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토성의 고리는 사라지고 있으며 얼마나 오래 남을지 알 수 없습니다.
천문학자들은 1980년대부터 이것을 알고 있었다 토성내부 얼음 고리는 상층 대기에서 꾸준히 침식되고 있습니다. 폭우는 올림픽 수영장 수준의 높은 비율로 발생합니다. 비가 온다 매일 가스 거인에서. 그러나, 얼마나 빠른 상징적인 링 시스템 언제 사라질지 결정하는 것은 여전히 열린 질문으로 남아 있습니다.
다행히 강력한 NASA 제임스 웹 우주 망원경 (JWST 또는 Webb)는 지금까지 초기 우주에서 가장 먼 은하계를 발사한 강력한 도구를 가지고 있으며 훨씬 더 가까운 곳에서 발견되는 이 흥미로운 현상을 곧 조사할 것입니다.
토성의 고리가 얼마나 오래 지속될 것인지를 결정하기 위한 새로운 노력을 이끌 일본 항공 우주 탐사국의 행성 과학자 James O’Donoghue는 “우리는 여전히 그들이 얼마나 빨리 침식되고 있는지 정확히 파악하려고 노력하고 있습니다.”라고 말했습니다. 성명 (새 탭에서 열기) 월요일(4월 17일)에 게시되었습니다. “현재 연구에 따르면 고리는 향후 수억 년 동안 토성의 일부일 뿐입니다.”
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토성의 상징적인 고리의 나이를 더 잘 추정하기 위해 JWST와 하와이의 Keck 천문대는 행성을 연구하기 위한 장기 관측 캠페인의 일부가 될 것입니다. 망원경은 태양으로부터 멀리 떨어진 궤도 덕분에 지구에서 약 7년 동안 지속되는 거대한 가스 행성에서 한 시즌 동안 “고리 비”가 어떻게 변동하는지 모니터링하는 데 도움이 될 것입니다.
천문학자들은 이전 연구에서 엄청난 양의 고리 물질이 토성에 지속적으로 떨어지고 있음을 보여주었기 때문에 이번 캠페인에서 흥미로운 데이터를 기대하고 있습니다. 예를 들어 NASA에서 집으로 보낸 데이터 카시니 2017년에 토성과 고리 사이의 틈을 직접 가로질러 22번이나 떠다니며 행성으로 뛰어든 이 우주선은 880파운드(400kg)에서 6,000파운드(2,800kg)의 얼음 비가 지구에 쏟아지고 있음을 밝혔습니다. 매초 행성과 상층 대기 가열.
이 속도로 에피소드는 사라진 약 3억년 후. 이것이 멀리 있는 것처럼 보일 수 있지만, 홍수는 상징적 고리 시스템을 “비교적 빠른 죽음우주적 시간 척도에서.그러나 행성에서 고리형 물질의 강수율은 매우 불확실하며, 고리가 1억년만큼 빨리 사라지거나 11억년 동안 정지 상태로 남아 있을 수 있다고 천문학자들은 말합니다.
O’Donoghue는 수요일(4월 26일) Space.com에 “지금 우리는 매우 광범위한 추정치를 가지고 있습니다.”라고 말했습니다. “우리는 이 흐름을 좁히는 더 많은 관찰을 하고 싶습니다.”
현재 연구에 따르면 우주와 태양 암석 방사능 링 입자는 약간 왜곡되어 가스 거인의 자기장 라인에 결합되도록 전하를 제공합니다. 그런 다음 토성의 중력은 얼음 입자를 안쪽으로 끌어당기며 항상 같은 속도는 아니지만 자기장에 의해 행성의 상층 대기로 흘러갑니다.
토성은 29.5년 주기로 태양 주위를 공전하면서 태양을 향하거나 태양으로부터 멀어지며 고리도 마찬가지입니다. 천문학자들은 이 기울기가 태양 복사가 링 시스템의 내부 층에 얼마나 많은 영향을 미치는지 결정하고 토성에 얼마나 많은 물질이 떨어지는지 결정하는 역할을 할 수도 있다고 말합니다.
O’Donoghue는 Space.com에 “우리는 고리가 태양의 가장자리에 있을 때 고리 비가 느려질 것이라고 생각합니다.”라고 말했습니다. “그리고 그들이 태양을 향하도록 기울어짐에 따라 원형 빗물의 흐름이 증가할 것입니다.”
그래서 그의 팀은 Webb 및 Hawaiian Cake 관측소를 사용하여 토성의 상층 대기에 있는 특정 수소 분자의 방출을 측정할 것입니다. 이 분자의 측정치는 소량의 물질이 토성의 얼음 고리에서 대기로 떨어질 때 증가하지만 폭우가 내리면 감소한다고 O’Donoghue는 Space.com에 말했습니다. 토성에서 한 시즌 동안 이러한 수소 배출의 이러한 변화를 관찰하면 팀이 얼마나 많은 고리 물질이 지구에 비가 내려야 하는지 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
“이전에 사용했던 Keck의 도구가 업그레이드되었으며 이전에는 JWST를 사용한 적이 없습니다.”라고 그는 말했습니다. 그래서 그 어느 때보다 에피소드의 흐름을 제대로 감상할 수 있을 것”이라고 말했다.
새로운 연구가 고리의 운명을 예측하는 데 도움이 될 것이지만, 토성의 세계를 연구하는 천문학자들은 처음에 행성의 고리가 언제 어떻게 탄생했는지에 대한 수십 년 된 논쟁을 계속하고 있습니다. 다양한 모델은 고리가 태양계 자체가 형성되고 있던 45억 년 전 토성 주변의 영구적인 구조였음을 보여주었지만 카시니 우주선의 데이터는 훨씬 더 젊은 그림을 그렸으며 1000만 년에서 1억 년 정도만 노화되었습니다. 오래된.
오래된 고리는 종종 더 어둡기 때문에 불일치가 발생했지만 Cassini는 토성의 고리가 밝아서 젊음을 나타냅니다. 2019년 천문학자들은 논의를 재고하다 (새 탭에서 열기) 그는 고리가 결국 태양계만큼 오래되었다는 원래의 생각으로 돌아가서 고리가 어린 나이에 나타나는 원인이 된 무거운 원형 비가 원인일 수 있다고 제안했습니다.
O’Donoghue는 Space.com과의 인터뷰에서 “고리의 나이가 1억 년 정도이고 수십억 년 정도 되었으면 정말 멋질 것”이라고 말했습니다. “왜냐하면 우리는 그들이 사라지기 전에 그들을 볼 수 있도록 시간이 지남에 따라 진화했다는 것을 의미하기 때문입니다.”
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