토성 (행성) - 정보, 특징, 위성, 고리

2024-09-26천문학111

우리는 토성, 위성, 고리 및 기타 특성에 관한 모든 것을 설명합니다. 또한 우주탐사도 마찬가지다.

토성 대기의 바람은 지구에서 볼 수 있는 줄무늬를 형성합니다.

토성은 무엇입니까?

토성은 태양계 에서 두 번째로 큰 행성 이며, 빛나는 별로부터 14억 킬로미터 떨어진 곳에 태양 으로부터의 거리 순서로 여섯 번째입니다 . 그 구성은 기체이며 얼음, 암석, 먼지로 구성된 고리가 관찰된 최초의 행성입니다( 목성 과 해왕성 의 고리는 최근에 확인되었습니다).

토성의 기원은 불확실하지만 과학자들은 태양계가 시작되면서(약 45억년 전) 가스와 먼지의 소용돌이를 끌어당기는 중력에 의해 거대한 가스 덩어리가 생성되면서 토성이 형성되었다는 이론을 유지하고 있습니다. . 약 40억년 동안 행성은 현재의 위치, 즉 태양에 대해 6위를 유지해 왔습니다.

그 이름은 수메르인으로부터 천문학과 하늘 에 대한 지식을 물려받은 그리스인과 로마인 시대에 생겨났습니다 . 토성은 로마의 농업 의 신 이자 목성의 아버지이다. 토성은 목성에 비해 태양에서 더 멀리 떨어져 있기 때문에 고대 천문학자들은 이를 “아버지”로 식별했습니다.

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토성의 특성

토성은 가스(주로 수소와 헬륨)로 구성되어 있으며 부피는 지구 보다 755배 더 크고 밀도 는 0.687g/cm3(물보다 밀도가 낮음)입니다. 행성이 거대한 물의 바다에 착륙했다는 가상의 경우에는 가라앉지 않고 떠 있을 것입니다.

행성에는 기체 표면에 흩어져 있는 일부 얼어붙은 암모니아 구름이나 암모니아수황화물을 제외하고는 단단한 표면이 없습니다 .

중심부 근처의 깊은 곳에서 수소는 액체가 될 정도로 압축됩니다 . 그 핵은 철과 규산염과 같은 금속 원소 로 이루어져 있어 더 무겁고 암석이 많은 것으로 보입니다 .

대기 에서 생성되는 바람은 시속 1,800km에 도달할 수 있으며, 이것이 행성 내부에서 나오는 열과 합쳐지면 지구에서 볼 수 있는 노란색과 금색 띠가 생성됩니다( 망원경 으로 관찰할 때 ). 표면의 평균 온도는 섭씨 -130 ° 입니다 .

토성이 자신의 축을 중심으로 회전하는 데( 회전 운동 ) 지구 시간은 11시간이 걸리며, 태양 주위를 완전히 공전 하는 데는 약 29년(병진 운동)이 걸립니다. 그것의 축은 태양 궤도에 대해 26.73도의 기울기를 가지고 있습니다 (지구 축의 기울기, 23.5도와 유사).

토성의 달

다른 위성과 달리 타이탄에는 대기가 있습니다.

토성 에는 53개의 자연 위성 과 최소 29개의 달이 위성인지 확인하기 위해 계속 연구되고 있습니다(즉, 행성 주위의 일정한 궤도에 남아 있는지 여부는 아직 확인되지 않았습니다).

토성의 위성은 매우 다양합니다. 일부는 가스로 만들어지고 안개로 덮여 있으며(타이탄처럼), 다른 위성은 분화구로 가득 찬 단단한 표면으로 만들어집니다(피비처럼). 프로메테우스(Prometheus)와 판도라(Pandora)는 고리계 근처를 공전하는 두 개의 작은 위성이며 자체 중력으로 인해 후광 구조를 형성하는 데 기여합니다.

가장 큰 위성은 타이탄이며 달에서는 보기 드문 대기(메탄이 풍부함)를 갖고 있는 것이 특징입니다 . 가장 큰 그룹에 속하는 나머지 위성은 Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, Iapetus 및 Phoebe입니다.

과학자들은 특히 타이탄(가장 큰 달이고 악명 높은 대기로 인해), 엔셀라두스(표면의 얕은 깊이에 액체 물을 함유할 가능성이 있기 때문에), 달 히페리온과 이아페투스(특징: 거의 전적으로 얼음물을 함유하고 있음).

토성 반지

토성의 고리 시스템은 주로 얼음과 다양한 크기의 암석 파편으로 구성되어 있습니다. 그들은 "카시니 간극"으로 구분되는 두 그룹, 즉 행성 표면과의 근접성에 따라 A 고리(외부)와 B 고리(내부)로 분류됩니다.

이 사단의 이름은 발견자인 이탈리아의 귀화 프랑스 천문학자 조반니 카시니(Giovanni Cassini)가 1675년에 폭 4,800km의 분리를 발견한 것에서 유래되었습니다. 그룹 B는 수백 개의 고리로 구성되며 일부는 고리와 위성 사이의 중력 상호 작용으로 인해 기복 밀도의 변화를 보여주는 타원형입니다.

또한, 고리 물질의 나머지 부분과 다른 속도 로 행성 주위를 회전하는 "방사형 쐐기"라고 불리는 어두운 구조가 있습니다 (그 움직임은 행성의 자기장 에 의해 제어됩니다).

방사형 쐐기의 기원은 아직 알려지지 않았으며 고정된 방식으로 나타나고 사라질 가능성이 있습니다. 2005년 카시니 우주선 탐사에서 얻은 데이터 에 따르면 고리 주변에는 주로 산소 분자로 구성된 대기가 있습니다.

2015년까지 토성의 고리가 어떻게 생성되었는지에 관한 이론은 작은 얼음 입자의 존재를 설명하지 못했습니다. 과학자 Robin Canup은 태양계가 탄생하는 동안 토성의 위성 (얼음과 암석 핵으로 구성됨) 이 행성에 가라앉아 충돌을 일으켰다 는 이론을 발표했습니다 .

그 결과, 거대한 파편들은 오늘날 알려진 큰 고리를 생성할 때까지 행성 궤도에 정렬되면서 일종의 후광이나 다양한 입자의 고리를 형성할 때까지 방출되었습니다 .

토성까지의 우주 탐사

보이저호 탐사선은 고리가 작은 입자로 구성되어 있음을 확인했습니다.

기원전 700년에 아시리아인들이 고리 모양의 행성을 밤의 섬광으로 묘사하고 그것을 "니닙의 별"이라고 불렀다 는 증거가 있습니다 . 기원전 400년경, 고대 그리스 천문학자들은 떠돌이 별이라고 생각했던 이름을 크로노스라고 명명했고 , 로마인들은 그 이름을 목성의 아버지인 토성으로 바꿨습니다.

1610년 갈릴레오 갈릴레이는 망원경을 통해 관찰한 결과 행성을 동반하는 두 개의 천체를 식별할 수 있었고 이를 '삼중 행성'이라고 불렀습니다. 갈릴레오는 이 두 물체의 모양을 인식할 수 없었지만, 그들이 천체와 관련하여 제자리에 남아 있다는 것을 알아차릴 수 있었습니다.

당시 과학자들을 괴롭혔던 가장 큰 미지는 어떻게 이 물체들이 행성과 부서지거나 충돌하지 않고 토성 주위에 남아 있을 수 있는지였습니다.

1659년에 천문학자 크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)는 강력한 망원경을 사용하여 토성을 둘러싸고 있는 두 물체가 평평한 고리라는 것을 확인했습니다 . 1857년에 과학자 제임스 클러크 막스웰(James Clerk Marxwell)은 수학 공식을 사용하여 고리의 구성이 수많은 작은 입자로 구성되어 있다고 예측했습니다.

1979년 NASA가 보낸 "보이저" 탐사선은 최초로 토성에 도달했으며 막스웰의 이론을 확증하기에 충분한 정보를 수집했습니다 .

1997년에 카시니-호이겐스 탐사선은 토성 상공을 근접 비행할 목적 으로 발사되었습니다. 몇 년 후, 이 탐험은 이미지, 파도에 대한 데이터, 구름의 움직임, 고리의 세부 사항 등 귀중한 정보를 얻었습니다.

2005년 유럽우주국(ESA)이 보낸 호이겐스 탐사선은 달 타이탄 표면에 착륙한 최초의 우주선이었다 . 그는 직접 이미지를 통해 자연 위성의 대기와 구호에 대한 최초의 연구를 수행했습니다.

2017년 카시니 우주선은 13년간의 활동 끝에 임무를 종료했으며 마지막 순간까지 데이터를 전송했습니다. 카시니의 마지막 5개 궤도는 토성의 대기에 대한 핵심적이고 직접적인 정보를 제공했습니다.