그 이후로 거의 40 년이 지났습니다. 보이저 1 과 2 임무는 토성 시스템을 방문했습니다. 탐사선이 가스 거인에 의해 날아 감에 따라 지구 대기권, 달, 상징적 링 시스템의 놀라운 고해상도 이미지를 캡처 할 수있었습니다. 또한, 탐사선들은 토성이 약 1 억년 후에 사라지는 속도로 서서히 고리를 잃고 있음을 밝혀냈다.
더 최근에는 카시니 궤도 선은 토성 시스템을 방문하여 12 년 동안 행성, 위성 및 링 시스템을 연구했습니다. 그리고 새로운 연구에 따르면 카시니 데이터에 따르면 토성은 최대 속도로 링을 잃어버린 것으로 보입니다 보이저 임무. 이 연구에 따르면, 토성의 고리는 가스 거인에 의해 1 억 년 안에 사라질 수있는 속도로 뭉개지고있다.
최근 저널에 실린 연구 이카루스, NASA의 Goddard 우주 비행 센터의 James O'Donoghue를 이끌 었으며 NASA 제트 추진 연구소, 우주 물리 센터, 우주 연구소, 레스터 대학교 및 런던 대학교의 회원을 포함했습니다.
에 의해 얻은 데이터에 따르면 보이저 1980 년과 1981 년 탐사선에서 토성의 고리에서 나온 얼음 입자는 토성의 자기장에 노출 된 후 행성의 중력에 의해 끌어 당겨져 토성의 상부 대기에서 먼지가 많은“반지”가됩니다. 그러나 제임스 도나휴 (James Donahue)가 최근 NASA 보도 자료에서 지적했듯이 상황은 원래 예상했던 것보다 더 나쁠 수 있습니다.
“우리는이‘환의 비’가 30 분 안에 토성의 고리에서 올림픽 규모의 수영장을 채울 수있는 양의 물을 배출한다고 추정합니다. 이것만으로도 전체 링 시스템은 3 억 년 후에 사라질 것입니다. 그러나 이것에 더하여 카시니 우주선 측정 고리 물질이 토성의 적도에 떨어지는 것으로 감지되었으며, 고리의 수명은 1 억 년 미만이었습니다. 토성의 나이가 40 억 년이 넘는 것에 비해 상대적으로 짧습니다.”
카시니 그 우주선 피날레의 일부로 토성의 고리 재료의 손실을 연구했습니다. 거기서 우주선은 남은 연료가 토성과 고리 사이에서 22 궤도를 도는 데 소비했습니다. 카시니 (Cassini) 기술은 우주선이 감히 다니지 않았으며이 환경에서 비행하도록 설계되지 않았기 때문에 이는 중대한 성과였습니다.
그렇지만, 카시니 무엇을 확인하는 정보를 얻을 수 있었다 보이저 수십 년 전에 관찰 된 탐사선과 토성의 고리에 관한 오래된 미스터리에 대한 해답입니다. 기본적으로 과학자들은 토성이 그 고리로 형성되어 있거나 나중에 그것들을 획득했는지 궁금해했습니다. 이 새로운 연구는 후자의 시나리오 일 가능성이 있으며 토성은 역사상 비교적 최근에이를 인수 한 것으로 나타났습니다.
그들의 연구에 따르면, O'Donahue와 그의 동료들은 토성의 고리 시스템이 1 억년보다 더 오래 걸리지 않을 것이라고 추정했다. 왜냐하면 C- 링이 B- 링만큼 조밀 한 것에서 오늘입니다. 이와 관련하여 O'Donoghue는 고리가 여전히 존재했던 시대에 인류는 운이 좋았다고 설명합니다.
“우리는 토성의 고리 시스템을 볼 수있어서 운이 좋았습니다. 그러나 고리가 일시적이라면 아마도 오늘날에는 얇은 고리 만있는 목성, 천왕성 및 해왕성의 거대한 고리 시스템을 보지 못했을 것입니다.”
언급 한 바와 같이, "링 비"의 첫 번째 힌트는 보이저 3 가지 무관 한 현상으로 여겨지는 것을 관찰 한 결과 미션. 여기에는 토성의 전기 전리층의 변화, 토성의 고리의 밀도 변화, 그리고 북반구 위도를 둘러싼 좁은 암흑대가 포함됩니다.
1986 년에 NASA의 Goddard 우주 센터의 연구원이자 최근 연구의 공동 저자 인 Jack Connerney는이 어두운 대역을 토성의 자기장 모양과 연결시키는 연구 논문을 발표했습니다. 간단히 말해서, 토성의 고리에서 전기적으로 하전 된 얼음 입자는 보이지 않는 자 계선으로 흘러 토성의 상부 대기에 물로 퇴적 될 것을 제안했습니다.
Connerney에 따르면,이 입자들은 태양으로부터의 UV 방사선에 의해 또는 고리에 충격을주는 미세 유전자에 의한 플라즈마 구름에 의해 전기적으로 대전되었다. 그런 일이 발생하면 입자는 토성의 자기장의 끌어 당김을 느끼고 필드 선을 따라 토성의 중력에 의해 끌어 당겨져 대기권에 입자가 쌓이게됩니다.
이 얼음 입자는 토성의 전리층과 증발하고 화학적으로 상호 작용하여 성층권의 안개를 씻어내는 효과가 있습니다. 이 영역은 반사광에서 더 어둡게 보이므로 토성의 분위기에서 어둡게 띠가 나타납니다. 또 다른 결과는 H3 + 이온 (3 개의 양성자와 2 개의 선거로 구성됨)으로 알려진 전기적으로 하전 된 입자의 수명이 증가한 것입니다.
이 이온의 존재는 O'Donoghue와 그의 팀이 Connerney의 이론을 확인하는 방법이었습니다. 이 팀은 Keck Telescope를 사용하여 적외선 스펙트럼 (햇빛과 상호 작용할 때 발생 함)에서 빛을 발하는 방식으로 토성의 북반구와 남반구에서 이러한 이온을 관찰 할 수있었습니다. 이 밴드들은 고리면과 교차하는 자기장 선이 행성으로 들어오는 지점에서 관찰되었습니다.
그런 다음 빛을 분석하여 토성의 전리층과 상호 작용하는 비의 양을 결정했습니다. 이는 토성의 고리에서 얼음 입자가 얼마나 많이 당겨지고 있는지를 나타냅니다. 그들이 발견 한 것은 1986 년 연구에서 Connerney와 그의 동료들이 도출 한 높은 가치와 일치한다는 것입니다.
이 팀은 또한 남반구의 더 높은 위도에서 빛나는 밴드를 발견했는데, 이는 토성의 자기장이 엔셀라두스의 궤도와 교차하는 지점입니다. 한동안 천문학 자들은 엔셀라두스의 남극 지역 (내부에서 지질 활동의 결과)에서 주기적으로 분출하는 간헐천이 토성의 E- 링을 보충 할 책임이 있음을 알고있었습니다.
이 최신 발견은 엔셀라두스가 방출하는 얼음 입자 중 일부가 토성에도 비가 내리고 있음을 나타냅니다. Connerney가 지적했듯이 :
“완전한 놀라지 않았습니다. 우리는 그 오래된 보이저 이미지의 또 다른 좁은 어두운 밴드를 기반으로 Enceladus와 E- 링을 풍부한 물 공급원으로 식별했습니다.”
팀은 새턴의 계절 변화로 인해 링 비가 어떻게 변하는 지 살펴보고자합니다. 29.4 년인 토성의 궤도주기는 고리가 다양한 햇빛에 노출되도록합니다. UV 광선에 노출되면 링의 얼음 입자가 충전되어 토성 자기장과 상호 작용하게되므로 노출 수준의 변화에 따라 대기의 링 비의 양에 직접적인 영향을 미치게됩니다.
과학자들이 토성 시스템에 대해 이전에 보유한 가정을 다시 생각하게 만드는 이러한 발견은 최근 발견 된 것입니다. 카시니 사명. 비록 2 년 전에 토성의 대기권에 충돌하여 궤도 선이 임무를 종료했지만, 보낸 데이터는 여전히 토성의 새로운 이론에 도전하면서도 다른 것들을 확인하는 데 어려움을 겪고 있습니다.
NASA Goddard Space Center가 제공하는 토성의 사라지는 고리 애니메이션을 확인하십시오.
