엔셀라두스

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엔셀라두스
Enceladus
카시니 탐사선이 촬영한 엔셀라두스의 북극 지방으로, 충돌구가 매우 많이 분포해 있다.
카시니 探査船 이 撮影한 엔셀라두스의 北極 地方으로, 衝突區가 매우 많이 分布해 있다.
發見
發見者 윌리엄 허셜
發見일 1789年 8月 28日
名稱
다른 이름 土星 II
軌道 性質
모行星 土星
軌道 긴半지름 (a) 237,948 km
公轉 週期 (P) 1.370 218 日
軌道 警査 (i) 0.019 °
(土城의 赤道 基準)
軌道 離心率 (e) 0.0047
物理的 性質
半지름 252.1±0.2 km
(地球의 0.0395倍)
平均 密度 1.609±0.005 g/cm 3
質量 (1.08022±0.00101)×10 20 kg
表面 重力 0.114 m/s 2 (0.0113 g)
脫出 速度 0.239 km/s
自轉 週期 1.370 218 日
( 東柱機 自轉 )
自轉軸 기울기 0
겉보기等級 11.7
平均 溫度 75 K (?198 °C)
大氣圈
大氣壓 매우 낮음, 場所에 따라 쉽게 變함
構成 成分 水蒸氣, 窒素, 二酸化 炭素, 메테人
水蒸氣 91 %
窒素 4 %
二酸化 炭素 3.2 %
메테人 1.7 %

엔셀라두스 ( 英語 : Enceladus ) 或은 土星 II 土星 의 衛星 中 6番째 [1] 로 큰 衛星으로 1789年 윌리엄 허셜 이 發見하였다. [2] 1980年代에 보이저 1號 보이저 2號 가 엔셀라두스를 接近 通過하기 前까지는 엔셀라두스에 對한 情報가 거의 없다시피 했으며, 보이저 探査船이 測定한 엔셀라두스의 지름은 約 500km로, 土星의 第一 큰 衛星인 타이탄 의 1/10 크기에 不過하지만, 엔셀라두스의 表面은 거의 모든 太陽빛을 反射하기 때문에 매우 밝게 보인다. 엔셀라두스의 表面은 大部分 깨끗하고 맑은 얼음으로 덮혀 있으며, 正午에야 -198 °C에 到達한다. 또한 엔셀라두스는 매우 작은데도 不拘하고 오래된 衝突區 가 存在하며 1億年 前의 地殼 變動으로 인해 생겨난 比較的 젊은 地形도 存在한다.

發見과 作名 [ 編輯 ]

1982年에 보이저 2號에 依해 撮影된 엔셀라두스의 모습

엔셀라두스는 1789年 8月 28日에 그때 當時 가장 컸던 47인치 望遠鏡을 통해 윌리엄 허셜이 發見했으며, [3] 겉보기 等級이 11.7로 어두운편에 屬하고 훨씬 밝던 土城의 고리 의 빛에 가려져 地區에서는 웬만한 望遠鏡으로는 觀測이 힘들었다. [4] 大部分의 土星의 衛星들은 宇宙 開發 時代가 오기 前에 發見됐는데, 그中에서 엔셀라두스는 土城의 春分期에 發見된 첫 番째 衛星이였다. 그 時期에는 土城의 고리가 보이지 않아서 土城의 고리에 依해 衛星들이 가려지지 않아 觀測하기가 훨씬 쉬웠기 때문이다. 以後 보이저 任務 가 實行되면서 보이저 探査船이 엔셀라두스를 訪問했고 더 以上 엔셀라두스는 허셜이 發見한 밝은 點이 아니게 되었다. 그 前에는 오직 軌道의 特性과 質量, 密度, 알베도 萬 알고 있었기에 보이저 湖의 訪問의 意味가 더욱 浮刻되었다.

엔셀라두스의 이름은 그리스 神話 에 登場하는 巨人인 '엔켈라두스' 或은 '엔켈라도스'에서 따왔다. [5] 엔셀라두스라는 이름은 最初 發見者인 윌리엄 허셜의 아들인 존 허셜이 1847年에 지었으며, 理由는 土城의 英文名人 (Saturn)이 로마 神話의 사투르누스 에서 따온 이름이고 사투르누스 그리스 神話 크로노스 와 同一視되었으며 크로노스 티탄 族의 指導者였기 때문이다. 엔셀라두스는 그 巨人族들 中 한名이였다.

探査 [ 編輯 ]

카시니 探査船 은 2005年부터 여러番 엔셀라두스를 接近 通過하면서 表面의 細部的인 部分까지 探査하기 始作했는데, 엔셀라두스의 南極 地方에서 이 主成分인 物質이 뿜어져 나오는 部分을 發見했고, [6] 南極 近處의 活火山 에선 水蒸氣 와 나트륨 化合物, 얼음 決定을 包含한 固體 物質을 宇宙 空間으로 내뿜는 間歇泉 도 發見했다. 이 間歇泉 에서는 秒當 200kg의 物質이 噴射되고 있었으며, [7] 비슷한 部類의 間歇泉 이 100個가 넘는 것으로 確認되었다. [8] 그中에서 몇몇의 水蒸氣 들은 一種의 " " 狀態로 宇宙 空間으로 射出되어 土星의 E 고리 에 얼음 決定을 供給하고 있었음이 確認되었다. [9] 또한 나사는 엔셀라두스의 물기둥이 彗星의 化學的인 構造와 비슷하다고 밝혔으며, 2014年에는 카시니 探査船 이 엔셀라두스의 表面 아래에 水深 10km의 바다가 存在할 可能性을 捕捉했다. [10]

間歇泉 들을 持續해서 觀察한 結果, 엔셀라두스의 內部熱이 새어나오고 있다는 事實을 發見했고 南極 地方에 衝突區 가 얼마 없는 것으로 보아서 오늘날까지도 地質學 敵으로 살아있는 天體 임이 證明되었다. 또한 엔셀라두스는 다른 가스 行星들의 衛星처럼 軌道 共鳴을 하고 있다. 特히 디오네 와의 軌道 共鳴의 影響으로 軌道가 틀어졌고, 潮汐力의 影響으로 內部가 휘저어져 조석열이 發生했으며 이는 아직까지도 엔셀라두스가 地質學的으로 살아있음을 證明하는 證據이다.

엔셀라두스는 木星의 이오 와 海王星의 트리톤 다음으로 物質이 內部에서 뿜어져 나오는 現象이 觀測된 세 番째 衛星으로 記錄되었다. 또한 엔셀라두스의 地下에 바다가 存在할 可能性이 確認됨으로써 엔셀라두스는 宇宙生物學 硏究에 있어 重要한 天體가 될 可能性이 있다. [11]

2015年 3月 12日, 美國과 日本 等의 共同 硏究陣이 엔셀라두스에서 뜨거운 溫泉이 發見됐다는 事實을 밝혀냈다. (있을 것으로 생각하고 있다.) 硏究陣에 따르면 이 衛星에서 二酸化硅素 粒子가 發見됐는데, 二酸化硅素는 攝氏 90度 以上 뜨거운 물에서 만들어지는 粒子라는 것이다. 硏究陣은 이로써 "이 衛星에 熱이 存在하고, 얼음層 아래에 海底 溫泉이 있다"는 結論을 얻었다. [12]

軌道 [ 編輯 ]

엔셀라두스는 土星 의 안쪽 軌道를 돌고 있고, 거리順으로 따지면 土星 에서 14番째로 떨어진 衛星이며, 軌道는 土城의 E 고리에 位置한다.

엔셀라두스의 軌道는 미마스 의 軌道와 테티스 의 軌道 사이에 位置해 있으며 土星 의 中心에서는 238,000km 떨어져 있고, 大氣 上層部에서는 180,000km 떨어져 있다. 32.9 時間에 한番씩 土城을 空轉하고 있고 디오네 와 2:1의 軌道 公明 을 하고 있다. 이 軌道 共鳴을 통해 엔셀라두스의 軌道 離心率 이 생겨났고, 이는 外部的인 要因에 依한 軌道 離心率 의 事例 中 하나이다. 또한 軌道 共鳴이 潮汐力을 發生시켜 內部에서 이 發生했으며 이는 只今까지도 엔셀라두스가 地質學 敵으로 살아있다는 重要한 證據로 取扱되고 있다. [13]

大部分의 가스 行星들의 衛星 들이 그렇듯이, 엔셀라두스度 土星 을 航海 조석 固定되어 있다. 公轉 週期 自轉 週期 가 동기화되어있기 때문에 永遠히 土星 을 航海 한쪽 面만을 보인다. 하지만 과는 다르게 自轉軸의 기울기 탓에 秤動 이 나타나지 않는다.

土城의 E 고리와의 關係 [ 編輯 ]

엔셀라두스에서 噴出되는 物質 들은 土星 의 E 고리의 根源으로 보여지고 있다. E 고리는 土城의 고리 中에서 가장 넓고, 가장 바깥쪽에 있는 고리 이며 大部分 먼지나 微細한 얼음 粒子로 構成되어 있다. E 고리는 미마스 테티스 의 軌道 사이에 位置하고 있으며, 이는 엔셀라두스의 軌道와 一致한다.

여러 數學的인 計算을 통해 土星 의 E 고리는 不安定해서 1萬年에서 1百萬年 以內에 사라질 것으로 밝혀졌다. 따라서 E 고리가 存在하려면 粒子 들이 外部的인 要因에 依해 持續的으로 供給 되어야 한다는 結論이 나왔다. 엔셀라두스의 軌道는 E 고리의 內部에서도, 좁지만 密度가 높은 部分에 位置하고 있는데, 1980年代부터 始作된 持續的인 觀測을 통해 엔셀라두스가 E 고리에 物質을 供給하는 根源이라고 推測하고 있다. [14] 2005年에 카시니 探査船 의 엔셀라두스에 여러番 接近함에 따라 이 假說은 더욱 信賴性이 높아지고 있다.

側面에서 土星의 衛星들을 바라본 모습, 엔셀라두스와 E 고리는 붉은色으로 標示가 되어있다
엔셀라두스의 表面에서 水蒸氣가 뿜어져 나오는 모습
( video animation )

物理的 特性 [ 編輯 ]

엔셀라두스는 相對的으로 작은 衛星이며, 巖石과 얼음이 主成分이다. [15] 카시니 探査船 에 依하면 엔셀라두스는 求刑이 아닌 楕圓體로, 지름은 500 km 內外이다. 이는 地球 의 衛星인 의 7分의 1밖에 되지 않는 數値이다.

土星의 衛星 中에서 6番째로 크기와 質量이 크다. 크기와 質量은 타이탄 (5,150 km), 레아 (1,530 km), 이아페투스 (1,440 km), 테티스 (1,050 km) 巡이다. [16]

待機 [ 編輯 ]

카시니 探査船 이 엔셀라두스를 처음 接近通過할 當時 分析한 대기는 大部分 活火山의 活動을 통한 火山재나 間歇泉 에서 뿜어져 나오는 物質이 大部分이였다.

大氣 조성은 91%가 水蒸氣 , 4%가 窒素 , 3.2%가 二酸化炭素 , 1.7%는 메탄 으로 되어 있다.

內部 構造 [ 編輯 ]

엔셀라두스의 內部 構造
褐色은 硅酸鹽 成分의 核이고 흰色은 얼음 맨틀, 南極 部分의 붉은色과 노란色은 各各 核과 맨틀이다

카시니 探査船 이 엔셀라두스를 訪問하기 前까지는 內部 構造에 對한 情報 는 相對的으로 적었다. 하지만 카시니 探査船의 持續的인 接近 通過 를 통한 探査가 進行되면서 現在는 正確한 內部 構造를 形象化 할 수 있게 되었다. 더불어 高畫質의 表面 觀測 情報는 質量 形態 에 對한 더 正確한 情報를 얻을 수 있었다. [17] 보이저 探査船 이 엔셀라두스를 探査하면서 産出된 質量을 통해 엔셀라두스는 大部分이 얼음이라고 推測됐지만, 重力의 影響에 基盤을 두고 探査한 카시니 探査船 이 내놓은 結果에 따르면 推測값보다 훨씬 높은 값이 나왔다. 엔셀라두스의 密度 는 1.61g/cm 3 인데, 이는 비슷한 크기의 얼음 衛星들에 比해 相對的으로 큰 값이였다. 때문에 엔셀라두스의 一部는 硅酸鹽 이 包含되어 있는 것으로 推測하고 있다.

各州 [ 編輯 ]

  1. Planetary Body Names and Discoverers
  2. Herschel, W.; Account of the Discovery of a Sixth and Seventh Satellite of the Planet Saturn; With Remarks on the Construction of Its Ring, Its Atmosphere, Its Rotation on an Axis, and Its Spheroidical Figure , Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol. 80 (1790), pp. 1?20
  3. http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1795RSPT...85..347H&db_key=AST&link_type=ABSTRACT&high=45eb6e10af23195
  4. http://www.space.com/20543-enceladus-saturn-s-tiny-shiny-moon.html
  5. http://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Planets
  6. http://www.nytimes.com/2015/03/13/science/space/suddenly-it-seems-water-is-everywhere-in-solar-system.html?_r=0
  7. http://www.sciencemag.org/content/311/5766/1422
  8. http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-246&2
  9. “保管된 寫本” . 2015年 7月 2日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2015年 6月 28日에 確認함 .  
  10. 김한별 (2014年 4月 4日). “土城의 달에 큰 바다 … 生命體 있을까” . 中央日報.  
  11. Cassini Images of Enceladus Suggest Geysers Erupt Liquid Water at the Moon’s South Pole . 2011年 7月 25日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2009年 6月 27日에 確認함 .  
  12. http://www.space.com/28796-hot-springs-enceladus-saturn-moon.html
  13. http://www.sciencemag.org/content/311/5766/1393
  14. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JB089iB11p09459/abstract
  15. http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2007-025
  16. http://www.geoinf.fu-berlin.de/publications/denk/2007/ThomasEtAl_SaturnMoonsShapes_Icarus_2007.pdf
  17. http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Cassini-Huygens/Icy_moon_Enceladus_has_underground_sea