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[토성]고리를 감싸고 있는 행성 정보 특성 클라우드 레이어

우주에서 바라본 토성

토성은 다른 행성과는 다르게 고리를 감싸고 있는 행성입니다. 토성이 감싸고 있는 고리는 우리 눈에 액세서리로 보일 수 있습니다. 하지만 토성의 고리는 물질로 이루어져 있습니다. 여러분 클라우드 레이어 아시나요? 많은 분들이 궁금해하실 토성의 정보와 특성 및 클라우드 레이어를 알아보겠습니다.

여섯 번째 행성 토성 정보

토성은 태양에서 여섯 번째 행성이고 태양계에서 목성 다음으로 두 번째로 큽니다. 그것은 지구의 평균 반지름이 약 9.5배인 가스 행성입니다. 토성의 평균 밀도는 지구의 8분의 1에 불과하지만, 토성의 부피가 더 크기 때문에 토성의 질량은 95배 이상입니다. 토성의 내부는 철-니켈과 암석의 핵으로 구성되어 있을 가능성이 높습니다. 그것의 중심부는 깊은 금속 수소층, 액체 수소와 액체 헬륨의 중간층, 그리고 마지막으로 기체 외부층으로 둘러싸여 있습니다. 토성은 상층 대기의 암모니아 결정 때문에 옅은 노란색을 띠고 있습니다. 금속 수소층 내의 전류는 토성의 행성 자기장을 발생시키는 것으로 생각되는데, 이것은 지구보다 약하지만 토성의 더 큰 크기 때문에 토성의 580배의 자기 모멘트를 가지고 있습니다. 토성의 자기장 세기는 목성의 20분의 1 정도입니다. 바깥 분위기는 대체로 밋밋하고 대조가 부족하지만 오래가는 특징이 나타날 수 있습니다. 토성의 풍속은 1,800 km/h에 이를 수 있는데, 이는 목성보다는 높지만 해왕성보다는 높지 않습니다. 이 행성의 가장 주목할 만한 특징은 눈에 띄는 고리 체계인데, 그것은 주로 얼음 입자로 구성되어 있고, 더 적은 양의 암석 파편과 먼지를 가지고 있습니다. 적어도 83개의 위성이 토성을 돌고 있는 것으로 알려져 있으며, 그중 53개는 공식적으로 명명되었습니다. 이 중 고리에 있는 수백 개의 위성들은 포함되지 않았습니다. 토성의 가장 큰 달이자 태양계에서 두 번째로 큰 타이탄은 비록 덜 무겁지만, 행성 수성보다 더 크고, 태양계에서 실질적인 대기를 가진 유일한 달입니다.

토성 행성 특성

수소와 헬륨이 대부분이지만, 토성 질량의 99.9%를 포함하는 반경에서 밀도가 0.01g/cm3 이상일 때 수소가 이상적이지 않은 액체가 되기 때문에 토성 질량의 대부분은 기체상에 있지 않습니다. 토성 내부의 온도, 압력, 밀도는 모두 핵을 향해 꾸준히 상승하는데, 이것은 수소가 더 깊은 층의 금속이 되게 만듭니다. 표준 행성 모형은 토성의 내부가 수소와 헬륨으로 둘러싸인 작은 암석 핵을 가지고 있고 미량의 다양한 휘발성 물질을 가지고 있는 목성과 비슷하다는 것을 암시합니다. 왜곡의 분석은 토성이 목성보다 훨씬 더 중심에서 응축되어 있고, 따라서 토성의 중심 근처에 수소보다 훨씬 더 많은 양의 밀도가 있는 물질을 포함하고 있다는 것을 보여줍니다. 토성의 중심부에는 약 50%의 질량이 포함되어 있는 반면, 목성의 중심부에는 약 67%의 수소가 포함되어 있습니다. 이 중심핵은 지구와 성분이 비슷하지만 밀도가 더 높습니다. 토성의 중력 모멘트를 내부 물리 모델과 조합하여 조사함으로써 토성 중심핵의 질량에 제약을 가할 수 있게 되었습니다. 2004년에 과학자들은 핵의 질량이 지구의 9배에서 22배이며, 이는 직경이 약 25,000km에 해당한다고 추정했습니다. 하지만 토성의 고리를 측정한 결과 질량은 지구 17개 정도이고 반지름은 토성 전체 반지름의 약 60퍼센트에 해당하는 훨씬 더 확산된 핵이 있는 것으로 나타났습니다. 이것은 더 두꺼운 액체 금속 수소 층에 둘러싸여 있고, 이어서 헬륨 포화 분자 수소의 액체 층이 점차 고도가 상승하는 기체로 전환됩니다. 가장 바깥쪽 층은 1,000 킬로미터에 달하며 가스로 구성되어 있습니다. 토성은 중심핵이 11,700°C에 이르는 뜨거운 내부를 가지고 있으며, 태양으로부터 받는 에너지보다 2.5배 더 많은 에너지를 우주로 방출합니다. 목성의 열에너지는 켈빈에 의해 생성됩니다. 느린 중력 압축의 헬름홀츠 메커니즘은 토성의 열 생성을 설명하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 왜냐하면 토성은 질량이 적기 때문입니다. 대안 또는 추가 메커니즘은 토성 내부 깊숙이 있는 헬륨 방울의 억류를 통해 열을 발생시키는 것일 수 있습니다. 물방울이 낮은 밀도의 수소를 통해 내려올 때, 이 과정은 마찰에 의해 열을 방출하고 토성의 외부 층을 헬륨으로 고갈시킵니다. 이 하강하는 물방울들은 핵을 둘러싼 헬륨 껍질로 축적되었을 수 있습니다. 다이아몬드의 강우량은 목성과 거대 얼음 행성인 천왕성과 해왕성뿐만 아니라 토성 내부에서도 발생할 수 있다고 제안되어 왔습니다. 토성의 외부 대기는 96.3%의 수소 분자와 3.25%의 헬륨을 함유하고 있습니다. 헬륨의 비율은 태양에서 이 원소의 풍부함에 비해 상당히 부족합니다. 헬륨보다 무거운 원소의 양은 정확히 알려져 있지 않지만, 그 비율은 태양계의 형성에 따른 원시적인 양과 일치한다고 가정합니다. 이 무거운 원소들의 총질량은 토성 중심부에 위치한 상당한 부분과 함께 지구 질량의 19-31배로 추정됩니다. 미량의 암모니아, 아세틸렌, 에탄, 프로판, 포스핀, 메탄 등이 토성의 대기에서 검출되었습니다. 상층 구름은 암모니아 결정으로 구성되고 하층 구름은 황화수소 암모늄으로 구성되는 것으로 보입니다. 태양으로부터의 자외선은 상층 대기에서 메탄 광분해를 일으켜 일련의 탄화수소 화학반응을 일으켜 생성물이 에디와 확산에 의해 아래쪽으로 운반됩니다. 이 광화학 주기는 토성의 연간 계절 주기에 의해 조절됩니다. 카시니는 진주의 끈이라는 별명을 가진 북위도에서 발견되는 일련의 구름 특징을 관찰했습니다. 이러한 기능은 더 깊은 클라우드 계층에 있는 클라우드 클리어입니다.

토성의 클라우드 레이어란?

토성의 대기는 목성과 비슷한 띠 모양의 패턴을 보이지만, 토성의 띠는 훨씬 더 희미하고 적도 근처에서 훨씬 더 넓습니다. 이 띠들을 묘사하는 데 사용되는 명명법은 목성과 동일합니다. 토성의 더 미세한 구름 패턴은 1980년대 보이저 우주선이 지나갈 때까지 관찰되지 않았습니다. 그 이후로, 지구를 기반으로 한 망원경은 정기적인 관측이 가능할 정도로 발전했습니다. 구름의 구성은 깊이와 증가하는 압력에 따라 달라집니다. 상부 구름층에서는 온도가 100~160K 범위이고 압력이 0.5~2 bar 범위인 구름은 암모니아 얼음으로 구성됩니다. 물 얼음 구름은 압력이 약 2.5 bar인 수준에서 시작하여 온도가 185~270K인 9.5 bar까지 확장됩니다. 이 층에는 190-235K의 온도에서 3-6 bar의 압력 범위에 있는 황화 암모늄 얼음 띠가 섞여 있습니다. 마지막으로, 압력이 10~20 bar 사이이고 온도가 270~330K인 하층에는 수용액에 암모니아가 포함된 물방울 영역이 포함되어 있습니다. 토성의 보통 온화한 대기는 때때로 오래 사는 타원형이나 목성에서 흔히 볼 수 있는 다른 특징들을 보여줍니다. 1990년, 허블 우주 망원경은 보이저호가 만나는 동안 존재하지 않았던 토성의 적도 근처의 거대한 흰 구름을 촬영했고, 1994년에 또 다른 더 작은 폭풍이 관측되었습니다. 1990년의 폭풍은 북반구의 하지 무렵에 대략 지구 30년에 한 번, 토성 년에 한 번 일어나는 독특하지만 짧은 현상인 그레이트 화이트 스팟의 한 예였습니다. 이전의 그레이트 화이트 스팟은 1876년, 1903년, 1933년, 1960년에 관측되었으며 1933년 폭풍이 가장 유명했습니다. 만약 주기성이 유지된다면, 2020년쯤에 또 다른 폭풍이 발생할 것입니다. 토성의 바람은 태양계의 행성들 중에서 해왕성 다음으로 빠릅니다. 보이저 데이터는 최대 동풍이 500m/s임을 나타냅니다. 2007년 동안 카시니 우주선의 이미지에서, 토성의 북반구는 천왕성과 비슷한 밝은 파란색 색을 보였습니다. 그 색은 레일리 산란으로 인한 것일 가능성이 높습니다. 열전학은 토성의 남극에 태양계에서 그러한 현상의 유일한 알려진 예인 따뜻한 극 소용돌이가 있다는 것을 보여주었습니다. 토성의 온도는 보통 -185 °C인 반면, 소용돌이의 온도는 종종 -122 °C까지 올라갑니다. 이것은 토성에서 가장 따뜻한 곳으로 여겨집니다.

토성 고리를 감싸고 있는 행성

토성의 고리는 태양계에서 가장 무겁고 눈에 띄는 고리이다. 토성은 아마도 시각적으로 독특하게 만드는 행성 고리의 체계로 가장 잘 알려져 있을 것이다. 고리는 토성의 적도로부터 바깥쪽으로 6,630 킬로미터에서 120,700 킬로미터까지 뻗어 있으며, 평균 두께는 약 20 미터이다. 이들은 주로 얼음으로 구성되어 있으며, 미량의 톨린 불순물과 약 7%의 비정질 탄소의 페퍼 코팅이 되어 있다. 고리를 구성하는 입자들은 먼지 덩어리에서 최대 10m까지 크기가 다양하다. 다른 가스 행성들도 고리 체계를 가지고 있지만, 토성의 것이 가장 크고 가장 눈에 잘 띈다. 고리의 기원에 대해서는 크게 두 가지 가설이 있다. 한 가지 가설은 토성의 위성들이 파괴된 나머지 고리들이라는 것인데, MIT의 연구팀이 이 고리에 대해 크라이 살리스라는 이름을 크라이 살리스라고 명명했다. 두 번째 가설은 고리가 토성이 형성된 원래 성운의 물질로부터 남아 있다는 것이다. E 고리의 일부 얼음은 위성 엔셀라두스의 간헐천에서 나온다. 고리들의 수분 풍부도는 방사상으로 다양하며, 가장 바깥쪽 고리 A는 얼음물에서 가장 순수하다. 이 풍부함의 변화는 유성들의 폭격으로 설명될 수 있다. 주 고리 너머 행성에서 1,200만 km 떨어진 곳에 희박한 피버 고리가 있다. 이 별은 다른 고리와 27°의 각도로 기울어져 있으며, 피비처럼 역행 방향으로 공전하고 있다. 판도라와 프로메테우스를 포함한 토성의 위성들 중 일부는 고리들을 제한하고 퍼져나가는 것을 막기 위해 양치기 위성 역할을 한다. 팬과 아틀라스는 토성의 고리에 약한 선형 밀도 파동을 일으켜 질량을 더 신뢰할 수 있게 계산했다. 토성에는 83개의 알려진 위성이 있으며, 그중 53개는 공식적인 이름을 가지고 있다. 게다가 토성의 고리에 있는 지름 40~500m의 수십~수백 개의 위성이 진짜 위성으로 간주되지 않는다는 증거도 있다. 가장 큰 위성인 타이탄은 고리를 포함하여 토성 주위의 궤도에 있는 질량의 90% 이상을 차지한다. 토성에서 두 번째로 큰 위성 레아는 희박한 대기와 함께 희미한 고리 체계를 가지고 있을 것이다. 다른 위성들 중 34개는 지름이 10km 미만이고 14개는 지름이 10~50km이다. 전통적으로 토성의 위성 대부분은 그리스 신화에 나오는 티탄스의 이름을 따서 명명되었다. 타이탄은 태양계에서 유일하게 복잡한 유기화학이 일어나는 대기권을 가진 위성이다. 그것은 탄화수소 호수가 있는 유일한 위성이다. 2013년 6월 6일, IAA-CSIC의 과학자들은 생명체의 전조가 될 수 있는 타이탄의 대기 상층부에서 다환 방향족 탄화수소가 검출되었다고 보고했다. 2014년 6월 23일, NASA는 타이탄의 대기 중 질소가 오르트 구름의 혜성과 관련된 물질에서 나왔다는 강력한 증거를 확보했다고 주장했다. 혜성과 화학적 구성이 비슷해 보이는 토성의 위성 엔셀라두스는 종종 미생물들의 잠재적인 서식지로 여겨져 왔다. 이러한 가능성에 대한 증거에는 엔셀라두스가 배출한 얼음의 대부분이 액체 소금물의 증발에서 나온다는 것을 나타내는 바다와 같은 조성을 가진 위성의 염분이 풍부한 입자가 포함되어 있다. 2015년 엔셀라두스의 플룸을 통해 카시니가 지나가면서 메탄 신생에 의해 사는 생명체를 지탱하는 대부분의 성분을 발견했습니다. 2014년 4월, NASA의 과학자들은 2013년 4월 15일 카시니 탐사선이 촬영한 A 고리의 새로운 달의 시작 가능성을 보고했다.