토성 : 내부 구조, 궤도와 회전

 

 

물성값

 

토성의 밀도는 태양계 행성 중 가장 낮습니다. 회전 속도가 빠르며 표면이 단단하지 않습니다. 토성의 모습은 회전 타원체의 형태로 압축되어 이러한 요소들이 결합하여 맨눈으로 나누어집니다. 토성의 극반지름과 적도반지름은 약 10% 차이가 나지만 극반지름은 54,364km인데 반해 적도반지름은 60,268km에 이른다; 다른 가스 행성들도 왜곡되어 있지만, 토성만큼 심하지는 않다. 토성의 중심핵 부분의 밀도는 높을 것으로 예상하지만, 전체 토성 밀도는 0.69g/mL에 불과하므로 토성의 질량은 지구의 약 95배에 이른다.(목성의 질량은 지구의 318배에 달하지만, 반지름은 토성의 20% 정도이다) 토성은 물에 뜨는 성질이라고 하는데, 토성은 물에 뜨는 성질이 아니므로 밀도만 계산하면 된다. 토양을 적시는 정도의 물은 액체 상태를 유지할 수 없습니다. 

 

 

 

 

내부 구조

토성의 내부가 어떻게 이루어지고 있는지는 정확히 알려지지 않지만, 목성과 비슷한 것으로 생각된다; 구체적으로, 수소와 헬륨이 암석 물질로 구성된 핵을 둘러싸고 있는 것으로 보인다. 암석 핵은 지구와 조성이 비슷하지만, 밀도는 더 높습니다. 핵은 액체 수소와 헬륨의 층인 금속 수소의 두꺼운 층으로 둘러싸여 있다. 1,000km의 가장 바깥쪽 층은 가스 수소와 헬륨의 층이다. 여러 종류의 물질로 이루어진 얼음은 양이 적으며, 중심핵 질량은 지구의 9~22배 정도로 보인다. 토성의 중심은 태양으로부터 받은 복사열의 2.5배의 에너지를 우주로 방출하여 11,700℃에서 매우 뜨겁습니다. 이러한 외부 에너지의 대부분은 켈빈-헬름홀츠 메커니즘(느슨한 중력 수축 과정)에 의해 생성되지만, 이 이론만으로는 토성의 내부 열을 모두 설명할 수 없다. 토성 내부 깊숙한 곳에서 "헬륨을 비우는" 과정을 통해 열에너지의 일부가 추가로 발생한다는 이론이 제기되었다. 헬륨 방울은 더 가벼운 수소와 마찰을 일으키고 내부에서 충돌할 때 열을 방출하는 것으로 생각됩니다.

 

 

 

 

 

대기의

목성뿐만 아니라 토성은 거의 모든 대기를 형성하는 수소와 헬륨을 가지고 있다. 조성비는 93.2%의 수소와 6.7%의 헬륨이다. 암모니아, 아세틸렌, 에탄, 인화수소, 메탄 성분도 적지만 다른 것들이 검출되며, 토성의 내부는 중심부에만 고체로 구성되어 있고, 나머지 물질은 압축된 헬륨과 수소로 구성되어 있다고 생각된다. 토성은 태양으로부터 약 14억 km 떨어져 있으며, 대기층의 평균 온도는 목성보다 약 -145℃ 낮다; 토성의 표면 또한 목성과 비슷한 측면 줄무늬와 반점을 가지고 있다. 이것은 빠른 회전주기와 대기의 강렬한 흐름과 소용돌이 때문에 나타납니다.

 

 

 

 

 

궤도와 회전

토성과 태양 사이의 평균 거리는 1,400,000,000 킬로미터 (9 천문 단위) 입니다. 궤도 평균 속도는 9.69km/s 이며 지구 시간에 한 번 태양을 회전시키는 데 10,759일(29.5년)이 걸립니다. 토성 궤도 기울기 각도는 지구의 공중 정면으로 기울어진 2.48도입니다. 궤도 이심률이 0.056이기 때문에 태양과 토성 사이의 거리는 태양에 가장 가까울 때로부터 멀어질 때 약 155,000,000 킬로미터이다.

 

토성은 가스로 구성된 행성과 아동 회전을 하며, 자기 반전 축은 궤도면에 대해 약 27도 기울어져 있다. 그것이 기울어지고 굴러갈 때, 계절은 지구처럼 발생합니다. 지구에서 반지의 모양은 약 30년에서 반지의 평면이 태양과 일치할 때 토성의 반지가 보이지 않고 주기 당 15년마다 두 번 발생하는 지점까지 다양합니다. 

 

 

다른 유체 천체와 마찬가지로 토성 표면에서 발견되는 구조는 위도에 따라 다른 속도로 행성을 공전합니다. 속도 차이에 따라 시스템 (시스템 : ) 1, 2로 나눌 수 있습니다. 시스템1은 전 지구 시간으로 하루 844.3도를 10시간 14분 00초에 회전하며, 적도 지역(남쪽 적도의 북쪽 경계에서 시작하여 북쪽 적도 지역의 남쪽 경계까지 뻗어 있음)은 같다. 나머지를 제외한 시스템은 같은 속도로 회전하며 지구 시간으로 하루 810.76도 회전하는 10시간 39분 24초의 스키밍사이클인 시스템2라고 부른다. 보이저 비행 중 행성에서 방출된 전파를 기반으로 새로운 지역 시스템3를 정의할 수 있습니다. 이 지역의 얼어붙은 기간은 지구 시간의 하루 810.8도 회전하는 10시간 39분 22.4초입니다. 시스템2와 3의 물리적 값은 매우 유사합니다.