기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 751 - 천왕성 고리의 비밀



(Composite image of Uranus’s atmosphere and rings at radio wavelengths, taken with the ALMA array in December 2017. The image shows thermal emission, or heat, from the rings of Uranus for the first time, enabling scientists to determine their temperature: a frigid 77 Kelvin (-320 F). Dark bands in Uranus’s atmosphere at these wavelengths show the presence of molecules that absorb radio waves, in particular hydrogen sulfide gas. Bright regions like the north polar spot (yellow spot at right, because Uranus is tipped on its side) contain very few of these molecules. Credit: UC Berkeley image by Edward Molter and Imke de Pater)

(Near-infrared image of the Uranian ring system taken with the adaptive optics system on the 10-meter Keck telescope in Hawaii in July 2004. The image shows reflected sunlight. In between the main rings, which are composed of centimeter-sized or larger particles, sheets of dust can be seen. The epsilon ring seen in new thermal images is at the bottom. Credit: UC Berkeley image by Imke de Pater, Seran Gibbard and Heidi Hammel, 2006)


 천문학자들이 처음으로 천왕성의 고리 입자의 온도와 크기를 측정했습니다. 캘리포니아 대학의 임케 데 파터 교수 (Imke de Pater, a UC Berkeley professor of astronomy)를 비롯한 연구팀은 칠레에 위치한 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)와 유럽 남방 천문대의 VLT (Very Large Telescope)를 이용해 고리의 온도가 질소의 끓는점에 가까운 77K라는 사실을 확인했습니다. 태양에서 먼 거리를 생각하면 이렇게 온도가 낮다는 것은 당연한 일이지만, 관측 데이터를 분석한 연구팀은 의외의 사실 역시 발견했습니다. 



 천왕성의 가장 큰 고리인 앱실론 고리는 태양계 다른 행성의 고리와는 크게 다른 특징을 가지고 있습니다. 토성의 고리가 얼음 입자로 구성된 반면 앱실론 고리는 석탄처럼 어두운 물질로 구성되어 있습니다. 목성의 고리가 매우 작은 입자로 구성된 반면 앱실론 고리는 대부분 골프공에서 바위만한 크기로 상당히 큰 입자입니다. 여기에다 고리 폭도 20-100km에 불과해 토성의 고리에 비하면 얇은 실이나 마찬가지 입니다. 


 연구팀은 그 이유에 대해서 이 고리가 과거 천왕성에 포획된 소행성 혹은 작은 위성이 파괴된 잔해일 가능성이 높다고 설명했습니다. 그 결과 목성이나 토성의 고리처럼 먼지나 얼음이 아니라 비교적 큰 암석으로 이뤄진 얇은 고리가 형성된 것입니다. 이 연구는 태양계 외행성에 있는 고리가 사실 다양한 과정을 거쳐 형성되었음을 시사합니다. 


 사실 각각의 행성은 모두 각자의 사정을 지니고 있을 것입니다. 과학자들은 앞으로 연구를 통해 그 이야기를 밝혀낼 것입니다. 


 참고 


 Thermal Emission from the Uranian Ring System, arXiv:1905.12566 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/1905.12566



댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...