태양계에서 자기장이 있는 위성은 무엇인가요? 구조의 특별한 점은 무엇입니까?

주노 탐사선은 수많은 아름다운 사진과 중요한 정보를 인간에게 돌려주어 우리가 이 거대한 가스 행성과 그 위성에 대해 더 많은 것을 알 수 있게 해줍니다. 그 목성 폭풍은 우리 마음에 충격을 줄 뿐만 아니라 목성의 많은 비밀을 알려줍니다.

(사진설명: 주노는 2019년 12월 26일 적외선 대역으로 가니메데 북극을 촬영했고, 희귀한 물질을 발견했다)

주노가 갖고 있는 정보가 너무 많지만 , 그것은 여전히 ​​​​우리를 놀라게하고 있습니다. 지난 7월 23일 NASA는 가니메데의 북극 사진을 공개했다. 인류 역사상 탐지기가 이 달의 북극을 공식적으로 관측한 것은 이번이 처음이다.

가니메데라고도 불리는 가니메데는 목성이자 태양계에서 가장 큰 위성이다. 지름이 5,268km로 가장 작은 행성인 수성보다 크지만 질량은 훨씬 작아서 밀도가 상대적으로 작다는 것을 증명합니다. 이 거대한 천체에 대한 우리의 이해는 여전히 매우 제한적이며 이번 Juno 탐지는 많은 귀중한 정보를 제공했습니다.

(사진 설명: 가니메데 내부 구조)

과학자들은 밀도가 매우 낮기 때문에 가니메데 내부에 다량의 물이 함유되어 있을 것으로 추측하고 있다. 아마도 그것은 거의 같은 양의 물과 규산염 암석을 함유하고 있을 것입니다. 가니메데의 표면에는 얼음이 널리 분포되어 있습니다. 이 껍질 아래에는 거대한 액체 바다가 있을 수 있으며, 그 깊이는 지구상에서 가장 깊은 마리아나 해구의 10배인 100km에 달할 수도 있습니다. 이 바다 밑에는 거대한 철심이 있습니다.

인류가 발견한 태양계 수백 개의 위성 중 가니메데는 유일하게 자기장을 갖고 있다는 점에서 매우 특별하다. 이는 또한 대류 과정에서 용융 철이 자기장을 형성한다는 점을 우리가 추측하는 중요한 기초입니다. 목성의 자기장 내에 위치하고 있으며 목성의 자기장은 매우 강하므로 두 자기장의 상호 작용으로 인해 많은 기괴한 현상이 발생하고 일부 복잡한 자기장이 얽힌 영역에서 플라즈마도 혼란스러워 보입니다.

동시에 자기장이 아름다운 오로라도 선사할 것이다. 지구에서는 지구 자기장이 가장 강한 극지방 위로 고에너지 입자가 이동할 때 오로라가 생성됩니다.

그런데 가니메데의 경우 상황은 좀 더 특별하다. 완전한 대기가 없기 때문에 이러한 플라즈마는 지구처럼 하늘에 떠다니지 않고 화려한 플라즈마 비처럼 위성 표면으로 직접 기울어집니다. 최근 주노 탐사선은 JIRAM(Jupiter Infrared Auroral Imager)을 사용하여 가니메데 표면의 플라즈마 비 사진을 촬영했는데, 이러한 사진은 지구상에서 볼 수 없는 놀라운 사진입니다.

그뿐만 아니라 이러한 플라즈마 비는 가니메데의 표면 구조에도 변화를 가져왔다.

주노 프로젝트 공동연구자이자 이탈리아 국립천체물리연구소 알레산드로 무라(Alessandro Mura)는 “JIRAM 데이터를 보면 가니메데 북극 부근 지역의 얼음이 플라즈마 침하로 인해 발생한 것으로 나타났다”고 말했다. . 변화. 주노의 도움으로 우리는 가니메데의 북극 전체를 관찰할 수 있었고 이 현상을 처음으로 발견했습니다. ?

그들의 관찰 결과, 가니메데의 적도 지역과 극지방의 얼음은 전혀 다른 적외선 신호를 가지고 있는 것으로 밝혀져 눈길을 끌었습니다. 후속 분석에 따르면 얼음의 구조를 변화시킨 것은 이러한 플라즈마 비였지만 미시적 수준이었습니다.

가니메데 표면 대부분의 얼음 구조는 우리 지구와 동일하며 매우 깔끔한 육각형 구조로 배열되어 있다. 그러나 이러한 구조는 고정되지 않습니다. 특정 조건에서는 이러한 결정 격자가 혼란스러워질 수도 있습니다. 무정형 얼음은 형성되기 위해 복잡한 조건이 필요하기 때문에 지구상에서는 매우 드뭅니다. 하지만 우주에서는 그런 일이 훨씬 더 흔합니다.

(사진 설명: 일반 눈송이와 비정형 얼음의 비교)

과학자들은 이전에 이 비정형 얼음을 통해 혜성, 성간 먼지, 태양계에 떠 있는 얼음에서 이것을 발견했습니다. 가니메데에서 과학자들은 이제 처음으로 무정형 얼음을 발견했으며, 이는 우리에게 이 위성에 대한 새로운 이해를 제공합니다. 동시에, 그것은 또한 우리의 이전 이론 중 일부를 검증했습니다.

사실 가니메데는 물얼음이 있는 유일한 위성이 아니다. 유로파와 칼리스토도 물얼음으로 덮여 있는데, 이 물얼음의 형태도 다르다. 멀리 있는 칼리스토의 표면에는 결정구조의 얼음이 존재하고, 더 가까운 유로파의 표면에는 무정형의 얼음이 많이 존재한다. 유로파와 칼리스토 사이에 위치한 가니메데는 두 가지 형태의 얼음을 결합합니다.

이거 우연인가요? 분명히 그렇지는 않지만, 이것이 "신중한 준비"의 결과임을 누구나 알 수 있습니다.

(사진 설명: 목성의 갈릴리 위성 4개)

위에서 말했듯이 이것은 목성의 자기장과 떼려야 뗄 수 없는 관계입니다. 유로파는 목성과 가장 가깝고 자기장의 영향을 가장 많이 받기 때문에 무정형 얼음이 많은 반면, 칼리스토는 더 멀리 떨어져 있고 목성의 자기장 복사가 약하므로 얼음은 정상이다. 가니메데는 좀 특별해요. 두 위성 사이에 있고 다른 두 위성에는 없는 자기장을 갖고 있어 상황을 더욱 복잡하게 만든다.

이에 앞서 과학자들은 목성의 자기장이 목성의 방사선을 극지방으로 유도할 수 있는 반면, 적도에서는 방사선을 덜 받게 될 것이라는 이론을 제안한 바 있습니다. 이러한 결과는 가니메데 표면의 무정형 얼음이 극에 집중되도록 직접적으로 발생합니다. 이번에 Juno는 북극에 대한 자세한 관찰과 사진 촬영을 수행하여 마침내 수년 전 과학자들의 추측을 확인했습니다.

지람은 “지구에서 오로라를 구성하는 이 플라즈마가 가니메데에서 ‘비’로 변해 가니메데 극에 계속 쏟아져 얼음 결정 구조를 형성하기 때문”이라고 지적했다. 이러한 입자가 플라즈마로 이온화되는 원인은 가니메데의 자기장입니다. 즉, 가니메데의 자기장이 없었다면 표면의 비정질 얼음은 지금처럼 극에 집중되지 않고 곳곳으로 흩어질 수도 있다는 것이다.

가니메데에는 아직도 우리가 탐험하기를 기다리는 신비한 것들이 많이 있습니다. 그러나 Juno 탐사선의 가장 중요한 임무는 여전히 목성에 초점을 맞추고 있기 때문에 Wei San에 집중하기는 어렵습니다. 너무 많이 탐구합니다.

다행히 유럽우주국은 현재 유로파와 가니메데, 목성을 구체적으로 연구하기 위해 JUICE(JUpiter ICy Moons Explorer)라는 장비를 발사해 관측과 연구를 할 예정이며, 아마도 그럴 수도 있다. 더 많은 비밀을 풀 수 있습니다.