토성의 반지는 공룡만큼 젊습니까?

카시니 우주선은 2017 년 9 월 15 일에 문자 그대로의 영광의 불꽃으로 멸망했다. 이 충돌은 지난 몇 달 동안 격렬한 연구를 마친 후에 나왔는데, 그 동안 카시니는 그랜드 피날레를 공연했습니다. 이는 지구와 그 반지 사이의 우주선이 22 번의 반지 사이에 뛰어 들었다.

새로운 관점이 자주하는 것처럼, 이것은 놀라움을 드러 냈습니다. 이전에 행성 과학자들은 토성의 고리가 태양계 자체만큼이나 약 45 억 년만큼 오래되었다고 가정했습니다. 그러나 반지 안에 깊은 곳에 숨겨져있는 우주 단서로 인해 일부 카시니 과학자들은이 수치를 크게 수정했습니다. 반지는 태양계만큼 오래되지 않았으며 이번 여름 저널 Science 에 출판 된 논문에서 주장했다. . 그들은 공룡이 지구를 돌아 다니면서 1 억 년 전에 나왔습니다.

반지를 공룡 시대와 연결하는 미디어 보도의 폭발은 대중의 눈에서 새로운 발견을 신속하게 굳히는 데 도움이되었습니다. "토성의 반지는 몇 살인"검색 문구에 들어가면 Google은“1 억 1,100 만 년”답변을 반환합니다.

코트 다 아즈르 전망대의 행성 과학자 인 오레 릴리 엔 크리다 (Aurélien Crida)는이 결정적인 선언에 놀랍습니다. "나는 그것이 어떻게 평가되었는지, 반지가 젊고 끝났다는 것을 약간 화나게했다"고 말했다.

그와 다른 회의론자들은 반지 오염의 물리에서 링 자체의 기원에 이르기까지 논쟁에 많은 잠재적 인 문제가 있다고 지적했다. 일본 항공 우주 탐사 기관의 행성 과학자 인 Ryuki Hyodo는“반지가 젊어 보이지만 반지가 정말 젊다는 것을 의미하지는 않습니다. "여전히 우리가 고려하지 않는 프로세스가 여전히 있습니다."

가설에 대한 응답으로 Crida는 Nature Astronomy 에 대한 논평을 공동 저술했습니다. , 9 월에 출판 된 것은 불확실성을 보여 주었다. Crida는 반지의 공룡 시대는 시선을 사로 잡는 주장이지만 불편한 현실을 우회한다고 말했다. 너무 많은 불확실성이 존재하며, 반지의 나이에 대한 확고한 추정치를 허용하기에는 너무 많은 불확실성이 존재한다. Cassini의 영웅에도 불구하고 Voyager Probes가 처음으로 토성을 잘 살펴 보았을 때 콜로라도 주 볼더에있는 Southwest Research Institute의 행성 과학자 인 Luke Dones는 Cassini의 영웅에도 불구하고“우리는 거의 40 년 전 어디에 있었는지”라고 말했다.

어린 나이의 지지자들은 그들의 일에 의해 서 있습니다. 버클리 대학교의 행성 과학자이자 Science 의 공동 저자 인 Burkhard Militzer는“모든 새로운 결과가 도전을받습니다. 종이. "이것은 자연스럽게 진행하는 방법입니다."

토론은 반지 시대의 좁은 문제 이상입니다. 토성의 반지의 시대는 우리가 잠재적으로 생명을 지원하는 세계 enceladus를 포함하여 얼어 붙은 바다와 함께 많은 토성의 달을 이해하는 방법에 영향을 줄 것입니다. 또한 400 년 전에 갈릴레오가 처음으로 놀라운 이래로 인간이 궁금해 한 토성의 반지에 대한 궁극적 인 질문에 더 가까이 다가 갈 것입니다. 처음부터 어디서 왔습니까?

척도에서 나이

우리는 지구의 나이를 알고 있습니다. 왜냐하면 우리는 암석에서 방사성 물질의 부패를 사용하여 나이를 얻을 수 있기 때문입니다. 행성 지질 학자들은 달과 화성의 바위를 위해 똑같이했습니다.

아이다 호 대학 (University of Idaho)의 행성 과학자 인 매튜 헤드 먼 (Matthew Hedman)은 이런 종류의 분석에 적합하지 않다고 말했다. 즉, 연령 추정치는 상황 증거에 근거해야합니다.

그 증거는 부분적으로 먼지에서 비롯됩니다. 얼음 고리가 눈의 필드와 비슷한 것으로 생각하십시오. 깨끗한 시작 후, 멀리서의 그을음은 점차적으로 오염시킵니다. 눈의 나이를 추정하기 위해 과학자들은 그을음이 떨어지는 속도와 이미 그을음의 총액을 측정해야합니다.

Cassini는 우주 먼지 분석기를 사용하여 첫 번째 부분을 차지했으며, 이는 토성의 고리가 암석 먼지와 유기 화합물의 혼합물 인 어두운 재료로 꾸준히 오염되고 있음을 발견했습니다. 이 물질의 대부분은 해왕성 궤도 너머의 얼음 물체의 먼 공급원 인 Kuiper 벨트의 마이크로 테오 로이드에 의해 전달되고 있습니다. 우주선은 또한 그을음 재료가 현재 토성의 얼음 고리의 약 1%를 구성한다는 것을 발견했습니다.

고리에 우주 그을음의 총 질량을 밝히기 위해 연구원들은 고리 자체를 평가해야했습니다. 고맙게도, 카시니의 그랜드 피날레는 그러한 기회를 만들었습니다. 우주선이 고리를 통해 급증함에 따라, 모든 지점에서 순 중력 풀을 정확하게 측정했습니다. 중력장은 물체의 질량에 의존하기 때문에이 위업은 과학자들이 전체 링 시스템을 직접 무게를 측정 할 수있게 해주었다.

과학자들은이 정보 (그을음의 양과 하락하는 비율)를 통해 그 속담의 눈이 내리는 들판이 스스로를 발견하기 위해 1 천만에서 1 억 년 사이에 걸렸을 것으로 추정했습니다. 그 결과는 일반적으로 호평을 받았습니다. 로마 Sapienza University of Rome과 Science 의 항공 우주 공학 전문가 인 Luciano Iess는“오늘날 대부분의 커뮤니티는 반지가 최근에 형성되었다고 확신합니다. 학습의 주요 저자.

그러나 오염 주장은 방수가 아닙니다. Dones는 들어오는 오염을 분석하는 Cassini 팀이 정확한 속도로 해결되지 않았다고 지적합니다. 여러 컨퍼런스 프레젠테이션에 다양한 값이 나타 났지만 최종 수치는 아직 출판되지 않았습니다. 과학에서 논문, 연구원들은이 가치들 중 하나를 선택하고 젊은 고리 시대를 생각해 냈습니다. 그러나이 모호함은“많은 욕구를 일으키고있다”고 NASA의 Ames Research Center의 행성 과학자 인 Paul Estrada는 오염을 분석하는 Cassini 팀의 일원 인

오염 률도 최근에도 변화가 바뀌었을 것입니다. Crida는“폭격율이 비정상적으로 높아질 수 있습니다.”라고 Crida는 말했습니다. 이론적으로, 토성에 대한 미래의 사명은 텍사스 샌 안토니오의 사우스 웨스트 연구소 (Southwest Research Institute)의 행성 과학자 인 트레이시 베커 (Tracy Becker)는 이론적으로 오염 흐름을 보존하는 오래된 달에서 바위 같은 코어를 파낼 수 있다고 말했다. 그러나 그러한 임무는 미래에 수십 년이 될 것입니다.

우리는 또한 반지의 물리학을 완전히 이해하지 못합니다. Kuiper 벨트의 마이크로 테오 로이드는 고리의 얼음 덩어리로 슬램이 발생하여 영향이 작은 폭발과 같아서 마이크로 메테로이드가 많은 부분이 부착되지 않음을 시사합니다. 이로 인해 문헌에서 퍼지 요인이 생겼습니다. 미세 메테 오로이드 물질의 10%가 얼음에 달라 붙어 오염 시킨다고 추측합니다.

Dones는 콜로라도 대학의 먼지 가속기 실험실 인 Boulder는이 충격 과정을 복제하고 오염 물질의 체류 힘에 대한 더 나은 아이디어를 제공 할 수 있다고 말했다. 그러나 지금은 우리는 어둠 속에 있습니다.

Crida의 논평은 또한 시크릿 행성 스크러버가 오염을 제거하여 반지를 기만적으로 젊게 보이게 할 수 있다고 제안했다. 우리는 보이저 시절부터 고리의 재료가 토성 표면에 비가 내리는 것을 알고있었습니다. 그러나 우리는 그 자료가 무엇인지 알지 못했습니다. 카시니는 두 개의 개별 악기를 사용하여 비를 측정했습니다. 둘 다 놀랍게도 작은 얼음 (24%)을 함유하고 있음을 발견했습니다. 일본 항공 우주 탐사 기관의 행성 과학자 인 제임스 오도노 (James O'Donoghue)는“반지가 95%가 넘는 물로 측정된다는 점을 감안할 때 매우 혼란 스럽습니다. "비"는 우선적으로 먼지를 제거하지만 그 이유를 모르는 사람은 아무도 없습니다.

Crida는“고리를 청소하는 것이 있습니다. "우리는 그것이 무엇인지 알지 못하지만 이제는 관찰 된 사실입니다. 단순한 추측이 아닙니다."

Crida는 아마도 마이크로 테오로이드 충격으로 배출 된 얼음이 링에 자체적으로 자리 잡는 경향이있는 반면, 배출 된 오염 물질은 비가 내 렸다고 말했다. Becker는 얼음이 이러한 방식으로 자체적으로 재발하는지 여부에 관계없이 오염이 충격에 의해 우선적으로 배출되고 있다고 추측합니다. 그리고 Hyodo는 Enceladus의 남극의 간헐천이 더 많은 물을 추가하여 반지의 오염을 희석하고 있는지 궁금합니다. 그러나 아무도 모른다.

그러나 모든 사람이 청소가 많이 있다고 믿는 것은 아닙니다. Militzer는“물건을 더럽히는 것은 쉽습니다. “청소가 어렵습니다.”

그들이 온 곳에서

Crida가 오염 주장이 맞다면 어떻게 될까요? 고리가 항상 우주 먼지의 변하지 않는 유입에 노출 된 경우, 반지는 최대 1 억 년이되면 어떨까요? 그러면 우리는 최근 고리가 어떻게 그렇게 형성되었는지 설명해야 할 것입니다. 이것은 까다로운 전망입니다.

첫째, 우리는 반지를 만든 것이 무엇인지 전혀 모르므로 언제라도 원래 스토리를 할당하는 것은 어렵습니다. 반지는 토성의 중력 조류에 의해 찢어진 혜성의 흔적이거나, 혜성과 얼음 달 사이의 충돌의 산물, 또는 여러 달의 궤도를 방해하여 서로 부딪친 결과의 결과입니다.

Saturn의 얼음 루프에 대한 샘플 리턴 임무는 소멸되어 고리를 만들어내는 데 사용 된 원래 시체의 잔재를 찾을 수 있다고 Militzer는 말했다. 그러나 그러한 사명은 다가오지 않습니다.

둘째, 태양계의 첫 10 억 년 정도는 핀볼과 같은 판 데모 니움으로, 원형질 물체가 끊임없이 충돌했습니다. Crida는 요즘 상황이 훨씬 더 정착되어 토성의 반지로 이어지는 치명적인 충돌 가능성이 훨씬 낮다고 말했다. 그들이 최근 대격변에서 형성했다면, Militzer는 그러한 사건이 우리의 관점을 극적으로 바꿀 것이라고 말했다. 그것은 우리의 행성 지역이 아직 기본 시대의 베드 람이 완전히 자랐다는 것을 암시 할 것이다.

NASA의 Jet Propulsion Laboratory의 Cassini 프로젝트 과학자 인 Linda Spilker는 단서가 토성의 달에 있다고 할 수 있다고 말했다. 그러나 그들 자신의 이야기는 또한 기원에서 나이에 이르기까지 불확실성으로 가득 차 있습니다.

시간이 지남에 따라 달의 현재 위치를 반드시 피어를 사용하여 2016 년 모델은 약 1 억 년 전에 한 쌍의 중형 달이 서로 부서 질 때 현재 고리와 내부 달의 시스템이 만들어 질 수 있음을 시사합니다.

그러나 우리가 지금 보는 반지를 형성하는 그러한 충돌의 능력은 적극적인 논쟁이라고 말했다. 예를 들어, 2017 년 많은 연구에 따르면 오늘날의 고리를 만들기에 충분한 재료가 없었을 것입니다. Crida는“그냥 작동하지 않는다”고 덧붙였다.이 두 문 충격이 모든 달과 반지를 만들 수있는 유일한 방법은“마법”을 통한 것입니다.

Becker는“반지가 늙었거나 젊은 지에 대한 문제는 언젠가 확실히 대답 할 것입니다. 그러나 지금은 양쪽에“우리가 결정적으로 말하기 전에 여전히 논쟁할만한 것이 많다”는 증거가 충분하다.

과거는 불분명하지만 미래는 더 확실 해 보입니다. 반지는 영구적으로 보일 수 있지만 그 반대는 사실입니다. 하와이의 Mauna Kea 화산 꼭대기 꼭대기에서 망원경에서 관찰 한 결과 고리에서 비가 내리는 물질의 급류가 발견되었습니다. 과학자들이 이것을 카시니가 감지 한 자료에 이것을 추가하면 반지가 1 억 년 안에 완전히 사라질 것으로 추정됩니다.

Crida는“천문학의 상징”인 토성의 반지에 시간이 다가오고있는 것으로 보인다. 많은 사람들과 마찬가지로, 그는 인류와 반지가 공존한다고 운이 좋다고 생각합니다.

이 기사는 에 재 인쇄되었습니다 wired.com .