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암석 폭풍, 목성 지진, 거대한 행성 지진의 미래

목성의 가려운 내부를 이해하는 것은 행성 과학과 천체 물리학의 거룩한 성배입니다. 목성은 다른 모든 행성, 달, 소행성 및 혜성보다 두 배 이상의 질량을 가지고 있습니다. 태양계의 모든 것은 태양이 형성된 직후 동일한 재료 디스크에서 합쳐진 것으로 여겨집니다. 따라서 지구와 나머지 태양계가 어떻게 형성되었는지 이해하려면 디스크가 무엇을 만들어 냈는지, 어떻게 행동했는지 이해해야합니다. 목성 자체의 내부보다 그 원시 디스크의 더 큰 샘플이 없습니다.

목성과 그 내부의 중요성은 과학계에서 손실되지 않았다. NASA는 9 개의 우주선을 목성에게 보냈으며, 가장 최근에는 2016 년에 Jupiter 's Interior를 이해하는 데 전념하는 10 억 달러의 Juno Mission을 보냈습니다. 지금까지 우리의 처분의 도구는 중력, 자기장 및 다른 파장의 빛을 측정하는 것이 었습니다. 이 도구는 강력하고 필수 불가결하지만 그중 어느 누구도 목성의 내부를 완전히 특성화 할 수 없습니다. 내부 구조에 대한 다른 이론적 모델 만 테스트 할 수 있습니다.

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지진학은 지구의 내부와 나중에 태양에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다. 토성의 반지를 지진계로 사용하여 과학자들은 최근 토성에서의 지진 활동을 감지하기 시작했습니다. 가장 최근에, Nice Observatory의 한 팀은 이제 지구 기반 망원경을 사용하여 목성에서 지진파를 감지했다고 생각합니다 [1]. 이 발견은 목성 내부와 태양계의 다른 행성에 대한 우리의 이해에 근본적인 패러다임 전환을 예고 할 수 있습니다.

어획량은, Jovian 지진 흥분 소스에 대한 현재 이론적 이해 (우리는“목성 지진”이 목성의 지진 서명이 얼마나 큰지 설명 할 수는 없다. 우리의 작업에서“Jovian 지진 모드에 대한 흥분 메커니즘”, 우리는 관찰 된 신호를 생성 할 수 있는지 확인하기 위해 현실적인“Jupiter Quakes”를 생각해 내려고 노력하고 있습니다.

우리는 유성 파업 (지구 대기에서 파도를 생성하고 지구 크러스트의 지진 신호) [2], 난류 대류 (햇볕에 지진 신호를 생성) [3] 및 폭풍을 테스트합니다. 우리는 우리가 고려한 메커니즘에서 관찰 된 신호를 생성하는 유일한 방법은 수성 뇌우가 예상되는 것보다 개별적으로 훨씬 더 활력이되는 폭풍입니다.

우리가 가능성으로 식별 한 후보는 바위 폭풍이며, 이는 목성 표면에서 거의 천 마일 떨어진 거대한 폭풍 단지로 존재할 수 있습니다. 이 폭풍은 마그마의 지구를 비가 올리는 동안 수백 마일을 위로 흔들 수 있습니다.

이 파일럿 논문에는 고려되지 않은 다른 친숙한 흥분 소스가있을 수 있습니다. 예를 들어, 소위 "바로 클리닉 불안정성"은 적도와 극 사이의 햇빛 강도의 차이로 인해 목성 대기 [4]에서 발달하는 것으로 알려져 있습니다 [4]. 이러한 불안정성은 많은 양의 난기류를 생성하며, 이는 목성의 정상적인 모드 (목성의 지진 활동의 양)에 부합 할 수 있습니다. 폭풍과 지진 모드 사이의 상호 작용을보다 자세하게 모델링 할뿐만 아니라 이러한 가능성을 조사하는 것은 미래와 진행중인 연구의 대상입니다.

우리가 거대한 행성에서 내진을위한 흥분 소스에 대한보다 완전한 그림을 형성 할 수 있다면, 우리는 이론을 예측할 수있게하여 행성이 지진 적으로 활동 해야하는지 추측 할 수 있습니다. 여기에는 향후 우주선 임무에 중요한 응용 프로그램이 있습니다. 천왕성과 해왕성의 인테리어는 현재 전혀 이해되지 않았으며 NASA는이 두 행성 중 하나를 앞으로 수십 년 동안 플래그십 클래스 우주선 임무의 목표로 지정했습니다. 제안 된 5 개의 임무 중 4 개에는 궤도에서 지진을 수행하는 데 필요한 도구를위한 공간이 포함됩니다. 우리가 지진 적으로 활동하는 방법을 예측할 수 있다면, 우리는이 행성 들이이 기기에 필요한 교정 정보를 제공 할 수 있으며, 이는 미션의 성공에 수십억 달러의 결과를 초래할 수 있습니다.

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지진학은 지구 내부에 대한 우리의 이해를위한 가장 큰 과학적, 기술 발전이었습니다. 우리는 지구의 액체 철 코어, 견고한 내부 코어 및이 기술을 사용하여 지구 맨틀의 상세한 구조를 확인했습니다. Helioseismology, 태양의 정상 모드의 빈도를 연구하여 내부 구조와 행동에 대한 세부 사항을 유추했으며, 마찬가지로 태양의 내부에 대한 이해를 발전 시켰으며, 차등 회전을 마스킹하고 깊은 방사선-전환 된 경계를 가로 웠습니다. 이 두 경우 모두, 우리는 흥분 원이 어디에서 왔는지 이해합니다 :지구의 지진과 열이 내부에서 표면으로 빠져 나 가려고 할 때 태양에 대규모로 울리는 것을 이해합니다. 우리는 이제 목성과 같은 행성에 이러한 기술을 적용하기 시작했으며,이 분야가 계속 발전함에 따라 목성의 인테리어와 신비한 "목성 쿼크"에 대해 훨씬 더 많이 배울 것입니다.

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이러한 결과는 최근 ICARUS 저널에 발표 된 Jovian 지진 모드에 대한 Excitation Mechanism이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다.  이 작업은 캘리포니아 기술 연구소의 Steve Markham과 Dave Stevenson이 수행했습니다. 

참조 :

  1. p. Gaulme et al., Jovian 지진파의 탐지 :내부 구조의 새로운 프로브. 천문학 및 천체 물리학, 531 A104 (2011)
  2. W.N. Edwards et al., 유성의 지진 관찰 :커플 링 이론 및 관찰. Agu Publications (2008)
  3. p. Goldreich et al., 태양 P- 모드의 여기. 천체 물리학 저널, 424 (1). pp. 466-479 (1994)
  4. P.J. Gierasch et al., 목성의 구역 흐름의 Baroclinic 불안정성. Icarus 40, 2 (1979)

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