더 신비 롭고 아름다운 행성이 있습니까? 우리 태양계의 4 개 가스 거인 모두 링 시스템을 가지고 있지만 토성은 지구에서 볼 수 있습니다. 뒤뜰 천문학 자들은 두 개의 밝은 고리와 어두운 Cassini 사단을 목격 한 것에 오랫동안 기뻐 해 왔으며, 천문대 망원경은 많은 별개의 고리와 간격을 식별했습니다. 보이저가 '비행기'로 만들었던 1980 년대 초반까지만해도 토성의 중력과 많은 작은 위성에 묶여있는 천 개가 넘는 개별 고리를 알고있었습니다. 고리 자체는 먼지 거트에서 바위까지 크기가 다양한 얼음 입자에 지나지 않습니다. 이 복잡한 춤에 합류하는 것은 수성 크기의 대기 타이탄에서 텀블링, 편심 궤도를 도는 Hyperion에 이르기까지 위성입니다. 18 세기 후반부터 우리는 타이탄, 미 마스, 엔셀라두스, 테티스, 디온, 레아, 이아페투스에 대해 알고 있습니다. 우리의 연구에 따르면 네 개의 달이 토성의 고리 시스템을 형성하는 데 중요한 역할을하는 것으로 판명되었습니다. Pan, Atas, Pandora 및 Prometheus. 우리는 Enceladus의 고 반사 표면이 얼음으로 구성되어 있고 Iapetus가 한쪽보다 다른 쪽보다 훨씬 밝다는 것을 알고 있습니다.
그리고 궤도 변화를 휩쓸면서 반지를 수집했을 수도 있습니다.
1672 년에 발견 된 이래, 우리는 이아페투스의 반구가 후미보다 완전히 어둡다는 것을 알고 있습니다. 2004 년 12 월에 찍은 Cassini 임무의 이미지 덕분에 Iapetus의 어두운면에서 큰 적도 능선이 발견되었습니다.
4 월 29 일 Paulo C.C.가 제출 한 지구 물리학 연구 서한에 따르면 아레 시보 천문대 Freire of Arecibo Observatory,“…이 융기와 반구의 어두운 코팅은 밀접하게 연결되어 있으며 원시 토성 고리의 가장자리와 충돌하여 궁극적으로 이페 투스 궤도의 갑작스러운 변화로 인해 발생합니다 ”. Freire는“독특한 특성으로 인해 이아페투스의 적도 능선을 간단히 '릿지'라고 지칭 할 것입니다.이 특징은 일반적인 의미에서 능선이 아닙니다. 즉, 지각 과정으로 인한 산 사슬. 이 모델은이 위성의 모든 고유 기능을 자연스럽게 설명합니다. 아마도 태양계 천문학에서 가장 오래된 신비에 대한 해결책 일 것입니다.”
Cassini 플라이 바이 이미징의 과학적 목표 중 하나는 Cassini Regio라는 Iapetus의 어두운면에 빛을 비추는 것입니다. 연구진은 놀랍게도 태양계에서 발견 된 것과는 달리 적도의 능선 (카시니 레지오 (Cassini Regio)에 비해 대칭 인 융기 부분)을 발견했다. 이미징 팀. 단서의 대부분은 링 시스템과 형성 위성이 한때 토성 자체를 어떻게 공전했는지를 가리 킵니다.
태양계 (및 더 작은 규모의 토 성계)의 형성에 대한 현재의 이해는 많은 유성체 (및 원 위성)가 한때 궤도에서 시작하여 나중에 불안정 해졌음을 나타낼 수있다. 그들은 서로 충돌하거나 다른 사람들과의 긴밀한 만남으로 시스템에서 방출되었을 수 있습니다. 토성의 경우, 토성의 중력에 접근하고 고리 시스템을 형성 할 때 그것들이 일시적으로 중단되었을 수 있습니다. 지구에 더 가까이, "로슈 존 (Roche Zone)"으로 알려진 지역에서 토성의 조석은 고리 입자로부터의 위성 위성 형성을 방지합니다. 링 충돌 이론이 카시니 (Cassini)의 이미지와 일치하도록하기 위해, 이아페투스 (Iapetus)는 불안정한 궤도를 가진이 달들 중 하나 였어야했다.
링 물질과 충돌하기 전에 무언가가 Iapetus의 궤도를 바꿨다는 증거가 있습니다. 이것이 일어나지 않았다면, 고리는 현재 고리 안에 내장 된 위성에 의해 입증 된 바와 같이 이아페투스의 중력에 맞춰 졌을 것이다. 이러한 위성의 경우 충돌 시나리오가 발생할 수 없습니다. Iapetus의 환경에서 궤도는 반드시 편심이거나 Iapetus와 고리 입자 사이에 속도 차이가 없으며 다시 충돌이 발생하지 않습니다.
또한 링에 미치는 영향은이 변경된 궤도가 로슈 존의 바깥 쪽 가장자리에 페르 세투 늄을 가졌으며 링이 더 오랫동안 존재할 수 있음을 시사합니다. 이것은 Iapetus가 현재 궤도보다 토성에 훨씬 더 가깝다는 단서입니다. Freire는“Rendge의 존재는 충돌 당시의 Iapetus의 궤도가 적도 였다는 것을 암시한다”고 Freire는 말했다. 반구의 결론적으로, 적도 및 편심 궤도를 가진 위성은 다른 위성과 더 멀리 상호 작용할 가능성이 매우 높아 다른 궤도로 다시 변경할 수있는 수단을 제공합니다.
이제 무대를 설정 했으므로이 고유 한 릿지로 촬영 한 이미지가 이론을 어떻게 뒷받침합니까? Freire에 따르면,“링 충돌 시나리오는 자연적으로 적도에서 선형적인 특징을 생성합니다. 이것은 링 평면과 (이전) 적도 궤도와 달의 표면의 기하학적 교차점입니다.” 지각에 매우 신중한 고려가 이루어졌지만, 정확히 적도에 위치한 완벽하게 선형적인 형성은 지각 과정에서 발생하는 것 같지 않으며 Iapetus는 화산 활동의 징후를 보이지 않습니다.
Freire는“Rendge의 또 다른 주요 특징은 경도에 따라 높이가 매우 느리게 변한다는 것입니다.”라고 말합니다. 릿지의 원점이 지각 적이며 어두운 코팅보다 우선한다면, 반드시 Cassini Regio에 국한되어서는 안됩니다. 그것이 코팅을 늦추었다면, 이아페투스 내부에서 솟아 오른 릿지가 주변 표면보다 훨씬 밝아 야합니다.”
Cassini 이미징이 제공 한 정보에 대해 상당한 분석이 이루어졌습니다. 융기 부의 종 방향 길이는 180 도보 다 작으며, 이는 Iapetus가 링 영역 내부에 완전히 삽입 된 적이 없음을 나타냅니다. 이는 링 모서리와 충돌 한 것을 나타냅니다. 천체 역학 고려 사항에 따르면 고리 모서리와의 충돌로 인해 위성 표면과 관련하여 입자가 동쪽으로 움직이게됩니다. "이것은 중요한 관찰 된 사실을 설명합니다. Cassini Regio는 북 / 남 방향의 릿지에 대해 대칭이지만 동 / 서 방향은 아닙니다." 이 충돌 모델은 충돌이 수직에 가까워진 서쪽에서 릿지가 더 길고, 동쪽으로 천천히 이동하면서 이미지에 의해 뒷받침되는 것을 제안합니다. 라인을 따라 매초마다 수백만 개의 충격 분화구가 형성되면서이 패턴은 틀림 없을 것입니다. 충돌하는 입자에 포함 된 얼음의 승화는 릿지로부터 강한 압력 구배를 갖는 일시적인 대기를 생성 할 것이다. 이 구배는 미세 먼지를 운반 할 수있는 빠른 바람을 생성합니다. Freire는“우리의 가설에서 그러한 바람에 의해 쌓인 먼지는 오늘날 Cassini Regio로 알려진이 지역의 어두운 코팅입니다.”라고 말합니다. 이러한 시나리오는 다음과 같은 다른 증거로 뒷받침됩니다.“카시니 레지오 (Cassini Regio) 가장자리에서 관찰 된 어두운 줄무늬는 '먼지'를 퇴적시킨 적도에서 바람이 불고 있음을 나타냅니다. Cassini 이미지는 분진이 크레이터 림에서 아래쪽으로 퇴적되어 있음을 분명히 보여 주므로 우리는 이것을 확신 할 수 있습니다.” 이것은 Cassini Imaging Team의 Carolyn Porco 리더가 제안한 것처럼 적도의 입자가 탄도 비행하는 것으로 설명 할 수 없습니다. 분위기가 없기 때문에 오늘날의 Iapetus에서는 생산할 수 없습니다. 과도 대기가 존재했다는 결론은 피할 수 없게됩니다.
이 흥미로운 발견이 토성의 고리 중 하나에 의한 초기의 영향에서 온 것일 수 있습니까? 단서는 퍼즐 조각을 깔끔하게 맞추는 것 같습니다. Paulo Freire와 같은 연구원의 연구 덕분에 333 년 된 태양계 미스터리를 풀었을 것입니다.
Tammy Plotner가 저술 한 Paulo Freire에게 감사의 말을 전합니다.
