토성의 고리는 어떻게 만들어진건가요?

Question

태양계에서 아름다운 행성 중 하나는 토성인데요. 예쁜 고리를  두르고 있는 것 같아 그런모습인데, 왜 토성엔 그런 고리가 생겨난건가요?

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.토성의 고리는 대략 40억 년 전, 토성 외곽에 존재했던 어떤 천체가 파괴되면서 형성된 것으로 추정됩니다. 이 천체는 아마도 직경 약 500km 정도의 작은 혜성이었을 것으로 추정되며, 토성의 중력에 의해 파괴되면서 수많은 작은 조각으로 분해되었습니다.이러한 작은 조각들은 토성의 중력과 인공위성들의 영향을 받으며 안정된 궤도를 따라 움직이게 되었고, 결국에는 토성 주변을 둘러싸는 고리를 형성하게 되었습니다. 이 고리는 수많은 작은 얼음 조각들과 먼지 등으로 이루어져 있으며, 폭이 몇 백 미터에서 몇 천 미터에 이르는 다양한 크기의 조각들로 이루어져 있습니다.토성의 고리는 매우 아름답고 특이한 현상으로, 우주 탐사와 관측에서 많은 이들의 관심을 끌고 있습니다. 이러한 고리는 우주 탐사선들이 지나가면서 매번 새로운 발견을 하게 되며, 계속해서 연구되고 있습니다.

xcute4 · Answer

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.토성의 고리, 참으로 아름답습니다.토성의 위성이 토성의 강력한 중력으로 인해 토성과 충돌을 하면서, 그 위성의 파편들이 토성주위를 돌면서 고리를 형성하게 되었다고 합니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1.토성의 고리는 얼음덩어리나 작은 암석들로 이뤄져 있음​2.토성고리의 기원은 토성의 위성중 하나가 토성중력으로 붕괴하여 그 부스러기로 만들어진 것이라는 설이 유력.​3.특별한 역할은 없고 토성을 좀 더 아름답개 보이게 한다랄까..사실 모든 원소는 어는점을 가지고 있어서 우주공간 안에서 얼음이 된다는 말은맞는말이에요 어는점만 받쳐준다면 모든기체가 얼음이 될 수 있는것이죠우주의 온도는 약 -270도 2.7k정도에요 모든 기체의 어는점은 -270를 넘어가지 않아요우주에는 당연히 수소가 없습니다 수소뿐만 아니죠 거의 모든 원소가 없는 진공상태에요 토성의 고리에 대해 알려드릴게요원래는 하나의 위성이 토성의 아주 가까운 곳을 돌고 있었는데, 토성에 가까운 위성의 부분은 먼 부 분보다 빨리 회전할 수밖에 없으니까, 위성을 양쪽으로 잡아당기는 힘이 생기고, 이 힘에 의해서 위성은 산산 조각으로 깨어져서, 작고 많은 파편이 되어서 돌게 되었다고 생각한다. 어떤 위성이 토성의 중심으로부터 토성의 반지름의 2.44배의 거리 보다 가까운 곳을 돌게 된다면위성은 깨어질 수밖에 없다는 것을 계산한 학자가 있다.-->이것을 로슈한계라 하는데, 로슈한계란 위성이 모행성(母行星)의 기조력(起潮力)에 의해 부서지지 않고 접근할 수 있는 한계거리로 1850년 프랑스의 천문학자 E.로슈가 처음 계산하였습니다. 이것은 로슈한계 내에서 위성에 미치는 모행성의 기조력이 위성 자체의 중력보다 크다는 것을 의미합니다.로슈한계 d는 d＝2.46(ρM/ρm)1/3/R로 나타내는데,ρM과 ρm은 각각 모행성과 위성의 평균밀도, R는 모행성의 반지름이므로, 여기서 거리를 알아 낼수 있겠져.태양계 내의 모든 위성들은 모행성의 로슈한계 휠씬 밖에서 돌고 있으나, 토성의 고리는 토성의 로슈한계 안에 위치하고 있습니다. 따라서 토성의 고리는 원래 토성의 위성이었던 것이 로슈한계 내로 들어와 부서져 생긴 것이거나, 처음부터 로슈한계 내에 있던 물질이 토성의 조력에 의해 위성이 되지 못하여 생긴 것으로 추측됩니다. 인공위성들이 지구의 로슈한계 내에 들어 있지만 깨지지 않는 이유는 인공위성을 이루는 물질의 인장응력(引張應力)이 매우 크기 때문입니다. 이 고리가 하나의 원반 같은 것이 아님은 고리의 각 부분의 공전속도가 동일하지 않다는 사실이 스펙트럼 분석으로 밝혀지며, 고리의 가장 바깥쪽은 토성의 적도반지름의 2배를 넘고, 안쪽은 약 1.5배까지 들어와 있습니다.그 사이에는 여러 개의 빈 간극이 있는데, 이들은 발견한 사람의 이름에 따라, 엥케간극, 카시니 간극 등으로 불립니다. 고리의 두께는 매우 얇아 15km 이하로 추정됩니다.그리고 고리를 이루는 물질은 보이저가 밝혀낸 바에 의하면 주로 얼음덩어리라고 합니다얼음덩어리는 예전 토성의 위성을 이루던 물질이라고 보면 되요즉 고리는 우주공간에서 자연히 생긴천체는 아니라는 것이죠얼음덩어리는 이산화탄소, 질소, 수소, 메탄, 헬륨 등이 얼어서 생성된거에요답변 충분했나요?즐거운 하루 되세요

지구과학·천문우주

지구과학·천문우주

토성의 고리는 어떻게 만들어진건가요?